1 декабря 2020 года рухнул один из самых знаковых астрономических объектов в мире. Обсерватория Аресибо в Пуэрто-Рико с ее 900-тонной платформой и массивной тарелкой была символом научных исследований, отслеживания далеких экзопланет и поиска внеземной жизни.

Но его крах не был внезапной катастрофой, как нас заставили думать. Недавно опубликованный отчет Национальной академии наук, техники и медицины выявил медленный, предотвратимый сбой, который создавался годами.

Незамеченные предупреждения

В 2017 году ураган «Мария» нанес разрушительный удар по Пуэрто-Рико. А Аресибо, расположенный на северном побережье острова, принял на себя основной удар шторма. Ветры, скорость которых превышала 100 миль в час, обрушились на объект, обнажив слабые места, которые оказались фатальными. Ущерб, нанесенный ураганом, положил начало цепочке событий, в том числе тому, что инженеры называют «ползением цинка» — ранее недокументированным явлением, которое в конечном итоге привело к поломке телескопа.

Тросы, удерживающие 900-тонную платформу Аресибо, начали выскальзывать из гнезд через несколько лет после урагана. Инспекции зафиксировали отставание, но нанятые по контракту внешние инженеры и консультанты не отметили это как серьезную угрозу. «Отсутствие документально подтвержденного беспокойства. . . вызывает тревогу», — говорится в докладе.

Эта оплошность, усугубленная устаревшей структурой объекта и упущенными возможностями для технического обслуживания, подготовила почву для краха Аресибо.

Первое серьезное предупреждение поступило в августе 2020 года, когда вышел из строя вспомогательный кабель. Затем, в ноябре, оборвался основной кабель. К тому времени стало ясно, что платформу невозможно безопасно отремонтировать. Но прежде чем чиновники смогли приступить к его выводу из эксплуатации, оборвался еще один вспомогательный кабель. И конструкция рухнула. Менее 10 секунд потребовалось, чтобы разрушить то, что было 57 годами новаторской научной работы.

Сложная неудача, которая застала всех врасплох

Расследование крушения Аресибо, проводимое Национальным научным фондом (NSF), было описано как одно из самых загадочных в современной инженерии. В основе проблемы были цинковые розетки. Эти важные компоненты закрепляют стальные тросы, заполняя их расплавленным цинком, который затвердевает вокруг проводов. Этот метод работает уже более века с момента его изобретения. Но в Аресибо этот процесс провалился.

В докладе предполагается, что высокие уровни электромагнитного излучения от мощного радиопередатчика обсерватории, возможно, способствовали отказу цинка — феномену, названному электропластичность .

«Это также открывает возможности для его полезного использования», — сказал Хабиб Табатабай, инженер-строитель из комитета. Астрономия . Однако в этом случае взаимодействие радиоволн и материала, вероятно, ускорило его распад.

Ползучесть цинка, постепенная деформация материала, на других объектах не наблюдалась. Так что ни один инженер-строитель этого не предвидел. Обнаружение такого поведения в Аресибо означает, что инженеры теперь должны учитывать возможность подобных сбоев в других конструкциях, в которых используются цинковые втулки.

Трагический конец, новое начало?

Хотя ураган «Мария» спровоцировал последовательность обрушений, конечная причина была гораздо более сложной. «Внезапный» обвал Аресибо вовсе не был внезапным, поскольку исследователи обнаружили, что «последовательность провалов» прослеживается за 39 месяцев до этого события.

«Отсутствие документально подтвержденной обеспокоенности со стороны инженеров-контрактников по поводу несущественности отвода кабеля или факторов безопасности между ураганом Мария в 2017 году и аварией вызывает тревогу», — написал комитет.

В отчете делается вывод, что при правильном обслуживании и более быстром реагировании на признаки проскальзывания кабеля Аресибо можно было бы спасти — по крайней мере, на какое-то время.

«Комитет полагает, что в отсутствие Марии телескоп все еще стоял бы сегодня, но мог бы в конечном итоге разрушиться, если бы его уникальное ускоренное ползучесть цинка не было решено до того, как он был выведен из эксплуатации», — говорится в отчете.

Но когда структурные проблемы Аресибо стали известны, было уже слишком поздно. Финансирование ремонта было отложено, а структурные проблемы были неправильно поняты. «Ни один из предложенных ремонтов не спас бы телескоп Аресибо от разрушения», — заключает отчет.

Теперь на сайте планируется открыть новую главу. Национальный научный фонд планирует превратить территорию обсерватории в образовательный центр, ориентированный на дисциплины STEM, хотя открытие отложено до 2025 года. Новый центр будет чтить наследие Аресибо, гарантируя, что будущие поколения будут учиться на его новаторских открытиях — и его трагическое падение.

Продолжая изучать обрушение Аресибо, инженеры надеются, что то, что они узнают, не только предотвратит подобные неудачи, но и откроет новые возможности для будущего материаловедения и строительной техники.

«Это возможность улучшить взаимопонимание», — сказал Табатабай. На данный момент радиомолчание над Аресибо является суровым напоминанием о том, какие катастрофы ждут, когда некоторые сигналы пропускаются.