Einsturz des Arecibo-Radioteleskops im Video

Arecibo-Radioteleskop Das bisher drittgrößte Radioteleskop der Welt in Arecibo ist ja am 1. Dezember 2020 ungeplant eingestürzt. Die Beobachtungsplattform (immerhin 900 Tonnen schwer) ist auf die Schüssel gefallen und es gab schwere Schäden an der gesamten Konstruktion. Die sichere Demontage erübrigt sich also. Hier einige Infos.


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Kurzer Abriss

Nur ein ganz kurzer Abriss: Das Arecibo-Radioteleskop war das weltweit zweitgrößte Observatorium dieser Art (in China steht inzwischen eine 500 Meter Schüssel) und stand in Puerto Rico. Betrieben wurde es von einer US-Uni und der National Science Foundation (NSF).

Arecibo-Radioteleskop
(Arecibo-Radioteleskop, Quelle: Mariordo (Mario Roberto Durán Ortiz) CC BY-SA 4.0)

Im August 2020 riss ein Hilfsseil (Stabilisierungsseil) und im November 2020, bevor Reparaturen erfolgen konnten, brach auch eine Haupt-Halteseil. Ingenieursgutachten kamen zum Schluss, dass das Risiko zur Reparatur der Anlage für die Reparaturmannschaft zu hoch sei. Es wurde eine geplante Stilllegung mit Abriss empfohlen. Diese Arbeiten sollten ‚bald‘ beginnen.

Dies hat sich nun erledigt, denn die verbleibenden Halte- und Stabilisierungsseile konnten die 900 Tonnen schwere Gondel mit den Instrumenten zur Beobachtung der Radiosignale nicht mehr halten und versagten am 1. Dezember 2020 um ca. 8:00 Uhr Ortszeit. Die Gondel stürzte in die Tiefe und beschädigte die Empfangsschüssel. Die Seile zerschlugen zudem die Pylone sowie weitere Anlagenteile.

Jetzt sind Videos aufgetaucht, die den Moment des Einsturzes zeigen. Das Video und Hintergrundinformationen sind im Beitrag Video des Einsturzes des Arecibo-Radioteleskops drüben im 50+ Blog abrufbar.

Technische Hintergründe

Weil es von Dekre im Kommentar angesprochen wurde, ergänze ich mal einige technische Informationen, die im 50+-Blog nicht zu finden sind.

Alles unter Vorbehalt, da es gut 43 Jahre her ist, dass ich mich mit so etwas im Ingenieurstudium herumschlagen/berechnen musste – wobei Tragseile dort nicht vorkamen. Und das 100 Meter Radioteleskop in Effelsberg (Eifel), was ich zur praktischen Anschauung damals besuchen durfte, ist beweglich, hat also keine Tragseile, sondern ein ‚Stabwerk‚.

Die Gutachten der Ingenieure

Die Gutachten bzw. Statements der Gutachter aus diversen Ingenieurfirmen sind in dem Artikel der NSF abrufbar. Ich habe mir diese nicht im Details durchgelesen (manche PDFs umfassen über 40 Seiten), sondern nur einiges überflogen.

Die Struktur der Tragkonstruktion

Rein zum Verständnis: Es gibt bei der Struktur die ursprünglichen Tragseile zum Aufhängen der Beobachtungsplattform (gut 48 Jahre alt). Vor gut 27 Jahren wurden zusätzliche Hilfsseile (in meinen Beiträgen als Stabilisierungsseile bezeichnet) montiert. Diese sollten die Tragseile entlasten, da sich die Belastung der Tragkonstruktion durch die Montage des ‚Gregoran Doms‘ – auf obigem Foto gut zu erkennen – auf der Beobachtungsplattform wegen des höheren Gewichts erhöht hat.


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Bruch des Hilfsseils eigentlich unkritisch

Der Bruch des Hilfsseils hätte nicht wirklich einen Einfluss auf die Stabilität der Konstruktion haben dürfen, da entsprechende Sicherheiten eingeplant waren. Es gibt wohl auch ein mathematisches Modell, welches die Zugbelastung bestimmt. Das wurde auch genutzt, um zu ermitteln, was sich bei verschiedenen Szenarien für Reduzierung der Spannung auf den Seilen an Laständerungen ergibt.

Die Kuppel absenken, ging ja nicht, vielmehr hat man erwogen, die Seile an den Pylonen zu entspannen. Das ermöglicht die Reduzierung der Spannung auf den Seilen um n %. In den Gutachten ist aber auch herauszulesen, dass die Stabilität und Belastbarkeit der Tragkonstruktion nicht bekannt war. Daher gab es eine große Unbekannte.

Empfehlung der Gutachter: Abreißen

Die Gutachter der Ingenieurteams kamen zum Schluss, dass die Stabilität der Tragkonstruktion nicht beurteilt werden könne – spätestens nach dem Bruch eines Hauptkabels gab es ein unkalkulierbares Risiko beim Betreten der Konstruktion.

Die Empfehlung der Gutachter war, das Observatorium abzureißen. Die Betreiber hatten lediglich den Plan, so viele Instrumente als möglich beim geplanten Abriss zu bergen und für neue Missionen zu nutzen. Die Planungen zum Abriss waren angelaufen bzw. die Demontage hätte bald erfolgen können.

Wird das nicht gewartet und gepflegt?

Zum ‚regelmäßig warten und pflegen‘, was von Dekre unten aufgeworfen wurde: So ein ‚Seilchen‘ tauscht man nicht einfach so mal aus. Das sind Spezialanfertigungen, die hergestellt und dann durch Spezialisten ausgetauscht werden müssen. Nicht zu vergessen: Das Observatorium steht in Mittelamerika, irgendwo ‚im Urwald‘, wo der Schlosser nebenan nicht unbedingt die Fähigkeiten hat, in 300 Meter Höhe herumzuturnen und über 3 Zoll dicke Stahlseile mit vielen hundert Metern Länge auszutauschen.

Die Tragseile wurden schon inspiziert – zuletzt wohl mit Drohnen. Es waren bei einigen Seilen zwar gerissene Fasern erkennbar. Aber bei einer Sichtinspektion lässt sich nicht in das Innere des Seils blicken.

Da die Seile mit mehreren Lastfaktoren Sicherheit berechnet wurden, hat man die bisher als ’sicher‘ eingestuft. Problem ist aber die See- und Tropenluft, die möglicherweise zu Korrosion im Inneren der Stahlseile führte. Und es gab wohl auch Erdbeben sowie Hurricane, die Lastspitzen erzeugen.

Wenn dann weitere Fasern des Seils reißen, wird sich die berechnete Sicherheit reduzieren, bis die Belastungsfähigkeit der Restfasern erreicht ist. Da kann dann bereits der Temperaturgang von der Nacht zum Tage mit den einhergehenden Änderung der Spannung zum Versagen führen.

Das führte am Ende des Tages dazu, dass die Konstruktion nicht mehr stabil war – obwohl rechnerisch nichts hätte passieren dürfen. Die Ingenieur-Kollegen, die die Gutachten erstellten, haben das wohl auch in ihrer Risikoabschätzung berücksichtigt und die Demontage empfohlen, da ein Austausch der Haltekabel als unkalkulierbares Risiko für die Reparaturmannschaft eingestuft wurde. Aber für eine abschließende Beurteilung fehlen mir die Fachkenntnisse.

Entwicklung geht in eine andere Richtung

Generell ist es so, dass die Anlage früher oder später wohl stillgelegt hätte werden müssen. Diese wurde Anfang der 60er Jahre konstruiert, viele Teile sind nach 57 Jahren einfach am Ende ihrer Lebensdauer angelangt. Ob ein Austausch der Tragekonstruktion möglich und wirtschaftlich gewesen wäre, kann ich nicht beurteilen.

Meines Wissens geht die aktuelle Entwicklung aber von solchen Großteleskopen, die eine feste Schüssel und einen leicht schwenkbaren Beobachtungsdom für die Instrumente haben, weg. Denn damit lässt sich immer nur ein geringer Himmelsausschnitte im Zenit durchmustern.

Inzwischen ist die Technik soweit, dass man mehrere kleine Radioteleskope zu einem Array zusammen schalten kann. Aktuell ist das Square-Kilometere-Array mit dieser Technik in Planung. Und es ist das LOFAR-Radiotelekop in Planung, was aus 50 Einzelteleskopen an europäischen Standorten bestehen soll.


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18 Antworten zu Einsturz des Arecibo-Radioteleskops im Video

  1. Knusper sagt:

    „das weltweit größte … der Welt“
    ;-)

    • Günter Born sagt:

      Nö, China hat eine 500 m Schüssel (FAST), seit 2016 im Testbetrieb. Und in Russland steht das größte Radioteleskop der Welt (RATAN 600) – wohl aber nicht so imposant, aber seit 1974 in Betrieb.

      Wikipedia: Radioteleskop

      • Knusper sagt:

        Muss nochmal grinsen, es ging nicht um die Größe.
        „das weltweit … der Welt“

        Und außerdem werde ich mir den Film heute Abend nochmal anschauen.

        • Günter Born sagt:

          Yo, hab’s kapiert – war in den ‚Finiten Elementen‘ gefangen und habe die Grammatik und deutsche Sprache nicht mehr beachtet ;-).

          Dafür aber noch einige Goodies: Der Einsturz war als Beben wahrnehmbar und wurde von Seismometern aufgezeichnet.

          Seismomenter-Aufzeichnung Aerocibo-Einsturz

          Scott Manley hat das Versagen der Struktur übrigens vor einigen Tage mathematisch simuliert. War mir auf Twitter unter die Augen gekommen.

          Auf YouTube findet sich ein erweitertes Video zum Observatorium.

          Es ist möglicherweise nicht das Ende von Areocibo
          Als ich eben so auf die Fotos schaute, durchzuckte mich ein Gedanke: Große Teile des Spiegels sind ja noch intakt. Könnte man nicht auf den Beobachtungspylonen Empfänger montieren, die dann den Teilspiegel noch nutzen? Gut, war nur ein Gedankenspiel …

          … aber dem Artikel Puerto Rico’s Arecibo Observatory ’not closing‘ after collapse entnehme ich, dass die Betreiber nicht vorhaben, das alles jetzt einzumotten. Mal schauen, was wir noch von der Anlage hören.

          Und die bisherigen Beobachtungsdaten sind ja auch nicht verloren. Da werden möglicherweise noch Generationen von Doktoranden mit Altdaten promovieren können. Selbst aus den Daten der Apollo-Missionen, die 50 Jahre her sind, zieht man neue Erkenntnisse.

          • Andreas sagt:

            Na, da kann man doch einen prima Pool draus machen. Ein paar Schippen Beton um die Schäden zu flicken, feddich is der größte weit abseits jeder Siedlung liegende Pool der Welt. :-)

    • 1ST1 sagt:

      Schade, dass Trump bald nicht mehr im Amt ist. Das würde jetzt seinen Ehrgeiz wecken, Amerika hätte jetzt die Chance, an der Stelle wieder das größte, beste, schönste, nützlichste Radioteleskop der Welt zu bauen. Einfach um China zu zeigen, wo der Hammere hängt. Aber sonst bin ich froh, dasss Trump bald weg ist. Naja, gut, wer nicht…

      • Dekre sagt:

        Trump hat doch Puerto Rico nicht interessiert, das kein US-Bundesstaat und damit keine Wahlteilnahme.
        Puerto Rico wird planmäßig von den USA vernachlässigt, nur militärisch interessant.

  2. Dekre sagt:

    Ich habe da mal eine Frage: Günter schreibt, dass es „ungeplant eingestürzt“ ist.
    Sollte es denn unplanmäßig gewünscht planmäßig einstürzen?

    Man könnte meinen. Wenn schon 2 verschiedene Halteseile fast zeitgleich reißen. So wäre planmäßig das nächste dran. Das ist die Nutzungsgarantie planmäßig abgelaufen. Bei Günnis 50+Blog hat Günter das schön dargelegt.
    Man hätte doch schon mal regelmäßig warten und pflegen sollen.

    • Günter Born sagt:

      Geplant eingestürzt hätte bedeutet: man kappt die Tragseile. Das ist aber nicht passiert. Es waren mehrere Ingenieurteams zur Begutachtung beauftragt, die final alle den Abbau der Anlage (aus Risikogründen) empfahlen. Siehe auch meine Ergänzungen im Text oben – wo ich auch zum Rest der Fragen was geschrieben habe.

  3. Verschwörungsrethoriker sagt:

    Aus China’s Sicht ist es sicher planmäßig eingestürzt.

  4. Mance sagt:

    Vielleicht auch da mal schauen. Alles sehr anschaulich und verständlich auf deutsch.

    https://www.scinexx.de/news/kosmos/aus-fuer-das-arecibo-radioteleskop/

  5. Nobody sagt:

    2 große Tuben Alleskleber und ein Lötkolben und die Sache ist wieder schick. ;-)

  6. Schwarzes_Einhorn sagt:

    Wenn ich nicht James-Bond-Filme gesehen hätte, wäre mir das Teil nicht bekannt gewesen – aber in „Goldeneye“ prügelten sich Pierce Brosnan und Sean Bean oberhalb der Schüssel – wobei Pierce Brosnan auf sein Double verzichtete und sich ein paar blaue Flecken holte.
    In ein paar anderen Filmen und in Akte X war es auch zu sehen.
    Sah schon toll aus – erinnerte ein bißchen an die Jetsons. Eigentlich sehr schade drum…

    • Dat Bundesferkel sagt:

      Hab’s vor ein paar Tagen auf Netflix gesehen, Doku-Serie „Außerirdische Welten“ – frage mich bitte nur nicht, in welcher Folge das war.
      Auf jeden Fall ein sehr imposanter und erstaunlicher Anblick „in live“.

    • Günter Born sagt:

      Arecibo habe ich nie besucht – aber unser Prof. hat seine Ing-Studenten (muss 1977 gewesen sein) mal nach Effelsberg geschleppt. Die 100 Meter drehbare Schüssel war schon imposant.

      Wenn ich mich richtig erinnere, war ein Stahlwerksbesuch noch von der Fachoberschule organisiert worden. Hat mich aber nicht für Stahlwerkstechnik oder Maschinenbau ‚zum Brennen gebracht‘, auch wenn das im Stahlwerk echt ‚hot‘ war ;-).

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