Il radiotelescopio di Arecibo si oscura dopo che la misteriosa rottura di un cavo ha distrutto la parabola
Situato circa 15 km a sud-sudovest di Arecibo, nell'isola di Porto Rico, e inaugurato nel 1963, dopo tre anni di costruzione, l'osservatorio di Arecibo, noto anche come il National Astronomy and Ionosphere Center (NAIC, Centro Nazionale per l'Astronomia e la Ionosfera), è stato per quasi cinque decenni il più grande radiotelescopio ad antenna singola esistente. Nel settembre 2016, l’entrata in servizio del radiotelescopio cinese FAST da 500 metri di diametro l’ha, infatti, relegato al secondo posto.
Le sue enormi dimensioni l’hanno reso uno strumento unico per la radioastronomia. Il collettore principale, costruito all'interno di un avvallamento naturale, ha un diametro di poco meno di 305 metri. Ben 38.778 pannelli in alluminio (di grandezze variabili tra 1 e 2 metri) formano l’enorme superficie dell'antenna. Ciascun dei pannelli d’alluminio è sostenuto da cavi di acciaio che assieme formano una rete complessa di sostegno. Sopra il disco semisferico, a un’altezza di 150 metri, si trova sospesa una piattaforma triangolare di quasi 900 tonnellate, sorretta anch’essa da 18 cavi che partono da 3 torri di cemento armato. Il cuore dell’antenna, cioè la ricevente, è situato su questa piattaforma, all'interno di una struttura a forma di semisfera.
Apparentemente l’antenna di Arecibo può solo guardare in alto, tuttavia non è così. È, infatti, proprio la particolare capacità della mezza sfera (chiamata azimut), poiché può ruotare per intercettare segnali riflessi da direzioni differenti della superficie sferica della gigantesca parabola, consentendogli perciò di ricevere segnali provenienti da differenti porzioni di cielo.
La peculiarità della sua ricevente, unita alla sua posizione geografica, consente alla parabola di Arecibo di essere utilizzata anche come radar. Infatti, nel braccio dell'azimut è situata anche la trasmittente del radar planetario da 1 Megawatt, in grado di dirigere le onde radar verso gli oggetti nel nostro sistema solare. Analizzando l'eco ricevuto, è quindi possibile avere informazioni sulle proprietà della superficie e la dinamica degli oggetti. Ciò come detto è però possibile anche e solo grazie al fatto che Arecibo è stato costruito sull’isola di Porto Rico, che è un'isola vicina all'equatore. Questa posizione posta tra l’emisfero australe e quello boreale, permette al telescopio di vedere sempre tutti i pianeti del sistema solare. Ciò nonostante l’antenna non è abbastanza potente da consentire l'osservazione radar oltre Saturno.
Tali caratteristiche hanno consentito all’osservatorio di Arecibo di essere per quasi 60 anni un pilastro della radioastronomia, della ricerca atmosferica e della scienza planetaria, consentendo di giungere a importanti scoperte astronomiche.
Già solo un anno dopo dalla sua entrata in funzione, il radiotelescopio di Arecibo ha consentito di determinare con precisione il periodo di rotazione di Mercurio (53 giorni) smentendo il precedente assunto scientifico che lo aveva calcolato in 88 giorni. Cinque anni dopo, nel 1968, fu utilizzato per la scoperta della nebulosa del Granchio e fornì la prima evidenza oggettiva dell'esistenza delle stelle di neutroni nell'Universo. Pochi anni dopo, nel 1974, fu l’osservatorio di Arecibo fu lo strumento attraverso cui gli astrofisici Hulse e Taylor scoprirono la prima stella pulsar binaria, scoperta che valse loro il Premio Nobel per la fisica.
Fu proprio nel 1974 che il radiotelescopio di Arecibo divenne popolare presso il grande pubblico. Infatti, in quell’anno, con questo strumento fu trasmesso, verso l'ammasso globulare M13 (distante dalla Terra circa 25.000 anni luce), il famoso messaggio di Arecibo, primo tentativo scientifico ufficiale di comunicare con forme di vita extraterrestri. Il messaggio ideato Frank Drake (leggi l’articolo “Progetto OMZA: Compie sessant'anni la ricerca per trovare l'intelligenza aliena, che ha cambiato l'astronomia”) aveva però, solo uno scopo dimostrativo. Infatti, il messaggio impiegherà 25.000 anni per raggiungere la sua destinazione e altrettanti per un’eventuale risposta.
Il messaggio inviato è strutturato in un modello a 1.679 bit di cifre binarie, che definisce un'immagine bitmap di 23x73 pixel. In questo modo, nella speranza che chiunque lo riceva decida di ordinarlo in un quadrilatero, potrà farlo soltanto ordinandolo in 23 righe e 73 colonne o 73 righe e 23 colonne. Solo nel secondo caso però, così riordinato, il messaggio riproduce un'immagine nella quale si possono riconoscere delle informazioni, quali: i numeri da uno a dieci, i numeri atomici degli elementi alla base della vita terrestre (idrogeno, carbonio, azoto, ossigeno, e fosforo), la formula degli zuccheri e basi dei nucleotidi del DNA, il numero dei nucleotidi del DNA, una rappresentazione grafica della doppia elica del DNA, una rappresentazione grafica dell’uomo e le dimensioni (altezza fisica) dell’uomo medio, il numero della popolazione umana (nel 1974), una rappresentazione grafica del sistema solare con indicazione dell’origine del segnale, cioè la Terra e, infine, una rappresentazione grafica del radiotelescopio di Arecibo e le dimensioni dell’antenna trasmittente.
A partire da quel momento e per i decenni successivi, il radiotelescopio di Porto Rico è stato il principale strumento utilizzato nella ricerca dell'intelligenza extraterrestre. Grazie al progetto SETI@home è stata scoperta, nel settembre 2004 la Sorgente radio SHGb02+14a, considerata (ma mai accertata) una possibile fonte extraterrestre. Situata in un punto posto tra le costellazioni dei Pesci e dell'Ariete, una direzione in cui non si osserva alcuna stella a distanza inferiore a 1000 anni luce, l’origine del segnale è stata osservata per tre volte, con un segnale estremamente debole. La frequenza del segnale ha una rapida deriva, che corrisponderebbe all'emissione proveniente da un pianeta orbitante a una velocità circa 40 volte superiore a quella della Terra intorno al Sole. Ogni volta che il segnale è stato ricevuto, la frequenza osservata è stata sempre quella di 1420 MHz, ciò ha portato anche a possibile altre spiegazioni “più convenzionali” quali quelle dell’origine naturale.
Attualmente l’osservatorio opera attraverso la Cornell University sotto un accordo cooperativo con la NSF (acronimo di National Science Foundation - un'agenzia governativa USA).
La manutenzione della struttura di Arecibo è divenuta sempre più precaria negli ultimi anni. La sua importanza scientifica è diminuita man mano che nuove strutture sono state costruite e attivate, facendo venir meno i finanziamenti del NSF. Questa situazione nell’ambito della ricerca scientifica tradizionale, si è aggiunta alla precedente interruzione dei finanziamenti governativi a sostegno della ricerca SETI. Già dal 1993, infatti, il Congresso degli Stati Uniti ha vietato alla NASA di finanziare i progetti SETI.
L’ormai precaria struttura aveva poi dovuto affrontare anche eventi naturali estremi, come l’Uragano Irma, che nel 2017 aveva provocato la caduta di un’antenna, poi riparata, causando la temporanea chiusura della struttura per alcuni giorni.
Pochi giorni fa, il 10 agosto del 2020, l'iconico radiotelescopio di Arecibo a Porto Rico è stato seriamente danneggiato quando uno dei cavi di sostegno si è misteriosamente spezzato, schiantandosi contro una delle sue antenne e provocando uno squarcio di 30 metri nella sua parabola larga 305 metri. L'incidente è avvenuto alle 2:45 del mattino e non ha provocato feriti tra il personale. Ramon Lugo, direttore del Florida Space Institute presso l'Università della Florida centrale (UCF), che gestisce l'osservatorio per la National Science Foundation (NSF), afferma che a causa del grave danno, le osservazioni saranno interrotte per almeno 2 settimane, durante le quali sarà innanzitutto prioritario accertare l’origine del cedimento del cavo di acciaio. "Il mio obiettivo principale in questo momento è la sicurezza delle persone e della struttura" ha dichiarato Lugo.
Il cavo che si è rotto lo scorso 10 di agosto, fortunatamente non era uno dei cavi di supporto principali, ma uno dei numerosi cavi ausiliari aggiunti negli anni '90 per stabilizzare la piattaforma quando è stata aggiunta una nuova grande antenna, nota come cupola gregoriana. Il cavo non si è spezzato nel punto in cui era collegato alla piattaforma. Tuttavia, poiché conteneva molta energia immagazzinata dalla tensione, si è mosso in modo incontrollato danneggiando la cupola gregoriana e il riflettore principale della parabola. L’intera a piattaforma sembra essere distorta a seguito dell’incidente.
“In genere, tali cavi non si guastano in quel modo, il che è preoccupante.” ha affermato Lugo. “Non sappiamo perché sia successo. ... È impossibile che i recenti eventi meteorologici e sismici possano aver contribuito... Non abbiamo alcun elemento che possa collegare il cedimento del cavo d’acciaio con l’uragano Irma del 2017. Non sappiamo neanche se possa essere un difetto di fabbricazione, per dirlo dovranno essere esaminati gli altri cavi ausiliari.” Fino a quando le indagini non saranno completate, non potrà essere neanche stimata l’entità economica del danno o quanto tempo sarà necessario per le riparazioni. Potrebbe trattarsi di poche settimane o di mesi. Anche le attività del progetto SETI (che erano comunque proseguite negli anni grazie a fondi privati) svolte con il radiotelescopio di Arecibo subiranno un lungo stop.
La ricerca dell'intelligenza extraterrestre sta vivendo negli ultimi mesi, una nuova rinascita. Nel marzo 2019, la Pennsylvania State University dello State College ha annunciato i primi contributi a favore di una campagna di raccolta fondi per il nuovo Centro di Intelligence Extraterrestre (PSETI) della Penn State, annunciando l’istituzione di cattedre universitarie e uno specifico corso di laurea. La ricerca di forme di vita intelligenti extraterrestri, relegata per anni al rango di pseudoscienza, sta pian piano entrando a far parte della scienza ufficiale. Strutture come quella di Arecibo sono necessarie affinché quest’apertura da parte della comunità scientifica non si blocchi, facendoci fare un balzo indietro di sessant’anni.
