A „szíve” egy rögzített, 305 méter átmérőjű és körülbelül 51 méter mély gömbhéj volt, amelyet egy természetes karsztvölgybe építettek be. A felületét több mint 38 ezer alumíniumpanel alkotta, amelyek a rádióhullámokat a középpont felett magasan függő vevőplatformra tükrözték. Ez a platform több mint 900 tonnát nyomott, és három, egyenként több mint 110 méter magas torony tartotta a helyén kifeszített acélsodronyok segítségével.
A működési frekvenciatartománya nagyjából 50 MHz és 10 GHz között mozgott, ami lehetővé tette mind a pulzárok és kvazárok rádiócsillagászati megfigyelését, mind pedig az aktív kísérleteket, ahol egy nagy teljesítményű adóval bolygókat és aszteroidákat térképeztek fel. Az Arecibo részt vett a híres SETI programban is, amely földönkívüli jelek után kutatott, sőt 1974-ben még a híres Arecibo-üzenetet is kisugározta az űrbe.
Közel 60 éven át egyszerre volt tudományos, védelmi és technológiai szimbólum – a gigantikus méretek, a nagy pontosság és egy egész korszak ambícióinak ötvözete. De sajnos, ahogy biztosan észrevetted, most már múlt időben beszélek róla. A távcső összeomlott. Ennek oka pedig műszaki szempontból kifejezetten érdekes.
Az óriás szó szerint az elektromos áram miatt ment tönkre. Hogy is történt ez?
2020. december 1-jén a monstrum leomlott, mert a tartókábelek, amelyek a 300 méter átmérőjű óriástányér fókuszában lévő szerkezetet tartották, súlyosan károsodtak. Az összeomlás idején ez a felfüggesztett szerkezet 1000 tonnát nyomott, ami körülbelül a kétszerese volt az eredeti tervezési súlynak. Ám nem ez okozta a katasztrófát, mivel a megnövekedett terhelés elviselésére további kábeleket szereltek be, biztosítva a megfelelő teherbírást.
A tartókábelek negyed hüvelyk átmérőjű acélhuzalokból álltak, amelyeket acélsodronnyá fontak össze. A törés a kötelek végcsatlakozásainál következett be.
A kábelcsatlakozók úgynevezett „Spelter-foglalatok” voltak, amelyeket a feltalálójukról neveztek el. A Spelter-foglalatnak van egy nagyon értékes tulajdonsága: a legtöbb más kábelvégződtetési módszerrel ellentétben nem csökkenti a kábel teherbírását a végeken.
A „Spelter” típusú foglalat lényegében egy kúp alakú üreg. A kábelt bedugják a kúp keskenyebb végén, majd a sodrony egyes szálait szétnyitják, amíg egyfajta „seprűt” nem alkotnak. Ezután bekerül egy rögzítőanyag, amely széttárva tartja a szálakat, és értelemszerűen megakadályozza, hogy a megvastagodott vég átcsússzon a szűk nyíláson. Rögzítőként bármilyen töltőanyagból készült dugó szolgálhat. Az Arecibo esetében ez a töltőanyag olvadt cink volt, ezzel öntötték ki a „seprűt”.
A feltételezés az volt, hogy a cink egyúttal a környezet káros hatásaitól is megvédi a sodronyokat. Maguk a kábelek szintén horganyzottak voltak.
Emlékeztetlek, hogy az Arecibo nem csupán egy rádióteleszkóp volt – ami lényegében egy nagy antenna és egy érzékeny vevőegység. Abban az időben ez volt a világ legnagyobb teljesítményű rádió- és radaradója is, amely egymillió wattot sugárzott ki. 1974-ben például ennek segítségével küldtek információt az emberiségről az M13 gömbhalmaz felé, amely tőlünk mintegy 25 000 fényévre található.
A fő antenna felett húzódó acélsodronyok a kimenő rádiójelek útjába kerültek. Ez pedig természetesen azt jelentette, hogy örvényáramok indukálódtak bennük.
Az eredeti Arecibót tervező mérnökök számoltak ezzel a jelenséggel. Az első rendszer kábeleit megfelelően földelték, így az erős rádiójel által a kábelekben indukált elektromos áram a megfelelő úton távozott a föld felé. Az új kábeleknél viszont a földelés csak a cink rögzítődugókon keresztül vezette le az áramot.
Amikor ilyen körülmények között a fémelemeken folyni kezd az indukált áram, az helyi melegedést és elektrokémiai folyamatokat indít be. A cinkkel bevont acélsodronyok esetében ez különösen veszélyes.
A horganyzás, és vele együtt a cinkdugók, a felerősödött galvanikus korrózió miatt gyorsabban kezdenek lebomlani. Az elektromos áram felgyorsítja az ionvándorlást a cink és az acél között. A rögzítési pontokon, ahol a fém mechanikai feszültségnek van kitéve, ez a folyamat még sebesebb – így alakul ki a feszültségkorrózió klasszikus esete.
Az egyes szakaszokon fellépő mikromelegedés elősegíti, hogy a nedvesség és a só a hajszálcsövesség elve alapján behatoljon a bevonat repedéseibe. Végeredményben az, aminek évtizedekig kellett volna szolgálnia, a vártnál sokkal gyorsabban kezdett leépülni. Amikor az első tartókötél a tervezett terhelés mindössze 44%-ánál elszakadt, az már nem pusztán az öregedés következménye volt, hanem a korrózió, a fémfáradás és az indukált áramok elektrolitikus hatásának láncolata.
Az első vészjósló jel az volt, amikor az egyik segédkábel a tervezett terhelés mindössze 44%-ánál kiszakadt a foglalatból. Ez rendellenes volt, hiszen a kábeleket nagy biztonsági tartalékkal tervezték. A mérnökök felfogták, hogy nagy a baj, de a sérülésekhez nem lehetett hozzáférni egy alapos vizsgálathoz, a szerkezet pedig túl veszélyessé vált a közvetlen javításhoz.
Miközben folytak a számítások és a javítási lehetőségek latolgatása, megtörtént a második szakadás is. Ekkorra világossá vált, hogy a platform a katasztrófa szélén áll. A megmaradt kábelek terhelése megnőtt, a korrózió pedig tovább gyengítette őket.
A harmadik szakadás végzetesnek bizonyult. A maradék sodronyok nem bírták a túlterhelést, és a platform leszakadt, egyenesen a 305 méteres tányérba zuhanva.
A sors iróniája, hogy a rádióteleszkóp, amelyet elektromágneses jelek vételére és sugárzására hoztak létre, végül részben ugyannak a jelenségnek – az elektromosságnak – esett áldozatul, csak éppen annak egy ellenőrizhetetlen formájában.
