Den Einlassern die Schuld geben: eine forensische Analyse des Arecibo-Einsturzes

Nach fast drei Jahren der überstürzten, ungeplanten Demontage des Arecibo-Radioteleskops, Endlich haben wir den Grund für den Absturz: defekte Stecker.

Falls Sie es irgendwie übersehen haben: Im Jahr 2020 erreichten uns bedrohliche Berichte, dass sich die Kabel, die die 900 Tonnen schwere Instrumentenplattform auf dem 300 Meter hohen Primärreflektor des damals größten Radioteleskops der Welt stützten, langsam auflösten. Vom ersten Anzeichen einer Störung im August, als ein Kabelbruch ein Loch in den Reflektor bohrte, bis zum zweiten Kabelausfall im November schien es sicher, dass Arecibos Tage gezählt waren und dass es allen anderen zum Opfer fallen würde. In diesem schicksalhaften Jahr schien sich das Pech schnell anzuhäufen. Das Unvermeidliche geschah schließlich am 1. Dezember, als die überbeanspruchten Kabel am vierten Stützturm schließlich zusammenbrachen und die Plattform in eine anmutige Schwingung neben der natürlichen Vertiefung um den Reflektor versetzten, wodurch das Teleskop so beschädigt wurde, dass keine Reparatur mehr möglich war.

Der lange Zeitraum bis zur endgültigen Arbeit des Teleskops hatte den Vorteil, dass er Ingenieuren und Wissenschaftlern die Möglichkeit gab, Fehler in Echtzeit sorgfältig zu überwachen. Es gab also kein wirkliches Geheimnis darüber, was passiert ist, zumindest aus der Gesamtperspektive. Aber man möchte immer die Einzelheiten solcher Misserfolge wissen, eine Aufgabe, die der Kriminalpolizei Thornton Tomasetti obliegt. Sie nahmen die Hilfe des Strength of Materials Laboratory der Columbia University in Anspruch, das Teile des fehlerhaften Kabels zur Operation an den Hochflussisotopenreaktor des Oak Ridge National Laboratory schickte. NeutronenbildgebungDies ähnelt der Röntgenuntersuchung, verwendet jedoch Neutronenströme, die mit den Kernen der Materie und nicht mit ihren Elektronen interagieren.

Vollständiger Bericht (PDF) Es werden fünf direkte Ursachen für den Zusammenbruch aufgezeigt, von denen die wichtigsten sind: „[T]„Beim Anschließen der Kabel kam es zu einer unregelmäßigen manuellen Verstreuung der Drähte“, was unserer Meinung nach bedeutet, dass die einzelnen Litzen der Kabel vor dem geschmolzenen Zink nicht richtig verteilt wurden Splitter-Buchse um sie herum gebildet. Durch die entstehende Scherbeanspruchung floss das Zink langsam um die Kabelstränge herum, sodass diese aus der umgebenden Stahlhülse herausrutschten – den Rest können Sie sich unten selbst ansehen.

Wie so oft bei solchen Ausfällen gibt es mehrere Ursachen, die alle in dem über 300 Seiten umfassenden Bericht behandelt werden. Aber es ist in gewisser Weise beruhigend, den Großteil des Scheiterns einem einzigen, leicht verständlichen – und leicht behebenden – Fehler zuzuschreiben. Vielleicht ist das ein schwacher Trost für die Astronomen und Arecibo-Mitarbeiter, aber zumindest ist es eine Lektion, die verhindern könnte, dass seilgestützte Strukturen in Zukunft versagen.