¿Cómo afectará el cierre de la antena parabólica de Arecibo a las comunicaciones en el espacio profundo?

El día de hoy, la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. anunció que desmantelará el radiotelescopio de Arecibo. El plato de 305 metros es famoso por el mensaje de inteligencia extraterrestre de 1974 y su aparición en varias películas de ciencia ficción. Menos glamoroso, sus capacidades de radar han sido cruciales para rastrear asteroides cercanos a la Tierra.

La instalación se ha deteriorado durante los últimos tres años debido a huracanes, terremotos y recortes de fondos. Partes del plato se han derrumbado y dos cables se han roto. Citando preocupaciones de seguridad, la NSF anunció hoy el desmantelamiento de la instalación.

¿Cómo afectará el cierre de Arecibo las comunicaciones con las sondas del espacio profundo?

Wikipedia afirma que solo había dos instalaciones de astronomía de radar en uso regular: Arecibo y el plato DSS 14 de 70 metros en Goldstone. El problema es que el DSS 14 también es utilizado por Deep Space Network , particularmente para mantenerse en contacto con las sondas Voyagers y New Horizons. De hecho, ya había notado a principios de esta semana que DSN había comenzado a comunicarse con la Voyager 2 con un par de antenas parabólicas de 35 m, en lugar de las de 70 m. ¿Se han trasladado ya las comunicaciones del espacio profundo a platos más pequeños, para que los platos más grandes puedan rastrear asteroides?

Arecibo daño

Se siente mal votar a favor de esta triste pregunta.
El plato tiene 57 años y está severamente dañado. Los costos de reparación serán enormes. ¿Cuántos años operativos serían posibles después de una reparación?
@Uwe ¿Qué tan costoso es mantener un mosquitero metálico que se extiende por todo el valle, un equipo de radio en una góndola y algunas salas de servidores, cuyo contenido se refresca regularmente? Tal vez una cafetería, también. Supongo que Puerto Rico también recibe algo de dinero por los derechos de uso.
El presupuesto proyectado de la instalación para 2021 fue de solo $ 3 millones. Una campaña de GoFundMe, ¿alguien?
@mustaccio, el problema es que la plataforma del receptor necesita una reconstrucción completa: el cable que se rompió lo hizo con solo el 60% de la carga nominal, lo que genera serias dudas sobre la seguridad del resto de los cables que lo soportan.
Si las civilizaciones alienígenas son tan irresponsables como nosotros, eso explicaría la paradoja de Fermi .

Respuestas (2)

Hay alguna evidencia indirecta de que la pérdida de Arecibo ya ha afectado la comunicación con algunas de las sondas del espacio profundo.

La declaración oficial de la NASA sobre Arecibo dice esto:

El Observatorio Goldstone de la NASA en California, otro radar planetario, volvió recientemente a sus operaciones completas después de la entrega y prueba exitosas de un nuevo tubo klystron para su transmisor de alta potencia. Los radares como los de Goldstone y Arecibo se usan solo para caracterizar NEO conocidos, no para descubrir asteroides y cometas previamente desconocidos, por lo que los esfuerzos de búsqueda de NEO de la NASA no se ven afectados por el desmantelamiento planificado del radiotelescopio de 305 m de Arecibo.

Las preguntas frecuentes de la NASA sobre la defensa planetaria de los asteroides no parecen estar actualizadas por la pérdida de Arecibo. Sin embargo, le da crédito a Arecibo por descartar un impacto en 2029:

Las observaciones de radar pueden reducir la incertidumbre en la posición de un asteroide de varios miles de kilómetros proporcionados por las observaciones ópticas a solo unos pocos metros. El riesgo de impacto que plantea un asteroide potencialmente peligroso puede resolverse relativamente rápido con observaciones de radar, mientras que, de lo contrario, podría permanecer incierto durante años si solo se dispone de observaciones ópticas. Tal fue el caso del asteroide Apophis, descubierto en 2004 e inicialmente pensado como un riesgo de impacto con la Tierra en abril de 2029. Las observaciones de radar realizadas por el Observatorio de Arecibo en 2005 eliminaron esa posibilidad de impacto.

También informa que el análisis de radar de objetos cercanos a la Tierra fue 1/3 del presupuesto de Arecibo:

El Programa de Observación de Objetos Cercanos a la Tierra proporciona $4,5 millones al año en fondos al Observatorio de Arecibo en Puerto Rico, aproximadamente un tercio del presupuesto anual del observatorio, para financiar su capacidad de radar planetario. La Fundación Nacional de Ciencias está en el proceso de transición del Observatorio de Arecibo a la Universidad de Florida Central y las vías alternativas de financiación propuestas por la UCF, al mismo tiempo que reduce el propio nivel de apoyo de la NSF. La NASA acordó continuar financiando la capacidad del radar planetario en Arecibo durante esta transición. La NASA también utiliza la capacidad de radar planetario en su propia estación Goldstone de Deep Space Network. Sin embargo, el radar de Goldstone no es tan potente como el de Arecibo, por lo que no tiene el mismo alcance en el espacio, lo que significa que el radar podría caracterizar menos NEO.

Con la pérdida de Arecibo, el DSS-14 de Goldstone ahora se convierte en el plato de radar más grande y poderoso del mundo. (El plato FAST de 500 metros de China es más grande, pero no tiene transmisor y es puramente pasivo). Sky and Telescope informa que "Arecibo ofreció 18 veces la sensibilidad de otras instalaciones existentes, como el receptor Goldstone de la NASA". también afirma

Arecibo también es insustituible para los científicos. Aunque técnicamente es el segundo plato de radio más grande del mundo (el Telescopio esférico de apertura de quinientos metros de China, o FAST, rompió recientemente el récord que Arecibo mantuvo durante décadas), el observatorio tiene capacidades únicas, entre ellas su radar. “FAST no puede hacer radar, es específicamente incapaz de hacer observación activa”, explica Springman. Por eso, FAST no puede tomar el lugar de Arecibo en la defensa planetaria al caracterizar los asteroides y sus órbitas.

Parece que una cantidad significativa del tiempo del DSS-14 de Goldstone se alejará de sus funciones de red de espacio profundo y, en su lugar, se pondrá en servicio de radar de objetos cercanos a la Tierra. Los platos de 70 metros de los otros dos sitios DSN también pueden ser reclutados de manera similar para el servicio NEO. En particular, el cronograma de seguimiento para el sitio DSN de Canberra muestra cambios considerables:

  • En el pasado, el gran plato DSS-43 de 70 metros (el más grande del hemisferio sur) se usaba casi a diario para contactar a la Voyager 1, la Voyager 2 o New Horizons. Ahora tiene solo cuatro contactos programados para los próximos dos meses: uno con la Voyager 1, dos con la Voyager 2 y uno con la Sonda Solar Parker.
  • La Voyager 1 no tiene otros contactos programados con Canberra. Esto probablemente se deba a que VGR1 está por encima de la eclíptica, pero Canberra está en el hemisferio sur .
  • La Voyager 2 tiene 113 contactos más programados con Canberra, utilizando los platos más pequeños, generalmente en un par de platos .
  • New Horizons tiene 10 contactos más programados con Canberra, utilizando los platos más pequeños.

Entonces, hay evidencia de que algunas de las comunicaciones con la nave espacial más lejana se han trasladado a los platos más pequeños.

Esto es demasiado complicado de seguir para mí (una insuficiencia de mi parte, no de la publicación), pero las antenas parabólicas de 34 metros siempre han sido capaces tanto de transmitir como de recibir de las Voyagers. Ha sido principalmente un juego de hemisferios y qué platos tienen transmisores de banda S de estilo antiguo y los moduladores asociados que pueden hablar con la Voyager. Consulte ¿Por qué DSN a veces usa dos platos al mismo tiempo para recibir Voyager-1? y también ¿ Por qué Canberra pudo escuchar la Voyager 2 pero no hablar con ella?
@uhoh: gracias, he agregado enlaces a esas dos preguntas en la respuesta.
@uhoh La transmisión debe realizarse con una antena de 74 m, sin suficiente potencia y ganancia para usar una de 34 m. Las tablas 5-2 y 5-3 de Voyager Telecommunications establecen el presupuesto del enlace para transmisión/recepción. Todavía no he tenido la oportunidad de revisar todos los números para las antenas de 34 m de menor ganancia y mayor alcance (126 frente a 48,6 AU en tablas), pero no veo forma de que la potencia recibida en Voyager2 esté por encima del ruido de fondo. Doc también habla sobre el uso de platos de 34 m en orden para recibir, vale la pena leerlo
@astrosnapper Entonces estoy tratando de entender la captura de pantalla que se muestra en ¿Por qué DSN a veces usa dos platos al mismo tiempo para recibir la Voyager-1? lo que indica comunicación bidireccional con la Voyager 1 desde DSS-25 o DSS-26 (si fuera un GIF, lo sabríamos). De acuerdo con esta página, 24, 25 y 26 son el grupo de guías de ondas de haz de 34 metros en Goldstone. Intentaré revisar los registros y ver si puedo encontrar más instancias. Puedo verificar nuevamente esa imagen ya que anoté una marca de tiempo en la publicación.
Esto no responde la pregunta. Si bien la instalación de Arecibo se usó para rastrear asteroides, no se usó para rastrear o comunicarse con sondas hechas por humanos. La instalación de Arecibo no era parte de la Red del Espacio Profundo.
@DavidHammen: Por supuesto que Arecibo nunca fue parte de DSN, pero hay un efecto dominó que ocurre debido a la superposición de propósitos.
@DavidHammen, la redacción podría ser más clara, pero la pregunta es sobre el cambio de carga de transmisiones de astronomía de radar de Arecibo a ciertos platos de DSN, lo que los hace menos disponibles para sus tareas de comunicación.

Ya es demasiado tarde para pensar en una reparación. La plataforma del instrumento se estrelló contra el plato el primer día de diciembre.

¿Cómo afectará el cierre de la antena parabólica de Arecibo a las comunicaciones en el espacio profundo?
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