L’observatoire d’Aceribo va être démantelé

Observatoire d'Arecibo
Suite a plusieur accident, l’observatoire radio d’Arecibo va être désinstaller

À la suite d’un examen des évaluations techniques qui ont révélé que les dommages causés à l’Observatoire d’Arecibo ne peuvent être stabilisés sans risque pour les travailleurs de la construction et le personnel de l’installation, la National Science Foundation (NSF) des États-Unis commencera à planifier le démantèlement du télescope de 305 mètres, qui a servi pendant 57 ans  pour la recherche en radioastronomie, en astronomie, en milieu solaire et en géospatial.

Cette décision intervient après que NSF a évalué de multiples évaluations effectuées par des sociétés d’ingénierie indépendantes qui ont constaté que la structure du télescope risquait une défaillance catastrophique et que ses câbles pourraient ne plus être capables de transporter les charges qu’ils étaient conçus pour supporter. De plus, plusieurs évaluations ont indiqué que toute tentative de réparation pourrait mettre les travailleurs en situation de danger. Même en cas de réparation à l’avenir, les ingénieurs ont constaté que la structure présenterait probablement des problèmes de stabilité à long terme.

« La NSF donne la priorité à la sécurité des travailleurs, du personnel de l’Observatoire d’Arecibo et des visiteurs, ce qui rend cette décision nécessaire, bien que malheureuse », a déclaré Sethuraman Panchanathan, directeur de la NSF. « Pendant près de six décennies, l’Observatoire d’Arecibo a servi de phare à la science révolutionnaire et à quoi peut ressembler un partenariat avec une communauté. Bien qu’il s’agisse d’un changement profond, nous chercherons des moyens d’aider la communauté scientifique et de maintenir cette relation solide avec le peuple de Porto Rico.

Les ingénieurs examinent le télescope de 305 mètres de l’Observatoire d’Arecibo depuis le mois d’août, lorsque l’un de ses câbles de soutien s’est détaché. NSF a autorisé l’University of Central Florida (UCF), qui gère Arecibo, à prendre toutes les mesures raisonnables et à utiliser les fonds disponibles pour faire face à la situation tout en veillant à ce que la sécurité demeure la plus haute priorité. L’UCF a agi rapidement, et le processus d’évaluation suivait le calendrier prévu, compte tenu de l’âge de l’installation, de la complexité de la conception et du risque potentiel pour les travailleurs.

Les équipes d’ingénierie avaient conçu et étaient prêtes à mettre en œuvre la stabilisation structurelle d’urgence du système de câble auxiliaire. Pendant que l’observatoire organisait la livraison de deux câbles auxiliaires de remplacement, ainsi que de deux câbles temporaires, un câble principal s’est brisé sur la même tour le 6 novembre. En se basant sur les contraintes du deuxième câble cassé — qui aurait dû être bien dans sa capacité de fonctionner sans se casser — les ingénieurs ont conclu que les câbles restants sont probablement plus faibles que prévu à l’origine.

« Le leadership de l’Observatoire D’Arecibo et de l’UCF ont fait un travail louable pour remédier à cette situation, en agissant rapidement et en poursuivant toutes les options possibles pour sauver cet instrument incroyable », a déclaré Ralph Gaume, directeur de la Division des sciences astronomiques de la NSF. « Jusqu’à ce que ces évaluations arrivent, notre question n’était pas de savoir si l’observatoire devait être réparé, mais comment. Mais en fin de compte, une prépondérance de données a montré que nous ne pouvions tout simplement pas le faire en toute sécurité. Et c’est une ligne que nous ne pouvons pas franchir.

La portée du plan de déclassement de la NSF se concentrerait uniquement sur le télescope de 305 mètres et viserait à préserver en toute sécurité d’autres parties de l’observatoire qui pourraient être endommagées ou détruites en cas d’effondrement imprévu et catastrophique. Le plan vise à conserver autant que possible l’infrastructure restante de l’Observatoire d’Arecibo, afin qu’il reste disponible pour les futures missions de recherche et d’éducation.

Le processus de déclassement comprend l’élaboration d’un plan d’exécution technique et le respect d’une série d’exigences juridiques, environnementales, de sécurité et culturelles au cours des prochaines semaines. NSF a autorisé une enquête photographique à haute résolution à l’aide de drones, et envisage des options pour l’évaluation médico-légale du câble cassé – si une telle action pouvait être faite en toute sécurité – pour voir si de nouvelles preuves pourraient éclairer les plans en cours. Ces travaux ont déjà commencé et se poursuivront tout au long de la planification du déclassement. L’équipement et d’autres matériaux seront temporairement déplacés vers des bâtiments à l’extérieur de la zone de danger. Lorsque toutes les préparations nécessaires ont été faites, le télescope serait soumis à un démontage contrôlé.

Après le déclassement du télescope, NSF aurait l’intention de rétablir les opérations dans des actifs tels que l’installation LIDAR de l’Observatoire d’Arecibo — un outil de recherche géospatial précieux — ainsi qu’au centre d’accueil et à l’installation hors site de Culebra, qui analyse les données sur la couverture nuageuse et les précipitations. NSF chercherait également à explorer les possibilités d’élargir les capacités éducatives du centre d’apprentissage. Les précautions de sécurité en raison de la pandémie COVIDE-19 demeureront en place, selon le cas.

Certaines opérations d’Arecibo impliquant l’analyse et le catalogage des données archivées recueillies par le télescope se poursuivraient. UCF a obtenu des capacités améliorées de stockage et d’analyse dans le cloud en 2019 grâce à un accord avec Microsoft, et l’observatoire travaille à migrer les données sur place vers des serveurs situés en dehors de la zone touchée.

Les zones de l’observatoire qui pourraient être touchées par un effondrement incontrôlé ont été évacuées depuis la rupture du câble de novembre et resteront fermées au personnel non autorisé pendant le déclassement. NSF et UCF s’efforceront de minimiser les risques dans la région en cas d’effondrement inattendu. NSF a donné la priorité à un processus rapide et approfondi dans le but d’éviter un tel événement.

NSF reconnaît l’importance culturelle et économique de l’Observatoire d’Arecibo à Porto Rico, et comment le télescope sert d’inspiration pour les Portoricains qui envisagent l’éducation et l’emploi dans les STEM. L’objectif de la NSF est de travailler avec le gouvernement portoricain et d’autres parties prenantes et partenaires pour étudier la possibilité d’appliquer les ressources de l’Observatoire d’Arecibo à des fins éducatives.

« Au cours de sa vie, l’Observatoire d’Arecibo a contribué à transformer notre compréhension de l’ionosphère, nous montrant comment la densité, la composition et d’autres facteurs interagissent pour façonner cette région critique où l’atmosphère terrestre rencontre l’espace », a déclaré Michael Wiltberger, chef de la section géospatial de la NSF. « Bien que je sois déçu par la perte de capacités d’enquête, je crois que ce processus est une étape nécessaire pour préserver la capacité de la communauté de la recherche d’utiliser les autres atouts de l’Observatoire d’Arecibo et, espérons-le, de s’assurer que des travaux importants peuvent se poursuivre dans l’établissement. »

Résumé de l’ingénierie

Le télescope de l’Observatoire d’Arecibo se compose d’un plat radio de 305 mètres de large avec une plate-forme d’instruments de 900 tonnes suspendue à 450 pieds au-dessus. La plate-forme est suspendue par des câbles reliés à trois tours.

Le 10 août 2020, un câble auxiliaire s’est rompu, glissant de sa prise dans l’une des tours et laissant une entaille de 100 pieds dans le plat ci-dessous. La NSF a autorisé l’Observatoire d’Arecibo à prendre toutes les mesures raisonnables et à utiliser les fonds disponibles, qui s’élevaient à des millions de dollars, pour sécuriser l’analyse et l’équipement nécessaires pour faire face à la situation. Les ingénieurs travaillaient à déterminer comment réparer les dommages et déterminer l’intégrité de la structure lorsqu’un câble principal relié à la même tour s’est brisé le 6 novembre.

Le deuxième câble cassé était inattendu — les évaluations techniques effectuées à la suite de la défaillance du câble auxiliaire ont indiqué que la structure était stable et que le processus de planification pour remettre le télescope en service était en cours. Les ingénieurs ont par la suite constaté que ce câble principal de 3 pouces s’était cassé à environ 60 % de ce qui aurait dû être sa force de rupture minimale pendant une période de calme, ce qui soulève la possibilité que d’autres câbles soient plus faibles que prévu.

Les inspections des autres câbles ont révélé de nouvelles ruptures de fils sur certains des câbles principaux, qui étaient d’origine à la structure, et des preuves de glissement significatif à plusieurs prises contenant les câbles auxiliaires restants, qui ont été ajoutés lors d’une remise en état dans les années 1990 qui a ajouté du poids à la plate-forme de l’instrument.

Thornton Tomasetti, la firme d’ingénierie spécialisée embauchée par UCF pour évaluer la structure, a constaté qu’étant donné la probabilité d’une autre défaillance du câble, les travaux de réparation du télescope — y compris les mesures d’atténuation pour le stabiliser pour des travaux supplémentaires — seraient dangereux. Des tests de résistance pour capturer une mesure plus précise de la force des câbles restants pourraient faire tomber la structure, a constaté Thornton Tomasetti. L’entreprise a recommandé une démolition contrôlée pour éliminer le risque d’un effondrement inattendu.

« Bien qu’il nous attriste de faire cette recommandation, nous croyons que la structure devrait être démolie d’une manière contrôlée dès que possible pragmatiquement », a déclaré la recommandation pour la lettre d’action soumise par Thornton Tomasetti. » Nous recommandons donc de planifier rapidement le déclassement de l’observatoire et d’exécuter une démolition contrôlée du télescope.

L’UCF a également embauché deux autres firmes d’ingénierie pour fournir des évaluations de la situation. L’un d’eux a recommandé des mesures de stabilisation immédiates. L’autre, après avoir examiné le modèle de Thornton Tomasetti, a convenu qu’il n’y avait pas de ligne de conduite qui pourrait vérifier en toute sécurité la stabilité de la structure et a conseillé de ne pas autoriser le personnel sur les plates-formes ou les tours du télescope.

« Des travaux critiques restent à faire dans le domaine des sciences atmosphériques, des sciences planétaires, de la radioastronomie et de l’astronomie radar », a déclaré alexander N. Cartwright, président de l’UCF. « UCF est prête à utiliser son expérience avec l’observatoire pour se joindre à d’autres parties prenantes dans la poursuite du genre d’engagement et de financement nécessaires pour continuer et s’appuyer sur les contributions d’Arecibo à la science. »

Après avoir reçu les évaluations contractuelles, NSF a fait appel à une firme d’ingénierie indépendante et au Corps des ingénieurs de l’armée pour examiner les résultats. La firme NSF embauchée a souscrit aux recommandations de Thornton Tomasetti et s’est dite préoccupée par le danger important d’un effondrement incontrôlé. Le Corps des ingénieurs de l’armée a recommandé de recueillir des preuves photographiques supplémentaires de l’installation et une évaluation médico-légale complète du câble cassé.

Étant donné que tout scénario de stabilisation ou de réparation exigerait que les travailleurs soient sur ou près de la structure du télescope, le degré d’incertitude quant à la résistance des câbles et les forces extrêmes à l’œuvre, NSF a accepté la recommandation de se préparer au déclassement contrôlé du télescope de 305 mètres.

Traduit depuis https://www.sciencemag.org/news/2020/11/famed-arecibo-telescope-brink-collapse-will-be-dismantled

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