bruno beckert

Arecibo...s'écroule

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Planetary Astronomy
Observing, imaging and studying the planets
A comprehensive book about observing, imaging, and studying planets. It has been written by seven authors, all being skillful amateur observers in their respective domains.
More information on www.planetary-astronomy.com

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Il n'est pas dit que cette étude sera suivie d'une réalisation, mais un document  de 82 pages, réalisé par des dizaines de spécialistes, vient d'être mis en ligne sur arXiv. Ils proposent une renaissance de l'instrument, sous une forme très différente de de ce qui existait avant l' effondrement.
En lieu et place d'une gigantesque antenne, ils envisagent 1.112 "petites" antennes de 9m, ou 400 de 15 m de diamètre
Le coût estimé est de 454 millions de dollars

 

https://arxiv.org/abs/2103.01367

 

(traduction automatique)


L’avenir de l’observatoire d’Arecibo : le télescope Arecibo de nouvelle génération


L’Observatoire d’Arecibo (AO) est un centre de recherche et d’éducation multidisciplinaire reconnu dans le monde entier comme une installation de premier plan en astronomie, en sciences planétaires, atmosphériques et spatiales. L’instrument de recherche phare d’AO était le télescope William E. Gordon de 305 m. Le 1er décembre 2020, le télescope de 305 m s’est effondré et a été irrémédiablement endommagé. Dans les trois semaines qui ont suivi l’effondrement, le personnel scientifique et technique d’AO et la communauté des utilisateurs d’AO ont entamé de longues discussions sur l’avenir de l’observatoire. La collectivité est tout à fait d’accord pour dire qu’il est nécessaire de construire un radiotélescope radar amélioré de prochaine génération sur le site d’AO. À partir de ces discussions, nous avons établi l’ensemble des exigences scientifiques que la nouvelle installation devrait permettre. Ces exigences peuvent être résumées brièvement comme : 5 MW de puissance continue d’émetteur d’onde à 2 - 6 GHz, 10 MW de puissance d’émetteur de pointe à 430 MHz (également à 220MHz à l’étude), couverture d’angle de zénith 0 à 48 deg, couverture de fréquence 0.2 à 30 GHz et FoV accru. Ces exigences déterminent les spécifications uniques du nouvel instrument proposé. Le concept de conception du télescope que nous proposons se compose d’un tableau compact de plats fixes sur une structure inclinée en forme d’assiette avec une zone de collecte équivalente à un plat de 300 m. Ce concept, appelé télescope Arecibo de nouvelle génération (NGAT), répond à toutes les spécifications souhaitées et fournit de nouvelles capacités scientifiques significatives aux trois groupes de recherche d’AO. Ce livre blanc présente un échantillon de la grande variété de la science qui peut être réalisée avec le NGAT, les détails du concept de conception du télescope et la nécessité pour le nouveau télescope d’être situé sur le site AO. Nous discutons également d’autres activités scientifiques d’AO  avec le NGAT dans le livre blanc.

 

 

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Beaucoup de très bons points.

L'étude a été conduite sous la houlette d'Anish Roshi de la NRAO, à qui on doit notamment le GBT et PAF, qui devait moderniser Arecibo en lui apportant 40 faisceaux formés numériquement.

 

Le design au sol va considérablement réduire la facture de maintenance étant donnée l'absence de pylones ou de suspension. De même pour le design des paraboles en pointage fixe, et optiques à foyer primaire plutôt que Cassegrain.

La surface de collecte resterait équivalente aux D=300m du premier instrument, c'est à souligner.


La fréquence maximale est contrainte par les flexions de l'assiette liées à la gravité et fluctuations thermiques, elles s'annoncent ici particulièrement bien maitrisées (8mm), d'où une possibilité d'observations millimétriques. Avec 300m, c'est une première.

 

La possibilité de radar planétaire serait conservée, avec une puissance d'émission de 5MW entre 2 et 6GHz, et 10MW à 430MHz. Le nombre d'objets détectables en proche orbite serait alors 15x supérieur à Arecibo v1.
 

Au niveau science,  les sujets d'étude d'Arécibo v1 seraient conservés et approfondis (p. 37):
- Science planétaire (comètes, géocroiseurs, technosignatures, raie CO redshiftée (!))
- Science atmosphérique et solaire
- Pulsars, y compris ceux autour de Sgr A*
- VLBI
- RA hautes fréquences


Quelques élégances particulières liées à ce nouveau design :
Beam nulling grace à la formation de faisceaux. Résistance aux RFI considérablement accrue par rapport à Arecibo v1.

Déport possible de l'infra de refroidissement sous l'assiette pour réduire le poids.

Numérisation locale puis transport numérique par fibre optique vers le corrélateur / formateur de faisceau, afin de multiplexer l'IQ et les signaux de contrôle / supervision.

ADC 14 bits.

Encore en étude : surface de collecte VS lobes de réseau, couplage d'antennes très proches et impact sur le diagramme des faisceaux. A voir comment ils pourront optimiser le diagramme et les lobes de réseau.

 

Les performances en mode 400 x 15m sont particulièrement remarquable. Le Tsys passe de 30 à 22K, et 60% de résolution gagné à 1420MHz par rapport à Arecibo v1 !

 

A suivre.

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Pendant que les spécialistes réfléchissent à l'avenir du site, l'immense antenne est envoyée à la ferraille :

 

https://www.futura-sciences.com/sciences/breves/observation-terre-demontage-observatoire-arecibo-vu-depuis-espace-4010/

 

"...Près de trois mois après la destruction partielle du radiotélescope, les opérations de démontage de l'immense antenne de 305 mètres de diamètre et de réhabilitation du site ont été observées par un satellite d'observation de la Terre Worldview de Maxar. Les images ont été acquises le 23 février et montrent l'étendue de la tâche qui attend le personnel aux sol..."

 

 

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