Wie wird sich die Schließung der Arecibo-Schale auf die Kommunikation im Weltraum auswirken?

Nov 20 2020

Die US National Science Foundation gab heute bekannt, dass sie das Arecibo-Radioteleskop außer Betrieb nimmt. Das 305-Meter-Gericht ist berühmt für die Botschaft von 1974 für außerirdische Intelligenz und ihr Erscheinen in mehreren Science-Fiction-Filmen. Weniger glamourös waren seine Radarfunktionen entscheidend für die Verfolgung erdnaher Asteroiden.

Die Anlage ist in den letzten drei Jahren aufgrund von Hurrikanen, Erdbeben und Finanzierungskürzungen verfallen. Teile der Schale sind zusammengebrochen und zwei Kabel sind gerissen. Unter Berufung auf Sicherheitsbedenken gab die NSF heute die Stilllegung der Anlage bekannt.

Wie wird sich die Schließung von Arecibo auf die Kommunikation mit Weltraumsonden auswirken?

Wikipedia behauptet, dass nur zwei Radarastronomieeinrichtungen regelmäßig genutzt wurden: Arecibo und die 70-Meter-DSS-14-Schüssel in Goldstone. Das Problem ist, dass DSS 14 auch vom Deep Space Network verwendet wird , insbesondere um mit den Sonden Voyagers und New Horizons in Kontakt zu bleiben. Tatsächlich hatte ich bereits Anfang dieser Woche bemerkt, dass DSN begonnen hatte, mit Voyager 2 mit einem Paar von 35-m-Gerichten anstelle der 70-m-Gerichte zu sprechen. Wurde die Weltraumkommunikation bereits auf kleinere Gerichte übertragen, damit die größeren Gerichte Asteroiden verfolgen können?

Antworten

13 DrSheldon Nov 20 2020 at 18:09

Es gibt einige indirekte Hinweise darauf, dass der Verlust von Arecibo bereits die Kommunikation mit einigen der Weltraumsonden beeinflusst hat.

In der offiziellen Erklärung der NASA zu Arecibo heißt es:

Das Goldstone Observatory der NASA in Kalifornien, ein weiteres Planetenradar, wurde kürzlich nach erfolgreicher Auslieferung und Erprobung einer neuen Klystronröhre für seinen Hochleistungssender wieder voll in Betrieb genommen. Radargeräte wie die in Goldstone und Arecibo werden nur zur Charakterisierung bekannter NEOs verwendet, nicht zur Entdeckung bisher unbekannter Asteroiden und Kometen. Daher werden die NEO-Suchbemühungen der NASA nicht durch die geplante Stilllegung des 305-Meter-Radioteleskops von Arecibo beeinträchtigt.

Die FAQ der NASA zur planetaren Verteidigung vor Asteroiden scheint für Arecibos Verlust nicht aktualisiert worden zu sein. Arecibo wird jedoch der Ausschluss einer Auswirkung im Jahr 2029 zugeschrieben:

Radarbeobachtungen können die ungewisse Position eines Asteroiden von mehreren tausend Kilometern, die optische Beobachtungen bieten, auf wenige Meter reduzieren. Das Aufprallrisiko eines potenziell gefährlichen Asteroiden kann mit Radarbeobachtungen relativ schnell behoben werden, während es ansonsten jahrelang ungewiss bleiben könnte, wenn nur optische Beobachtungen verfügbar sind. Dies war der Fall bei dem 2004 entdeckten Asteroiden Apophis, von dem ursprünglich angenommen wurde, dass er im April 2029 ein Risiko für einen Aufprall auf die Erde darstellt. Radarbeobachtungen des Arecibo Observatory aus dem Jahr 2005 schlossen diese Möglichkeit eines Aufpralls aus.

Es wird auch berichtet, dass die Radaranalyse erdnaher Objekte 1/3 des Budgets von Arecibo betrug:

Das Programm zur Beobachtung erdnaher Objekte stellt dem Arecibo-Observatorium in Puerto Rico jährlich 4,5 Millionen US-Dollar zur Verfügung - etwa ein Drittel des Jahresbudgets des Observatoriums - zur Finanzierung seiner planetaren Radarfähigkeit. Die National Science Foundation ist dabei, das Arecibo-Observatorium auf die University of Central Florida und die von UCF vorgeschlagenen alternativen Finanzierungsmöglichkeiten umzustellen und gleichzeitig das eigene Unterstützungsniveau von NSF zu verringern. Die NASA hat zugestimmt, während dieses Übergangs weiterhin die Fähigkeit des Planetenradars in Arecibo zu finanzieren. Die NASA nutzt auch Planetenradarfunktionen an ihrer eigenen Deep Space Network Goldstone-Station. Das Radar von Goldstone ist jedoch nicht so leistungsfähig wie das von Arecibo, sodass es nicht die gleiche Reichweite im Weltraum hat, was bedeutet, dass weniger NEOs durch Radar charakterisiert werden könnten.

Mit dem Verlust von Arecibo wird der DSS-14 von Goldstone zum größten und leistungsstärksten Radargerät der Welt. (Chinas 500-Meter-FAST-Schüssel ist größer, hat aber keinen Sender und ist rein passiv.) Sky und Telescope berichten, dass "Arecibo die 18-fache Empfindlichkeit anderer bestehender Einrichtungen wie des Goldstone-Empfängers der NASA bietet". Es heißt auch

Arecibo ist auch für Wissenschaftler unersetzlich. Obwohl es technisch gesehen die zweitgrößte Funkschüssel der Welt ist (Chinas fünfhundert Meter langes sphärisches Apertur-Teleskop (FAST) hat kürzlich den Rekord gebrochen, den Arecibo seit Jahrzehnten hält), verfügt das Observatorium über einzigartige Fähigkeiten, darunter sein Radar. "FAST kann kein Radar machen, es ist speziell nicht in der Lage, aktiv zu beobachten", erklärt Springman. Aus diesem Grund kann FAST Arecibos Platz in der Planetenverteidigung nicht einnehmen, indem es Asteroiden und ihre Umlaufbahnen charakterisiert.

Es hört sich so an, als würde ein erheblicher Teil der DSS-14-Zeit von Goldstone von den Aufgaben des Deep Space Network weg verschoben und stattdessen die Radarpflicht für Near Earth Object übernommen. Die 70-Meter-Schalen der beiden anderen DSN-Standorte können ebenfalls in ähnlicher Weise zur NEO-Pflicht eingezogen werden. Insbesondere der Tracking-Zeitplan für die Canberra DSN-Site zeigt erhebliche Änderungen: