거대한 Arecibo 천문대는 왜 붕괴되었을까?

거대한 Arecibo 천문대는 왜 붕괴되었을까?

Arecibo Telescope

Arecibo 망원경에서 실제로 무슨 일이 일어났을까?

 

2020년 말, 장관을 이루는 사건이 발생했다. 인류에게 중요한 기술적 성취로 여겨졌고 여전히 여겨지는 거대한 Arecibo 전파망원경이 무너진 것이다. 이 재앙의 원인을 찾는 과정은 길었고,그 답은 의외로 사소한 것으로 밝혀졌다.그럼에도 불구하고,최근 재앙을 둘러싼 전설과 신화들이 아직도 이어지고 있으며, 그럴수록 더 놀라운 이야기들이 전해지고 있다.

 

Arecibo Observatory

*Arecibo 천문대는 푸에르토리코  Arecibo 남쪽에 위치한 전파천문대이다. 센트럴플로리다대학교, 양 엔터프라이즈, 메트로폴리탄대학교가 공동으로 미국 국립과학재단과 협약하여 운영하고 있으며, 공식 명칭은 국립천문학전리층센터이다.

 

1. 이것은 어떤 종류의 물체였나요?

 Arecibo전파망원경을 설명할 때 기존의 용어나 비교를 사용하는 것은 어렵다; 그것은 단순히 너무나 독특했고 규모가 거대했다. 그것은 타워도, 

돔도, 심지어 건물도 아니었다; 직경 305미터의 거대한 고정형 그릇이었으며 푸에르토리코 산악 지대의 자연 싱크홀에 직접 지어졌다. 

전체 구조의 깊이는 50미터가 넘었고,그릇 내부는 수천 개의 알루미늄 패널로 단단히 구성되어 있었으며,그 위치와 각도는 밀리미터 단위까지 정확하게 측정되었다. Arecibo가 다른 망원경과 차별화되는 주요 특징은 바로 고정되어 있다는 점이었다: 천체를 따라 회전하지 않는 것이다. 대신, 모든 수집된 전파는 그릇 중심 위의 한 점에 집중되었다.

 

수신 플랫폼, 무게가 약 천 톤에 달하는 이곳이 바로 위치한 곳이었다.이 플랫폼은 100미터가 넘는 세 개의 콘크리트 타워 사이에 걸친 복잡한 케이블

시스템으로 매달려 있었다. 본질적으로, 이것은 전체 구조물의 중심 부분이었다. 수백 톤에 달하는 금속 구조물과 복잡한 장비가 단 한 개의 고정 지지대 없이 공중에 매달려 있는 것이다. 흥미롭게도, 플랫폼 자체는 동일한 케이블을 사용하여 하늘의 다른 부분을 관찰하기 위해 일정 거리만큼 이동할 수

있었다. 그러나 지지 시스템은 매우 복잡하며, 엄청난 하중을 견디고 지속적인 모니터링이 필요했다.

 

오랫동안 아레시보 전파망원경은 독보적이었고, 그에 필적할 만한 것은 없었다. 오직 이 망원경의 도움으로만 은하와 다른 천체를 철저히 연구할 수

있었으며, 소행성 관측도 가능했다. 전파망원경의 중요성은 빠르게 전 세계적인 주목을 받게 되었고, 천문학에 관심이 없던 사람들조차 그 존재를 알게 되었다.

 

2.  Arecibo의 몰락과 그 원인

Arecibo 천문대는 유지보수와 점검을 받으며 때때로 수리가 이루어졌지만, 2020년 여름, 57년간의 운영 끝에 사고가 발생했다. 당시 케이블은 정상

하중의 절반 정도만 받고 있었지만, 보조 케이블 중 하나가 장착 지점에서 떨어졌다. 이 사고는 절대 일어나서는 안 되었는데, 구조물은 충분한 여유

공간을 두고 설계되었을 뿐만 아니라 강한 바람에도 견딜 수 있도록 되어 있었다.

 

흥미롭게도, 전파망원경은 최근 예정된 정비를 받았다. 일부 강철 케이블이 교체되었고, 파손된 케이블 또한 새로 교체된 것 중 하나였다.

긴급 점검 결과, 금속이 정확히 콘크리트 내부, 도저히 볼 수 없는 부착 지점에서부터 부식되기 시작한 것이 밝혀졌다. 케이블의 '공기' 부분은 온전했기 때문에 아무도 문제가 생길 것이라고 예상하지 않았다. 그러나 나중에 전체 구조물 약화의 주요 원인 중 하나는 혹독한 기후, 온도 변화, 그리고 소금기 있는 공기였다는 것이 확인되었으며, 이는 콘크리트에 고정된 금속을 문자 그대로 부식시켰다.

 

엔지니어들이 작업을 시작했지만 문제가 너무 커서 빠르게 해결할 수 없었고, 해결책을 찾으려던 중 또 다른 케이블이 끊어졌다. 천문대가 급속히 악화되고 점차 무너지고 있음이 분명했으며, 이 과정이 얼마나 빨리 진행될지 아무도 알 수 없었다. 결국 엔지니어들은 전파망원경에 대한 추가 점검이 위험하다고 판단하고 모든 작업을 중단하고 전문가들을 대피시켰다. 시간이 지나면서 그들의 결정은 타당했다: 하중이 남은 지지대에 분산되었고, 천문대는 이음새에서 균열이 가기 시작했다. 겨울 첫날 세 번째 케이블이 끊어지자, 천문대는 하중을 견디지 못하고 말 그대로 무너졌다. 결국 전체 구조물이 거대한 그릇 모양으로 무너졌다. 위원회는 이후 재난에 대한 조사를 조직했고, 첫 번째 파손 이후에도 전파 망원경을 구할 수 없다는 사실을 밝혀냈다.

 

 3. Arecibo 파괴에 대한 잘못된 믿음

공식 조사는 오랜 시간 동안 진행되었고, 이 기간 동안 Arecibo 붕괴를 둘러싼 수많은 소문과 전설이 생겨났다. 일반인, 블로거, 그리고 각계 전문가들은 왜 이런 일이 일어났는지에 대해 다양한 이론을 제시했다. 이들 이론은 다양하기도 하고 터무니없기도 했다. 예를 들어, 한 가지 설화에서는 전류 때문에 망원경이 파괴되었다고 주장했다. 강력한 송신기가 수년 동안 강철 케이블에 전류를 유도했고, 이로 인해 케이블이 아연 도금과 산화 증가로 파괴되었다는 것이었다. 우연히도, 이 이론은 조사 중 실제로 고려되었지만, 단지 부수적인 영향으로만 평가되었다. 그러나 주요 문제는 케이블의 품질, 부식, 그리고 부착 설계에 관한 것이었다.

 

또 다른 인기 있는 이론은 아레시보 전파망원경이 너무 오래되어 장시간 사용을 견디지 못했다는 것이다. 이 망원경은 실제로 거의 60년이 되었으며, 

대부분 사람들은 이를 '존경할 만한 나이'로 여겼지만, 지지대에서 끊어진 케이블들은 비교적 새 것이었다. 그리고 가장 흥미로운 점은, 이 사건이 엔지니어들에게 큰 놀라움을 안겨주었다는 것이다. 최근 몇 년간의 가장 강력한 허리케인들도 구조를 약화시키는 데 영향을 미쳤다.