Das Arecibo-Observatorium war ein 15 Kilometer südlich der Hafenstadt Arecibo in Puerto Rico gelegenes astronomisches Observatorium mit diversen Teleskopen. Seine bekannteste Einrichtung war das 1963 in Betrieb genommene und 2020 kollabierte William-E.-Gordon-Teleskop, ein Radioteleskop, das mit einem Hauptspiegel von 305 Metern Durchmesser lange Zeit das größte Einzelteleskop der Erde war. Zu den weiteren Instrumenten des Arecibo-Observatoriums gehörten optische Instrumente zur Atmosphärenforschung, ein LIDAR, ein kleineres Radioteleskop und ein 30 Kilometer entfernt errichteter Ionosphärenheizer.
Nach dem Kollaps im Jahr 2020 wurde 2022 beschlossen, kein Nachfolgeinstrument zum eingestürzten Radioteleskop zu bauen; auch die anderen Instrumente wurden daraufhin bis 2023 abgebaut.
Die Idee zur Ionosphärenforschung mit einem großen vertikalen Radar und den Willen zur Umsetzung hatte William E. Gordon. Konstruiert und von Sommer 1960 bis November 1963 gebaut wurde das Observatorium für neun Millionen Dollar aus Mitteln der ARPA. Die Einrichtung hieß zunächst Arecibo Ionospheric Observatory (AIO) und war dem US-Verteidigungsministerium unterstellt. Im Oktober 1969 wurde sie der National Science Foundation (NSF) überantwortet und im September 1971 in National Astronomy and Ionosphere Center (NAIC) umbenannt. Für neun Millionen Dollar wurde das Teleskop von 1972 bis 1974 für die Astronomen tauglich gemacht und von 1992 bis 1998 für 25 Millionen Dollar noch einmal wesentlich verbessert.
Im Auftrag der NSF gemanagt wurde das NAIC von 1969 bis 2011 von der Cornell University. 2006 kündigte die NSF die schrittweise Reduzierung ihres Anteils an der Betriebskostenfinanzierung an, so dass für 2011 die Stilllegung drohte. 2011 wurde eine fünfjährige Kooperation mit SRI International vereinbart, die die Finanzierung für diesen Zeitraum absicherte. Nach deren Ablauf war die NSF erneut auf der Suche nach Finanzierungspartnern, um den Betrieb des Observatoriums aufrechtzuerhalten, speziell nach dem millionenschweren Schaden durch Hurrikan Maria im Jahr 2017. 2018 ging das Management an ein Konsortium von Universitäten unter der Führung der University of Central Florida über. Damit verbunden war eine stetig steigende finanzielle Beteiligung der Universitäten, die sie zuvor im Rahmen der Studentenausbildung geleistet hatten, während der Anteil der NSF bis Oktober 2022 schrittweise auf zwei Millionen Dollar sinken sollte.
Am Observatorium, das rund um die Uhr in Betrieb war, waren vor dem Einsturz des Arecibo-Teleskops etwa 140 Menschen beschäftigt.
Ein unabhängiges Gremium verteilte nach wissenschaftlichen Kriterien Beobachtungszeit an jährlich rund 200 Astronomen in aller Welt, die diese meist aus der Ferne wahrnehmen konnten. Das Besucherzentrum des Observatoriums zählte rund 100.000 Besucher pro Jahr.
Dem chinesischen FAST ähnlicher Bauart ist mit einem 500 Meter messenden, adaptiven Hauptspiegel ein größerer Teil des Himmels zugänglich. Zur weit überlegenen Konkurrenz würde das Square Kilometre Array zählen. Sowohl FAST wie auch das Square Kilometre Array haben jedoch keinen Sender und sind daher nicht für Radarastronomie tauglich.
Schäden und Kollaps des Radioteleskops im Jahr 2020
Am 10. August 2020 riss in der Nacht um 2:45 Uhr Ortszeit (6:45 UTC) eines der acht Zentimeter dicken Stahlseile am Tower T4 (dem Südost-Turm des Radioteleskops ), welche als Hilfsseile die Höhe der Empfängerplattform stabilisiert hatten, aus seiner Endhülse. Es beschädigte den Gregory-Dome und hinterließ im Hauptspiegel ein 30 Meter langes Loch. Der Betrieb des Teleskops wurde vorläufig eingestellt.
Eines der tragenden Hauptseile am Tower T4, an denen die Empfangseinheit aufgehängt gewesen war, riss am 6. November und verursachte weitere Beschädigungen an der Anlage. Dieses Seil war von Anfang an, also 57 Jahre in Betrieb gewesen. Da es bei nur 60 % seiner theoretischen Maximalbelastung bei ruhigem Wetter brach, wurde auch für die anderen Seile eine reduzierte Belastbarkeit angenommen und bei der Planung der Reparatur berücksichtigt. Mit einem weiteren kaskadierenden Seilbruch und Absturz der Instrumentenplattform wurde gerechnet.
Nach einer Schadensanalyse am 19. November stufte die National Science Foundation das Risiko einer Reparatur als zu hoch ein und entschied sich für den Abriss des Observatoriums. Dieses jähe Ende eines jahrzehntelangen wissenschaftlich-produktiven Betriebes wurde von der Fachwelt mit Bestürzung aufgenommen.
Am 24. November wurden weitere Aderbrüche an den Seilen des Tower T4 festgestellt.
Um 7:53:50 Uhr (11:53 UTC) des 1. Dezember führte das fast gleichzeitige Versagen zweier weiterer Seile des Turms T4 zum Absturz der Instrumentenplattform. Wenige Sekunden darauf riss auch das letzte verbliebene Seil. Die 900 Tonnen schwere Instrumentenplattform stürzte 137 Meter tief auf den Reflektor, wobei erhebliche Teile des Spiegels zerstört wurden. Die drei Stahlbetonpfeiler brachen am oberen Segment, weitere Gebäude wurden beschädigt. Nachdem gefährdete Gebäude nach dem zweiten Kabelbruch bereits evakuiert und gesperrt worden waren, kamen keine Personen zu Schaden. Die Gründe für Versagen mehrerer tragender Stahlseile waren eine übersehene Zinkkorrosion und die mangelhafte Wartung.
The Next Generation Arecibo Telescope
Das kollabierte Teleskop sollte zunächst einen Nachfolger bekommen. Ein vorläufiger Entwurf mit dem Namen Next Generation Arecibo Telescope (NGAT) beruht auf einem beweglichen Array von vielen kleinen Teleskopen in einem Phased Array, die insgesamt eine größere Sammelfläche als das alte Teleskop haben, eine größere Empfindlichkeit, weitere Frequenzbänder und die 500-fache Sichtfeldgröße aufweisen. Das Teleskop sollte außerdem weitaus stärkere Radarpulse in höheren Frequenzen abstrahlen können und damit die Radarastronomie entscheidend weiterbringen.
Im Oktober 2022 verkündete die National Science Foundation das Ende des Observatoriums: Das NGAT wird nicht gebaut, auch der Forschungsbetrieb an den anderen Instrumenten wird eingestellt, die meisten davon abgebaut. Damit folge man Empfehlungen aus der Wissenschaft. Die Arbeitsverträge der letzten 90 Mitarbeiter liefen zum 14. August 2023 aus. Das Besucherzentrum soll für ein Bildungsprojekt genutzt werden, Arecibo Center for STEM Education and Research (ACSER).
Beschreibung des Radioteleskops
Das Radioteleskop hatte einen unbeweglichen Hauptspiegel von 305 Metern Durchmesser aus justierbaren Facetten. Mit Instrumenten, die beweglich an einer darüberhängenden Plattform montiert waren, konnte ein Bereich von knapp 20 Grad um den Zenit herum beobachtet werden. Geplant wurde das Observatorium zur Erforschung der Ionosphäre. Dazu war das Teleskop von Anfang an mit Sendern ausgestattet, deren Radiowellen von der Ionosphäre zurückgestreut werden. Später wurde mit stärkeren Sendern auch Radarastronomie betrieben. Im passiven Betrieb wurde Strahlung ferner Radioquellen empfangen. Mit der großen Reflektorfläche und nach mehrfacher Aufrüstung eignete sich das Teleskop besonders für die Durchmusterung, das Aufspüren schwacher, schmalbandiger oder intermittierender Quellen, wie HI-Gebiete bzw. Pulsare, auch im Verbund mit anderen Radioteleskopen (VLBI).