The Arecibo Observatory and it’s Future

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November 2016, NSF Public Hearing, San Juan, Puerto RIco

The future of the Arecibo Observatory in Puerto Rico is again a matter of public discussion We would like to add with these short comments to that public discussion, and clarify a few
issues which have confused the public. Our long time association with the observatory allows us to make the following comments.

Although it recently celebrated its fiftieth anniversary, it continues to serve scientific research in several areas, and in some of them it is a unique instrument. In a 2006 headline, the journal Nature declared that Arecibo might be “no longer the dish of the day”, but then it never was! It has always been something of a gourmet dish, and definitely something very special.

In particular, its radar capabilities, are unique and allow important investigations in the areas of atmospheric science and planetary radar.

We begin by expressing our disagreement with statements that seem to imply that because it is no longer the largest single dish aperture on our planet, being surpassed by the recently inaugurated FAST telescope (Five hundred meter Aperture Spherical Telescope) in China, it has therefore become obsolete. It is still the second largest single dish in the world, mainly serving the US scientific community, and FAST is in China.

It is also not true that the SKA (Square Kilometer Array) being constructed in South Africa and in Australia, makes Arecibo obsolete. The SKA is under construction and at any rate does not and will not have certain capabilities which Arecibo does have (Radar).

In particular we wish to point out that even if all that Arecibo could do was planetary radar, this capability is well worth the relatively small budget needed to maintain the Arecibo Observatory open. It is needed to establish the precise orbit of a near earth asteroid which could represent a threat to a region of the earth in the event of an impact which, although of low probability, is not impossible. Arecibo represents a first line of defense to verify such a threat. An insurance premium of $12 million a year is a real bargain. (Total NSF budget is about $7.4 billion)

Furthermore, it is not just another telescope. It is an international scientific icon and has been designated by the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) as an important historical milestone of electrical engineering. The American Society of Mechanical Engineers (ASME) declared it a monument of mechanical engineering, both events happening in 2001. It was registered in the national registry of historic places by the U.S. Department of the Interior National Park Service in 2008.

Closing or decommissioning have therefore implications which go beyond strictly scientific matters, since attention must also be given to section 106 of the federal code for the protection of historical sites. (www.achp.gov).

Many of our colleagues agree that closing the Observatory is a bad move. Changes in its operation will also have significant consequences beyond the issues mentioned above, including a negative effect on the already gloomy economic situation of Puerto Rico,

We think that the preferred option by the NSF, of finding partners for funding the Observatory, must be looked upon with some concern, especially if the idea is to “offer” the observatory to the local government, (likely through the University of Puerto Rico).

The alternative of transforming the observatory into an educational institution is also not a good one, and just another way to find local money for a federal facility mostly used by US scientists. The telescope in not an adjunct to the educational activities, it is exactly the opposite.

Furthermore, aside from its scientific value, the observatory has served as inspiration and training ground for many Puerto Rican students who have very limited local opportunities to do so. Some of them went on to obtain their doctoral degrees in science. If NSF wants to further the participation in STEM by minorities and women, closing or otherwise limiting the operation is again a bad idea.

Dr. Daniel R. Altschuler (Former Director of the Arecibo Observatory)
Dra. Mayra E. Lebrón (Former Research Associate of the Arecibo Observatory)
Dra. Carmen A. Pantoja (Former REU coordinator for the Arecibo Observatory)
Faculty members, University of Puerto Rico, Rio Piedras Campus.

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Atentos a la Naturaleza


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Por: Carmen A. Pantoja (UPR-RP)

Hace más de 2000 años en la ciudad de Alejandría Eratóstenes se enteró que había una ciudad llamada Siena (hoy en día es Asúan en Egipto) que en una fecha del año (el solsticio de verano) uno podía observar que al mediodía no se proyectaban sombras. Si uno estaba atento podía notar que la luz iluminaba el interior de los pozos. Además de tener este dato curioso, Eratóstenes se preguntó cómo se observarían las sombras en Alejandría para esa misma fecha.

Eratóstenes tenía conocimiento en diversas áreas del saber: matemáticas, astronomía, geografía, poesía y filosofía. Trabajaba en la famosa Biblioteca de Alejandría. Consideró que podría medir la circunferencia de la Tierra si el día del solsticio de verano podía obtener los siguientes datos: el largo de la sombra proyectada por un gnomon y la altura del gnomon. Además de esos datos le haría falta saber la distancia que había entre la ciudad de Siena y Alejandría. Eratóstenes tenía dominio de la geometría y la geografía. Esa combinación de conocimientos le permitió idear un experimento para medir la circunferencia de la Tierra.

Este experimento es ideal para trabajar con los estudiantes y es el tema central del Proyecto Eratóstenes. El proyecto es un esfuerzo internacional para que en una fecha particular, la más reciente fue el 22 de septiembre del 2016, estudiantes y maestros repitan el experimento de Eratóstenes. La experiencia permite a los estudiantes trabajar destrezas de matemáticas, geografía e historia. Al ser un proyecto internacional, los estudiantes tienen las oportunidad de compartir sus datos con estudiantes de otros países del mundo.

Este año en Puerto Rico trabajamos con maestros de la Escuela Superior Urbana de Aguas Buenas (Abel Nuñez Colón, Desiree Franco Concepción, Nelmary Sepulveda Ramos y Melanye Santiago), la Escuela Inés María Mendoza de Cabo Rojo (Danelix Cordero Rosario), la Escuela Bernardino Cordero de Ponce (Rosalina Alvarado) y Profesores y estudiantes universitarios de la UPR-Río Piedras y de Caribbean University de Bayamón (Dra. Gloria Isidro e Ing. Raymond Rosa). Los estudiantes se prepararon en el aspecto histórico y la manera práctica de cómo obtener las medidas. Coordinamos nuestro esfuerzo con el maestro Jorge Muñoz Rojas de la Escuela de Astronautas de Chile y el maestro Mario Reyes de la Academia de Astronomía de Toconao, Chile.

Desafortunadamente, en Puerto Rico ocurrió una falla en la energía eléctrica el miércoles 21 de septiembre del 2016. No pudimos reunir los estudiantes para realizar la medida como grupo el día 22 de septiembre del 2016 como habíamos planificado. Algunos de los maestros en Puerto Rico realizaron el experimento desde sus localidades. Unos minutos después de haber realizado mi medida de la sombra y el alto del gnomon recibí una grata sorpresa, una llamada vía Skype de la escuela rural El Rincón de Mostazal, VI región de Chile. Pude compartir la experiencia de los estudiantes de la Escuela de Astronautas de Chile mientras realizaban sus medidas.

Ya el lunes 26 de septiembre 2016 la situación en Puerto Rico se había normalizado en gran medida. Los estudiantes regresaron a las escuelas, y los maestros realizaron el experimento con sus grupos. En estos días los maestros de diferentes lugares del mundo están compartiendo sus resultados. En algunos países estuvo nublado, otros tuvieron condiciones de tiempo favorables. Los participantes de este proyecto intercambian datos, fotos y comentarios. Combinando nuestros datos con los datos de los estudiantes de Chile obtuvimos un valor para la circunferencia de la Tierra de 40,639 km ( ~1% de error).

La ciencia requiere observar con cuidado, curiosidad y esfuerzo, esa es la gran lección de Eratóstenes. Aunque con dificultades se obtuvieron medidas en Puerto Rico el día de la actividad internacional y unos días después los estudiantes pudieron repetir el experimento como grupo.