La société d’ingénierie Thornton Tomasetti a constaté, après avoir effectué une analyse médico-légale préliminaire, que les effets cumulatifs des vents violents des ouragans qui ont frappé l’île depuis l’ouverture du radiotélescope d’Arecibo en 1963 pourraient avoir contribué à l’effondrement, le 1er décembre 2020, de la plate-forme d’instruments suspendue au-dessus de la parabole réfléchissante d’un peu plus de 1 000 pieds de circonférence.
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En outre, l’ingénieur en chef du radiotélescope Thornton Tomasetti et l’expert en analyse judiciaire John Abruzzo ont ajouté qu’ils se concentrent sur l’analyse des assemblages de câbles et des connecteurs utilisés pour suspendre la plate-forme au-dessus de l’antenne réflectrice après avoir trouvé un connecteur différent des autres.
« Nous avons construit un modèle mathématique pour étudier le comportement de la structure en présence de vents de la force d’un ouragan et pour savoir si l’accumulation de ces forces, au fil des ans, a atteint un point où elle aurait pu provoquer l’effondrement de la structure », a expliqué M. Abruzo lors d’un forum du Congrès organisé par la commissaire résidente Jenniffer Gonzalez dans le théâtre du centre d’accueil de l’observatoire et auquel ont participé quatre membres républicains du Congrès appartenant à la commission des sciences, de l’espace et de la technologie de la Chambre des représentants des États-Unis.
Selon M. Abruzzo, le modèle informatique simule les forces que les vents peuvent exercer sur la structure. « Ce modèle nous permet de convertir les forces du vent en forces exercées sur la structure afin de les intégrer dans notre modèle structurel », a déclaré l’ingénieur.
L’employé de Thornton Tomasetti a ensuite montré des images de plusieurs des câbles et connecteurs récupérés après l’effondrement. M. Abruzzo a ajouté que l’essentiel de l’enquête portera sur la manière dont les forces extérieures ont affecté les câbles et les connecteurs afin de déterminer comment et pourquoi ils ont cédé.
« Une corde en acier n’est pas une structure simple. La corde est composée de dizaines de brins individuels. Chaque couche est intercalée dans des directions opposées, puis torsadée pour créer une unité. La théorie est qu’avec cette conception, les forces subies par le câble sont réparties sur l’ensemble de l’unité, mais (après la défaillance d’Arecibo) cela pourrait ne pas être le cas et c’est quelque chose que nous devons explorer », a déclaré Abruzzo.
L’ingénieur a montré des photos du connecteur et du câble du système auxiliaire de la tour quatre, installé dans les années 1990, qui ont cédé le 10 août 2020. « Après avoir récupéré le connecteur, nous avons constaté que certains brins du câble se sont détachés à l’intérieur du connecteur et sont restés enfoncés dans le zinc, mais le reste du câble s’est complètement détaché du connecteur », a-t-il déclaré.
Il a toutefois souligné que les tests effectués sur un groupe témoin de connecteurs produits pour les câbles auxiliaires n’ont échoué qu’après avoir dépassé les spécifications du fabricant.
« Parmi tous les connecteurs du système de câblage auxiliaire qui ont été produits pour le radiotélescope, un groupe d’échantillons a été envoyé à l’université Lehigh (en Pennsylvanie) en 1994 pour tester leur résistance, et ils ont tous réussi le test après avoir résisté et dépassé les spécifications du fabricant. Et les défaillances se sont produites dans le câble, qui est l’endroit où ces assemblages de câbles tombent généralement en panne, et pas nécessairement dans le connecteur.
M. Abruzzo a expliqué que pour fabriquer un ensemble câble et connecteur, le fabricant insère le câble dans le connecteur, puis sépare chaque brin pour former une sorte de balai. L’avantage de ce procédé de « brochage », connu en anglais sous le nom de « brooming », est qu’il permet de réduire les coûts.Brooming » est d’augmenter la surface du câble qui entre en contact avec l’ensemble de l’intérieur du connecteur. Une fois que le Broomingla cavité du connecteur est remplie de zinc fondu, ce qui permet de sceller le câble au connecteur.
L’image de gauche montre l’extrémité du câble qui s’est rompu en novembre 2020 et montre que le processus de brochage n’a pas été suivi à la lettre. « Les scientifiques de la NASA et les chercheurs de l’université de Lehigh (en Pennsylvanie) ont effectué une coupe transversale du connecteur pour en examiner l’intérieur et ont constaté que ce qui s’était produit était une défaillance extrêmement inhabituelle et compliquée. Une partie (du câble) s’est étirée hors du connecteur, tandis qu’une autre partie du câble est restée enfoncée jusqu’à ce qu’elle se fracture. Cette analyse a révélé un défaut dans le processus de moulage lors de la création du câble, ainsi qu’un problème dans le processus de « brossage » de ce câble particulier lorsqu’il est inséré dans le connecteur ».
« Le câble qui a cédé en novembre (coin supérieur droit, photo ci-dessus) s’est rompu dans le câble en tant que tel, juste à l’extérieur du connecteur, mais ce que nous avons vu après avoir effectué la coupe transversale, c’est qu’une déformation s’est produite à l’intérieur et qu’une partie du câble a ‘glissé’ à l’intérieur. Donc, en substance, la défaillance s’est produite dans le connecteur et cela a conduit à la rupture du câble », a-t-il ajouté.
En ce qui concerne le connecteur trouvé qui est différent des connecteurs spécifiés pour le radiotélescope, M. Abruzzo a déclaré que le processus d’analyse se poursuit.
« La plupart des connecteurs extérieurs ont une structure interne en forme de cône, où le câble est inséré, et à une extrémité il y a un rebord interne, qui, lorsqu’il est rempli de zinc, maintient le câble au connecteur. Cependant, l’un des connecteurs du système de câblage auxiliaire allant de la tour à la plate-forme, qui est le type de connecteur le plus courant et celui que nous avons spécifié, n’avait pas ce rebord intérieur et présentait plutôt une série d’anneaux intérieurs. C’est un point que nous étudions dans notre analyse et qui peut avoir eu un effet (sur la rupture du câble) », a-t-il expliqué.
» Il s’agit du type de connecteur (sans la jante intérieure) généralement utilisé aux États-Unis. Nous analysons si les forces agissent différemment sur les deux modèles de connecteurs et comment les deux connecteurs se comportent avec les différences observées », a souligné l’ingénieur.
Enfin, les Abruzzes n’ont pas offert de conclusion sur les causes de l’effondrement, l’enquête étant toujours en cours. Il a toutefois indiqué au panel du Congrès que Thornton Tomasetti prévoit de soumettre un projet de rapport à la National Science Foundation (NSF) d’ici septembre de cette année.
« Je ne peux pas offrir de conclusion sur les causes qui ont conduit à l’effondrement car nos recherches se poursuivent, mais nous espérons être en mesure de fournir à la NSF une ébauche des conclusions d’ici septembre de cette année. Nous allons effectuer des tests sur l’un des assemblages de câbles et de connecteurs de l’université de Lehigh, où si vous placez un câble dans les machines de test, il ne sera pas retiré avant qu’il ne tombe en panne », a déclaré M. Abruzzo.
