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月商誉织机球上的4G网络对射电天文学来说是个坏消息

天文学与空间 2022-04-29 00:01:09

艾玛·亚历山大《对话》 信用:CC0公共领域 当你沿着通往焦德雷尔银行天文台的道路行驶时,一个标志要求游客关掉他们的手机,说明洛夫尔望远镜非常强大,可以探测到火星上的电话信号

射电望远镜被设计得非常灵敏

引用传奇天文学家卡尔·萨根的话,“地球上所有射电望远镜所接收到的来自太阳系外的能量总量,还不到一片雪花落到地面的能量

" 现在的总能量可能只有几片雪花那么大,但是天文无线电信号通常比人造信号小,这仍然是事实

如果焦德雷尔银行可以接收到火星上电话信号的干扰,月球上的整个4G网络会怎么样? 这是一个让像我一样的天文学家担忧的问题,现在美国的诺基亚已经获得了14美元的奖励

1m ( 10

8m)用于开发月球上第一个蜂窝网络

LTE/4G网络旨在促进月球的长期可居住性,为月球车和导航等关键方面提供通信

网络干扰 射频干扰是射电天文学家的长期克星

焦德雷尔银行——世界上现存的最早的射电天文学观测站——就是因为RFI而创建的

射电天文学的先驱之一伯纳德·洛弗尔爵士发现他在曼彻斯特的工作受到了该市通过有轨电车的射频干扰的阻碍,他说服该大学的植物学系让他搬到他们在柴郡的田地里呆两周(他从未离开过)

从那以后,为了避免射频干扰,射电望远镜越来越多地建造在远处,即将到来的平方公里阵列望远镜正在南非和澳大利亚的偏远地区建造

这有助于切断射频干扰的许多常见来源,包括手机和微波炉

然而,地面射电望远镜不能完全避开天基射频干扰源,如卫星——或未来的月球电信网络

通过适当的屏蔽和精确的信号发射,可以在源头缓解射频干扰

天文学家正在不断开发从他们的数据中削减射频干扰的策略

但这越来越依赖于私人公司的善意,以确保至少一些无线电频率受到天文学的保护

许多射电天文学家的一个长期梦想是在月球的远端拥有一架射电望远镜

除了屏蔽来自地球的信号之外,它还能够以最低的无线电频率进行观测,而地球上的无线电频率尤其受到称为电离层的大气层的影响

在低无线电频率下观察可以帮助回答关于宇宙的基本问题,比如宇宙大爆炸后的最初几分钟是什么样子

荷兰-中国低频探测器已经确认了这一科学案例,该望远镜是从嫦娥四号发射到月球的鹊桥中继卫星改装而来的

美国国家航空航天局还资助了一个项目,研究将月球陨石坑变成一个有金属网衬里的射电望远镜的可行性

不仅仅是4G 尽管美国宇航局对这些无线电项目感兴趣,但它也有自己的商业合作伙伴

诺基亚只是美国国家航空航天局正在与14家美国公司合作的新合作伙伴之一,价值超过3.7亿美元,旨在开发其阿尔特弥斯计划,该计划的目标是在2024年前让宇航员重返月球

私营公司参与空间技术并不新鲜

对错之争由来已久

最引人注目的可能是SpaceX的Starlink卫星,该卫星在2019年首次主要发射后在天文学家中引起了轰动

图像很快开始出现,星联卫星的轨迹穿过它们——经常模糊或遮蔽最初的天文目标

天文学家长期以来不得不与卫星打交道,但是Starlink的数量和亮度是前所未有的,而且它们的轨道很难预测

这些担忧适用于任何从事地基天文学的人,无论他们使用的是光学望远镜还是射电望远镜

SKA组织最近发布了一份关于卫星对射电天文学影响的分析,该组织正在为平方公里阵列开发下一代射电望远镜技术

据计算,假设最终的Starlink卫星数量为6400颗,SKA望远镜在Starlink用于通信的无线电波段的灵敏度将降低70%

随着太空变得越来越商业化,天空中充满了越来越多的技术

这就是为什么制定保护天文学的法规变得前所未有的重要

为了帮助确保我们进一步进入太空,我们仍然能够在地球上的家中凝视它

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