星链卫星电子设备干扰射电望远镜

就像我们使用手机一样，卫星也可以使用无线电波相互通信以及与地球上的接收站通信。然而，理想情况下，与网络机构签订的详细协议可以防止卫星干扰射电天文观测站。

迄今为止尚未研究的一个例外是某些卫星的机载电子设备发出的干扰辐射，例如SpaceX的星链卫星星座。

来自德国波恩马克斯·普朗克射电天文学研究所等多家领先研究机构的科学家使用低频阵列(Lofar)望远镜观测了SpaceX的68颗卫星。

作者得出的结论是，他们检测到机载电子设备发出的“意外电磁辐射”。这与迄今为止射电天文学家主要关注的通信传输不同。

意外的辐射可能会影响天文学研究。他们鼓励卫星运营商和监管机构在航天器开发和监管过程中考虑这种对射电天文学的影响。

比月球上的手机弱数百万倍

天文学家从太空接收到的无线电信号通常非常微弱。测量仪器感知到人类产生的无线电波比天体通过太空传播并撞击地球的辐射要强烈得多。

宇宙无线电波的主要来源包括过去恒星爆炸的残余物或超大质量黑洞附近喷射出的物质。

尽管它们是宇宙中最强烈的能源之一，但它们距离地球较远，导致信号强度较低。如果月球上的宇航员随身携带一部普通手机，则可以用地面射电望远镜进行测量。

该信号的强度相当于天空中最亮的天文射电源。因此，射电望远镜最好屏蔽地面干扰辐射。

巨大的卫星星座(例如SpaceX的Starlink卫星网络)的扩张带来了新的挑战。为了向地球的偏远地区提供宽带互联网，数千颗单独的卫星必须在靠近地球的轨道上运行。

这也意味着射电望远镜始终可以看到许多卫星。为了防止卫星在与地面站通信时干扰射电天文学家的观测，对天文学特别重要的频段受到保护。

然而，目前首次观测到的星链卫星的辐射迄今尚未被记录。最有可能的是，这是由于车载电子设备的电磁泄漏辐射造成的。

虽然这种辐射的功率非常低，只有几微瓦，比手机的辐射弱约一百万倍，但由于时间短，它与射电天文台从太空测量到的辐射相当甚至更强。到地球的距离。

“这项研究代表了更好地了解卫星星座对射电天文学影响的最新努力，”费德里科·迪·弗鲁诺说。迪弗鲁诺是国际天文学联合会保护黑暗和安静天空免受卫星星座干扰中心的联合主任。

该组织致力于协调天文学与世界各地航天机构、工业界和监管机构的利益。Vruno博士还是目前正在建设中的SKA天文台的频谱经理。

DiVruno和他的团队最初关注的是SpaceX卫星，因为在观测时SpaceX在轨道上拥有数量最多的卫星(超过2,000颗)。具体来说，这项研究在一小时的观测窗口内观测到了68颗卫星经过洛法尔射电望远镜的视场。

对于其中47个，Lofar检测到了频率范围在110至188兆赫之间的先前未知的杂散辐射。不过，SpaceX并没有违反任何规则，对于卫星而言，这种辐射不受任何国际法规的约束。

作者认识到SpaceX并不是大型卫星星座的唯一运营商，他们希望能够检测到其他低地球轨道卫星的类似意外发射。

虽然已经计划了相应的测量，但模拟已经表明，卫星星座越大，接收到的泄漏辐射就越强。这是因为射电望远镜测量到的信号是天文台覆盖范围内所有卫星发射信号的叠加。

“这让我们不仅担心现有的星座，更担心计划中的星座。德国马克斯·普朗克射电天文学研究所的本杰明·温克尔表示，还缺乏明确的法规来保护射电天文学频段免受意外辐射。

通过合作解决方案

作者与SpaceX保持着密切联系，该公司已表示愿意继续讨论可能的方法，以善意地减轻对天文学的任何不利影响。

作为设计迭代的一部分，SpaceX已经对其下一代卫星进行了更改，这可以减轻这些意外排放对重要天文项目的影响。及早认识到问题为共同研究技术解决方案以及与监管机构进行必要的讨论提供了必要的时间。

尽管对天文学产生了不可预见的副作用，马克斯·普朗克射电天文学研究所所长兼德国天文学会主席MichaelKramer对SpaceX的合作方式表示欢迎：“随着SpaceX树立了榜样，我们现在希望得到广泛的支持。”整个卫星行业和监管机构的支持。”