射电天文学和卫星通信有着悠久的共同历史。一个领域取得的进步使另一个领域受益,我们现代的航天器和移动互联网时代就是这种伙伴关系的产物。但有时射电天文学的目标和通信卫星的目标是相反的。这在星链等卫星星座的发展中最为明显。

射电望远镜很容易探测到星链

星链星座与早期通信网络的不同之处在于,它由大量低轨道卫星组成。目前,星链卫星数量约为5,000颗,但在未来十年内这一数字可能会增加到40,000颗。在低轨道上,卫星和地面接收器之间的延迟很小,这使得互联网通信更加有效。凭借数千颗卫星,您几乎可以从地球上的任何地方访问网络。但最近发布在arXiv预印本服务器上的一项研究表明,星链将使射电天文学变得更具挑战性。

这项新工作基于平方公里阵列(SKA)的测试数据,这是一种射电望远镜,旨在以低射电频率捕获高分辨率图像。SKA有几个科学目标,从测试广义相对论到绘制整个宇宙中性氢的地图,再到研究潜在宜居系外行星的大气层。它正在澳大利亚和南非无线电安静的地区建造,有可能彻底改变我们对早期宇宙的理解。

由于SKA将同时捕获大部分天空,因此星链卫星几乎会出现在它收集的每张图像中。作者分析了工程开发阵列版本2(EDA2)的数据,该阵列是SLA-Low的原型阵列。即使没有完整SKA阵列的灵敏度,该团队也检测到了星链有意或无意的无线电发射。在某些情况下,低频时的发射比最亮的天空物体更亮。

虽然有意的信号可以通过禁区来缓解,星链在天文台视野范围内避免传输,但无意的信号却令人不安。屏蔽低频辐射是出了名的困难,并且实施的任何缓解措施都仅适用于未来的卫星。作者得出的结论是,来自Starlink的杂散信号可能会对SKA的一些研究目标产生重大影响。

这并不是第一次检测到来自星链的杂散无线电信号。一项基于LOFAR的早期研究也发现了来自几颗卫星的意外信号。随着射电天文台不断变得更加先进和更加灵敏,处理来自卫星的射电光污染。这意味着我们需要做出一些艰难的选择,以平衡卫星互联网的便利性和无线电天空的探索之间的平衡。