NASA和诺基亚希望在月球上推出4G,这是射电天文学面临的全球挑战



天文学家担心的新原因-NASA和诺基亚计划在月球上部署4G通信10月中旬,该机构宣布,在月球计划下,美国国家航空航天局(NASA)的合作伙伴诺基亚将为该项目获得1410万美元。



按照计划,到2028年应该部署该网络,它将为登月舱,登月车和到那时将到达月球的所有其他系统提供通信。一切似乎都很好,科幻小说家和普通百姓的梦想实现了。但是天文学家不满意-他们相信,并且并非没有理由,月球计划会对射电天文学产生强烈的负面影响。



又怎么了



射电望远镜非常敏感。总是要求来天文台的访客关闭其移动设备。空间无线电观测系统的灵敏度有多高?例如,位于英国的B. Lovell射电望远镜能够检测到来自火星的呼叫。不是卫星信号,而是普通手机上的常规通话。



显然,不仅这种射电望远镜具有这种灵敏度,而且大多数其他系统也具有这种灵敏度。没有它,他们将无法在距我们数百万光年的物体上注册事件。



2015年,一个故事在哈布雷(Habré )上发表拥有澳大利亚最大的射电望远镜帕克斯。大约每年两次,天文台收到来自太空的奇怪信号。它们被称为“ perytons”,它们不是来自穹隆的特定区域,而是来自任何地方。真是太奇怪了,以至于科学家们立即认为这些信号是地球起源的。



最初,人们认为信号源是闪电或其他大气现象。但是最后,事实证明一切都变得平淡无奇:“ peritones”是由安装在后室的微波炉发出的。如果在操作结束之前打开微波炉门,则会出现信号。



通常,任何人为信号都会破坏天文学家的观测纯净或使他们的工作无法进行。现在,射电天文学专家担心NASA和诺基亚的项目。毕竟,如果他们能够在火星上检测到电话,那么月球上的移动4G网络将对无线电观测有何作用?答案是显而易见的,它将使科学家的工作复杂化。



干扰,无处不在





干扰是射电天文学家的主要敌人。装有B.Lovell射电望远镜的Jodrell Bank天文台是第一个远离无线电干扰源建造的设施。科学家伯纳德·洛弗维尔(Bernard Lovell)发现,望远镜受到附近实验室电车的干扰。电车触点的接触点处的电线经常发火花;当出现火花时,就会出现无线电信号,从而阻塞无线电频谱。



从那时起,在尽可能远离文明的地方建造观测站已成为天文学家的主流。越高越好。在澳大利亚和南非最偏远的地区也正在建造同一平方公里阵列(SKA)分布式射电望远镜。原因相同:没有无线电设备的干扰。显然,不仅应该责怪电车,而且许多无线电设备的信号也干扰了空中。如上所述,微波是现代射电天文学的另一不幸。



但是,如果可以从地面无线电信号源中逃脱,那么您将无法躲避卫星网络,或者甚至躲避来自月球的信号。现在,射电天文学家正在开发用于处理观测结果的算法,这应有助于减少干扰的负面影响。



不久前,出现了一个半奇妙的计划,在月球的另一侧建造了射电望远镜。由于它一直面对着地球的一侧,因此岩体将保护这种望远镜不受地球的任何影响。但是现在这个已经困难的计划正受到威胁:如果干扰源出现在月球上,那么在那儿建造射电望远镜毫无意义。



该计划已经有了坚实的科学基础。因此,借助the娥四号任务中发送给月球的Qu桥中继卫星,天文学家能够证明从地球天然卫星进行的无线电观测是研究太空的理想选择。甚至不需要将射电望远镜带到月球-通过部署由金属丝网制成的特殊衬里,可以将任何陨石坑转换成望远镜碗。此后,您只需要添加科学设备-即可准备出具有强大功率和非凡“纯度”的射电望远镜。



这样的系统生成的数据将有助于回答有关宇宙的基本问题,例如,在大爆炸之后的头几刻。



不仅是4G



NASA不仅与诺基亚合作。共有14家不同的公司参与了该项目,以使人们重返月球。如果一切顺利,那么宇航员应该在4年后返回地球的卫星。然后将开始对月球的探索,包括通讯的铺设。月球上的设备和人员越多,射电天文学家的情况就越糟。





另一个问题是光学观察。在埃隆·马斯克(Elon Musk)的Starlink卫星开始进入数十个轨道之后,它们就可以用肉眼从地球上看到。天文学家立即指出,如果卫星数量超过几百颗,它们将干扰使用光学望远镜对地球空间的研究。



如果像马斯克计划的那样,大约有10,000颗卫星,那么天文学家的工作将会受到干扰。关于航天器对视觉观察效果的研究仍在进行中,但马斯克已承诺将使卫星变暗



此外,由于它们是无线电通信卫星,因此它们也会产生干扰,并且比安装在月球上的任何几个发射器都强大得多。SKA组织如此强大,正在开发下一代射电望远镜网络,现在正在研究上述所有因素对射电天文学家的运作可能产生的影响。据指出,在所有Starlink卫星进入轨道后,SKA网络的敏感度将降低70%。



好吧,出路在哪里?它几乎不存在,空间正在逐渐被掌握,尽管无线电天文学家的工作很重要,但政府机构和商业公司仍会安装和发射越来越多的无线电信号源。因此,科学家将不得不开发减少干扰对观测结果影响的方法-似乎没有其他方法。






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