作者:袁柳 来源: 中国科学报 发布时间:2020-10-13
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卫星太多,干扰射电天文学研究

成千上万的卫星不仅会带来光污染,还会干扰射电天文学的研究。图片来源:ESA-SCIENCE OFFICE

本报讯 太空中的卫星会影响望远镜观测环境,大量发射卫星的做法已经引起光学天文学家的不满。如今,射电天文学家也开始担忧。近日,下一代巨型射电望远镜——平方公里阵列射电望远镜(SKA)团队发布了一项报告,分析了太空公司SpaceX的星链计划等可能产生的影响。

射电望远镜的正常运行需要其处在无线电静区。以SKA为例,其建成后将成为世界上最大的射电天文台,投入运行时,天文台方圆十万平方公里内将严禁使用手机。

即便如此,望远镜仍会受到干扰。按照星链计划,超过一万颗卫星得到了发射许可,目前已有上百颗卫星成功发射。这些卫星将在空中组网,为偏远地区提供互联网服务,也会让太空布满无线电信号。

这些卫星不仅会导致光电天文学家的望远镜视场中出现许多明亮的条纹,也会影响SKA的射电波段,妨碍研究者寻找宇宙中的有机分子。

SKA的报告指出,星链计划中的卫星会占用10.7~12.1兆赫兹波段,这与SKA南非天文台的7个观测波段之一重合。报告还分析了6400颗卫星可能产生的影响,包括主瓣波束和旁瓣波束。

这些卫星的信号传输将导致下行链路波段丧失70%的灵敏度,若空中的组网卫星达到10万个,天文台将彻底无法使用与卫星重合的波段,也无法探测到氨基酸、甘氨酸等最基本的分子。这一波段还可能被用于探测遥远星系中的水分子痕迹,这是宇宙学研究中用于探寻暗物质如何加速宇宙膨胀的关键标记。

目前,联合国外层空间事务厅已经就SKA发布的报告展开讨论,讨论内容包括如何避免卫星带来的光污染和电磁辐射。一些窄频带长期以来受到国际电信联盟的保护,建立无线电静区、在偏远地区架设望远镜也是规避手段。

不过,当卫星飞过望远镜上空时,仍然会产生干扰。射电天文学家希望卫星飞过天文台上空时能关闭发射机、移到其他频段或面向远方。SpaceX也正与射电天文学家沟通,讨论实时协调等方案。

参与讨论的科学家则希望,未来的低轨卫星设计可以避免向射电望远镜和无线电静区发射波束,旁瓣泄漏也可得到控制,这些建议将于明年展开进一步讨论。(袁柳)

 

《中国科学报》 (2020-10-13 第1版 要闻)
 
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