New radio observations co<em></em>nfirm unintended electromagnetic radiation emanating from large satellite constellations

来自包括德国波恩马克斯普朗克射电天文研究所在内的许多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,他们检测到从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。这种意外的辐射可能会影响天文学研究。研究人员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对射电天文学的影响。

这项研究发表在《天文学与天体物理学》杂志上。

天文学家监听来自宇宙的非常微弱的信号,总是不得不处理人造无线电信号,这些信号可能比天体物理源更亮。因此,大多数射电望远镜都建在有特殊无线电保护的地方,不受地面干扰。有些甚至位于各自国家监管机构支持的无线电安静区。

最近的技术进步使大型卫星星座得以部署,用于宽带互联网接入或地球观测。它们呈现出一种全新的复杂性。由于在近地轨道上有成千上万颗卫星,任何射电望远镜在任何给定的时间都将有许多卫星在其视野内辐射信号。

人们一直期望,卫星星座的主要关注来源将是它们与地球之间计划的通信传输。其他非通信源的发现是新颖的,值得进一步研究。

“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,”主要作者Federico Di Vruno说。“之前关于黑暗和安静天空的研讨会对这种辐射进行了理论分析,我们的观察证实了它是可测量的。”Di Vruno是国际天文学联合会保护黑暗和安静的天空免受卫星星座干扰中心(IAU CPS)的联合主任,也是SKA天文台(SKAO)的频谱经理。其他作者都是CPS的活跃成员。

迪·弗鲁诺和他的合著者最初关注的是SpaceX的卫星,因为在观测时,SpaceX拥有最多的在轨卫星——超过2000颗。然而,他们认识到SpaceX并不是大型卫星星座的唯一运营商。作者希望从其他低地球轨道卫星上探测到类似的意外发射,并且已经计划进一步的测量工作,重点放在其他卫星星座上。

“通过LOFAR,我们从68颗观测卫星中的47颗探测到110至188兆赫之间的辐射。该频率范围包括150.05至153mhz之间的受保护频段,由国际电信联盟(ITU)专门分配给射电天文学,”来自荷兰射电天文学研究所ASTRON的合著者Cees Bassa说。

尽管如此,SpaceX并没有违反任何规则,因为对于卫星来说,这种辐射不受任何国际规则的限制。相比之下,地面设备受到严格的规定,以确保一个设备不会干扰附近的另一个设备。

作者还对几个卫星星座进行了这种效应的模拟。“我们的模拟表明,随着所有卫星的辐射加起来,星座越大,这种影响就越重要。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(MPIfR)的合著者Benjamin Winkel说:“而且还缺乏保护射电天文学波段免受意外辐射的明确规定。”

作者与SpaceX保持密切联系,该公司已提出继续讨论可能的方法,以真诚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已经对下一代卫星进行了修改,以减轻这些意外排放对重要天文项目的影响。

共同作者Gyula Józsa(也是MPIfR和南非罗兹大学)表示:“我们相信,对这种情况的早期认识为天文学和大型星座运营商提供了一个机会,在进行必要的讨论以制定合适的法规的同时,共同积极地开展技术缓解工作。”

“目前的研究突出了技术发展如何对天文学产生不可预见的副作用的各种渠道的一个例子,”MPIfR主任兼德国天文学协会主席Michael Kramer教授总结道。他显然欢迎SpaceX的合作方式。“随着SpaceX树立榜样,我们现在希望得到整个卫星行业和监管机构的广泛支持。”