The Sky jest zalany ingerencją radiową i częstotliwości (RFI), ale dzięki dwóm astronomom, którzy wyśledzili bezpańską transmisję telewizyjną odzwierciedlały przejeżdżający samolot, może istnieć nowy sposób na zniszczenie niektórych nieuczciwych sygnałów, które nękają nasze teleskopy radiowe .
“Astronomia stoi w obliczu kryzysu egzystencjalnego ” – powiedział Jonathan Pober z Brown University, Rhode Island, USA, w oświadczenie.
SatelityNa przykład tłum niebo. Biuro Organizacji Narodów Zjednoczonych ds. Sprzedaż kosmicznych policzyło 11 330 satelitów w Ziemia Orbita od czerwca 2023 r. I od tego czasu uruchomiono wiele innych. Większość z tych satelitów ma na celu przekazanie różnych komunikacji na długości fal radiowych. Zapewniło to społeczność astronomii problem.
„Wzrasta obawy-a nawet niektóre doniesienia-że astronomowie mogą wkrótce nie być w stanie przeprowadzić wysokiej jakości obserwacji radiowych, jakie znamy, z powodu zakłóceń z Konstelacje satelitarne– powiedział Puber.
Problem ten jest szczególnie istotny dla teleskopów, takich jak Murchison szeroko pola tablica (MWA) w Australii Zachodniej, na której Puber jest liderem nauki USA. MWA składa się z 4096 anten zaprojektowanych do wykrywania fal radiowych o niskiej częstotliwości od 70 do 300 MHz, które przenoszą informacje WszechświatEpoka reionizacji, gdy pierwsza gwiazdy I galaktyki tworzyły się. Ponieważ MWA obserwuje jednak całe niebo jednocześnie, „nie ma sposobu, aby skierować nasze teleskopy z dala od satelitów” – powiedział Pober.
Ze względu na losowość RFI i trudność w śledzeniu takich sygnałów z powrotem do ich źródeł, modelowanie zakłóceń, aby można ją było odfiltrować, okazało się, że było zadaniem najbliższym. Zazwyczaj zestawy danych zanieczyszczone RFI są po prostu wyrzucone – ale prowadzi to do utraty wielu danych.
Jednak przypadek zbłąkanego sygnału telewizyjnego dał astronomom nadzieję, że może istnieć sposób na zaoszczędzenie niektórych z tych danych.
MWA siedzi w strefie cichej radiowej o szerokości 186 mil (300 kilometrów), ale teleskop konsekwentnie zbiera transmisje telewizyjne, które nie powinny być przesyłane w spokojnej strefie. Pochodzenie tych transmisji było zagadką. „Potem nas uderzyło” – powiedział Pber. „Powiedzieliśmy:„ Założę się, że sygnał odbija się od samolotu ”.
Współpraca z doktoratem Student Jade Ducharme, również z Brown University, Puber postanowił udowodnić hipotezę samolotu. Aby to zrobić, połączyli dwie techniki śledzenia pochodzenia RFI-przy użyciu „poprawek bliskiego pola”, które obejmują skupienie się na radiu na pobliskich obiektach wytwarzających zakłócenia i „tworzenie wiązki”, które zasadniczo pozwala teleskopowi wyostrzyć jego skupienie pożądany obiekt.
Poprzez kombinację tych dwóch technik, Puber i Ducharme byli w stanie śledzić sygnał telewizyjny z powrotem do samolotu poruszającego się na wysokości 38 400 stóp (11,7 kilometra) na wysokości i z prędkością 492 mil na godzinę (792 kilometry na godzinę). Odkryli nawet, że sygnał telewizyjny znajdował się na zespole częstotliwości używanym przez Australian Digital TV Channel 7. Ten sygnał był transmitowany gdzieś poza strefą radia cicha i odbijał się od kadłuba samolotu.
Zidentyfikowanie źródła RFI otwiera drzwi do modelowanej interferencji, aby można było rozpoznać i ostatecznie odfiltrować, utrzymując dane użyteczne dla astronomów.
„Jest to kluczowy krok w kierunku umożliwienia odejmowania ingerencji ludzkich od danych”-powiedział Pber. „Dokładnie identyfikując i usuwając tylko źródła zakłóceń, astronomowie mogą zachować więcej swoich obserwacji, zmniejszyć frustrujące utratę danych i zwiększyć szanse na dokonanie ważnych odkryć”.
Jednak śledzenie źródła RFI z powrotem do przejeżdżającego samolotu było jednak pierwszym krokiem. Kolejnym krokiem jest nauczenie się, jak usunąć podobne sygnały z danych astronomicznych – następnie celem jest rozszerzenie techniki nie tylko identyfikacji i usunięcia sygnałów telewizyjnych odbijających się od samolotów, ale także usuwania sygnałów z satelitów nad głową. Jednak biorąc pod uwagę ogromną liczbę satelitów, jest to znacznie cięższe zadanie.
Niemniej jednak, zdaniem Pubera, jest to, że udoskonalenie sygnału zadania będzie niezbędne, jeśli astronomia radiowa ma przetrwać.
„Nie mamy innego wyboru, jak inwestować w lepsze techniki analizy danych w celu identyfikacji i usuwania interferencji generowanych przez ludzi”-powiedział.
Analiza Pubera i Ducharmego dotyczącej tego, jak śledzili sygnał telewizyjny zbłąkania do samolotu, została opublikowana 12 lutego w artykule w dzienniku Publikacje Towarzystwa Astronomicznego Australii.
