月球上的4G网络对射电天文学是个坏消息 当你驱车沿着通往焦德里尔银行天文台的道路前行时，一个标志要求访客关闭手机，说明洛弗尔射电望远镜如此强大，以至于可以探测到火星上的手机信号。射电望远镜设计得极为敏感。引用传奇天文学家卡尔·萨根的话，“地球上所有射电望远镜接收到的来自太阳系外的总能量，比一个单独雪花落地的能量还要少。” 现在的总能量可能只有几个雪花那么多，但事实仍然是，天文射电信号通常比人造信号小几个数量级。如果焦德里尔银行能够捕捉到火星上的手机信号干扰，那么面对月球上的整个4G网络，它将会遇到怎样的情况？这是现在像我这样的天文学家们担忧的问题，因为美国诺基亚公司获得了1410万美元（1080万英镑）用于发展月球上首个蜂窝网络。 这个LTE/4G网络将旨在促进月球的长期可居住性，为月球车和导航等关键方面提供通信。射频干扰（RFI）一直是射电天文学家的长期劲敌。焦德里尔银行——世界上仍在运行的最早的射电天文台——便是由于RFI而产生的。射电天文学的先驱之一，伯纳德·洛维尔爵士，发现曼彻斯特的工作受到城市里经过的有轨电车发出的RFI的影响，他说服了大学的植物学系让他搬到他们位于切尔滕姆的田地里待两个星期（他最终就一直呆在了那里）。此后，为了避免RFI，射电望远镜被建造得愈来愈远离人类活动，即将建成的方公里阵(SKA)射电望远镜正在南非和澳大利亚的偏远地区建设。这有助于减少很多常见的RFI源，包括手机和微波炉。然而，地面射电望远镜无法完全避免来自太空的RFI源，比如卫星或未来的月球通信网络。 可以通过适当的屏蔽和信号发射精度从源头上减少RFI。天文学家们不断制定减少数据中RFI的策略。但现在这更多地依赖于私营公司的善意，以确保至少一些射电频率受到保护。 许多射电天文学家长久以来的梦想是在月球背面建立一座射电望远镜。除了被地球信号屏蔽外，它还将能够在地球上受大气层的一个部分称为电离层特别影响的最低射频下进行观测。在低射频下观测可以帮助解答关于宇宙的基本问题，比如大爆炸后最初几分钟的情况。关于这个科学案例，荷中低频探测器（Netherlands-China Low Frequency Explorer）已经得到认可，它是从嫦娥四号任务中送往月球的鹊桥中继卫星改装而来的。美国宇航局还资助了一个研究将月球陨坑改造为有线网衬里的射电望远镜的可行性项目。 尽管对这些射电项目感兴趣，美国宇航局也注意到了商业合作伙伴关系。诺基亚只是美国宇航局与14家美国公司合作的新合作伙伴之一，这些合作伙伴是为其艾尔梅斯计划（旨在于2024年将宇航员送回月球）开发的，总价值超过3.7亿美元的合作伙伴关系中的一部分。私人公司参与空间技术并非新事物。其中的得失早已被讨论。SpaceX的“星链”卫星引起了最多的关注，2019年首次大规模发射后引起天文学家们的关注。很快出现了许多“星链”卫星的痕迹横穿其中的图像，往往是遮挡或明显胜过原始的天文观测目标。天文学家长久以来一直与卫星打交道，但“星链”的数量和亮度是空前的，他们的轨道也难以预测。这些担忧适用于任何从事地面天文学的人，无论他们使用光学望远镜还是射电望远镜。 方公里阵(SKA)组织最近发布的关于卫星对射电天文学影响的分析已开始开发方公里阵射电望远镜技术的下一代。假设最终有6400颗“星链”卫星，它计算出SKA望远镜在“星链”用于通信的射电波段中会降低70%的灵敏度。随着空间越来越商业化，天空填满了越来越多的技术设备。这就是为什么保护天文学从未如此重要的原因。帮助确保随着我们进一步探索太空，我们仍能够从地球上的家园眺望它。 欧拉亚历山大是曼彻斯特大学的天体物理学博士生。本文已获得许可从The Conversation转载。原文链接： https://theconversation.com Share this release Further reading”
