Şekil 1: Sanatçının, LOFAR teleskobunun üzerinde dönen alçak Dünya yörüngesindeki büyük bir uydu takımyıldızına ilişkin izlenimi. Kredi bilgileri: Danielle Futselaar (artsource.nl)
Bilim adamları, büyük takımyıldızlardaki uydulardan gelen düşük frekanslı radyo dalgalarını ilk kez gözlemlemek için LOFAR teleskopunu kullanıyor.
Bilim adamları, istenmeyen elektromanyetik radyasyonu gözlemlemek için Düşük Frekans Dizisi (LOFAR) teleskopunu kullandılar. UzayXuyduları. Normal iletişim sinyallerinden farklı olan bu radyasyon astronomik araştırmaları bozabilir. Çalışma, radyo astronomisini bu tür istenmeyen radyasyondan korumak için düzenleme yapılmasını istiyor ve SpaceX’i hafifletme çabalarında işbirliği yaptığı için övüyor.
Almanya, Bonn’daki Max Planck Radyo Astronomi Enstitüsü de dahil olmak üzere bir dizi önde gelen araştırma kurumundan bilim adamları, SpaceX’in 68 uydusunu gözlemlemek için Düşük Frekans Dizisi (LOFAR) teleskopunu kullandılar. Yazarlar, yerleşik elektroniklerden yayılan “istenmeyen elektromanyetik radyasyon” saptadıkları sonucuna varıyorlar. Bu, şimdiye kadar radyo astronomlarının birincil odak noktası olan iletişim yayınlarından farklıdır. İstenmeyen radyasyon astronomik araştırmaları etkileyebilir. Uydu operatörlerini ve düzenleyicileri, uzay aracı geliştirme ve benzer şekilde düzenleyici süreçlerde radyo astronomisi üzerindeki bu etkiyi dikkate almaya teşvik ediyorlar.
Sonuçlar 5 Temmuz’da dergide yayınlandı Astronomi ve Astrofizik.
Düşük Dünya Yörüngesinde yeni bir fenomen
Evrenden gelen çok zayıf sinyalleri dinleyen gökbilimciler, her zaman astrofizik kaynakları gölgede bırakabilecek insan yapımı radyo sinyallerini yönetmek zorunda kalmışlardır. Bu nedenle, çoğu radyo teleskopu, karasal girişimden özel radyo korumalı yerlere inşa edilmiştir. Hatta bazıları, ilgili ulusal düzenleyiciler tarafından desteklenen sessiz radyo bölgelerinde bulunur. Teknolojideki son gelişmeler, geniş bant internet erişimi veya Dünya gözlemi için konuşlandırılan büyük uydu takımyıldızlarını etkinleştirdi. Tamamen yeni bir karmaşıklık sunarlar.
Alçak Dünya yörüngesindeki binlerce uyduyla, herhangi bir radyo teleskopu, herhangi bir zamanda görüş alanında sinyaller yayan birçok uyduya sahip olacaktır. Beklenti, uydu takımyıldızlarından gelen birincil endişe kaynağının, Dünya’ya ve Dünya’dan planlanan iletişim iletimlerinden olacağı yönünde olmuştur. Ek iletişim dışı kaynakların keşfi yenidir ve daha fazla araştırmayı hak eder.
Şekil 2: Bir Starlink uydusundan gelen istenmeyen elektromanyetik radyasyonun LOFAR radyo teleskopu ile tespiti. Sarı-yeşil daireler, gökyüzünde altıgen bir ızgara oluşturan sentetik radyo kamerasının piksellerini gösteriyor. Kırmızı ok, bir Starlink uydusunun teleskopun görüş alanı boyunca tahmin edilen hareketini gösterir. Nitekim uydu, yol boyunca piksellerde bir sinyale neden oldu. Arka plan, halihazırda LOFAR teleskopu ile yapılan devam eden bir gökyüzü araştırmasının önizlemesini gösterir (“LOFAR İki Metrelik Gökyüzü Araştırması,” Shimwell ve diğerleri, hazırlık aşamasında). Mavi noktalar ve özellikler, elektromanyetik spektrumun (yanlış renkli görüntü) radyo rejiminde belirgin bir şekilde ortaya çıkan galaksilerdir. Kredi: IAU / CPS
Baş yazar Federico Di Vruno, “Bu çalışma, uydu takımyıldızlarının radyo astronomisi üzerindeki etkisini daha iyi anlamak için yapılan son çabayı temsil ediyor,” dedi, “Karanlık ve Sessiz Gökler üzerine önceki çalıştaylar bu radyasyon hakkında teoriler geliştirdi, gözlemlerimiz bunun ölçülebilir olduğunu doğruladı.” Di Vruno, Uluslararası Astronomi Birliği’nin Karanlık ve Sessiz Gökyüzünü Uydu Takımyıldızı Girişiminden Koruma Merkezi’nin (IAU CPS) eş direktörü ve ayrıca SKA Gözlemevi’nin (SKAO) spektrum yöneticisidir. Diğer yazarların hepsi CPS’nin aktif üyeleridir.
Mevcut ve planlanan takımyıldızlar
Di Vruno ve ortak yazarları başlangıçta SpaceX uydularına odaklandılar çünkü SpaceX, gözlemler sırasında yörüngede en fazla sayıda uyduya (2.000’den fazla) sahipti. Ancak, SpaceX’in büyük uydu takımyıldızlarının tek operatörü olmadığının farkındalar. Yazarlar, Dünya’nın alçak yörüngesindeki diğer uydulardan benzer istenmeyen emisyonları tespit etmeyi bekliyorlar ve şimdiden diğer uydu takımyıldızlarına odaklanan daha fazla ölçüm çalışması planlanıyor.
Şekil 3: LOFAR radyo teleskopu ile Starlink uydularından gelen istenmeyen elektromanyetik radyasyonun tespiti. Maviden sarıya daireler, gökyüzünde altıgen bir ızgara oluşturan sentetik radyo kamerasının piksellerini gösteriyor. Mavi daireler zayıf bir sinyali, sarı daireler ise güçlü bir sinyali temsil eder. Uydu, iz boyunca piksellerde bir sinyale neden oldu. Uydunun gökyüzündeki konumları, piksellerle mükemmel bir şekilde çakıştı. Kredi: IAU / CPS
“LOFAR ile gözlemlenen 68 uydudan 47’sinde 110 ile 188 MHz arasında radyasyon tespit ettik. Bu frekans aralığı, Uluslararası Telekomünikasyon Birliği (ITU) tarafından özel olarak radyo astronomisine tahsis edilen 150.05 ile 153 MHz arasındaki korumalı bir bandı içerir,” diyor yardımcı yazar Cees Bassa, Hollanda Radyo Astronomi Enstitüsü ASTRON’dan. SpaceX yine de herhangi bir kuralı ihlal etmiyor, çünkü uydular söz konusu olduğunda, bu tür radyasyon herhangi bir uluslararası düzenleme tarafından kapsanmıyor. Buna karşılık, karasal ekipman, bir cihazın yakındaki bir başka cihaza müdahale etmemesini sağlamak için katı kurallarla düzenlenir.
Yazarlar ayrıca birkaç uydu takımyıldızından bu etkinin simülasyonlarını gerçekleştirdiler. “Simülasyonlarımız, takımyıldızı ne kadar büyük olursa, tüm uydulardan gelen radyasyon arttıkça bu etkinin o kadar önemli hale geldiğini gösteriyor. Bu, bizi yalnızca mevcut takımyıldızlar için değil, planlananlar için daha da fazla endişelendiriyor. Almanya’daki Max Planck Radyo Astronomi Enstitüsü’nden (MPIfR) ortak yazar Benjamin Winkel, “Ayrıca, radyo astronomi bantlarını istenmeyen radyasyondan koruyan net bir düzenlemenin olmaması hakkında” diyor.
Uydu operatörleri ile artan işbirliği çok önemlidir
Yazarlar SpaceX ile yakın temas halindedir ve şirket astronomiye yönelik herhangi bir olumsuz etkiyi iyi niyetle azaltmanın olası yollarını tartışmaya devam etmeyi teklif etmiştir. SpaceX, tasarım yinelemelerinin bir parçası olarak, yeni nesil uydularında, bu istenmeyen emisyonların önemli astronomik projeler üzerindeki etkisini azaltabilecek değişiklikleri şimdiden uygulamaya koydu.
Ortak yazar Gyula Józsa (aynı zamanda MPIfR ve Güney Afrika’daki Rhodes Üniversitesi) şunları vurgulamaktadır: “Bu durumun erken fark edilmesinin, astronomi ve büyük takımyıldız operatörlerine gerekli olana paralel olarak proaktif olarak teknik hafifletmeler üzerinde birlikte çalışma fırsatı verdiğine inanıyoruz. uygun düzenlemelerin geliştirilmesi için tartışmalar.”
MPIFR Direktörü ve Almanya’daki Astronomische Gesellschaft Başkanı Prof. Michael Kramer, “Mevcut çalışma, teknoloji geliştirmenin astronomi üzerinde nasıl öngörülemeyen yan etkileri olabileceğinin çeşitli kanallarının bir örneğini vurgulamaktadır.” SpaceX’in işbirlikçi yaklaşımını açıkça memnuniyetle karşılıyor. “SpaceX’in bir örnek oluşturmasıyla, şimdi tüm uydu endüstrisinden ve düzenleyicilerden geniş destek almayı umuyoruz.”
Referans: “LOFAR ile 110 ve 188 MHz arasında algılanan Starlink uydularından istenmeyen elektromanyetik radyasyon
F. Di Vruno, B. Winkel, CG Bassa, GIG Jozsa, MA Brentjens, A. Jessner, S. Garrington, Kabul edildi, Astronomi ve Astrofizik.
DOI: 10.1051/0004-6361/202346374
CPS Hakkında
Uluslararası Astronomi Birliği’nin Karanlık ve Sessiz Gökyüzünü Uydu Takımyıldızı Girişiminden Koruma Merkezi (IAU CPS), ABD merkezli NSF’ler tarafından ortaklaşa düzenlenen küresel bir organizasyondur. NOIRLab ve IAU’nun himayesinde SKA Gözlemevi (SKAO).
CPS, uydu takımyıldızlarının astronomi üzerindeki olumsuz sonuçlarını hafifletmeye yardımcı olmak için gözlemevleri, uzay ajansları, endüstri, düzenleyiciler ve diğer sektörlerle birlikte astronomik topluluğun çabalarının küresel koordinasyonunu kolaylaştırır.
Katılımcı araştırma kurumları arasında SKA Gözlemevi, Avrupa Bilim Vakfı, Almanya’daki Max Planck Radyo Astronomi Enstitüsü, Hollanda Radyo Astronomi Enstitüsü (ASTRON), Güney Afrika’daki Rhodes Üniversitesi ve Birleşik Krallık’taki Jodrell Bank Astrofizik Merkezi bulunmaktadır. Benjamin Winkel, Gyula IG Józsa ve Axel Jessner, MPIFR’nin ortak yazarlarıdır ve radyo astronomik gözlemlerini insan yapımı radyo sinyallerinden korumak için çalışan Radyoastronomik Frekanslar Komitesi’nde (CRAF) aktiftir. Tüm yazarlar, ORP Sky Protection Group’u organize eden Opticon RadioNet Pilot’un üyeleridir.