Радиоастрономия переживает сложные времена: небо все больше заполняется радиочастотными помехами (RFI) от спутников и других источников. Однако новое открытие, сделанное двумя астрономами, дает надежду на решение этой проблемы. Исследователи смогли отследить и идентифицировать несанкционированный телевизионный сигнал, который отразился от пролетающего самолета. Этот успех может стать основой для нового метода фильтрации помех, мешающих работе радиотелескопов.
Экзистенциальный кризис радиоастрономии
«Астрономия сталкивается с экзистенциальным кризисом», — заявил Джонатан Поппер из Университета Брауна. Проблема заключается в стремительном росте числа искусственных объектов на орбите. По данным ООН, к июню 2023 года на низкой околоземной орбите находилось более 11 тысяч спутников, и их количество продолжает увеличиваться. Поскольку большинство из них передают данные с помощью радиоволн, фон создаваемых ими помех становится все более интенсивным.
«Растут опасения — и даже появляются сообщения о том, — что астрономы вскоре не смогут проводить высококачественные радионаблюдения в том виде, в каком мы их знаем, из-за помех от спутниковых созвездий», — подтвердил ученый. Особенно уязвимы широкопольные телескопы, такие как Murchison Widefield Array (MWA) в Австралии, которые наблюдают за всем небом одновременно и не могут просто «отвернуться» от источника помех.
Загадочный сигнал и неожиданное открытие
Телескоп MWA, предназначенный для изучения низкочастотных радиоволн от эпохи зарождения первых звезд, расположен в специальной зоне радиомолчания. Несмотря на это, он регулярно фиксировал загадочные телевизионные передачи. Источник этих сигналов долгое время оставался неизвестным.
Обратите внимание: Вскоре наступит эра автономных боевых машин, которые будут убивать себе подобных.
Прорыв произошел, когда ученые выдвинули смелую гипотезу: «Сигнал, должно быть, отразился от самолета».Комбинированный метод отслеживания
Чтобы доказать свою теорию, Джонатан Поппер и аспирантка Джейд Дюшарм объединили два метода анализа радиосигналов: «коррекцию ближнего поля» (для фокусировки на близких источниках помех) и «формирование луча» (для точного наведения телескопа). Этот гибридный подход позволил им в реальном времени отследить сигнал до конкретного самолета, летевшего на высоте около 12 километров со скоростью почти 800 км/ч. Астрономы даже определили, что сигнал соответствовал частоте австралийского цифрового телеканала и был отражен от фюзеляжа самолета, находясь за пределами зоны радиомолчания.
Надежда на спасение данных
Это открытие имеет фундаментальное значение. Идентификация точного источника помех — первый и критически важный шаг к их моделированию и последующему удалению из научных данных. До этого астрономы часто были вынуждены просто отбрасывать «загрязненные» данные, что вело к значительным потерям. «Точно определяя и устраняя источники помех, астрономы смогут сохранить больше своих наблюдений, сократить раздражающую потерю данных и увеличить свои шансы на важные открытия», — пояснил Поппер.
Долгий путь вперед
Однако отслеживание сигнала от одного самолета — лишь начало. Следующая, более сложная задача — разработать алгоритмы для автоматического вычитания таких помех из данных наблюдений. После этого метод предстоит масштабировать для борьбы с помехами от тысяч спутников на орбите. «У нас нет другого выбора, кроме как инвестировать в более совершенную аналитику данных, чтобы выявлять и устранять человеческий шум», — убежден ученый. Выживание наземной радиоастрономии в эпоху мега-созвездий спутников зависит от успеха в этой области.
Подробности исследования, опубликованного 12 февраля в журнале Publications of the Astronomical Society of Australia, показывают, как был отслежен «фантомный» телесигнал. Читайте все последние новости астрономии на New-Science.ru
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: Небо завалено радиочастотными помехами (РЧП), но благодаря двум астрономам, отследившим отраженный от пролетающего мимо самолета сигнал телепередачи, возможно, появился новый способ уничтожить некоторые из несанкционированных сигналов, которые досаждают нашим радиотелескопам.