SNIFFLES I: Intended Emission, Unwanted Emission, and Unintended Radiation from Low-Earth Orbiting Satellites Impacting Radio Astronomy from 1-26 GHz
Unter Verwendung der Radioteleskope Mopra und ATCA führte das SNIFFLES-Programm umfangreiche Beobachtungen von vier Satellitenkonstellationen in einer niedrigen Erdumlaufbahn durch und detektierte dabei tausende Instanzen beabsichtigter, ungewollter und unbeabsichtigter Radioemissionen im Bereich von 1–26 GHz, die häufig innerhalb geschützter Radioastronomie-Bänder liegen und Flussdichten von bis zu elf Größenordnungen heller als typische astronomische Quellen erreichen.
Originalarbeit lizenziert unter CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Dies ist eine KI-generierte Erklärung des untenstehenden Papers. Sie wurde nicht von den Autoren verfasst oder gebilligt. Für technische Genauigkeit konsultieren Sie das Originalpaper. Vollständigen Haftungsausschluss lesen
Stellen Sie sich das Universum als eine riesige, stille Bibliothek vor, in der Astronomen die Bibliothekare sind. Ihre Aufgabe ist es, auf das leiseste Flüstern vom Rand der Zeit zu hören – die Radiowellen, die von der Big Bang übrig geblieben sind, oder das Summen ferner Sterne. Um diese Flüstern zu hören, benötigen sie absolute Stille. Doch vor kurzem wurde die Bibliothek von einer Flotte lärmender Lieferdrohnen überfallen. Dies sind nicht irgendeine Drohnen; es sind Tausende von Satelliten in einer niedrigen Erdumlaufbahn, die um den Planeten sausen und Internet an unsere Telefone und Tablets senden. Während sie großartig sind, um Memes und Videos zu verschicken, sind sie schrecklich darin, den Kosmos zu belauschen. Sie senden nicht nur ihre beabsichtigten Nachrichten; sie lassen auch „Statik“ von ihren Motoren, Computern und Stromversorgungssystemen durchsickern, was einen chaotischen Nebel aus Funkrauschen erzeugt, der die stillen Geheimnisse des Universums übertönt. Dies ist das Problem, das Wissenschaftler als „Funkfrequenzinterferenz“ bezeichnen, und es droht, die Bibliothek so laut zu machen, dass man die Bücher nicht mehr lesen kann.
Dieses Papier mit dem Titel „SNIFFLES“ ist wie ein Team aus sehr geduldigen, sehr sensiblen Bibliothekaren, die beschlossen haben, nach draußen zu gehen und genau zu messen, wie laut diese Satelliten eigentlich sind. Die Forscher nutzten eine riesige 22-Meter-Radioschüssel in Australien (das Mopra-Teleskop) und eine kleinere Schüssel in der Nähe (ATCA), um vier große Satellitengruppen zu verfolgen: Starlink, OneWeb, Amazon Leo und Guowang. Sie suchten nicht nur nach den Haupt-Internetsignalen der Satelliten; sie schnüffelten gezielt nach drei spezifischen Arten von Rauschen: den Signalen, die die Satelliten senden wollen (beabsichtigte Emission), den Signalen, die sie versehentlich knapp außerhalb ihrer erlaubten Kanäle senden (unerwünschte Emission), und dem seltsamen, zufälligen statischen Rauschen, das von ihrer internen Elektronik kommt, das sie überhaupt nicht geplant hatten (unbeabsichtigte Strahlung).
Das Team führte über 4.600 Beobachtungen durch und verfolgte Satelliten für fast 376 Stunden. Sie fanden heraus, dass diese Satelliten tatsächlich viel Lärm machen. Sie detektierten 2.345 Fälle von Interferenz bei über 300 verschiedenen Frequenzen. Ein Teil dieses Rauschens ist das eigentliche Internetsignal, aber ein Großteil ist die „unbeabsichtigte Strahlung“ aus dem Inneren des Satelliten selbst – wie das Summen eines Computers oder eines Stromwandlers. Dieses Rauschen ist unglaublich laut; in einigen Fällen ist es bis zu 11 Größenordnungen heller als die schwächsten Sterne, die die Astronomen zu untersuchen versuchen. Es ist so hell, dass es die empfindliche Ausrüstung der Teleskope komplett überlasten kann, was die Wissenschaftler dazu zwingt, die Daten wegzuwerfen.
Die Forscher fanden heraus, dass dieses Rauschen nicht nur eine geringfügige Unannehmlichkeit ist; es ist ein großes Problem. Sie detektierten diese Signale in Frequenzbereichen, die eigentlich geschützt sein sollten, um das Universum zu beobachten, einschließlich des Bereichs, in dem Wissenschaftler nach der „OH-Linie“ (einem spezifischen chemischen Fingerabdruck im Weltraum) und anderen kritischen Zonen suchen. Beispielsweise fanden sie bei 2700 MHz in 76,9 % der Beobachtungen für eine bestimmte Version des Starlink-Satelliten diese unerwünschte Strahlung. Das Papier kommt zu dem Schluss, dass mit dem Start immer mehr Satelliten der Himmel so laut wird, dass es für Radioastronomen fast unmöglich wird, ihre Teleskope nicht auf diese Satelliten zu richten. Die Autoren schlagen vor, dass Satellitenunternehmen zwar versuchen, dies zu beheben, die derzeitigen Regeln jedoch nicht ausreichen, um den Lärm zu stoppen, der die Beobachtungen des Universums übertönt, und dass neue Regulierungen notwendig sind, um die „Ruhezonen“ des Funkfrequenzspektrums zu schützen.
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