SNIFFLES I: Intended Emission, Unwanted Emission, and Unintended Radiation from Low-Earth Orbiting Satellites Impacting Radio Astronomy from 1-26 GHz
मोप्रा और एटीसीए रेडियो टेलीस्कोपों का उपयोग करते हुए, स्निफल्स (SNIFFLES) कार्यक्रम ने चार लो-अर्थ ऑर्बिट उपग्रह समूहों का व्यापक अवलोकन किया, जिसमें 1-26 GHz के बीच हजारों इरादतन, अनचाहे और अनपेक्षित रेडियो उत्सर्जन का पता लगाया गया जो अक्सर संरक्षित रेडियो खगोल विज्ञान बैंडों के भीतर आते हैं और जिनका फ्लक्स घनत्व विशिष्ट खगोलीय स्रोतों की तुलना में ग्यारह क्रम अधिक चमकीला तक पहुँच जाता है।
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ब्रह्मांड की कल्पना एक विशाल, शांत पुस्तकालय के रूप में करें जहाँ खगोलशास्त्री पुस्तकालयाध्यक्ष (लाइब्रेरियन) हैं। उनका काम समय के छोर से आने वाली सबसे मंद फुसफुसाहटों को सुनना है—जैसे बिग बैंग से बची हुई रेडियो तरंगें या दूर स्थित तारों की गूँज। इन फुसफुसाहटों को सुनने के लिए उन्हें पूर्ण शांति की आवश्यकता होती है। लेकिन हाल ही में, पुस्तकालय पर शोर करने वाले डिलीवरी ड्रोनों के एक बेड़े ने आक्रमण कर दिया है। ये केवल साधारण ड्रोन नहीं हैं; ये हजारों लो-अर्थ ऑर्बिट (low-Earth orbit) उपग्रह हैं जो हमारे फोन और टैबलेट तक इंटरनेट पहुँचाने के लिए पृथ्वी के चारों ओर घूम रहे हैं। हालाँकि वे मीम्स और वीडियो भेजने के लिए बहुत अच्छे हैं, लेकिन ब्रह्मांड को सुनने के मामले में वे बहुत खराब हैं। वे न केवल अपने इच्छित संदेश भेजते हैं; बल्कि वे अपने इंजनों, कंप्यूटरों और बिजली प्रणालियों से "स्टैटिक" (static) भी लीक करते हैं, जिससे रेडियो शोर का एक अराजक कोहरा पैदा होता है जो ब्रह्मांड के शांत रहस्यों को दबा देता है। यह वही समस्या है जिसे वैज्ञानिक "रेडियो फ्रीक्वेंसी इंटरफेरेंस" (radio frequency interference) कहते हैं, और यह पुस्तकालय की किताबों को पढ़ने के लिए आकाश को बहुत अधिक शोर वाला बनाने का खतरा पैदा करती है।
"SNIFFLES" नामक यह शोध पत्र एक ऐसी टीम की तरह है जो बहुत धैर्यवान और बहुत संवेदनशील पुस्तकालयाध्यक्षों की तरह है, जिन्होंने यह मापने के लिए बाहर जाने का निर्णय लिया कि ये उपग्रह वास्तव में कितने शोर मचा रहे हैं। शोधकर्ताओं ने ऑस्ट्रेलिया में एक विशाल 22-मीटर रेडियो डिश (Mopra टेलीस्कोप) और पास में स्थित एक छोटी डिश (ATCA) का उपयोग करके चार प्रमुख उपग्रह समूहों: Starlink, OneWeb, Amazon Leo, और Guowang को ट्रैक किया। उन्होंने केवल उपग्रहों के मुख्य इंटरनेट संकेतों को ही नहीं देखा; बल्कि उन्होंने तीन विशिष्ट प्रकार के शोर को खोजने की कोशिश की: वे संकेत जिन्हें उपग्रह भेजना चाहते हैं (इच्छित उत्सर्जन/intended emission), वे संकेत जो वे अनजाने में अपने निर्धारित चैनलों के ठीक बाहर भेज देते हैं (अवांछित उत्सर्जन/unwanted emission), और वह अजीब, यादृच्छिक स्टैटिक जो उनकी आंतरिक इलेक्ट्रॉनिक्स से आता है जिसे उन्होंने बिल्कुल भी भेजने की योजना नहीं बनाई थी (अनपेक्षित विकिरण/unintended radiation)।
टीम ने 4,600 से अधिक अवलोकन किए, जिसमें लगभग 376 घंटों तक उपग्रहों को ट्रैक किया गया। उन्होंने पाया कि ये उपग्रह वास्तव में बहुत अधिक शोर मचा रहे हैं। उन्होंने 300 से अधिक अलग-अलग आवृत्तियों (frequencies) पर 2,345 हस्तक्षेप के मामले दर्ज किए। इस शोर का कुछ हिस्सा मुख्य इंटरनेट सिग्नल है, लेकिन बहुत सारा शोर उपग्रह के अपने "अंदरूनी अंगों" से आने वाला "अनपेक्षित विकिरण" है—जैसे कि किसी कंप्यूटर या पावर कन्वर्टर की गूँज। यह शोर अविश्वसनीय रूप से तेज है; कुछ मामलों में, यह उन सबसे धुंधले तारों की तुलना में 11 ऑर्डर्स ऑफ मैग्नीट्यूड (orders of magnitude) अधिक चमकदार है जिनका अध्ययन करने की खगोलशास्त्री कोशिश कर रहे हैं। यह इतना चमकदार है कि यह टेलीस्कोप के संवेदनशील उपकरणों को पूरी तरह से ओवरलोड कर सकता है, जिससे वैज्ञानिकों को अपना डेटा फेंकने के लिए मजबूर होना पड़ता है।
शोधकर्ताओं ने पाया कि यह शोर केवल एक मामूली परेशानी नहीं है; यह एक बड़ी समस्या है। उन्होंने इन संकेतों को उन फ्रीक्वेंसी बैंड्स में पाया जो ब्रह्मांड को देखने के लिए संरक्षित होने चाहिए, जिसमें वह क्षेत्र भी शामिल है जहाँ वैज्ञानिक "OH लाइन" (अंतरिक्ष में एक विशिष्ट रासायनिक पहचान) और अन्य महत्वपूर्ण क्षेत्रों के लिए सुनते हैं। उदाहरण के लिए, 2700 MHz पर, उन्होंने Starlink उपग्रह के एक विशिष्ट संस्करण के लिए 76.9% अवलोकनों में यह अवांछित विकिरण पाया। शोध पत्र निष्कर्ष निकालता है कि जैसे-जैसे अधिक उपग्रह लॉन्च किए जा रहे हैं, आकाश इतना शोर भरा होता जा रहा है कि रेडियो खगोलविदों के लिए अपने टेलीस्कोप को इन उपग्रहों की ओर निर्देशित करने से बचना लगभग असंभव होता जा रहा है। लेखक सुझाव देते हैं कि जबकि उपग्रह कंपनियाँ इसे ठीक करने की कोशिश कर रही हैं, वर्तमान नियम उस शोर को रोकने के लिए पर्याप्त नहीं हैं जो ब्रह्मांड को दबा देता है, और रेडियो स्पेक्ट्रम के "शांत क्षेत्रों" (quiet zones) की रक्षा के लिए नए नियमों की आवश्यकता है।
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