SNIFFLES I: Intended Emission, Unwanted Emission, and Unintended Radiation from Low-Earth Orbiting Satellites Impacting Radio Astronomy from 1-26 GHz
Met behulp van de Mopra- en ATCA-radiotelescopen heeft het SNIFFLES-programma uitgebreide waarnemingen uitgevoerd van vier satellietconstellaties in een lage aardbaan, waarbij duizenden instanties van beoogde, ongewenste en onbedoelde radio-emissies werden gedetecteerd over 1–26 GHz die frequent binnen beschermde radioastronomische banden vallen en fluxdichtheden bereiken die tot elf grootteordes helderder zijn dan typische astronomische bronnen.
Oorspronkelijk artikel gelicentieerd onder CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Dit is een AI-gegenereerde uitleg van het onderstaande artikel. Het is niet geschreven of goedgekeurd door de auteurs. Raadpleeg het oorspronkelijke artikel voor technische nauwkeurigheid. Lees de volledige disclaimer
Stel je het universum voor als een gigantische, stille bibliotheek waar astronomen de bibliothecarissen zijn. Hun taak is om te luisteren naar de zwakste fluisteringen van de rand van de tijd—de radiogolven die zijn achtergebleven van de oerknal of het gezoem van verre sterren. Om deze fluisteringen te horen, hebben ze absolute stilte nodig. Maar onlangs is de bibliotheek binnengevallen door een vloot lawaaierige bezorgdrones. Dit zijn niet zomaar welke drones; het zijn duizenden satellieten in een lage aardbaan die rond de planeet razen en internet naar onze telefoons en tablets sturen. Hoewel ze geweldig zijn voor het versturen van memes en video's, zijn ze verschrikkelijk voor het luisteren naar het kosmos. Ze sturen niet alleen hun beoogde berichten; ze lekken ook "statische elektriciteit" van hun motoren, computers en energiesystemen, wat een chaotische mist van radio-ruis creëert die de stille geheimen van het universum overstemt. Dit is het probleem dat wetenschappers "radiofrequente interferentie" noemen, en het bedreigt om de bibliotheek te luid te maken om de boeken te kunnen lezen.
Dit artikel, getiteld "SNIFFLES", is als een team van zeer geduldige, zeer gevoelige bibliothecarissen die besloten om de wereld in te gaan en precies te meten hoe luid deze satellieten zijn. De onderzoekers gebruikten een enorme 22-meter radioschaal in Australië (de Mopra-telescoop) en een kleinere in de buurt (ATCA) om vier belangrijke satellietgroepen te volgen: Starlink, OneWeb, Amazon Leo en Guowang. Ze zochten niet alleen naar de hoofdsignalen van de satellieten voor internet; ze snuffelden rond naar drie specifieke soorten ruis: de signalen die de satellieten willen verzenden (beoogde emissie), de signalen die ze per ongeluk verzenden net buiten hun toegestane kanalen (onbedoelde emissie), en de vreemde, willekeurige statische elektriciteit die afkomstig is van hun interne elektronica en die ze helemaal niet van plan waren te verzenden (onbedoelde straling).
Het team voerde meer dan 4.600 observaties uit en volgde satellieten gedurende bijna 376 uur. Ze ontdekten dat deze satellieten inderdaad veel lawaai maken. Ze detecteerden 2.345 gevallen van interferentie op meer dan 300 verschillende frequenties. Een deel van deze ruis is het eigenlijke internetsignaal, maar veel ervan is de "onbedoelde straling" van de binnenkant van de satelliet zelf—zoals het gezoem van een computer of een stroomomvormer. Deze ruis is ongelooflijk hard; in sommige gevallen is het tot wel 11 grootheden (orders of magnitude) helderder dan de zwakste sterren die de astronomen proberen te bestuderen. Dit is zo helder dat het de gevoelige apparatuur van de telescoop volledig kan overbelasten, waardoor wetenschappers gedwongen worden de gegevens weg te gooien.
De onderzoekers ontdekten dat deze ruis niet slechts een kleine irritatie is; het is een groot probleem. Ze detecteerden deze signalen in frequentiebanden die bedoeld zijn om beschermd te worden voor het observeren van het universum, inclusief het gebied waar wetenschappers luisteren naar de "OH-lijn" (een specifieke chemische vingerafdruk in de ruimte) en andere kritieke zones. Bijvoorbeeld, op 2700 MHz vonden ze deze onbedoelde straling in 76,9% van de observaties voor een specifieke versie van de Starlink-satelliet. Het artikel concludeert dat naarmate er meer satellieten worden gelanceerd, de hemel zo luid wordt dat het voor radioastronomen bijna onmogelijk wordt om te voorkomen dat hun telescopen op deze satellieten gericht zijn. De auteurs suggereren dat hoewel satellietbedrijven proberen dit te verhelpen, de huidige regels niet voldoende zijn om de ruis te stoppen die de wetenschappen overstemt, en dat er nieuwe regelgeving nodig is om de "stille zones" van het radio-spectrum te beschermen.
Verdrinkt u in papers in uw vakgebied?
Ontvang dagelijkse digests van de nieuwste papers die bij uw onderzoekswoorden passen — met technische samenvattingen, in uw taal.