衛星からの電波干渉が天文学を脅かしている

クリストファー・ゴードン・デ・プリー、クリストファー・R・アンダーソン、マリア・ジェレバの会話 - 2023年3月3日午後3時08分（協定世界時）

可視光は、天文学者が宇宙を研究するために使用する電磁スペクトルの一部にすぎません。 ジェームス ウェッブ宇宙望遠鏡は赤外光を見るために建設され、他の宇宙望遠鏡は X 線画像を取得し、グリーン バンク望遠鏡、超大型アレイ、アタカマ ラージ ミリ波アレイなどの天文台、および世界中の数十のその他の天文台は、無線の波長。

電波望遠鏡は問題に直面しています。 すべての衛星は、その機能が何であれ、電波を使用して情報を地表に送信します。 光害が星空を隠すのと同じように、天文学者がブラック ホール、新たに形成される星、銀河の進化について学ぶために使用する電波が、電波送信によって打ち消される可能性があります。

私たちは天文学と無線技術の研究をしている 3 人の科学者です。 今後数年間に数万の衛星が軌道に乗ることが予想され、地上での使用が増加するにつれ、無線スペクトルは混雑してきています。 電波クワイエットゾーン（通常は遠隔地に位置し、地上からの無線送信が制限または禁止されている地域）は、これまで電波天文学を保護してきました。

電波汚染の問題が拡大し続ける中、科学者、技術者、政策立案者は、限られた範囲の無線周波数を全員が効果的に共有する方法を見つけ出す必要があります。 私たちが過去数年間取り組んできた解決策の 1 つは、天文学者や技術者が夜空を遮る電波干渉を防ぐための新技術をテストできる施設を作ることです。

電波は電磁スペクトル上で最も長い波長の放射であり、電波の 2 つのピーク間の距離が比較的離れていることを意味します。 電波望遠鏡は、およそ 1 ミリメートルから 1 メートルの波長の電波を収集します。

電波望遠鏡に詳しくないとしても、電波望遠鏡が行っている研究については聞いたことがあるでしょう。 ブラックホールの周囲の降着円盤の素晴らしい最初の画像は、どちらもイベント ホライズン テレスコープによって生成されました。 この望遠鏡は 8 台の電波望遠鏡からなる世界的なネットワークであり、イベント ホライズン テレスコープを構成する個々の望遠鏡は、無線周波数の干渉が非常に少ない場所、つまり無線クワイエット ゾーンに設置されています。

無線クワイエット ゾーンは、携帯電話の塔などの地上の送信機が、敏感な無線機器に影響を与えないように電力レベルを下げる必要がある領域です。 米国にはそのようなゾーンが 2 つあります。 最大のものは国立ラジオ静か地帯で、その面積は主にウェストバージニア州とバージニア州の 13,000 平方マイル (34,000 平方キロメートル) です。 ここにはグリーンバンク天文台があります。 もう 1 つは、コロラド州のテーブル マウンテン フィールド サイトおよび無線静かなゾーンであり、多くの連邦機関による研究を支援しています。

オーストラリア、南アフリカ、中国にも同様の電波静寂地帯に望遠鏡が設置されています。