|
Тайна странного сигнала в Австралийской пустыне
|
|
|
|
Антропогенные сигналы являются огромной проблемой в радиоастрономии. В процессе решения любопытной загадки американские исследователи разработали метод, который может лучше отфильтровывать наш собственный радиошум от космических сигналов.
|
|
|
|
Мы, люди, чувствительны к радиоволнам. Конечно, мы используем их для связи любого рода, но большая часть наших технологий - это источники излучения, от электроприборов и линий электропередачи до зажигания с помощью искрового промежутка в автомобилях с бензиновым двигателем.
|
|
|
|
Иногда это приводило к некоторым интересным проблемам, самой известной из которых, пожалуй, была микроволновая печь, которая создавала загадочные сигналы в данных радиотелескопа. Ученые из Университета Брауна в США недавно обнаружили еще один загадочный сигнал, который может привести к усовершенствованиям в радиоастрономии.
|
|
|
|
Сам сигнал исходил от телевизора. Это не самая загадочная часть. Самое загадочное заключается в том, что широкополосная антенная решетка Murchison, которая была обнаружена в отдаленной австралийской пустыне в 2013 году, находится в специально отведенной зоне радиомолчания - большой территории, надежно защищенной от антропогенных радиопомех.
|
|
|
|
|
|
|
В этой зоне не допускается утечка радиоволн. Все объекты расположены в здании типа клетки Фарадея. Все автомобили, въезжающие в зону, должны работать на дизельных двигателях. Тем не менее, здесь был сигнал телевизионной трансляции, который проносился по небу, как вам заблагорассудится.
|
|
|
|
"И тут нас осенило", - говорит физик Джонатан Побер из Университета Брауна. "Мы подумали: "Готов поспорить, что сигнал отражается от самолета". Мы наблюдали эти сигналы почти пять лет, и несколько человек предположили, что это самолеты отражают телевизионные передачи. Мы поняли, что, возможно, на этот раз нам действительно удастся подтвердить эту теорию".
|
|
|
|
В нашем растущем технологическом мире становится все труднее избегать радиопомех в радиоастрономии. Одной из самых больших потенциальных проблем является огромное количество спутников, запускаемых в созвездиях, число которых исчисляется тысячами. Исследования показали, что некоторые из этих спутников пропускают радиоволны в диапазоне, предназначенном для астрономии.
|
|
|
|
Наземные зоны радиомолчания могут защитить приборы от помех, создаваемых на земле, но в настоящее время нет способа блокировать сигналы, поступающие сверху.
|
|
|
|
"Астрономия сталкивается с экзистенциальным кризисом", - объясняет Побер. "Растет обеспокоенность – и даже появляются некоторые сообщения – о том, что астрономы вскоре могут оказаться не в состоянии проводить качественные радионаблюдения, как мы их знаем, из-за помех, создаваемых созвездиями спутников. Это особенно сложная задача для телескопов, таких как широкоугольная антенная решетка Murchison, которая одновременно наблюдает за всем небом. Наши телескопы невозможно направить в сторону от спутников."
|
|
|
|
Ранее любые данные, загрязненные антропогенными радиопомехами, просто отбрасывались, поскольку было слишком сложно изолировать и извлечь загрязняющий сигнал. Но в будущем это решение станет неприемлемым.
|
|
|
|
Побер и его коллега, физик Джейд Дюшарм из Университета Брауна, подумали, что если они смогут найти способ выделить телевизионный сигнал, отражающийся от пролетающего самолета, они, возможно, смогут разработать способ отслеживания сигналов помех – инструмент, необходимый для их извлечения и получения полезных радиоастрономических данных.
|
|
|
|
Чтобы охарактеризовать сигнал, обнаруженный широкоугольной антенной Murchison, исследователи использовали несколько методов для уточнения данных. Первым был метод, называемый коррекцией ближнего поля, который позволяет лучше сфокусироваться на близлежащих объектах, в отличие от наблюдений в дальнем космосе, которые обычно проводятся с помощью радиотелескопов.
|
|
|
|
Второй - это формирование луча, метод, который повышает резкость изогнутых сигналов ближнего поля, принимаемых широкоугольной антенной решеткой Murchison.
|
|
|
|
В совокупности эти методы позволили исследователям идентифицировать источник сигнала как самолет, пролетавший на высоте 11,7 километра (38 400 футов) со скоростью 792 километра (492 мили) в час. Они даже сузили круг источников вещания – частота была связана с цифровым телевизионным каналом, используемым австралийской сетью Seven Network.
|
|
|
|
Однако они не смогли идентифицировать ответственное за это воздушное судно, поскольку общедоступные бортовые журналы не были доступны с 2013 года. Но выводы, которые удалось сделать команде, показывают, что можно извлечь радиопомехи из данных, сохранив таким образом то, что могло бы стать научно ценными наблюдениями, которые в противном случае были бы отброшены.
|
|
|
|
"Это ключевой шаг на пути к тому, чтобы сделать возможным исключение антропогенных помех из данных", - говорит Побер. "Точно определяя и удаляя только источники помех, астрономы могут сохранить больше данных своих наблюдений, уменьшить потери данных и повысить шансы на важные открытия".
|
|
|
|
Только время покажет, насколько серьезной будет проблема в ближайшие годы. Но работа Дюшарма и Побера позволяет предположить, что у наземной радиоастрономии может быть путь вперед, по крайней мере, на некоторое время.
|
|
|
|
Источник
|
