همکاری اسپیس ایکس با اخترشناسان برای حفاظت از اخترشناسی در مقابل ماهواره ها
به گزارش مداربسته، ماهواره های موجود در مدار پایین زمین اکنون صد ها بار در روز مشاهدات رادیویی-اخترشناسی را مختل می کنند.
یک سیستم اشتراک گذاری خودکار داده ها که توسط اسپیس ایکس و اخترشناسان رادیویی آمریکایی توسعه داده شده است، نوید صیانت از تلسکوپ های رادیویی در سرتاسر جهان را در مقابل تداخل مختل کننده ماهواره ها در مدار پایین زمین (LEO) می دهد.
به نقل از اسپیس، صورت های فلکی بزرگی مانند استارلینک اسپیس ایکس، اینترنت پرسرعت را برای مردم در مناطق دورافتاده و کم ارتباط فراهم می کنند. اما آنها همین طور تصاویر تلسکوپ های نوری را با رگه هایی لکه دار می کنند و مشاهدات تلسکوپ های رادیویی را مختل می کنند.
بعنوان مثال، اخترشناسانی که درحال ساخت رصدخانه آرایه کیلومتر مربعی (SKAO) در استرالیا و آفریقای جنوبی هستند، گفته اند که تداخل رادیویی از ماهواره های مدار پایین زمین می تواند سیگنال هایی را که نشان دهنده وجود حیات بیگانه در خارج از منظومه شمسی هستند، مبهم کند و تابش های ناشی از دورترین کهکشان ها را از بین ببرد.
تعدادی از محققان رصدخانه ملی نجوم رادیویی ایالات متحده (NRAO) سه سال را صرف کار بر روی یک راهکار کرده اند. دانشمندان بهمراه اسپیس ایکس، یک سیستم پیچیده اشتراک گذاری داده توسعه داده اند که بصورت در لحظه، سیستم استارلینک را در مورد مشاهدات برنامه ریزی شده تلسکوپ، همچون فرکانس هایی که ستاره شناسان قصد رصد دارند، باخبر می کند. وقتی ماهواره ها از بالای تلسکوپ ها پرواز می کنند، سیستم به آنها دستور می دهد که پرتو های خودرا از آنتن های حساس دور کنند یا الکترونیک خودرا بی صدا کنند.
کریس دی پری، معاون مدیر طیف در رصدخانه ملی نجوم رادیویی ایالات متحده می گوید: خبر خوب اینست که این کار از هر دو طرف خودکار است. ما اطلاعات را بصورت در لحظه در مورد عملکرد تلسکوپ به اسپیس ایکس ارسال می نماییم، سیستم آنها آنرا تحلیل و بررسی می کند و دستوراتی را به ماهواره هایی که به تلسکوپ نزدیک می شوند، صادر می کند.
دی پری رهبری تیمی را بر عهده داشت که از سال ۲۰۲۲ برای توسعه این راهکار با اسپیس ایکس همکاری داشته است. این سیستم از دو جزء تشکیل شده است. سیستم اشتراک گذاری داده های عملیاتی (ODS)، که برنامه های رصد را به استارلینک ارسال می کند، و الگوریتم اجتناب از تلسکوپ استارلینک، که سپس به ماهواره ها دستور می دهد تا پرتو های خودرا تغییر مسیر دهند.
این سیستم از ماه آگوست سال ۲۰۲۴ با موفقیت در آرایه بسیار بزرگ (VLA) NRAO در نیومکزیکو آزمایش شده است و به زودی آزمایش های بیشتری را در دیگر تأسیسات، شروع خواهدنمود.
دی پری می گوید: برای دهه ها، ستاره شناسان رادیویی درحال ساخت تلسکوپ هایی در مکانهای دورافتاده بوده اند تا از تداخل فرکانس رادیویی جلوگیری نمایند. ما می دانستیم که همیشه مقداری تداخل رادیویی در نزدیکی افق وجود خواهد داشت، اما از آنجا که حساسیت تلسکوپ عمدتاً به سوی یک بخش کوچک از آسمان تقویت می شود، چنین مشکلی وجود نداشت. اما با وجود صورت های فلکی ماهواره ای، حال بطور بالقوه هزاران منبع تداخل فرکانس رادیویی مستقیما بالای تلسکوپ ها وجود دارد.
امواج رادیویی کیهانی که در فواصل میلیونها سال نوری حرکت می کنند، بسیار ضعیف تر از سیگنال های رادیویی مورد استفاده در زمین برای پخش رادیو یا تلویزیون و تلفن همراه یا وای فای هستند. بنابراین، تلسکوپ های رادیویی حساس بطور معمول توسط مناطق ساکت رادیویی احاطه شده اند که در آنها هیچ دستگاه پخش یا ارتباط بی سیمی مجاز نیست. اما هیچ کس پرواز ماهواره ها بر فراز چنین مناطقی را ممنوع نمی نماید. براستی، دی پری گفت، صد ها ماهواره هر روز از بالای تلسکوپ ها عبور می کنند. دی پری اضافه کرد: دیگر هیچ جایی از زمین دورافتاده نیست؛ و این شرایط مقرر است بدتر هم بشود. در سال ۲۰۱۹، زمانیکه اسپیس ایکس آغاز به راه اندازی منظومه استارلینک کرد، حدود ۳۰۰۰ ماهواره در مدار زمین بودند. ناوگان ارسال پهنای باند از زمان نخستین استقرار ها به بالای ۸۰۰۰ فضاپیمای عملیاتی افزایش پیدا کرده است و تعداد کل ماهواره های درحال گردش به دور زمین را به بالای ۱۵۰۰۰ رسانده است؛ و اسپیس ایکس هنوز کار توسعه استارلینک را تمام نکرده و هدفش بالاتر از ۴۰ هزار ماهواره در دهه آینده است.
بازیگران دیگر این عرصه همچون آمازون با پروژه کویپر و تلاشهای چینی ها، نیز درحال استقرار ناوگان خود هستند. تا سال ۲۰۳۰، حدود ۱۰۰ هزار ماهواره می توانند به دور سیاره بچرخند و مشاهدات نجوم رادیویی را نه صد ها بار در روز، بلکه هزاران بار مختل کنند.
تیم رصدخانه ملی نجوم رادیویی ایالات متحده با آگاهی از این سناریوی آخرالزمانی بالقوه، در سال ۲۰۲۱ با اسپیس ایکس تماس گرفت تا در مورد چاره ای برای این مشکل صحبت کند.
دی پری می گوید: قطعات الکترونیکی تلسکوپ های رادیویی بسیار حساس هستند؛ آنها برای مدیریت چنین سیگنال های قوی توسعه نیافته اند. اتفاقی که اغلب می افتد اینست که این نویز نه تنها بر باند فرکانسی که در آن ارسال می شوند، بلکه بر منطقه بسیار وسیع تری از طیف تأثیر می گذارد.
در دهه ۱۹۵۰، اتحادیه بین المللی مخابرات بخش کوچکی از طیف رادیویی را برای نجوم رادیویی رزرو کرد، مجموعه ای از باند ها که هیچ کاربری مجاز به پخش سیگنال خود در آنها نیست. اما اپراتور های ماهواره بطور رو به ازدیادی به آن طیف تجاوز کرده اند. علاوه بر این، اجرام نجومی فقط در باند های محافظت شده تابش ساطع نمی کنند، به این مفهوم که ستاره شناسان رادیویی همیشه به دنبال نگاهی اجمالی به آن منابع دور در طول موجی غیر از طول موج های رزرو شده هستند.
دی پری می گوید: چالش پیش روی نجوم رادیویی اینست که خیلی از این مناطق طیف که در گذشته بسیار آرام بودند، حال پر از سیگنال های ارسالی شده اند. بنابراین، همانطور که ما آغاز به از دست دادن بیشتر و بیشتر آن تکه های کوچک می نماییم، زمانیکه برای تکمیل مشاهدات خود نیاز داریم، بیشتر می شود. دی پری فکر می کند که این سیستم جدید می تواند برای سایر تلسکوپ های رادیویی بزرگ در سرتاسر جهان تطبیق داده شود و به ستاره شناسان رادیویی اجازه دهد تا در دهه های آینده به کار خود ادامه دهند. او امیدوار است که نه تنها سایر رصدخانه ها، بلکه سایر اپراتور های ماهواره ای نیز این فناوری را به کار گیرند و بطور بالقوه به نجوم رادیویی و منظومه های رادیویی اینترنتی اجازه دهند تا در صلح و آرامش با هم همزیستی کنند.
منبع: ایسنا
این سیستم از دو جزء تشکیل شده است. ناوگان ارسال پهنای باند از زمان اولین استقرار ها به بالای ۸۰۰۰ فضاپیمای عملیاتی بالا رفته است و تعداد کل ماهواره های در حال گردش به دور زمین را به بالای ۱۵۰۰۰ رسانده است؛ و اسپیس ایکس هنوز کار توسعه استارلینک را تمام نکرده و هدفش بالاتر از ۴۰ هزار ماهواره در دهه آینده است.
بازیگران دیگر این عرصه همچون آمازون با پروژه کویپر و تلاشهای چینی ها، هم در حال استقرار ناوگان خود هستند. بنابراین، همانطور که ما شروع به از دست دادن بیشتر و بیشتر آن تکه های کوچک می نماییم، زمانیکه برای تکمیل مشاهدات خود نیاز داریم، بیشتر می شود.
منبع: newcctv.ir
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب