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人类花了几十年时间,在地球上最荒僻的荒漠里建造射电望远镜,原本是为了去听130亿

人类花了几十年时间,在地球上最荒僻的荒漠里建造射电望远镜,原本是为了去听130亿年前宇宙深处最微弱的一声低语。

那是宇宙第一代恒星刚刚点亮、中性氢原子在黑暗中发出微光的时代。为了捕捉这种信号,天文学家需要望远镜灵敏到能分辨出极其微弱的电磁扰动。

然而,澳大利亚沙漠里的原型望远镜刚刚开机,耳朵里灌满的却是一阵阵刺耳的电子噪音。

这些噪音来自天顶上快速掠过的SpaceX星链卫星。

更让天文学家头疼的是,这些噪音并不是星链为了提供卫星互联网而正常发射的通讯信号。

正常的数据传输有固定的下行频率和时间表,地面望远镜只要提前错开时间或者避开角度就能躲过去。但这次探测到的干扰,是卫星内部电路板和电子元器件无意中漏出来的电磁辐射。

由于卫星结构的金属部件无意中充当了天线,这些杂散的电磁波被顺带着耦合、发射到了太空,正好覆盖了73到235兆赫的频段。

这个频段,恰好是平方千米阵低频射电望远镜(SKA-Low)赖以开展科研的核心区间。

澳大利亚科廷大学的研究团队用原型台站EDA-2,对连续29天内记录的约7600万张射电图像展开了排查。研究结果发表在《天文学与天体物理学》期刊上,里面的数字令人不安。

在不到1个月的时间里,研究人员从1806颗不同的星链卫星上,记录到了112534次无线电泄漏。

部分卫星每隔100秒就会在137兆赫附近发出一段周期性的音调。这些完全不可预测的硬件泄漏,地面算力根本无法用数学模型去精准扣除。

双方的信号强度差距极其悬殊。

早期宇宙中性氢信号极其微弱,而卫星泄漏的电磁辐射强度比SKA-Low需要探测的目标宇宙信号强约1万倍。

澳大利亚科廷大学的史蒂文·廷盖(Steven Tingay)教授直言,这些泄露出来的杂散电磁波,亮度已经堪比整个天空中最明亮的天然射电源。

在某些特定的频率上,多达30%的巡天图像都留下了星链卫星划过的干扰条纹。更糟糕的是,这些泄漏信号甚至直接闯入了联合国国际电信联盟专门划给射电天文学的两段受保护频段。在这两段频率内,原本严禁任何无线电发射设备发声。

然而,面对这种严重的频段污染,天文学家却在法律上无能为力。

因为严格说起来,SpaceX并没有违反任何国际规则。

国际电信联盟目前的管理框架,只针对人类设备“故意发射”的无线电信号。至于航天器内部硬件屏蔽不严意外泄露出去的电磁辐射,整个国际法层面完全是一片空白。

这就好比城市里制定了严格的噪音管理条例,禁止邻居在深夜大声外放音响,却完全没有一条规则去约束隔壁邻居那台嗡嗡作响、把楼板震得发颤的老旧空调外机。

过去几年里,SpaceX在解决光污染方面表现得很配合,通过给卫星加装遮阳板降低了反光亮度;在更高频段的无线电管理上,他们也曾和科研机构达成过协调协议。

但波束可以转向,漏电不能。

低频硬件漏电是另外一回事。通过地面算法去过滤这些杂波的技术还处在非常原始的阶段,如果真要算清楚每一颗卫星的瞬时泄漏并从图像中剥离,消耗的计算资源甚至会超过处理天文数据本身。

真正的解决方案只能回到硬件制造上,通过在卫星出厂前加装更严密的电磁屏蔽来解决。

这个问题没有第二个频段可以换,因为宇宙黎明的氢信号就落在这个波段。SpaceX已经对后续卫星的设计改进保持沟通,但太空里已经有超过6000颗星链卫星在绕着地球日夜狂奔,还在一颗接一颗地增加。

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图一:SpaceX星链卫星在轨运行示意,图源:SpaceX

信源:Edison, Rex. "Starlink's Signal Leakage Is Threatening Radio Astronomy's Most Critical Frequencies - Gadget Review." Gadget Review, 9 Sept. 2026