Антропогенні сигнали – це величезна проблема в радіоастрономії. Під час розв’язання однієї цікавої загадки американські вчені розробили методику, яка може ефективніше фільтрувати радіошум людського походження із сигналів космосу. Людство дуже «голосно» проявляє себе у радіохвилях. Ми використовуємо їх для різних видів зв’язку, але джерелом радіосигналів є також багато технологій – від електроприладів і ліній електропередач до систем запалювання у бензинових двигунах. Це іноді призводить до цікавих проблем. Найвідоміший випадок, мабуть, пов’язаний із мікрохвильовою піччю, яка створювала загадкові сигнали в даних радіотелескопа. Нещодавно вчені з Університету Брауна (США) ідентифікували ще один дивний сигнал, і це відкриття може покращити методи радіоастрономії. Сигнал походив від телевізора, що саме по собі не є дивним. Несподіванкою було інше – телескоп Murchison Widefield Array виявив цей сигнал у віддаленій австралійській пустелі ще в 2013 році, хоча ця територія є офіційною «зоною радіотиші», де заборонено будь-які пристрої, що можуть випромінювати радіохвилі. Будівлі в тій зоні мають захист у вигляді клітки Фарадея, а автомобілі, що в’їжджають туди, можуть працювати лише на дизельних двигунах. Однак, попри всі ці заходи, сигнал телевізійної трансляції був зафіксований у небі. «Тоді нас осяяло», – каже фізик Джонатан Побер з Університету Брауна. – «Ми подумали: ‘А що як сигнал відбивається від літака?’ Ми спостерігали ці сигнали близько п’яти років, і кілька людей припускали, що це можуть бути телевізійні трансляції, відбиті від літаків. Тепер у нас з’явилася можливість перевірити цю гіпотезу». Зростаюча проблема радіоперешкод У нашому світі, що стає дедалі більш технологічним, уникнути радіоперешкод у радіоастрономії стає все складніше. Однією з головних загроз є величезна кількість супутників, які запускаються в космос. Дослідження показали, що деякі з них випромінюють радіохвилі у діапазоні, зарезервованому для астрономічних спостережень. Наземні зони радіотиші можуть захистити телескопи від сигналів, що йдуть із землі, але наразі немає способу блокувати перешкоди з орбіти. «Астрономія перебуває в екзистенційній кризі», – пояснює Побер. – «Є побоювання, що незабаром вчені не зможуть проводити якісні радіоспостереження через інтерференцію від супутникових угруповань. Це особливо серйозна проблема для телескопів, таких як Murchison Widefield Array, що спостерігають одразу весь небосхил. Ми не можемо просто ‘відвернути’ телескоп від супутників». Як дослідники змогли ідентифікувати джерело сигналу? Раніше всі дані, забруднені антропогенними радіоперешкодами, просто відкидалися, оскільки було надто складно відокремити шкідливий сигнал від корисних даних. Але з розвитком технологій така стратегія більше не є прийнятною. Побер і його колега, фізик Джейд Дюшарм з Університету Брауна, вирішили знайти спосіб виокремити телевізійний сигнал, що відбивається від літака. Вони сподівалися, що цей метод можна буде застосувати для фільтрації інших завад і таким чином врятувати астрономічні дані. Дослідники використали два підходи: Корекція ближнього поля – метод, що дозволяє сфокусувати телескоп на об’єктах, які знаходяться близько, на відміну від звичайних спостережень за глибоким космосом. Формування променя – техніка, яка допомагає скоригувати викривлення сигналів, що надходять із ближніх джерел. Ці методи дозволили вченим визначити, що джерелом сигналу був літак, який пролітав на висоті 11,7 км (38 400 футів) зі швидкістю 792 км/год (492 миль/год). Вони також встановили, що телевізійний сигнал транслювався на частоті, яка використовувалася австралійським телеканалом Seven Network. Хоча дослідники не змогли точно ідентифікувати літак через відсутність архівів польотів за 2013 рік, їхні висновки підтвердили, що подібні перешкоди можна відстежувати і вилучати з даних. Новий підхід до боротьби з радіоперешкодами «Це ключовий крок до того, щоб ефективно видаляти антропогенні перешкоди із даних», – каже Побер. – «Якщо ми навчимося точно визначати і видаляти лише сигнали, що заважають, астрономи зможуть зберегти більше цінних спостережень, зменшити втрату даних і підвищити ймовірність важливих відкриттів». Поки що залишається незрозумілим, наскільки серйозною стане ця проблема в майбутньому. Але робота Дюшарм і Побера показує, що принаймні на деякий час у наземної радіоастрономії є шанс зберегти свої можливості. Дослідження було опубліковане у виданні Publications of the Astronomical Society of Australia.