什么是射电宁静区无线电波对天文观测有哪些干扰？

2022-07-27 13:37:22 来源：星际派

无线电波对天文观测有哪些干扰?

可见光只是电磁波谱中很小的一部分，对于那些可见光之外的电磁波，诸如红外线、紫外线、X射线、γ射线、射电波等人类都“视而不见”，但正是这些“看不见”的电磁波却蕴含着大量来自宇宙天体的信息。不过，地球大气层是一道天然的屏障，会不同程度地阻隔这些电磁波，只给天文观测留下了2个窗口：可见光波段以及射电波段。

1965年，射电天文学家彭齐亚斯和威尔逊在研究卫星系统中的噪声时，发现了一个去不掉的噪音，这个噪音来自宇宙大爆炸的背景辐射。这一发现为初始宇宙起源的大爆炸理论提供了证据。

然而，随着人类对无线电的开发利用，天空中的各种射电信号变得“嘈杂”起来，使得天文观测受到干扰。

人类使用无线电主要是为了传输信号，这也意味着只有发送方和接收方之间使用相同的频率，才可能进行无线电通信。因此，我们只需要规范无线电的频率使用范围，就可以避开对射电天文观测的干扰。因此，一部分频率被规定为天文观测的专用频率。

例如，中性氢的超精细跃迁频道1420.4058兆赫;一氧化碳分子的超精细跃迁频道115.271千兆赫和230.538千兆赫;氨的超精细跃迁频道23.694千兆赫、23.723千兆赫和23.870千兆赫等。

什么是射电宁静区?

射电天文并非只使用这些固定的频率进行探测，对于地基射电观测来说，观测范围在2兆赫至1000千兆赫以上的所有波段;对于空间射电观测而言，更是可以观测低达10千赫的甚低频射电波段。因此，为了给天文射电观测保留一处无“杂音”的“寂静之岭”，世界上许多国家都设立了射电宁静区。1958年，为了尽量减少对绿岸射电天文观测站可能产生的干扰，美国在弗吉尼亚州和西弗吉尼亚州之间的州边界附近，约33万平方千米的范围内设立了世界上第一个射电宁静区。

射电宁静区包含了3种基本类型。第一类区域是核心区，核心区毗邻主体望远镜，在某些频段禁止所有无线电传输，如阿塔卡玛毫米/亚毫米波阵列射电望远镜拥有30千米范围的核心区域;我国的500米口径球面射电望远镜(FAST)建在大山深处，有着良好的射电屏障，但也拥有射电宁静区。第二类区域的管理相对宽松，地理范围也更加广阔，一般禁止无线电信号传输。如需要传输，可以在符合条件的情况下，通过对传输地形、方向、功率等条件加以限制后，进行信号传输。第三类区域是在协调的情况下允许特定频率的信号传输。

但即便如此，射电天文观测不得不面临的一个现实是，在地面上已再难找到半个世纪前那种干净的电磁环境。

关键词：无线电波射电宁静区天文观测无线电通信