Starlinkの信号漏洩が電波天文学の最も重要な周波数を脅かす

Starlinkの信号漏洩が電波天文学の最も重要な周波数帯を脅かす

Curtin Universityの研究によると、SpaceXのハードウェアからの漏洩は、SKA-Lowが検出すべき宇宙信号の最大1万倍の強さになる

天文学者たちは、観測可能な宇宙で最も微弱なささやき — 約130億年前に最初の星が瞬いた「宇宙の夜明け」からのニュートラル水素信号 — を捉えるために、Square Kilometre Array Low（SKA-Low）を何十年もかけて設計してきました。しかし、彼らが捉えているのは、Starlinkが意図的に送信するブロードバンドビームではなく、SpaceX衛星からの電子的な漏洩です。これは、衛星構造を通じて結合し、誰も許可していない周波数帯に放射される、意図しない静電気ノイズなのです。

オーストラリアにあるSKA-LowのプロトタイプステーションであるEngineering Development Array 2を使用したCurtin Universityのチームは、約29日間にわたり、約7600万枚の電波画像を分析しました。Astronomy & Astrophysics誌に発表されたその結果は、不快なものです。研究者たちは、SKA-Lowが必要とする正確な周波数範囲である73〜235 MHzにおいて、1,806個のユニークなStarlink衛星からの112,534件の個別の電波放射をカタログ化しました。一部の衛星は、約100秒ごとに137 MHz付近で周期的な13 kHzのトーンを放射しています。これらは、運用者が計画を立てられるようなスケジュールされたダウンリンクではありません。予測不可能なハードウェアからの漏洩であり、研究者はモデル化できない信号を差し引くことができません。

数字は率直に物語っています：

• 1,806個のユニークなStarlink衛星から検出された112,534件の放射
• 漏洩は最大で10⁶ Jy/beamに達する。初期宇宙の水素信号は10⁻⁵ Jyに近い感度を必要とする
• Starlink信号は、SKA-Lowが検出するように設計されている宇宙信号よりも約10,000倍強力であると報告されている
• 一部の周波数では、画像の最大30%にStarlinkの干渉が含まれていた
• 放射は、信号が存在しないはずのITU保護帯2つ（73–74.6 MHzおよび150.05–153 MHz）の中で発見された

「空にある最も明るい自然電波源に匹敵する。」 — Steven Tingay、Curtin University、Starlinkの漏洩放射について

SKA-Lowが追跡しているものは、ほとんど想像を絶する感度を要求します。Starlinkが頭上を通過する中で、それらの古代の水素信号を検出することは、隣人が深夜にサブウーファーを最大音量で鳴らしている間に、130億年前の会話を聞こうとするようなものです。この汚染は、データの質を低下させるだけでなく、周波数帯全体を科学的に使用不能にするリスクがあります。

ルールはこれをカバーしていない

現在の国際的な枠組みでは、意図しない衛星放射は、保護された天文学帯域に着地する場合でさえ、規制上のグレーゾーンに置かれている

構造的な問題はこうです：技術的にルールを破っている者は誰もいません。国際電気通信連合（ITU）は、特定の電波天文帯域を意図的な送信から保護しています。意図しない電波放射 — ハードウェアからの漏洩 — は、保護されたスペクトルに漏洩した場合でさえ、法的に見えないまま、その枠組みの外にほとんど置かれています。これは、意図的な音をカバーする騒音条例に似ていますが、深夜にどれだけ大音量で動いていても、隣人のHVACシステムは無視されるようなものです。

SpaceXは以前にも建設的に関与してきました — 衛星のバイザーは光学的な明るさを低減し、NSFの調整協定は高周波帯域に対処しました。しかし、ビーム管理は低周波のハードウェア漏洩を解決しません。ITUはこの問題を議論していると報告されていますが、議論は規制ではなく、すでに6,000機以上の衛星が運用されています。研究者たちはその発見をSpaceXと共有しており、SpaceXは将来のハードウェア変更に関する対話に前向きであると報告されています。アルゴリズムによる緩和策が検討されていますが、科学者たちはそれを「初期段階」と表現しており、科学処理自体に匹敵するコンピューティング能力を要求する可能性があります。

工学的な修正こそが真の答えであり、設計変更が光学的な明るさの問題に対処したのと同じ方法です。問題は、天文学者に何が起こっているかということだけではありません — 電波の空を保護する価値があるのは誰が決めるのか、そしてその窓が閉まる前にその決定が下されるのか、ということです。