研究宇宙，别出声！

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1、研究宇宙，别出声!射电天文学家之烦恼几十年前，我们头顶上的空间对于射电天文学家来说，还是非常安静的处所。那时，即便使用最灵敏的天线，也只能接收到一些菲常微弱的无线电波信号：产生于太古宇宙的微波背景辐射的嘶嘶声，旋转中的中子星发出的精确的鼓点声（即脉冲星信号），闪电低沉的呼啸声……然后，有了广播、电视，它们庞大的发射塔让空屮充满了电磁噪音。现在，又加上了手机、GPS、闭路电视、无线宽带等，而且一些还是可移动的。于是，平静的太空终于嘈杂声一片。射电天文学家非常清楚这一切会导致什么后果。干他们这一行，需要一个非常安静的无线电波工作环境

2、，因为只有这样，才能探测来自宇宙深处的某些微弱信号。而当空间充满了喧嚣，安静就越来越难觅到了。如今，射电天文学家们不得不为他们的一项基本权利一一拥有安静的权利一一而斗争。管理和分配无线电波这些五花八门的无线电信号，事实上影响着我们每个人的生活。因为无线电信号,不像子弹只射向一个地方，它发射出去后，是要在整个空间弥漫开来的一一除非被阻挡住了，否则任何人在任何地方用适当的装置都能接收到。因此，倘若不对电波进行管理，将到处岀乱子：你家的电视信号可能在你每次打电话时被切断,或者你拿手机拨个电话，飞机突然从天上栽下来，因为你的手机信号干扰

3、了航班的正常飞行……如何管理？那就要对无线电波的波段进行分配。因为无线电波的频率范围是很宽的，从3kHz一直到300GHz（频率低于3kHz叫超低频波，高于300GHz的叫远红外线）。分配就是对每个波段甚至某个特定频率指定一个专门的用途，然后大家共同遵守，这样各种设备就不会彼此干扰了。国际上有专门的机构做这件事情。一个多世纪以来，国际电信联盟主持下的世界无线屯通信大会，每四年都要在日内瓦举行一次会议，参加者来自各国商业界、科学界和政府部门，会议最重要的一项议题就是协商无线电波的分配。由于国际间的协商，就有了大家一致遵守的某些规则

4、，例如全球空中飞行器的无线电呼救信号频率统一为121.5MHzo此外，人们还详尽地制订出，什么国家什么机构可以在什么地方使用哪些波段的无线电波等。结果是，电视和广播播出的无线电波只能被电视和收音机接收，手机只能接收手机信号，还有GPS、气彖卫星、汽车停车雷达、用于检测铁路线上是否有障碍物的火车雷达，以及所有其他信号的发射和接收装置，都可以在工作时井水不犯河水。伽马射线、X射线和紫外线被上层大气阻挡吸收了，1R好是从太空中探测。地球大多数红可以从地球上长波段的无线大气对于外光被大气吸探测的无线电波。电波被屏蔽掉了.可见光会收了，所

5、以最造成一定好是从太空中的扭曲。探测。地球大气层中的电磁波100%50%iocm10nm100rwniopm100pm波长干扰日益严重在世界无线电通信大会上，大家出于对科学研究的尊重，往往给射电天文学家预留某些波段，不参与分配。但对于射电天文学家来说，这样做是不够的，因为倘若其他用途的波段跟为他们预留的波段太接近，还是会对研究工作造成干扰。举个例子。宇审屮氢原子发射的无线电波，集屮在从1400MIIz到1427MHz的波段，此波段对应的波长约为21厘米。这个21厘米波揭示了以中性氢原子为主耍成分的星际气体云的存在，可用于描绘银河

6、系旋臂和跟踪它的旋转。保护此波段不被人工信号干扰，对于射电天文学家十分重要。过去传统的电视、广播，其使用的频率都在几KIlz和几MIIz的量级，远低于这个波段，所以干扰基本可以忽略。但是，电波的频率越高，其带宽越大，带宽越大，信息传输速度越快。频率从儿百MHz到儿GHz是移动3G、4G和宽带业务的最佳波段。而随着移动技术向5G业务推进，电信公司还要向更高频率的波段“入侵”。这一切使得人类通讯对天文研究的干扰日益严重。強大科技天文学家的对策一般来说，射电天文学家在电波分配问题上拥有优先权。比如当别人中请使用的某个波段靠近预留波段时

7、，他们会建议在两者之间开辟一个“缓冲区”，不让申请的波段太靠近预留波段，以防干扰信号的频率“溢入”预留波段。如果这还不够，他们就要动用否决权。比如2015年，某国电信公司的一项申请威胁到21厘米波段时，天文学家经过评估认为，仅当一座射电天文台方圆500公里以内没有电信发射基站时，才不会对研究造成影响，而电信公司表示无法做到这一点，于是它的申请被否决了。另一个解决方案是是创建允许两个或多个用途的共享波段。比如在无线电波的高频区，共享会变得比较容易，因为无线电波被大气吸收很快，特别是在数十GHz及以上的波段。只要大家事先协调好在哪里

8、和在何时进行信息传输，射电望远镜就可以避免受到干扰。对于天文学家自身来说，他们还可以把射电望远镜建在与世隔绝的高海拔地区來减少干扰。未来，述可以考虑把射电望远镜建到南极甚至月球上。