Starlink sinyal kaçağı, SKA-Low'un kozmik hedeflerinden 10.000 kata kadar daha güçlü

Curtin Üniversitesi'nden bir araştırma, Square Kilometre Array Low (SKA-Low) gözlemevinin bağımlı olduğu frekans aralığının tam ortasında yer alan Starlink uydularından 112.000'in üzerinde kasıtsız radyo yayını katalogladı; sızıntının, teleskopun varoluş amacı olan kozmik sinyallerden 10.000 kata kadar daha güçlü olduğu bildirildi. Gadget Review'a göre bu çalışma, Avustralya'daki bir SKA-Low prototip istasyonu kullanılarak yürütüldü ve Astronomy & Astrophysics dergisinde yayımlandı.

Çalışmanın ölçtüğü şey

Curtin ekibi, SKA-Low için prototip bir istasyon olan Engineering Development Array 2'yi kullanarak 29 gün boyunca toplanan yaklaşık 76 milyon radyo görüntüsünü inceledi. Bu verilerde, 73–235 MHz aralığında — yani SKA-Low'un tam olarak çalıştığı pencerede — 1.806 farklı Starlink uydusundan gelen 112.534 ayrı yayın tespit ettiler.

Yayınların bir kısmı bir örüntü izliyor: 137 MHz civarında 13 kHz aralıklı periydik tonlar, yaklaşık her 100 saniyede bir tekrarlıyor. Kritik nokta şu: Bunlar, gözlemevlerinin plan yapabileceği zamanlanmış downlink'ler değil. Yerleşik elektronikten kaynaklanan kazara radyasyonlar; ve yayınlar öngörülemediği için gökbilimciler, bunları bilinen ve tekrarlayan sinyallerde yaptıkları gibi verilerden modelleyip çıkarabiliyor değil.

Ciddiyeti çerçeveleyen iki rakam var. Ölçülen sızıntı beam başına 10⁶ Jy'ye kadar ulaşıyor, oysa SKA-Low'un peşinde olduğu nötr hidrojen sinyalleri 10⁻⁵ Jy mertebesinde duyarlılık gerektiriyor. Curtin Üniversitesi'nden Steven Tingay, sızan yayınları "gökyüzündeki en parlak doğal radyo kaynaklarıyla karşılaştırılabilir" olarak nitelendirdi. Gadget Review'a göre Starlink sinyalleri, SKA-Low'un tespit etmek için tasarlandığından kabaca 10.000 kat daha güçlü; bazı frekanslarda toplanan görüntülerin %30'una varan kısmı Starlink paraziti içeriyordu.

Yayınlar ayrıca Uluslararası Telekomünikasyon Birliği'nin (ITU) radyo astronomisine ayırdığı iki bant içinde — 73–74,6 MHz ve 150,05–153 MHz — de görüldü; bu tür sinyallerin hiç olmaması gereken frekans aralıklarında.

Yasal bir kör nokta

Yapısal olarak kimse kuralları çiğnemiyor. ITU korumaları, korunan astronomi bantlarına yapılan kasıtlı yayınları kapsıyor. Kasıtsız elektromanyetik radyasyon — donanım sızıntısı — büyük ölçüde bu çerçevenin dışında kalıyor; yani ayrılmış frekans aralığına sızmış olsa bile fiilen düzenlenmemiş durumda. Sorun, Starlink takımyıldızı 6.000 uyduyu aştığı ve büyümeye devam ettiği için ölçekle birlikte katlanarak büyüyor.

Bunu çözebilecek ne var

SpaceX daha önce gökbilimcilerle iş birliği yaptı. Güneş siperlikleri uydularının optik parlaklığını azalttı ve ABD Ulusal Bilim Vakfı ile yapılan bir koordinasyon anlaşması daha yüksek radyo frekanslarındaki paraziti ele aldı. Bu önlemlerin hiçbiri düşük frekanslı donanım sızıntısına dokunmuyor; çünkü bu sızıntı uyduların kendi elektronik ve yapısına işlenmiş durumda.

Gadget Review'a göre araştırmacılar bulgularını SpaceX ile paylaştı ve SpaceX'in gelecekteki uydu tasarımlarında donanım değişikliklerini tartışmaya açık olduğu bildiriliyor. Yazılımda paraziti filtreleyerek azaltma yolları araştırılıyor, ancak bilim insanları bu çalışmayı "embriyonik" olarak nitelendiriyor ve bu yaklaşım, bilimsel işlemenin kendisiyle karşılaştırılabilir bilgi işlem kaynakları gerektirebilir. Araştırmacılara göre gerçek çözüm, tıpkı tasarım değişikliklerinin optik parlaklık sorununu çözdüğü gibi, uydularda mühendislik değişiklikleri yapılması.

Neden önemli

SKA-Low, ilk yıldızların yandığı, yaklaşık 13 milyar yıl önce kozmik şafaktan nötr hidrojen tespit etmek için tasarlandı — şimdiye kadar girişilmiş en sönük gözlemlerden biri. Bu ölçekteki parazit yalnızca veri kalitesini düşürmüyor; tüm frekans bantlarını bilimsel olarak kullanılamaz hale getirme tehdidi taşıyor. Sızıntı yasal bir boşluğa düştüğü için çözüm, zorunlu kurallardan çok gönüllü iş birliğine bağlı; ve fırlatılan her ek uydu kirliliği genişletiyor. Çalışma, uydu mega-takımyıldızları ile yer tabanlı bilim arasındaki genişleyen ödünleşimin erken ve somut bir ölçümünü sunuyor: kullanılabilir radyo gökyüzü sonlu bir kaynak ve onu nasıl koruyacağına dair kararın, bu gözlemler için pencere kapanmadan verilmesi gerekebilir.