研究、SKA-Lowの周波数帯全域におけるStarlinkの意図しない電波放射を追跡

衛星の電子機器が電波画像に映り込む

カーティン大学が主導した研究は、西オーストラリア州にあるスクエア・キロメートル・アレイの低周波観測施設で使用される周波数帯全域で、Starlink衛星から意図せず放射される電波を記録した。この知見は、衛星の可視光での明るさがもたらす、より広く知られた問題に、ハードウェアからの漏洩という問題を加えるものだ。

研究を要約した報告によると、チームはSKA-Lowの試作局であるEngineering Development Array 2を使い、29日間に収集された約7,600万枚の電波画像を分析した。研究者らは73～235メガヘルツの範囲で、個別のStarlink衛星1,806基に関連する11万2,534件の放射を記録した。検出された信号の一部は、観測施設が測定するよう設計された微弱な天文信号より最大1万倍強かったと報告されている。

これらの放射は、Starlinkが意図した通信リンクとは異なる。衛星搭載電子機器から発生し、衛星構造を介して結合した電磁的漏洩だと説明されている。研究では、一部の宇宙機で137メガヘルツ付近に繰り返し現れる狭帯域の信号を特定したが、こうした不要な信号は、天文学者が既知の時間帯を避けるだけで回避できるような予定された送信ではない。

周波数保護の空白

SKA-Lowは、宇宙で最初の恒星や銀河が形成された時代の中性水素を含む、極めて微弱な信号を調べるために建設されている。同じ周波数帯に強い移動信号源があると、画像が汚染されたり、有用な観測データを復元するために必要な処理が増えたりする可能性がある。急速に拡大する衛星コンステレーションによって、衛星が観測装置の広い視野を横切る頻度も高まる。

国際的な無線規則は、指定された電波天文帯域を認可された送信機から保護しているが、衛星電子機器からの意図しない放射は、それほど直接的には規制対象となっていない。報告はこれを規制上の空白と位置づけている。事業者が通信ビームに関する制限を順守していても、ハードウェアノイズが科学研究に使われる周波数帯に入り込む可能性がある。

ソフトウェアによる緩和策は、一部の干渉の特定や除去に役立つ可能性があるが、研究者らは、予測不能な漏洩をモデル化するのは難しく、処理負担が大きくなり得ると警告した。メーカーが原因となる部品を特定して遮蔽できるなら、将来の宇宙機に設計変更を加える方が、より直接的な解決策となる。

SpaceXはこれまでも、光学的な明るさや、より高い周波数帯での調整を含め、衛星の影響について科学機関と協力してきた。報告によると、研究者らは最新の結果を同社と共有しており、将来のハードウェア変更について対話する可能性がある。ただし、確約された再設計については記されていない。

この研究の大規模なサンプルは、問題が少数の異常な衛星だけに限られないことを示す証拠となる。次の課題は、低周波電波観測が大幅に難しくなる前に、観測施設、規制当局、衛星コンステレーション事業者が測定可能な漏洩基準を策定し、それを宇宙機の設計に組み込めるかどうかだ。