オピニオンイーロン・マスクのスターリンク・フライングサーカスは、多面的な意味を持つ。数千基の衛星を擁する世界規模のインターネットプロバイダーであり、毎月数百基もの新しい軌道中継衛星が誕生している。これは、国防総省、米国政府、ウクライナ、そしてマスク氏自身による複雑な地政学的なパワーゲームの一部でもある。
遠くの星の光を捉えようとした視界を衛星が横切ることで、天体写真に乱入するのを得意とする。しかし、今回のトリックは、宇宙の夜明けから聞こえてくるかすかな音を、高らかにハミングで覆い隠すというもの。
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西オーストラリア州パースにある国際電波天文学研究センター（ICRAR）のオズの魔法使いたちによる最新報告は、芳しくない内容だ。数十億ドル規模の、複数年にわたる国際電波観測所「SKA-Low」が建設中だ。これは50MHzから350MHzの周波数帯域をカバーする予定の平方キロメートルアレイ（SKA-Low）で、その目的は、ビッグバンから宇宙が冷え、物質の状態が認識できるようになり始めた130億年以上前に送信された電波信号を捉えることだ。
宇宙の膨張によって引き伸ばされた信号がここに届く頃には、原子物理学の超高周波から、双方向ラジオやFM放送の発祥地である古き良きVHFへと変化している。西オーストラリア州は大部分が空虚と羊で、どちらもあまり役に立たない。だから、VHF無線観測所を建設するには絶好の場所だ、そう思うだろう。
確認することは常に良いことです。これは科学の優れたアイデアの一つです。SKA-LowチームはEDA2と呼ばれる試作機を開発し、いくつかのテストを行いました。Space Australiaの報道によると、彼らは空が不安定であることを発見しました。29日間かけて7,800万枚の全天画像を撮影した結果、1,506基の異なるStarlink衛星から11万2,000以上の信号を発見しました。これらの信号は、目標信号よりも5桁も強い可能性があります。
こんなことは起こるはずがありません。電波天文学には独自の保護帯域があり、衛星も割り当てられた周波数帯に従わなければなりません。規制当局のスペクトルマップ上では、ヘルツの領地がそれぞれ黒い線で明確に区切られており、美しく見えます。しかし、現実は全く違います。
天文学者は衛星からの信号を意図された信号と意図されない信号に分類します。規制当局や衛星無線技術者は、地上との通信に用いられる意図された信号に注目します。現実には理論が及ばないため、意図された信号は公称帯域幅を超える信号を生成しますが、これは無線工学の一部であり、誰もが考慮に入れています。意図されない信号は全く異なります。
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AMラジオをコンピューターに近づけると、グリエルモ・マルコーニが意図しなかったようなノイズがたくさん聞こえてきます。これもまた物理学の法則です。コンピューター内部では無数の信号が非常に高速にオンオフを繰り返しています。これが電波の源です。Starlink衛星内部には、非常に高速でスイッチングする信号が数多く存在します。コンピューター内部には、信号を遮断するための様々なシールドが張られていますが、Starlinkも同様です。正常な動作を正常に維持するには、ある程度の限界があるのです。
スターリンクだけが普通じゃない。何千何万とあるんだから。電波観測所も普通じゃない。極端に遠く離れた場所から、ごく小さな信号でも拾えるように設計されている。スターリンクは、あの色付き窓の過剰スペック車で、低音で窓を吹き飛ばしているようなものだ。
SKA-Lowの危険性を除けば、意図された信号分野でも状況はそれほど良くありません。セルに直接接続するサービスは本当に素晴らしいものです。通常のStarlinkブロードバンドでは、顧客端末は高利得アンテナを搭載しており、集中ビームを形成して周回するターゲットを追跡し、受信と送信の両方を行います。つまり、衛星は受信に過大な負荷をかける必要がなく、送信にも非常に高い電力を使用する必要がありません。セルに直接接続するサービスでは、地上端末は携帯電話の小型内蔵アンテナシステムとバッテリー駆動の送信機で、最悪でも1キロメートル程度離れた基地局でしか動作しないように設計されています。
スターリンク衛星はせいぜい500km離れている。電波物理学の神々が厄介なのはここからだ。反二乗の法則によれば、信号は移動距離の二乗に比例して弱くなる。500km離れた場所の信号は、1km離れた場所の信号と比べて500分の1どころか、25万分の1だ。衛星の送信機はそれに応じて出力を上げることで弱くする必要がある。この信号はそのまま地球に送り返され、携帯電話のユーザー、そして、どんなに微弱な信号でも捉えようと必死の、高感度の電波望遠鏡にも届く。
まるで夜空に巨大なサーチライトがまっすぐこちらを向いているかのようだ。ただし、サーチライトは数多く存在し、毎週のように増えている。電波望遠鏡が電波静穏地帯に設置されているのには理由がある。訪問者はすべての機器の電源を切らなければならず、Wi-Fiは宇宙服の中での屁と同じくらい歓迎される。しかし、マスク氏が郊外のクリスマスイルミネーションのように超高輝度電波発信機を空に張り巡らせているのであれば、あまり意味がない。
望遠鏡がスキャンする信号が衛星送信機の信号から遠く離れている場合でも、問題は発生します。通常、スペクトル内の他の場所にある信号からのエネルギーは、アンテナの設計と電子フィルタリングによって除去されます。しかし、電波望遠鏡の検出器は非常に感度が高く、簡単に圧倒されてしまう可能性があります。電子フィルタリングは、センサーが無線信号を電気信号に変換した後にしか追加できないため、できることはあまりありません。
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朗報です。SpaceXはこれらの問題に非常に迅速に対応します。その一部は「RFの聖職者」のおかげと言えるでしょう。無線周波数工学は闇の芸術と見なされており、それを実践する人々は自然な絆で結ばれています。また、SpaceXには迅速に行動し、物事を壊すという文化があり、破壊するものが大きければ大きいほど、つまり天地創造の夜明けのように、人々はより速く行動します。そして、打ち上げのペースを考えると、SpaceXのエンジニアは国防総省がドライバーに承認を与えるよりも早く、衛星に改造を施し、軌道上でテストすることができます。
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さらに良いニュースがあります。SpaceXはSETI研究所と提携し、これらの問題に焦点を当て、エンジニアリングの分野として正式なものにするための業界団体を設立しました。SETI研究所をご存知ない方は、ぜひご存じでしょう。1980年代初頭、地球外知的生命体探査への関心を表明することが科学者のキャリアを制限する可能性がある中で、エイリアンの科学的探査を促進するために設立されましたが、太陽系外惑星の大気圏における生命の兆候を誰もが熱心に探している今、SETI研究所は尊敬に値する存在となっています。
この同盟は切実に必要とされています。無数の衛星が地球に向けて、ますます強力で、ますます多くの周波数帯域を消費する信号を送りつけています。一方、電波観測所は、ますます多くの信号を、ますます多くの周波数帯域にわたって、ますます高い感度で追跡しています。すべての関係者が参加するかどうかはまだ分かりません。多くの関係者は、自らの意図を阻む可能性のあるあらゆる懸念を尊重しないという歴史を持っています。だからこそ、今こそ強力で責任ある機関を構築することが不可欠です。結局のところ、マスク氏を天使の側に引き入れることができれば、あなた自身も宇宙的な力を持つことになるのです。®
