人為訊號對無線電天文學來說是一個重大問題，我們人類在無線電波段十分嘈雜，除了廣泛應用於各類通訊，許多科技產品也是訊號來源，從電器裝置、電力線路，到引擎的點火系統，皆會產生無線電幹擾。這種幹擾偶爾會產生一些有趣的問題，其中最著名的案例之一，或許是微波爐曾在無線電望遠鏡的資料中產生奇怪的訊號。而美國布朗大學（Brown University）的科學家最近發現的另一個神秘訊號，可能有助於改善電波天文學的幹擾處理技術。
這次的訊號來自電視廣播，訊號本身並不奇怪，奇怪的是，2013年於澳洲偏遠沙漠地區的「默奇森廣域陣列」（Murchison Widefield Array，MWA）偵測到這個訊號，而該地區是被列為無線電寂靜區（radio quiet zone），嚴格禁止一切人造無線電訊號進入。在這個區域內，不允許任何可能洩漏無線電波的裝置，所有設施都設定在法拉第籠內，任何進入的車輛也必須使用柴油引擎。然而，這次的電視廣播訊號卻依然清楚地出現在望遠鏡的資料中。科學家的第一反應就是：「這個訊號很可能是經過飛機反射的。」多年來，許多人曾經懷疑這些訊號可能來自飛機反射的電視廣播，這次科學家終於有機會確認這個理論。
圖說：默奇森廣域陣列的其中一隅。
在這個科技日益發展的時代，無線電波頻的幹擾變得越來越難以避免，其中，最嚴重的挑戰之一來自大規模的人造衛星。近年來，大量低軌衛星發射升空，其中部分衛星已被發現會洩漏無線電波，甚至幹擾天文學專用的頻段。地面的無線電寂靜區雖然能夠保護天文望遠鏡免受地面幹擾，但目前尚無任何方法能阻擋來自天上的訊號。過去，由於難以分離汙染訊號，科學家通常會直接捨棄受人為幹擾的資料。然而，隨著無線電「汙染」越來越嚴重，這種方法已不再可行。
科學家認為，如果他們能夠分離出飛機反射的電視訊號，就可能發展出追蹤幹擾訊號的技術，進而剔除雜訊，保留有價值的天文觀測資料，為了分析默奇森廣域陣列偵測到的訊號，研究人員採用了兩種方法來精煉資料：
- 近場修正技術（Near-field corrections）
無線電望遠鏡通常用於深空觀測，而近場修正技術則能強化對於較近目標的聚焦能力，以更清晰地解析地球附近的訊號來源。
這種技術可以讓望遠鏡更準確地調整訊號的方向性，特別適用於修正來自近場的曲線波形。
透過這兩種方法，研究人員確定了訊號來自一架在 11.7 公里高空、時速792公里的飛機在巡航時所反射的電視訊號，他們甚至追蹤到了該訊號的頻率，發現它來自澳洲「Seven Network」的數位電影片道。然而，由於公開的飛航記錄並未回溯至2013年，他們無法確定是哪架飛機造成了本次反射，但這項研究已經證明，科學家可以從資料中分離出人造幹擾訊號，從而拯救原本可能被丟棄的天文觀測資料。
未來，無線電幹擾問題或許還會持續惡化，但研究團隊的發現，至少在可預見的未來，地面無線電天文學仍有一線生機，該研究已發表於《澳洲天文學會期刊》（Publications of the Astronomical Society of Australia）。（編譯／許晉翊）
資料來源：Science Alert
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