Современные телекоммуникационные технологии мешают эксплуатации и совершенствованию… современных телекоммуникационных технологий. Как сообщает научно-популярное издание The Conversation, проще говоря, ученые вставляют сами себе палки в колеса.
Сегодняшняя глобальная телекоммуникация основана на слаженной работе высокоскоростных кабельных и спутниковых каналов передачи данных. Но для того, чтобы спутниковая часть этой системы работала как часы, необходима предельно точная калибровка позиций космических аппаратов. Для этой калибровки нужны опорные точки — объекты, не зависящие ни от вращения Земли вокруг своей оси и вокруг Солнца, ни от движения Солнца вокруг центра галактики Млечный Путь.
В качестве таких опорных точек астрономы уже давно выбрали центры очень далеких галактик. В них находятся сверхмассивные черные дыры (СМЧД), аккреционные диски которых являются источником радиоволн. Вблизи СМЧД это излучение обладает невероятной мощью, но до Земли оно доходит в виде крайне слабых сигналов. Тем не менее для точного позиционирования Земли и околоземных искусственных объектов в космическом пространстве этих сигналов до поры до времени хватало.
Весь радиодиапазон занимает большую линейку электромагнитного спектра от очень низких и просто низких частот (3-30 и 30-300 кГц) до сверхвысоких и очень высоких частот (3-30 ГГц и 30-300 ГГц соответственно). Наиболее занятыми человеком являются частоты от 2 до 512 МГц. По международным соглашениям здесь выделены диапазоны для мобильной связи (35-50 МГц), авиации (108-136 МГц), судоходства (300-337 МГц) и т.д. Астрономы получили в свое распоряжение высокие радиочастоты, на которых приходят сигналы от различных внеземных источников, начиная от Солнца и заканчивая далекими пульсарами и сверхмассивными черными дырами.
До конца прошлого века всем пользователям выделенных ниш хватало. Но по мере стремительного развития интернета и мобильной связи эфир начал напоминать улицы мегаполиса в час пик. Перегрузки почувствовали и исследователи космоса. Причем вина в «дорожных коллизиях» нередко была обоюдной. Сторонние пользователи вторгались на частоты, закрепленные за астрономами, а последние, получив сигнал из-какой-нибудь далекой галактики на занятой частоте, искренне возмущались присутствием конкурентов, не разделяющих научные ценности.
Положение ученых осложняется тем, что фоновый радиошум зачастую настолько силен, что геодезические обсерватории перестали различить сквозь него очень слабые сигналы, излучаемые аккреционными дисками СМЧД и другими стабильными далекими объектами. Это осложняет или ставит под угрозу многие спутниковые службы.
Что можно сделать?
Чтобы продолжать работать в будущем и поддерживать качество услуг, от которых мы все зависим, геодезии необходимо увеличить количество полос трафика в радиодиапазоне. Когда на всемирных конференциях по радиосвязи спектр распределяется в соответствии с международными договорами, космическим геодезистам требуется место за столом переговоров.
Другие возможные решения могут включать создание зон полного радиомолчания вокруг радиотелескопов. Не случайно их стараются размещать в безлюдных местах, а сотрудникам и посетителям обсерваторий запрещено пользоваться любыми электронными гаджетами. Также ведется работа с поставщиками спутниковых услуг, чтобы избежать прямого попадания излучения на антенны радиотелескопов.
Любое решение должно быть глобальным. Для геодезических измерений ученые объединяют радиотелескопы со всего мира, что позволяет имитировать телескоп размером с Землю. Радиочастотный спектр в основном регулируется каждой страной индивидуально, что делает эту задачу чрезвычайно сложной.
Но, возможно, первым шагом является повышение осведомленности всех людей и властей о роли космического позиционирования. Если мы хотим, чтобы спутниковая навигация работала, наши супермаркеты были заполнены товарами, а денежные переводы онлайн доставлялись в целости и сохранности, нам нужно в режиме реального времени принимать сигналы черных дыр из далеких галактик, не встречая досадных помех.
