月球上的4G网络对射电天文学来说是个坏消息

　　当您沿着通往Jodrell Bank天文台的道路行驶时，一个标牌要求游客关闭手机，并指出Lovell望远镜功能强大，可以检测到火星上的电话信号。

　　射电望远镜的灵敏度极高。用天文学家卡尔·萨根（Carl Sagan）的话说：“地球上所有射电望远镜曾经从太阳系外部获得的总能量少于撞击地面的单个雪花的能量。”

　　现在的总能量可能只相当于几颗雪花，但天文学无线电信号的幅度通常小于人造信号的幅度，这仍然是正确的。如果Jodrell Bank能够从火星上的电话信号中接收干扰，那么与整个4G网络在月球上的表现如何？

　　这就是令我这样的天文学家感到担忧的问题，因为 美国诺基亚 已因开发月球上第一个蜂窝网络而获得了1,410万美元（1,080万英镑）的奖励。LTE / 4G网络将旨在促进长期月球可居住，对于关键方面，如月球车和导航提供通信。

　　网络干扰

　　射频干扰（RFI）是射电天文学家的长期克星。Jodrell Bank是世界上仍存在的最早的射电天文观测所，它是由RFI创建的。射电天文学的先驱者之一伯纳德·洛弗尔爵士（Sir Bernard Lovell）发现，他在曼彻斯特的工作受到RFI的阻碍，无法在城市中通过电车，他说服大学的植物学系让他在柴郡的田野里待了两个星期（他从未离开过）。

　　从那时起，为了避免RFI，越来越多地建造了射电望远镜，而即将在南非和澳大利亚的偏远地区建造的即将到来的平方公里阵列（SKA）望远镜也已建立。这有助于减少许多常见的RFI来源，包括手机和 微波炉。但是，地面射电望远镜无法完全避免使用RFI的天基来源，例如卫星或未来的月球电信网络。

　　可以通过适当的屏蔽和信号发射的精度从源头减轻RFI。天文学家正在不断开发策略，以从其数据中削减RFI。但这越来越依赖私营公司的信誉，以确保至少某些无线电频率受到天文学保护。

　　许多射电天文学家的长期梦想是在月球的另一侧安装射电望远镜。除了可以屏蔽来自地球的信号之外，它还能够以最低的无线电频率进行观测，这在地球上尤其受到称为电离层的一部分大气 的影响。在低无线电频率下进行观测可以帮助回答有关宇宙的基本问题，例如大爆炸后的头几刻。

　　荷兰、中国低频探索器已经确认了这一科学案例 ，这是一种在 from娥四号任务中被送往月球的Qu桥中继卫星重新设计的望远镜 。美国国家航空航天局还资助了一个项目，该项目涉及将月球坑转变成 带有金属丝网衬里的射电望远镜的可行性 。

　　不只是4G

　　尽管对这些广播项目感兴趣，但美国国家航空航天局（Nasa）也拥有其眼前的商业伙伴关系。诺基亚只是美国国家航空航天局正在与其 建立新的合作伙伴关系的14家美国公司之一， 这些合作伙伴关系价值超过3.7亿美元，用于开发其 Artemis计划，该计划旨在到2024年使宇航员重返月球。

　　私营公司参与太空技术并不是什么新鲜事。 长期以来，对与非的争论一直在进行。引起人们最多关注的是SpaceX的 Starlink卫星，该卫星在2019年首次重大发射后引起了天文学家的轰动。

　　影像迅速开始出现，星际卫星的踪迹越过它们，通常使原始的天文目标变得模糊不清。

　　天文学家不得不处理卫星很长时间了，但是Starlink的数量和亮度是空前的，而且它们的轨道也 很难预测。这些问题适用于进行地面天文学的任何人，无论他们使用光学望远镜还是射电望远镜。

　　一个最近的分析对射电天文卫星的影响是由SKA组织，这是发展下一代射电望远镜技术的平方公里阵列释放。计算得出，假设最终有6400颗Starlink卫星，那么SKA望远镜在Starlink用于通信的无线电频带中的灵敏度将降低70％。

　　随着空间的商业化越来越多，天空中充斥着越来越多的技术。因此，制定保护天文学的法规从未如此重要。为了确保在我们进一步踏入太空时，我们仍然能够从地球上的家中凝视它。