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SpaceX 衛星硬體洩漏 10 000 倍壓過 SKA‑Low 宇宙訊號
Curtin 大學利用位於澳洲的 Engineering Development Array 2(SKA‑Low 原型站)進行長達 29 天、約 7,600 萬張射電影像的分析,結果震驚天文界:來自 Starlink 衛星的硬體洩漏在 73–235 MHz(SKA‑Low 必須偵測的頻段)內,強度最高可達 10 000 倍,且與天空中最亮的自然射電源相當。
背景與研究發現
- SKA‑Low(Square Kilometre Array Low)是為捕捉 中性氫(neutral hydrogen)訊號而設計,這些訊號來自約 130 億年前 的宇宙黎明,極度微弱。
- 研究團隊在 29 天內共辨識 112 534 筆 獨立的射電排放,來源於 1 806 顆 不同的 Starlink 衛星。
- 部分衛星每 100 秒 會在 約 137 MHz 發出 13 kHz 的週期性音調,屬於 非預期的硬體洩漏,而非 Starlink 有意傳輸的寬頻波束。
- 這類洩漏「無法建模」也就無法在資料處理時直接扣除,等同於在觀測窗口中加入了巨大的噪音。
“Comparable to the brightest natural radio sources in the sky.” — Steven Tingay(Curtin 大學)
影響與法規盲點
- 敏感度:SKA‑Low 必須偵測的氫訊號比星光還暗,若上方有 Starlink 衛星持續洩漏,等同於在寧靜的圖書館裡開啟了超大音響,整個頻段的科學價值可能被 完全抹除。
- 國際電信聯盟(ITU) 目前只規範意圖傳輸的射電干擾,對於「硬體意外輻射」缺乏明確界定,形成 法規灰色地帶。
- SpaceX 先前已配合降低光學亮度(安裝遮光板)及與美國國科會(NSF)協調高頻段問題,但 低頻硬體洩漏 仍未獲解決。ITU 雖在討論此議題,卻尚未制定具體規範。
未來展望
- 制定新標準:國際天文與通訊社群需共同推動將「非預期硬體洩漏」納入受保護頻段的監管範圍,並要求衛星製造商在設計階段即進行電磁兼容(EMC)測試。
- 技術緩解:可探索在衛星結構上加入更嚴格的屏蔽層,或在地面陣列中使用先進的 波束成形(beamforming)與 頻譜清理(spectral cleaning)技術,減少洩漏對觀測的衝擊。
- 跨領域合作:天文學家、工程師與政策制定者必須建立常態對話機制,確保未來的巨型星座(mega‑constellation)不會再成為天文觀測的「噪音源」。
若未能及時因應,SKA‑Low 可能面臨 頻段失效 的風險,進而延緩人類探索宇宙黎明的腳步。唯有在技術與法規層面同步前進,才能讓星際訊號與人造衛星和諧共存。
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