Contractar

Creixents preocupacions per la ràdio i l'astronomia espacial: preguntes i respostes amb Harvey Liszt

Parlem amb el president de la IUCAF sobre com el Comitè aborda els reptes d'assignació de freqüències de ràdio que comporta la comercialització de 5G, radars de mapes terrestres i molt més.

El Comitè científic d'assignació de freqüències per a la radioastronomia i la ciència espacial (IUCAF), fundada el 1960, treballa en el camp de la gestió de l'espectre en nom de les ciències de la ràdio passiva, com ara la radioastronomia, la teledetecció, la investigació espacial i la teledetecció meteorològica. El mandat de la IUCAF és estudiar i coordinar els requisits d'assignació de freqüències establerts per les ciències esmentades i donar-los a conèixer als organismes nacionals i internacionals responsables de l'assignació de freqüències.

La IUCAF té com a objectiu garantir que les emissions disruptives d'altres serveis de ràdio no interfereixin amb les ciències anteriors. La IUCAF està especialment preocupada per les transmissions de ràdio des d'avions, vehicles espacials i serveis de telecomunicacions terrestres.

La IUCAF té posició oficial com a organització sense vot a la Unió Internacional de Telecomunicacions (ITU), ubicada a Ginebra, Suïssa; és membre sectorial de l'ITU-R.

Havent estat format per dos membres de l'ISC, el Unió Astronòmica Internacional (IAU) i la Unió Internacional de Ciències de la Ràdio (URSI) juntament amb el Comitè d'Investigació Espacial (COSPAR), la IUCAF ha celebrat recentment els seus 60 anysth aniversari.

Hem parlat amb el president del Comitè, Harvey Liszt, sobre els assoliments, els objectius i les preocupacions futures de la IUCAF per a les ciències de la ràdio.

Com funciona la IUCAF?

La majoria del que fa la IUCAF, com a membre del sector de l'ITU-R, és parlar des de la sala de l'ITU-R quan es debaten qüestions de regulació de l'espectre.

L'objectiu principal de la IUCAF és la radioastronomia, però també té un segment de ciències espacials. No obstant això, els científics espacials han dedicat agències espacials que els representen a l'ITU-R, mentre que la radioastronomia fins fa poc només tenia la IUCAF.

La IUCAF també és observadora en altres organitzacions internacionals, com ara la Grup de Coordinació de Freqüències Espacials (SFCG) que està organitzat pels operadors del Servei d'Exploració de la Terra per Satèl·lit de l'ITU-R, per a la detecció de la Terra per satèl·lit.

La IUCAF actua bàsicament com una organització paraigua d'alt nivell que permet a la radioastronomia expressar-se en fòrums internacionals.

Com et vas involucrar amb la IUCAF?

A la vida normal sóc un astrònom una mica gran; em concentro en la radioastronomia, i encara publico i investigo. Estic treballant al Observatori Nacional de Radioastronomia a Charlottesville, Virgínia. Fa gairebé 20 anys, vam ampliar el nostre compromís amb la gestió de l'espectre i vam crear una posició que formalitzava coses que l'observatori feia de manera més informal.

La quantitat d'activitat en la gestió de l'espectre començava a augmentar. Em vaig involucrar perquè m'havia investit molt en un cas legal de dècades sobre el Telescopi Green Bank, en què vaig ser l'assessor tècnic del nostre advocat.

Molts han canviat en la gestió de l'espectre des que vaig començar: les coses que passaven una vegada cada dècada són ara habituals.

Quins són alguns dels èxits clau de la IUCAF?

Crec que els èxits materials reals de la IUCAF recentment han estat diversos acords internacionals que van eliminar les interferències de diversos segments de l'espectre radioelèctric. Per exemple, n'hi havia un acord signat amb Sistema global de navegació per satèl·lit de Rússia (GLONASS), va ser molt important ja que finalment va impedir que GLONASS interferís amb una banda de radioastronomia molt important.

La IUCAF també està a punt de signar un altre acord amb l'ESA pel que fa a l'operació dels 94 GHz Radar de perfil de núvols (CPR) EarthCARE. En virtut d'aquest acord, el radar no es transmetrà per llocs de radioastronomia. Si ho fes, els receptors i els radars de radioastronomia podrien apuntar-se els uns als altres, i els radars en òrbita són prou potents com per cremar instantàniament els receptors de radioastronomia.

En el passat també hem creat bandes de freqüència protegides dedicades a la ciència que inicialment s'utilitzaven en radioastronomia, però que ara també s'utilitzen en teledetecció per prendre mesures de l'escalfament global i el canvi climàtic. Això inclou mesures de la humitat del sòl, la salinitat de l'oceà i la velocitat del vent.

Quines són algunes de les prioritats de la IUCAF en els propers anys?

Hi ha moltes coses passant en els espectres de ràdio d'ús comercial, com a resultat de la maduració de la tecnologia i la disponibilitat de grans quantitats de diners que s'aboquen a les comunicacions de ràdio. Per exemple, els EUA acaben de subhastar l'ús de 300 megahertz, a 3.6 gigahertz. Això és bàsicament el 10% de l'espectre, i la subhasta va suposar 81 milions de dòlars.

Els sistemes que s'estan posant en línia en les comunicacions de ràdio són molt més sofisticats, utilitzen molta més freqüència i amplada de banda i consumeixen més espectre. Això s'enfronta a la radioastronomia perquè aquesta tecnologia pobla molt l'espectre de ràdio.

Un exemple d'aquesta nova tecnologia és el 5G. Utilitza freqüències de tot l'espectre de ràdio per a tot tipus de finalitats, i requereix alts nivells de connectivitat i banda ampla amb velocitats ràpides.

Un altre tema creixent que preocupa a la radioastronomia és la comercialització de cartografia de la Terra Radars d'obertura sintètica (SAR) que ara passaran d'un grapat a un parell de centenars.

Seria molt estrany que aquests radars i radiotelescopis apuntessin els uns als altres, però si ho fessin les conseqüències per a la radioastronomia serien tan desastroses que haurem de prendre precaucions. És per això que tenim acords per a l'ús d'alguns d'aquests radars per assegurar-nos que no eliminen els radiotelescopis si s'apunten els uns als altres.

Quan es tracta de comunicacions 5G, a l'estratosfera o a l'espai, cal mirar més enllà del 5G per veure les estrelles i l'Univers, de manera que la interferència d'aquests és molt més difícil d'evitar. Es poden utilitzar zones tranquil·les de ràdio perquè aquestes coses no interfereixin amb els telescopis des del terra. Però ara el 5G preveu operacions a plataformes estratosfèriques que es troben a 20 quilòmetres i des de satèl·lits.

Per exemple, nou mega-constel·lacions de SpaceX i OneWeb s'estan llançant per fer comunicacions sense fils de banda ampla a freqüències de ràdio. Però va resultar que alguns d'aquests satèl·lits eren extremadament brillants i, de sobte, estaven corrent pel cel i destruint la fotografia astronòmica. A causa d'això, els astrònoms òptics, per primera vegada, van haver d'enfrontar-se amb els mateixos problemes de constel·lacions de satèl·lits que els ràdioastrònoms han estat tractant. En aquest sentit, els dissenyadors de les constel·lacions no havien pensat en protegir el treball astronòmic.

Per tant, la IUCAF està ajudant ara els astrònoms òptics que estan tractant amb reflexos solars brillants per satèl·lit, de manera similar a com hem estat ajudant els ràdioastrònoms durant molt de temps.

Heu esmentat moltes activitats a l'espai. Hi ha alguna solució possible que s'està discutint?

Sobre el terreny, hem creat zones tranquil·les de ràdio. El primer d'aquests, el Zona Tranquil·la de Ràdio Nacional als EUA, que està al voltant de l'Observatori Green Bank, es va crear l'any 1957. Es va formar juntament amb el mateix observatori.

Actualment, no hi ha proteccions contra les emissions per satèl·lit a les zones tranquil·les de ràdio. La propera gran iniciativa per a la radioastronomia és aconseguir el reconeixement internacional de les zones tranquil·les de ràdio per protegir les operacions que hi ha al seu interior.

A l'espai hi ha acords de coordinació amb radars i amb satèl·lits, però són una mica menys generals. Només afecten a parts limitades de l'espectre. Quan creeu una zona tranquil·la de ràdio a terra, podeu intentar coordinar totes les interferències terrestres a totes les freqüències, però a l'espai, a diferència de la terra, ens ocupem de cada cas particular d'interrupció de freqüència a mesura que es produeixi i utilitzem la limitada actualment. proteccions que tenim.

Com treballa la IUCAF per provocar el canvi?

A l'ITU-R participem a tots els nivells per sota del més alt per influir en el contingut. Com que la IUCAF ha participat durant tant de temps, crec que hi ha un gran respecte i, per tant, les nostres opinions es prenen molt seriosament.

Fora de l'ITU-R, estem intentant implementar proteccions addicionals mitjançant el Oficina d'Afers Espacials de l'ONU (UNOOSA) Subcomissió d'Usos Pacífics de l'Espai Ultraterrestre (COPUOS).

També estem incidint en el canvi a través de tallers, i el darrer es va fer l'octubre passat. En ella va participar la IUCAF amb grans grups d'astrònoms. El taller va ser el 'Cel fosc i tranquil' — on vam considerar totes les pressions que s'estan posant a l'òptica i la radioastronomia. Amb això, ens va ocórrer un conjunt de recomanacions que es van condensar en aportacions per a COPUOS, que es reunirà a l'abril per mirar d'ampliar les proteccions limitades per a l'astronomia.

Aquests són els tipus de coses que afecten la ràdioastronomia en aquest moment i aquests són només alguns exemples de com la IUCAF aborda els problemes d'assignació de freqüències.


Foto: Kevin Quezada on Unsplash

Anar al contingut