. Raadioastronoomia ja kosmoseteaduse sageduste eraldamise teaduskomitee (IUCAF)1960. aastal asutatud tegutseb spektrihalduse valdkonnas passiivsete raadioteaduste, näiteks raadioastronoomia, kaugseire, kosmoseuuringute ja meteoroloogilise kaugseire nimel. IUCAF-i ülesandeks on uurida ja koordineerida eelnimetatud teaduste poolt kehtestatud raadiosageduste jaotamise nõudeid ning teha need nõuded teatavaks sageduste jaotamise eest vastutavatele riiklikele ja rahvusvahelistele asutustele.
IUCAF-i eesmärk on tagada, et teiste raadioteenuste häirivad emissioonid ei segaks ülaltoodud teadusi. IUCAF on eriti mures lennukite, kosmosesõidukite ja maismaa telekommunikatsiooniteenuste raadioedastuste pärast.
IUCAF-il on ametlik staatus hääleõiguseta organisatsioonina Rahvusvahelises Telekommunikatsiooniliidus (ITU), mis asub Šveitsis Genfis; see on ITU-R sektori liige.
Kahe ISC liikme poolt moodustatud Rahvusvaheline Astronoomialiit (IAU) ja Rahvusvaheline raadioteaduste liit (URSI) koos Kosmoseuuringute komitee (COSPAR), IUCAF tähistas hiljuti oma 60. sünnipäevath aastapäev.
Rääkisime komitee esimehe Harvey Lisztiga IUCAF-i saavutustest, eesmärkidest ja tulevikuprobleemidest raadioteaduste osas.
Kuidas IUCAF töötab?
Enamik sellest, mida IUCAF ITU-R sektori liikmena teeb, räägib ITU-Ri põrandalt, kui arutatakse spektri reguleerimise küsimusi.
IUCAF keskendub peamiselt raadioastronoomiale, kuid sellel on ka kosmoseteaduse segment. Kuid kosmoseteadlastel on spetsiaalsed kosmoseagentuurid, mis esindavad neid ITU-R-is, samas kui raadioastronoomias oli kuni viimase ajani suuresti ainult IUCAF.
IUCAF on vaatleja ka teistes rahvusvahelistes organisatsioonides, näiteks Kosmosesageduse koordineerimisrühm (SFCG) mida korraldavad ITU-R Maa uurimise satelliitteenistuse operaatorid satelliitide maa tuvastamiseks.
IUCAF tegutseb põhimõtteliselt kõrgetasemelise katusorganisatsioonina, mis võimaldab raadioastronoomial end rahvusvahelistel foorumitel väljendada.
Kuidas sattusite IUCAF-i?
Tavaelus olen ma veidi eakas astronoom – keskendun raadioastronoomiale ning avaldan endiselt ja teen teadustööd. Ma töötan ettevõttes Riiklik raadioastronoomia vaatluskeskus Virginia osariigis Charlottesville'is. Peaaegu 20 aastat tagasi laiendasime oma seotust spektrihaldusega ja lõime positsiooni, mis vormistas asjad, mida vaatluskeskus oli juba ammu mitteametlikumalt teinud.
Spektrihalduse aktiivsus hakkas kasvama. Seosesin sellega, kuna olin palju panustanud aastakümneid kestnud kohtuasjasse, mis puudutas Rohelise panga teleskoop, milles olin meie juristi tehniline nõustaja.
Alates minu algusest on spektrihalduses palju muutunud – kord kümnendis juhtuvad asjad on nüüd regulaarsed.
Millised on IUCAF-i peamised saavutused?
Ma arvan, et IUCAF-i tegelikud materiaalsed saavutused on viimasel ajal olnud mitmed rahvusvahelised lepingud, mis eemaldasid häired raadiospektri erinevatest segmentidest. Näiteks oli allkirjastatud üks leping koos Venemaa globaalne satelliitnavigatsioonisüsteem (GLONASS), oli see väga oluline, kuna see lõpetas lõpuks GLONASSi sekkumise väga olulise raadioastronoomiariba töösse.
IUCAF allkirjastab ESA-ga ka järjekordse lepingu 94 GHz töötamise kohta EarthCARE pilvprofiilradar (CPR). Selle lepingu kohaselt ei edasta radar raadioastronoomia objekte. Kui see juhtuks, võivad raadioastronoomia vastuvõtjad ja radarid potentsiaalselt teineteisele osutada ning orbiidil olevad radarid on piisavalt võimsad, et raadioastronoomiavastuvõtjad koheselt põletada.
Varem oleme loonud ka teadusele pühendatud kaitstud sagedusribasid, mida algselt kasutati raadioastronoomias, kuid mida kasutatakse nüüd ka kaugseires globaalse soojenemise ja kliimamuutuste mõõtmiseks. See hõlmab mulla niiskuse, ookeani soolsuse ja tuule kiiruse mõõtmist.
Millised on IUCAF-i lähiaastate prioriteedid?
Kommertskasutuses raadiospektrites toimub palju, kuna tehnoloogia küpseb ja raadiosidesse voolavad tohutud rahasummad. Näiteks pani USA just oksjonile 300 megahertsi sagedusega 3.6 gigahertsi. See on põhimõtteliselt 10% spektrist ja oksjon võttis 81 miljardit dollarit.
Süsteemid, mis nüüd raadiosides võrku tulevad, on palju keerukamad, kasutavad palju rohkem sagedust ja ribalaiust ning tarbivad rohkem spektrit. See seisab silmitsi raadioastronoomiaga, kuna see tehnoloogia täidab tugevalt raadiospektri.
Üks näide sellest uuest tehnoloogiast on 5G. See kasutab sagedusi kogu raadiospektris igasugustel eesmärkidel ning nõuab kõrgetasemelist ühenduvust ja kiiret lairibaühendust.
Teine tõusev raadioastronoomiat puudutav probleem on maa kaardistamise kommertsialiseerimine Sünteetilise avaga radarid (SAR-id), mis muutuvad nüüd käputäiest paarisajani.
On väga haruldane, kui need radarid ja raadioteleskoobid üksteisele suunaksid, kuid kui nad seda teeksid, oleksid tagajärjed raadioastronoomiale nii katastroofilised, et peame võtma ettevaatusabinõusid. Seetõttu on meil mõnede radarite kasutamise lepingud tagamaks, et need ei kõrvalda raadioteleskoope, kui need üksteisele suunavad.
Kui rääkida 5G-sidest, siis stratosfääris või kosmoses peate tähtede ja universumi nägemiseks vaatama 5G-st mööda, nii et nendest tulenevaid häireid on palju raskem vältida. Raadio vaikseid tsoone saab kasutada nii, et need asjad ei segaks maapinnast tulevaid teleskoope. Kuid 5G näeb nüüd ette operatsioone stratosfääri platvormidel, mis asuvad 20 kilomeetri kaugusel ja satelliitidelt.
Näiteks uus megatähtkujud SpaceX ja OneWeb käivitatakse lairiba traadita side loomiseks raadiosagedustel. Kuid selgus, et mõned neist satelliitidest olid väga eredad ja ühtäkki kihutasid nad läbi taeva ja astronoomilise fotograafia hävitamine. Seetõttu pidid optilised astronoomid esimest korda tegelema samade satelliidi tähtkuju probleemidega, millega raadioastronoomid on tegelenud. Sellega seoses ei olnud tähtkujude kujundajad mõelnud astronoomiliste tööde kaitsmisele.
Seetõttu aitab IUCAF nüüd optilisi astronoome, kes tegelevad eredate satelliidi päikesepeegeldustega, sarnaselt sellele, kuidas oleme raadioastronoome juba pikka aega aidanud.
Olete maininud palju kosmoses toimuvaid tegevusi. Kas on mingeid võimalikke lahendusi, mida arutatakse?
Kohapeal oleme loonud raadiovaiksed tsoonid. Esimene neist, Rahvusraadio vaikne tsoon USA-s, mis asub Green Banki vaatluskeskuse ümber, loodi 1957. aastal. See moodustati koos vaatluskeskuse endaga.
Praegu pole raadio vaiksetes tsoonides satelliitsaadete eest kaitset. Järgmine suur raadioastronoomia algatus on saavutada raadiovaikuste tsoonide rahvusvaheline tunnustus, et kaitsta nendes toimuvaid toiminguid.
Kosmoses on kooskõlastuslepingud radarite ja satelliitidega, kuid need on mõnevõrra vähem üldised. Need puudutavad ainult spektri piiratud osi. Maapinnal raadiovaikse tsooni loomisel võite proovida koordineerida kõiki maapealseid häireid kõigil sagedustel, kuid kosmoses käsitleme erinevalt maapinnast iga konkreetset sageduskatkestuse juhtumit nii, nagu see tekib, ja kasutame hetkel piiratud sagedust. kaitse, mis meil on.
Kuidas IUCAF muudatusi esile kutsub?
ITU-R-is osaleme sisu mõjutamiseks kõigil madalamatel tasemetel. Kuna IUCAF on osalenud nii kaua, siis arvan, et selle vastu on suur austus ja seetõttu võetakse meie arvamusi väga tõsiselt.
Väljaspool ITU-R-i püüame rakendada täiendavaid kaitsemeetmeid selle kaudu ÜRO kosmoseasjade büroo (UNOOSA) Kosmose rahumeelse kasutamise allkomisjon (COPUOS).
Mõjutame muutusi ka läbi töötubade ja viimane neist toimus mullu oktoobris. Selles osales IUCAF koos suurte astronoomide rühmadega. Töötuba toimusTume ja vaikne taevas' — kus võtsime arvesse kõiki optilisele ja raadioastronoomiale avaldatavat survet. Sellega jõudsime välja a soovituste kogum mis koondati sisenditeks COPUOSe jaoks, kes kohtuvad aprillis, et arutada astronoomia piiratud kaitse laiendamist.
Need on sellised asjad, mis praegu raadioastronoomiat puudutavad ja need on vaid mõned näited sellest, kuidas IUCAF tegeleb sageduste jaotamise küsimustega.
Foto: Kevin Quezada on Unsplash
