Il Comitato scientifico per l'allocazione delle frequenze per la radioastronomia e le scienze spaziali (IUCAF), costituita nel 1960, opera nel campo della gestione dello spettro per conto delle radioscienze passive, quali la radioastronomia, il telerilevamento, la ricerca spaziale e il telerilevamento meteorologico. Il mandato IUCAF è quello di studiare e coordinare i requisiti per l'allocazione delle radiofrequenze stabiliti dalle suddette scienze e di far conoscere tali requisiti agli organismi nazionali e internazionali preposti all'allocazione delle frequenze.
La IUCAF mira a garantire che le emissioni di disturbo da parte di altri servizi radio non interferiscano con le scienze di cui sopra. La IUCAF è particolarmente preoccupata per le trasmissioni radio da aerei, veicoli spaziali e servizi di telecomunicazioni terrestri.
La IUCAF ha una posizione ufficiale come organizzazione senza diritto di voto presso l'Unione internazionale delle telecomunicazioni (ITU), con sede a Ginevra, in Svizzera; è un membro di settore di ITU-R.
Essendo stato formato da due membri ISC, il Unione Astronomica Internazionale (IAU) e la Unione Internazionale delle Scienze Radiofoniche (URSI) unitamente Comitato per la ricerca spaziale (COSPAR), IUCAF ha recentemente festeggiato i suoi 60 annith anniversario.
Abbiamo parlato con il presidente della commissione, Harvey Liszt, dei risultati, degli obiettivi e delle preoccupazioni future dell'IUCAF per le scienze radiofoniche.
Come opera IUCAF?
La maggior parte di ciò che fa la IUCAF, in qualità di membro del settore ITU-R, è parlare dall'aula dell'ITU-R quando vengono discusse questioni di regolamentazione dello spettro.
L'obiettivo principale della IUCAF è la radioastronomia, ma ha anche un segmento di scienze spaziali. Tuttavia, gli scienziati spaziali hanno agenzie spaziali dedicate che li rappresentano all'ITU-R, mentre la radioastronomia fino a poco tempo fa aveva in gran parte solo IUCAF.
La IUCAF è anche osservatore in altre organizzazioni internazionali, come la Gruppo di coordinamento della frequenza spaziale (SFCG) organizzato dagli operatori del servizio di esplorazione della terra satellitare presso l'ITU-R, per il rilevamento della terra satellitare.
La IUCAF agisce fondamentalmente come un'organizzazione ombrello di alto livello che consente alla radioastronomia di esprimersi nei forum internazionali.
Come sei entrato a far parte della IUCAF?
Nella vita ordinaria sono un astronomo un po' anziano: mi concentro sulla radioastronomia, e continuo a pubblicare e fare ricerca. Sono impiegato presso il Osservatorio nazionale di astronomia radiofonica a Charlottesville, Virginia. Quasi 20 anni fa, abbiamo ampliato il nostro impegno con la gestione dello spettro e creato una posizione che formalizzava le cose che l'osservatorio svolgeva da tempo in modo più informale.
La quantità di attività nella gestione dello spettro stava iniziando a crescere. Sono stato coinvolto perché ero stato pesantemente investito da una causa legale decennale in merito al Telescopio Green Bank, in cui ero il consulente tecnico del nostro avvocato.
Molte cose sono cambiate nella gestione dello spettro da quando ho iniziato: le cose che sono successe una volta ogni dieci anni ora sono eventi regolari.
Quali sono alcuni dei risultati chiave di IUCAF?
Penso che i reali risultati materiali della IUCAF di recente siano stati diversi accordi internazionali che hanno rimosso le interferenze da vari segmenti dello spettro radio. Ad esempio, c'era un accordo firmato con Sistema globale di navigazione satellitare russo (GLONASS), è stato molto importante in quanto alla fine ha impedito a GLONASS di interferire con una banda di radioastronomia molto importante.
La IUCAF sta anche per firmare un altro accordo con l'ESA per quanto riguarda il funzionamento del 94 GHz Radar di profilazione delle nuvole EarthCARE (CPR). In base a questo accordo, il radar non trasmetterà su siti di radioastronomia. In tal caso, i ricevitori di radioastronomia e i radar potrebbero potenzialmente puntarsi l'uno verso l'altro e i radar orbitanti sono abbastanza potenti da bruciare istantaneamente i ricevitori di radioastronomia.
In passato abbiamo anche creato bande di frequenza protette dedicate alla scienza che inizialmente erano utilizzate in radioastronomia, ma ora sono utilizzate anche nel telerilevamento per effettuare misurazioni del riscaldamento globale e dei cambiamenti climatici. Ciò include misurazioni dell'umidità del suolo, della salinità oceanica e della velocità del vento.
Quali sono alcune delle priorità della IUCAF nei prossimi anni?
Stanno accadendo molte cose nell'uso commerciale degli spettri radio, come risultato della tecnologia maturata e della disponibilità di ingenti somme di denaro che si riversano nelle comunicazioni radio. Ad esempio, gli Stati Uniti hanno appena messo all'asta l'uso di 300 Megahertz, a 3.6 Gigahertz. Questo è fondamentalmente il 10% dello spettro, e l'asta ha incassato 81 miliardi di dollari.
I sistemi che ora sono online nelle comunicazioni radio sono molto più sofisticati, utilizzano molta più frequenza e larghezza di banda e consumano più spettro. Questo sta affrontando la radioastronomia perché questa tecnologia popola pesantemente lo spettro radio.
Un esempio di questa nuova tecnologia è il 5G. Utilizza frequenze su tutto lo spettro radio per tutti i tipi di scopi e richiede alti livelli di connettività e banda larga con velocità elevate.
Un altro problema in aumento che riguarda la radioastronomia è la commercializzazione della mappatura terrestre Radar ad apertura sintetica (SAR) che ora passeranno da una manciata a un paio di centinaia.
Sarebbe molto raro che questi radar e radiotelescopi si puntino l'uno verso l'altro, ma se lo facessero le conseguenze per la radioastronomia sarebbero così disastrose che dobbiamo prendere delle precauzioni. Questo è il motivo per cui abbiamo accordi per l'uso di alcuni di questi radar per assicurarci che non eliminino i radiotelescopi se dovessero puntarsi l'un l'altro.
Quando si tratta di comunicazioni 5G, nella stratosfera o nello spazio, devi guardare oltre il 5G per vedere le stelle e l'Universo, quindi è molto più difficile evitare le interferenze da parte di queste. Le zone di silenzio radio possono essere utilizzate in modo che queste cose non interferiscano con i telescopi da terra. Ma il 5G ora prevede operazioni su piattaforme stratosferiche che si trovano a 20 chilometri e da satelliti.
Ad esempio, nuovo mega-costellazioni da SpaceX e OneWeb vengono lanciati per effettuare comunicazioni wireless a banda larga su frequenze radio. Ma si è scoperto che alcuni di questi satelliti erano estremamente luminosi e all'improvviso stavano scorrendo attraverso i cieli e distruggere la fotografia astronomica. Per questo motivo, gli astronomi ottici – per la prima volta – hanno dovuto affrontare gli stessi problemi di costellazione di satelliti con cui si sono confrontati i radioastronomi. A questo proposito, i progettisti delle costellazioni non avevano pensato a proteggere il lavoro astronomico.
Pertanto, l'IUCAF sta ora aiutando gli astronomi ottici che hanno a che fare con i riflessi solari luminosi dei satelliti, in modo simile a come aiutiamo i radioastronomi da molto tempo.
Hai menzionato molte attività in corso nello spazio. Ci sono soluzioni possibili che sono in discussione?
Sul campo, abbiamo creato zone di silenzio radio. Il primo di questi, il National Quiet Zone Radio negli Stati Uniti, che circonda il Green Bank Observatory, è stato creato nel 1957. È stato formato insieme all'osservatorio stesso.
Attualmente non ci sono protezioni dalle trasmissioni satellitari nelle zone radio silenziose. La prossima grande iniziativa per la radioastronomia è ottenere il riconoscimento internazionale delle zone di silenzio radio per proteggere le operazioni che esistono al loro interno.
Nello spazio ci sono accordi di coordinamento con i radar e con i satelliti, ma sono un po' meno generali. Riguardano solo parti limitate dello spettro. Quando si crea una zona di silenzio radio a terra, si può provare a coordinare tutte le interferenze terrestri a tutte le frequenze, ma nello spazio, a differenza di quanto avviene a terra, ci occupiamo di ogni particolare istanza di interruzione di frequenza non appena si presenta e utilizziamo il limite attualmente limitato protezioni che abbiamo.
In che modo la IUCAF lavora per realizzare il cambiamento?
All'ITU-R partecipiamo a tutti i livelli al di sotto del più alto per influenzare il contenuto. Dato che la IUCAF ha partecipato per così tanto tempo, penso che ci sia molto rispetto per essa, e quindi le nostre opinioni sono prese molto sul serio.
Al di fuori di ITU-R, stiamo tentando di implementare ulteriori protezioni attraverso il Ufficio delle Nazioni Unite per gli affari spaziali (UNOOSA) Sottocommissione per gli usi pacifici dello spazio (COPUO).
Stiamo anche influenzando il cambiamento attraverso seminari e l'ultimo si è tenuto lo scorso ottobre. In esso la IUCAF ha partecipato con grandi gruppi di astronomi. Il workshop era su 'Cieli bui e tranquilli' — dove abbiamo considerato tutte le pressioni che vengono esercitate sull'ottica e sulla radioastronomia. Con questo, abbiamo escogitato un serie di raccomandazioni che sono stati condensati in input per COPUOS, che si incontrerà ad aprile per cercare di ampliare le limitate protezioni per l'astronomia.
Questo è il genere di cose che riguardano la radioastronomia in questo momento e questi sono solo alcuni esempi di come IUCAF affronta i problemi di allocazione delle frequenze.
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