Comitetul științific privind alocările de frecvență pentru radioastronomie și știința spațiului (IUCAF), format în 1960, lucrează în domeniul gestionării spectrului în numele științelor radio pasive, precum radioastronomia, teledetecția, cercetarea spațială și teledetecția meteorologică. Scrisoarea IUCAF este de a studia și coordona cerințele pentru alocările de frecvențe radio stabilite de științele menționate anterior și de a face cunoscute aceste cerințe organismelor naționale și internaționale responsabile cu alocările de frecvență.
IUCAF își propune să se asigure că emisiile perturbatoare ale altor servicii radio nu interferează cu științele de mai sus. IUCAF este preocupat în special de transmisiile radio de la aeronave, vehicule spațiale și servicii de telecomunicații terestre.
IUCAF are funcție oficială ca organizație fără drept de vot la Uniunea Internațională a Telecomunicațiilor (UIT), cu sediul în Geneva, Elveția; este membru sectorial al UIT-R.
Fiind format din doi membri ISC, Uniunea Astronomică Internațională (IAU) si Uniunea Internațională a Științei Radio (URSI) împreună cu Comisia pentru cercetare spațială (COSPAR), IUCAF a sărbătorit recent cei 60 de anith aniversare.
Am discutat cu președintele comisiei, Harvey Liszt, despre realizările IUCAF, obiectivele și preocupările viitoare pentru științele radio.
Cum funcționează IUCAF?
Majoritatea a ceea ce face IUCAF, în calitate de membru al sectorului ITU-R, se vorbește de la nivelul ITU-R atunci când sunt dezbătute probleme de reglementare a spectrului.
Accentul principal al IUCAF este radioastronomia, dar are și un segment de știință spațială. Cu toate acestea, oamenii de știință spațiale au dedicat agenții spațiale care le reprezintă la UIT-R, în timp ce radioastronomia până de curând avea în mare parte doar IUCAF.
IUCAF este, de asemenea, un observator în alte organizații internaționale, cum ar fi Grupul de coordonare a frecvenței spațiale (SFCG) care este organizat de operatorii din serviciul satelit de explorare a pământului la ITU-R, pentru detectarea pământului prin satelit.
IUCAF acționează practic ca o organizație umbrelă de nivel înalt care permite radioastronomiei să se exprime în forurile internaționale.
Cum v-ați implicat în IUCAF?
În viața obișnuită, sunt un astronom oarecum în vârstă - mă concentrez pe radioastronomie și public și cercetez în continuare. Sunt angajat la Observatorul Național de Radioastronomie în Charlottesville, Virginia. În urmă cu aproape 20 de ani, ne-am extins angajamentul cu gestionarea spectrului și am creat o poziție care a formalizat lucrurile pe care observatorul le făcuse mult mai informal.
Cantitatea de activitate în gestionarea spectrului a început să crească. M-am implicat pentru că fusesem puternic investit cu un proces legal de zece ani în ceea ce privește Telescopul Green Bank, în care am fost consilierul tehnic al avocatului nostru.
S-au schimbat multe în gestionarea spectrului de când am început - lucrurile care s-au întâmplat o dată pe deceniu sunt acum apariții obișnuite.
Care sunt unele dintre realizările cheie ale IUCAF?
Cred că realele realizări materiale ale IUCAF au fost recent câteva acorduri internaționale care au eliminat interferențele de pe diferite segmente ale spectrului radio. De exemplu, a existat un acord semnat cu Sistemul global de navigație prin satelit al Rusiei (GLONASS), a fost foarte important deoarece în cele din urmă a oprit GLONASS să nu interfereze cu o bandă radioastronomică foarte importantă.
IUCAF este, de asemenea, pe punctul de a semna un alt acord cu ESA cu privire la funcționarea 94 GHz Radar de profilare în cloud (CPR) EarthCARE. Conform acestui acord, radarul nu va transmite pe site-urile de radioastronomie. În caz contrar, receptorii și astrarele de radioastronomie ar putea să se îndrepte unul către celălalt, iar radarele în orbită sunt suficient de puternice pentru a arde instantaneu receptorii de radioastronomie.
În trecut, am creat și benzi de frecvență protejate dedicate științei, care au fost utilizate inițial în radioastronomie, dar sunt utilizate și în teledetecție pentru a lua măsurători ale încălzirii globale și ale schimbărilor climatice. Aceasta include măsurători ale umidității solului, salinității oceanului și vitezei vântului.
Care sunt câteva dintre prioritățile IUCAF în următorii ani?
Se întâmplă multe în spectrele radio cu utilizare comercială, ca rezultat al tehnologiei de maturizare și a disponibilității unor sume mari de bani care se revarsă în comunicațiile radio. De exemplu, SUA tocmai au licitat utilizarea a 300 Megahertz, la 3.6 Gigahertz. Acesta este practic 10% din spectru și licitația a luat 81 de miliarde de dolari.
Sistemele care vin acum online în comunicațiile radio sunt mult mai sofisticate, utilizează mult mai multă frecvență și lățime de bandă și consumă mai mult spectru. Aceasta se confruntă cu radioastronomia, deoarece această tehnologie populează puternic spectrul radio.
Un exemplu al acestei noi tehnologii este 5G. Folosește frecvențe pe tot spectrul radio pentru toate tipurile de scopuri și necesită niveluri ridicate de conectivitate și bandă largă cu viteze rapide.
O altă problemă în creștere care se referă la radioastronomie este comercializarea hărții pământului Radare cu diafragmă sintetică (SAR) care vor merge acum de la o mână la câteva sute.
Ar fi foarte rar ca aceste radare și radiotelescoape să se îndrepte unul către celălalt, dar dacă ar face consecințele pentru radioastronomie ar fi atât de dezastruos încât trebuie să luăm măsuri de precauție. Acesta este motivul pentru care avem acorduri pentru utilizarea unora dintre aceste radare pentru a ne asigura că nu elimină radiotelescoapele dacă ar fi îndreptate unul către celălalt.
Când vine vorba de comunicații 5G, în stratosferă sau în spațiu, trebuie să priviți dincolo de 5G pentru a vedea stelele și Universul, astfel încât interferența dintre acestea este mult mai greu de evitat. Zonele radio silențioase pot fi utilizate astfel încât aceste lucruri să nu interfereze cu telescoapele de la sol. Dar 5G prevede acum operațiuni pe platforme de stratosferă care se află la 20 de kilometri și de la sateliți.
De exemplu, nou mega-constelații de la SpaceX și OneWeb sunt lansate pentru a face comunicații wireless în bandă largă la frecvențe radio. Dar s-a dovedit că unii dintre acești sateliți erau extrem de luminoși și dintr-o dată alergau prin cer și distrugând fotografia astronomică. Din această cauză, astronomii optici - pentru prima dată - au trebuit să se confrunte cu aceleași probleme de constelație de satelit cu care s-au confruntat radioastronomii. În ceea ce privește acest lucru, proiectanții constelațiilor nu s-au gândit la protejarea lucrărilor astronomice.
Prin urmare, IUCAF îi ajută acum pe astronomii optici care se ocupă de reflecții solare strălucitoare prin satelit, similar cu modul în care îi ajutăm pe astronomii radio de mult timp.
Ați menționat o mulțime de activități care se desfășoară în spațiu. Există soluții posibile care sunt discutate?
La sol, am creat zone de liniște radio. Primul dintre acestea, Zona Națională Liniștită Radio în SUA, care se află în jurul Observatorului Băncii Verzi, a fost creat în 1957. A fost format împreună cu observatorul în sine.
În prezent, nu există protecție împotriva transmisiilor prin satelit în zonele de liniște radio. Următoarea mare inițiativă pentru radioastronomie este realizarea recunoașterii internaționale a zonelor radio-liniștite pentru a proteja operațiunile care există în interiorul lor.
În spațiu, există acorduri de coordonare cu radarele și cu sateliții, dar sunt oarecum mai puțin generale. Acestea privesc doar părți limitate ale spectrului. Când creați o zonă radio silențioasă la sol, puteți încerca să coordonați toate interferențele terestre la toate frecvențele, dar în spațiu, spre deosebire de sol, ne ocupăm de fiecare caz particular de întrerupere a frecvenței pe măsură ce apare și folosim limitele curente protecțiile pe care le avem.
Cum acționează IUCAF pentru a produce schimbări?
La ITU-R participăm la toate nivelurile sub cel mai înalt nivel pentru a influența conținutul. Întrucât IUCAF a participat atât de mult timp, cred că există un mare respect pentru aceasta și, astfel, opiniile noastre sunt luate foarte în serios.
În afara ITU-R, încercăm să obținem protecții suplimentare implementate prin intermediul Biroul ONU pentru afaceri spațiale (UNOOSA) Subcomitetul pentru utilizările pașnice ale spațiului cosmic (COPUOS).
De asemenea, influențăm schimbarea prin ateliere, iar cea mai recentă a avut loc în octombrie anul trecut. La aceasta, IUCAF a participat cu grupuri mari de astronomi. Atelierul a fost pe "Cer întunecat și liniștit'- unde am luat în considerare toate presiunile care sunt exercitate asupra opticii și radioastronomiei. Cu asta, am venit cu un set de recomandări care au fost condensate în intrări pentru COPUOS, care urmează să se întâlnească în aprilie pentru a analiza lărgirea protecțiilor limitate pentru astronomie.
Acestea sunt genurile de lucruri care privesc radioastronomia în acest moment și acestea sunt doar câteva exemple ale modului în care IUCAF abordează problemele alocării frecvenței.
Fotografie de Kevin Quezada on Unsplash
