Ассоциация Научный комитет по распределению частот для радиоастрономии и космических наук (IUCAF), созданная в 1960 году, работает в области управления использованием спектра от имени пассивных радионаук, таких как радиоастрономия, дистанционное зондирование, космические исследования и метеорологическое дистанционное зондирование. Задачей IUCAF является изучение и согласование требований к распределению радиочастот, установленных вышеупомянутыми науками, и доведение этих требований до сведения национальных и международных органов, ответственных за распределение частот.
IUCAF стремится к тому, чтобы вредные излучения других радиослужб не мешали вышеуказанным наукам. IUCAF особенно обеспокоен радиопередачами с самолетов, космических аппаратов и наземных телекоммуникационных служб.
IUCAF имеет официальный статус организации без права голоса в Международном союзе электросвязи (МСЭ), расположенном в Женеве, Швейцария; он является членом сектора ITU-R.
Созданный двумя членами ISC, Международный астрономический союз (МАС) и Международный союз радионауки (URSI) вместе с Комитет по космическим исследованиям (КОСПАР), IUCAF недавно отпраздновал свое 60-летие.th летие.
Мы поговорили с председателем комитета Харви Листом о достижениях IUCAF, целях и будущих проблемах радионауки.
Как работает IUCAF?
Большая часть того, что делает IUCAF в качестве члена сектора ITU-R, — это высказывания из зала ITU-R при обсуждении вопросов регулирования спектра.
Основное внимание IUCAF уделяет радиоастрономии, но у него также есть сегмент космической науки. Однако у ученых-космонавтов есть специальные космические агентства, которые представляют их в ITU-R, тогда как у радиоастрономии до недавнего времени в основном был только IUCAF.
IUCAF также является наблюдателем в других международных организациях, таких как Группа координации космических частот (SFCG) который организован операторами спутниковой службы исследования Земли в МСЭ-R для спутникового зондирования Земли.
IUCAF в основном действует как зонтичная организация высокого уровня, которая позволяет радиоастрономии выражать себя на международных форумах.
Как вы попали в IUCAF?
В обычной жизни я несколько пожилой астроном — занимаюсь радиоастрономией, до сих пор публикуюсь и провожу исследования. я работаю в Национальная радиоастрономическая обсерватория в Шарлоттсвилле, штат Вирджиния. Почти 20 лет назад мы расширили наше участие в управлении использованием спектра и создали позицию, формализовавшую то, чем обсерватория долгое время занималась в более неформальной обстановке.
Объем деятельности в области управления использованием спектра начал нарастать. Я вмешался, потому что был сильно вовлечен в десятилетнее судебное дело, касающееся Зеленый Банк Телескоп, в котором я был техническим консультантом нашего юриста.
С тех пор, как я начал, многое изменилось в управлении использованием спектра – то, что случалось раз в десятилетие, теперь происходит регулярно.
Каковы некоторые из ключевых достижений IUCAF?
Я думаю, что реальными материальными достижениями IUCAF за последнее время стали несколько международных соглашений, устранивших помехи из различных сегментов радиочастотного спектра. Например, был подписано одно соглашение Российская глобальная навигационная спутниковая система (ГЛОНАСС), это было очень важно, так как в конечном итоге ГЛОНАСС перестал мешать очень важному радиоастрономическому диапазону.
IUCAF также собирается подписать еще одно соглашение с ЕКА относительно эксплуатации радиостанции 94 ГГц. Радар профилирования облаков EarthCARE (CPR). По этому соглашению радар не будет вести передачу над радиоастрономическими площадками. Если бы это было так, то радиоастрономические приемники и радары потенциально могли бы указывать друг на друга, а орбитальные радары были бы достаточно мощными, чтобы мгновенно сжечь радиоастрономические приемники.
В прошлом мы также создали защищенные полосы частот, предназначенные для научных целей, которые первоначально использовались в радиоастрономии, но теперь также используются в дистанционном зондировании для измерения глобального потепления и изменения климата. Сюда входят измерения влажности почвы, солености океана и скорости ветра.
Каковы некоторые из приоритетов IUCAF на ближайшие годы?
Многое происходит в коммерческом использовании радиочастот в результате развития технологий и наличия огромных сумм денег, вливаемых в радиосвязь. Например, США только что выставили на аукцион использование 300 мегагерц на частоте 3.6 гигагерца. Это в основном 10% спектра, и на аукционе было потрачено 81 миллиард долларов..
Системы, которые сейчас внедряются в радиосвязь, гораздо более сложны, используют гораздо больше частот и полос пропускания и потребляют больше спектра. Это противостоит радиоастрономии, потому что эта технология сильно заполняет радиоспектр.
Одним из примеров этой новой технологии является 5G. Он использует частоты всего радиоспектра для самых разных целей и требует высокого уровня подключения и широкополосной связи с высокими скоростями.
Еще одна насущная проблема, касающаяся радиоастрономии, — коммерциализация картографирования Земли. Радары с синтезированной апертурой (SAR), которые теперь увеличатся с нескольких до нескольких сотен.
Эти радары и радиотелескопы будут очень редко указывать друг на друга, но если бы они это сделали, последствия для радиоастрономии были бы настолько катастрофическими, что мы должны были бы принять меры предосторожности. Вот почему у нас есть соглашения об использовании некоторых из этих радаров, чтобы убедиться, что они не уничтожат радиотелескопы, если они будут указывать друг на друга.
Когда дело доходит до связи 5G, в стратосфере или в космосе, вам нужно смотреть за пределы 5G, чтобы увидеть звезды и Вселенную, поэтому избежать помех от них гораздо сложнее. Можно использовать зоны радиомолчания, чтобы эти вещи не мешали работе телескопов с земли. Но 5G теперь предусматривает работу на стратосферных платформах, находящихся на расстоянии 20 километров, и со спутников.
Например, новый мега-созвездия от SpaceX и OneWeb запускаются для осуществления широкополосной беспроводной связи на радиочастотах. Но оказалось, что некоторые из этих спутников были чрезвычайно яркими, и вдруг они пронеслись по небу и уничтожение астрономической фотографии. Из-за этого оптические астрономы впервые столкнулись с теми же проблемами спутниковых созвездий, с которыми сталкивались радиоастрономы. В связи с этим создатели созвездий не подумали о защите астрономической работы.
Таким образом, IUCAF теперь помогает оптическим астрономам, которые имеют дело с яркими солнечными отражениями от спутников, подобно тому, как мы долгое время помогали радиоастрономам.
Вы упомянули о многих мероприятиях, происходящих в космосе. Обсуждаются ли возможные решения?
На земле мы создали зоны радиомолчания. Первый из них, т. Национальное радио Тихая зона в США, который находится вокруг обсерватории Грин-Бэнк, был создан в 1957 году. Он образовался вместе с самой обсерваторией.
В настоящее время нет защиты от спутникового вещания в зонах радиомолчания. Следующей крупной инициативой в области радиоастрономии является достижение международного признания зон радиомолчания для защиты проводимых в них операций.
В космосе существуют соглашения о координации с радарами и спутниками, но они менее общие. Они касаются только ограниченных частей спектра. При создании зоны радиомолчания на земле можно попытаться согласовать все наземные помехи на всех частотах, но в космосе, в отличие от земли, мы справляемся с каждым конкретным случаем прерывания частоты по мере его возникновения и используем ограниченный в настоящее время средства защиты, которые у нас есть.
Как IUCAF добивается изменений?
В МСЭ-R мы участвуем на всех уровнях ниже самого высокого, чтобы влиять на контент. Поскольку IUCAF участвует так долго, я думаю, что его очень уважают, и поэтому к нашему мнению относятся очень серьезно.
За пределами МСЭ-R мы пытаемся внедрить дополнительную защиту через Управление ООН по вопросам космического пространства (УВКПООН) Подкомитет по использованию космического пространства в мирных целях (КОПУОС).
Мы также влияем на изменения посредством семинаров, последний из которых был проведен в октябре прошлого года. В нем участвовал IUCAF с большими группами астрономов. Семинар был на 'Темное и тихое небо' — где мы рассмотрели все нагрузки, оказываемые на оптическую и радиоастрономию. При этом мы придумали набор рекомендаций которые были сведены воедино для COPUOS, который собирается собраться в апреле, чтобы рассмотреть вопрос о расширении ограниченной защиты астрономии.
Это то, что сейчас касается радиоастрономии, и это всего лишь несколько примеров того, как IUCAF решает вопросы распределения частот.
Фото Кевин Кесада on Unsplash
