劉博洋/中國科學院國家天文臺、西澳大學國際射電天文研究中心在讀博士
2017-09-26 17:08 來源：澎湃新聞
我們一直知道手機等電子產品會對射電望遠鏡的運行產生幹擾，所以服役中的射電望遠鏡都會對周邊的電磁設備進行管控。像我最近訪問的澳大利亞射電望遠鏡的扛把子帕克斯64米望遠鏡（Parkes Telescope）、澳大利亞望遠鏡密集陣（ATCA），都會在園區門口寫上「手機要關機或者調飛行模式，相機可以且歡迎使用」（下圖左下角）。
本文圖均為 微信公眾號：天文八卦學 圖（除署名外）而貴州的500米FAST望遠鏡更是在周圍幾公裡範圍內設置了法定的電磁寧靜區，禁止遊客在望遠鏡附近使用手機，而且比澳洲這邊望遠鏡更嚴格的是，連數位相機也禁了。不過在去年FAST剛落成時，不少眼尖的同學都發現，新聞圖片裡，遊客仍然在大喇喇的用手機和數位相機在拍照。
中新網 圖於是我們不禁有點困惑：這用來拍照的手機、數位相機什麼的，對FAST望遠鏡的運行到底有沒有影響？到底該不該管？
最近貴州大學的黃仕傑同學等人的一篇文章《FAST訪客電子設備電磁幹擾分析》針對這一問題做了個實驗。
文章首先約定了一個用來判斷是不是造成幹擾的依據：國際電信聯盟曾經發表過一個建議書《射電天文觀測保護閾值》（ITU-R RA.769），這份文件給出了各個頻率上射電觀測所需的「寧靜」對應的電磁輻射功率是多少。實驗中測得的幹擾信號頻譜將會和這份標準進行比對。這份標準大概是這樣（橫軸頻率，縱軸輻射強度）：
作者對三種電子設備做了實驗：手機、數位相機和平板電腦，具體來說是紅米2、尼康D7000和iPad air。測試首先在一個隔絕外界幹擾的微波暗室中，在1米距離上測量了這三種產品工作時的輻射強度；然後估計了在FAST望遠鏡周圍不同位置上，信號傳播到望遠鏡過程中的衰減。結合兩者，給出了幾種產品被帶到FAST附近時會對望遠鏡造成的幹擾強度。
結果如下：
在綜合樓，跟望遠鏡之間有兩座山阻擋，幹擾信號會被減弱70-140dB，也就是千萬倍到十萬億倍。結果在望遠鏡處收到的幹擾強度會是這樣：
手機、相機和iPad都是在高頻段衰減足夠多，減弱到了閾值以下；但在低頻處，都還是在閾值以上的，會對望遠鏡運行產生幹擾。值得注意的是，手機拍照和撥號產生的幹擾幾乎是一樣強的，而數位相機即使在待機狀態，也會在低頻段產生足以幹擾FAST運行的輻射。如果實驗沒有什麼本質的錯誤的話，這是一個很驚人的結論，這意味著澳大利亞這邊各種望遠鏡採用的「鼓勵照相」的政策是錯誤的，而FAST禁止手機和數位相機的政策是必要的。
在電子實驗室，只有一座山阻擋，幹擾信號被遮擋減弱的幅度更小，在所有頻段上都超出了閾值：
而在近鄰FAST的觀景平臺上，完全沒有障礙物阻擋幹擾源的輻射，只有三維空間中電磁波傳播時的自由衰減導致的輕微減弱，所以測試的幾樣產品均會對FAST產生重大的幹擾——超出閾值一萬倍以上。而且值得注意的是，以尼康D7000為實驗樣機的數位相機，比手機及iPad產生的幹擾還要強30dB也就是1000倍以上。
這項研究雖然測試的產品型號有限，不過多少有一定代表意義，可以說給FAST望遠鏡周邊的電磁管制政策提供了相當堅實的支撐。為了FAST高效的運行、及早實現科學產出，希望大家未來參觀FAST望遠鏡時，可以自覺完全關閉自己的手機、相機、手環、智能手錶等一切電子產品。
(本文來自澎湃新聞，更多原創資訊請下載「澎湃新聞」APP)
關鍵詞 >> FAST,手機,數位相機,射電望遠鏡,幹擾
相關推薦
評論（106）