發布日期 2025 年 03 月 02 日 0:00 | 作者 台北 天文館 | 

人為訊號對無線電天文學是個重大問題，人類於無線電波段十分嘈雜，除了廣泛用於各類通訊，許多科技產品也是訊號來源，從電器設備、電力線路，到引擎點火系統，皆會產生無線電干擾。干擾偶爾會產生有趣問題，最著名案例，或許是微波爐曾在無線電望遠鏡數據產生奇怪訊號。美國布朗大學（ Brown University ）最近發現另一個神祕訊號，可能有助改善電波天文學干擾處理。

這次的訊號來自電視廣播，訊號本身並不奇怪，奇怪的是， 2013 年澳洲偏遠沙漠地區的「默奇森廣域陣列」（ Murchison Widefield Array ， MWA ）偵測到這個訊號，這地區卻為無線電寂靜區（ radio quiet zone ），嚴格禁止一切人造無線電訊號，不允許任何可能洩漏無線電波的設備，所有設施都裝在法拉第籠內，任何進入車輛也必須用柴油引擎。然這次電視廣播訊號卻清楚出現在望遠鏡數據。科學家第一反應就是：「這個訊號可能經過飛機反射」，多年許多人懷疑這訊號可能是飛機反射電視廣播，科學家終於有機會確認理論。

▲ 默奇森廣域陣列的其中一隅。

科技日益發展的時代，無線電波頻干擾越來越難避免，最嚴重挑戰來自大規模人造衛星。近年大量低軌衛星升空，部分衛星發現會洩漏無線電波，甚至干擾天文學專用頻段。地面無線電寂靜區雖然能保護天文望遠鏡免受地面干擾，但尚無任何方法阻擋天上訊號。之前難分離污染訊號，科學家通常直接捨棄人為干擾後數據。然無線電「污染」越來越嚴重，這方法不再可行。

科學家認為，如果能分離飛機反射電視訊號，就可能發展出追蹤干擾訊號的技術，再剔除雜訊，保留有價值的天文觀測數據。為了分析默奇森廣域陣列偵測到的訊號，研究員採兩種方法精煉數據：

近場修正（ Near-field corrections ）：無線電望遠鏡通常觀測深空，近場修正能強化較近目標的聚焦能力，更清晰解析地球附近訊號來源。

波束成形（ Beamforming ）：讓望遠鏡更準確調整訊號方向性，特別適用修正近場曲線波形。

用這兩種方法，研究員確定訊號來自 11.7 公里高空、時速 792 公里的飛機巡航時反射的電視電波，甚至追蹤到訊號頻率，來自澳洲「Seven Network」數位電視頻道。但公開飛航紀錄未遠至 2013 年，無法確定哪架飛機造成反射，但研究已證明，科學家可從數據分離人造干擾訊號，拯救原本可能丟棄的天文數據。

將來無線電干擾或許會繼續惡化，但團隊發現，至少可預見的未來，地面無線電天文學仍有一線生機。論文發表於《澳洲天文學會期刊》（ Publications of the Astronomical Society of Australia ）。

Mystery of Weird Signal Detected in The Australian Desert Finally Solved

（本文由 台北天文館 授權轉載；圖片來源： MWA Telescope ）