Ինչպե՞ս և ինչու՞ են բջջային հեռախոսներն ու Wi-Fi-ը խանգարում տիեզերքի ուսումնասիրությանը

Գիտնականները, ովքեր որոշում են Երկրի ճշգրիտ դիրքը տիեզերքում, բախվել են անսպասելի խնդրի՝ բջջային հեռախոսների, Wi-Fi-ի և արբանյակային ինտերնետի ազդանշանները խանգարում են նրանց աշխատանքին: Այս չափումները, որոնք կատարվում են գեոդեզիայի գիտության միջոցով, անհրաժեշտ են արբանյակների աշխատանքի համար, որոնք ապահովում են նավիգացիա, կապ և Երկրի դիտարկում: Այս չափումների բանալին հեռավոր գալակտիկաներում գտնվող սև խոռոչներն են, սակայն նրանց թույլ ռադիոազդանշանները խեղդվում են ժամանակակից տեխնոլոգիաների աճող աղմուկի մեջ: Այս մասին պատմում է գեոդեզիստ Լյուսիա ՄակՔալլումը: Պատմում ենք, թե ինչու են սև խոռոչները կարևոր և ինչպես է մարդկությունը վտանգում կորցնել գլոբալ համակարգերի ճշգրտությունը:

Ինչու՞ են անհրաժեշտ սև խոռոչները

Արբանյակները դարձել են ժամանակակից կյանքի անբաժանելի մաս՝ սկսած սմարթֆոններում GPS-ից մինչև կլիմայի մոնիթորինգ, էներգացանցերի կառավարում և օնլայն բանկինգ: Որպեսզի դրանք ճիշտ աշխատեն, անհրաժեշտ է ճշգրիտ իմանալ նրանց դիրքը Երկրի նկատմամբ: Սակայն Երկիրը շարժվում է Արեգակի շուրջ, իսկ Արեգակը՝ գալակտիկայի միջով, ինչը պահանջում է կայուն կոորդինատների համակարգ:

Հեռավոր գալակտիկաների կենտրոններում գտնվող սև խոռոչները ամենակայուն և հեռավոր օբյեկտներն են, որոնք գիտնականներն օգտագործում են որպես հաշվարկի կետեր: Այս սև խոռոչները ռադիոալիքներ են արձակում՝ կլանելով աստղեր և գազ: Շատ երկար բազայով ինտերֆերոմետրիայի (VLBI) տեխնիկայի միջոցով ամբողջ աշխարհում ռադիոտելեսկոպների ցանցը ընդունում է այդ ազդանշանները՝ թույլ տալով առանձնացնել Երկրի սեփական պտույտն ու տատանումները արբանյակների շարժումից: Սա այսպես կոչված «գլոբալ գեոդեզիական շղթայի» հիմքն է, որն ապահովում է նավիգացիոն համակարգերի ճշգրտությունը:

Խնդիրը՝ տեխնոլոգիաների ռադիոաղմուկ

Սև խոռոչների թույլ ազդանշաններ ընդունելու համար գիտնականներն օգտագործում են ռադիոտելեսկոպներ, որոնք աշխատում են ռադիոհաճախականությունների որոշակի միջակայքերում՝ «ռադիոմայրուղու» այսպես կոչված «գոտիներում»: Այդ գոտիները խստորեն կարգավորվում են միջազգային համաձայնագրերով, և դրանցից մի քանիսը պահպանվում են ռադիոաստղագիտության համար: Սակայն վերջին տասնամյակներում մարդկային տեխնոլոգիաների ռադիոաղմուկը կտրուկ աճել է.

• Բջջային ցանցեր. Բջջային կապի վեց սերունդները (1G-ից մինչև 6G) զբաղեցրել են նոր հաճախականություններ:
• Wi-Fi. Անլար ցանցերն ավելացնում են խանգարումներ արդեն իսկ ծանրաբեռնված սպեկտրում:
• Արբանյակային ինտերնետ. Հազարավոր արբանյակներ, ինչպիսին Starlink-ն է, փոխանցում են ազդանշաններ, որոնք համընկնում են աստղագիտական դիտարկումների հետ:

Նախկինում ռադիոմայրուղին համեմատաբար ազատ էր, և գեոդեզիստները կարող էին օգտագործել աստղագիտական գոտիներից դուրս հաճախականություններ: Սակայն այսօր սև խոռոչների ազդանշանները, որոնք արդեն իսկ շատ թույլ են, հաճախ խեղդվում են տեխնոգեն խանգարումների հզոր ազդանշանների պատճառով: Սա սպառնում է արբանյակային համակարգերի ճշգրտությանը, որոնցից կախված են լոգիստիկան, նավիգացիան և նույնիսկ բանկային գործառնությունները:

Ինչու՞ է սա կարևոր

Առանց ճշգրիտ գեոդեզիական չափումների արբանյակները կարող են կորցնել կողմնորոշումը, ինչը կհանգեցնի խափանումների հետևյալ ոլորտներում.

• GPS նավիգացիա. Տեղորոշման մի քանի մետր սխալները կարող են խաթարել տրանսպորտի և լոգիստիկայի աշխատանքը:
• Կլիմայի ուսումնասիրություններ. Օրբիտալ արբանյակներից ստացված ոչ ճշգրիտ տվյալները կդժվարացնեն կլիմայի փոփոխությունների մոնիթորինգը:
• Տնտեսություն. Էներգացանցերում, օնլայն բանկինգում և գլոբալ մատակարարման շղթաներում խափանումները կարող են լուրջ հետևանքներ ունենալ:

Գիտնականների գնահատմամբ՝ նույնիսկ գեոդեզիայի ճշգրտության փոքր նվազումը կարող է արբանյակների դիրքավորման սխալները մեծացնել 10–20 սմ-ով, ինչը կարևոր է ժամանակակից տեխնոլոգիաների համար:

Ի՞նչ կարելի է անել

Գեոդեզիայի ճշգրտությունը պահպանելու համար գիտնականներն առաջարկում են մի քանի լուծումներ.

• Ռադիոհաճախականությունների ընդլայնում. Միջազգային ռադիոկոնֆերանսներում գեոդեզիստներին անհրաժեշտ են ավելի շատ պահպանված հաճախականություններ սև խոռոչների դիտարկումների համար:
• Ռադիոհաշտության գոտիներ. Կարևոր ռադիոտելեսկոպների շուրջ պաշտպանված գոտիների ստեղծում, որտեղ արգելված են Wi-Fi-ը և բջջային ազդանշանները:
• Համագործակցություն օպերատորների հետ. Արբանյակային ինտերնետի մատակարարների հետ աշխատանք՝ նրանց ազդանշանները տելեսկոպների վրա չուղղելու համար:
• Տեխնոլոգիական բարելավումներ. Ավելի զգայուն տելեսկոպների մշակում, որոնք կարող են ընդունել թույլ ազդանշաններ խանգարումների պայմաններում:

Այնուամենայնիվ, այս միջոցները պահանջում են գլոբալ համակարգում: Ռադիոհաճախականությունները կարգավորվում են ազգային մակարդակով, ինչը բարդացնում է խնդիրը, քանի որ գեոդեզիան օգտագործում է ամբողջ աշխարհում գտնվող տելեսկոպներ՝ ընդօրինակելով Երկրի չափսերով հսկայական տելեսկոպ:

Համատեքստ՝ ռադիոաղմուկ և գիտություն

Ռադիոխանգարումների խնդիրը նոր չէ: Դեռևս 1990-ականներին աստղագետները սկսեցին անցնել ավելի բարձր հաճախականությունների՝ բջջային կապի հայտնվելու պատճառով: Սակայն 2025 թվականին, արբանյակային խմբավորումների աճով (օրինակ՝ Starlink-ն ունի ավելի քան 6000 արբանյակ), իրավիճակը դարձել է կրիտիկական: Ըստ Միջազգային հեռահաղորդակցության միության (ITU) տվյալների՝ գիտության համար ռադիոհաճախականությունների սպեկտրը վերջին 20 տարում կրճատվել է 15%-ով:

X-ի հրապարակումները արտացոլում են գիտնականների և հանրության մտահոգությունները: Օգտատերերից մեկը գրել է. «Մենք կորցնում ենք տիեզերքը Wi-Fi-ի և 5G-ի պատճառով: Եթե չպաշտպանենք տելեսկոպները, նավիգացիան և գիտությունը կհայտնվեն վտանգի տակ»: Միևնույն ժամանակ, ոմանք կարծում են, որ նոր տեխնոլոգիաները, ինչպիսիք են ԱԲ-ով ազդանշանների մշակումը, կարող են օգնել առանձնացնել սև խոռոչների ազդանշանները աղմուկից:

Հեռանկարներ՝ գիտության և տեխնոլոգիաների հավասարակշռություն

Գիտնականները ընդգծում են, որ առաջին քայլը իրազեկության բարձրացումն է: Օգտատերերը հազվադեպ են մտածում, որ իրենց Wi-Fi-ը կամ սմարթֆոնը կարող են խանգարել հիմնարար գիտությանը: Ապագայում հնարավոր են հետևյալ լուծումները.

• ԱԲ ֆիլտրեր. Ալգորիթմներ, որոնք զտում են տեխնոգեն խանգարումները:
• Նոր տելեսկոպներ. Գործիքներ, որոնք աշխատում են այլընտրանքային հաճախականություններով կամ օգտագործում են քվանտային տեխնոլոգիաներ:
• Գլոբալ համաձայնագրեր. Միջազգային պայմանագրեր, որոնք պաշտպանում են աստղագիտական հաճախականությունները, ինչպես արվել է 1960-ականներին ռադիոաստղագիտության համար:

Առանց այս միջոցների գեոդեզիան վտանգում է կորցնել ճշգրտությունը, ինչը կսպառնա ժամանակակից կյանքի բազմաթիվ ասպեկտներին՝ նավիգացիայից մինչև գլոբալ մատակարարումներ: