图片源于：https://www.sciencealert.com/mystery-of-weird-signal-detected-in-the-australian-desert-finally-solved
人为信号是射电天文学面临的巨大问题。
在解决一个好奇的谜团的过程中，美国研究人员最近提出了一种可以更好地过滤我们自己无线电噪声与太空信号的方法。
人类在无线电波中发出的信号非常响亮。
我们使用无线电波进行各种通信；但我们的许多技术也是信号源，从电器和电力线到汽油发动机中的火花间隙点火装置，噪声无处不在。
这偶尔导致了一些有趣的问题，最著名的可能是一个微波炉产生的令人困惑的射电望远镜信号。
最近，布朗大学的科学家发现了另一个令人困惑的信号——这可能推动射电天文学的改进。
该信号来自一台电视机。
这不是令人困惑的地方。
令人困惑的部分在于，2013年检测到此信号的马彻森宽视场阵列位于澳大利亚偏远沙漠中的一个设计为无线电安静区的大区域，旨在防止人为的无线电干扰。
该区域内不允许任何可以发射无线电波的设备。
所有设施都位于法拉第笼建筑内。
任何驶入该区域的车辆必须使用柴油发动机。
然而，电视广播信号却大胆地穿越了天空。
“然后我们意识到，”布朗大学的物理学家Jonathan Pober说，“我们说，‘我敢打赌这个信号是从飞机反射回来的。’我们已经观察到这些信号近五年，几个人曾经建议这些信号是飞机反射电视广播的。
我们意识到我们可能真的能够确认这个理论。”
随着我们这个日益技术化的世界中无线电频率干扰变得越来越难以避免，射电天文学正面临着日益严峻的挑战。
一个潜在的问题是，成千上万的卫星被发射到低轨道卫星星座中，这些卫星数量巨大。
研究表明，其中一些卫星泄露出射电波，干扰了原本用于天文学的频段。
陆地上的无线电安静区可以屏蔽地面生成的干扰；但目前没有办法阻挡从空中发出的信号。
“天文学正面临生存危机，”Pober解释道。“人们越来越担心，甚至有报道说，天文学家可能很快无法进行高质量的射电观测，正如我们所知，这是由于卫星星座带来的干扰。
这对于像马彻森宽视场阵列这样的望远镜尤其具有挑战性，因为它同时观察整个天空。
我们无法将望远镜指向远离卫星的方向。”
以前，任何被人为无线电干扰污染的数据都被简单丢弃，因为很难隔离和提取污染信号。
但展望未来，这种解决方案已经不再可行。
Pober和他的同事、布朗大学的物理学家Jade Ducharme认为，如果他们能找到一种方法去隔离反射在经过飞机上的电视信号，他们便可能开发出一种方法来追踪干扰信号——运用该工具所需以提取信号并恢复可用的射电天文学数据。
为了表征马彻森宽视场阵列检测到的信号，研究人员使用多种方法来精炼数据。
第一种是近场修正技术，该技术对附近的物体施加更强的聚焦，而不是通常由射电望远镜进行的深空观察。
第二种技术是波束成形技术，它使马彻森宽视场阵列接收到的曲折近场信号得以更加清晰。
这两种技术结合在一起使研究人员识别出信号的源头是一架以11.7公里（38,400英尺）的高度和792公里（492英里）每小时的速度飞行的飞机。
他们甚至缩小了广播的来源——该频率与澳大利亚七号网络使用的数字电视频道相关联。
然而，他们未能识别出负责的飞机，因为公开的航班记录并未追溯到2013年。
但团队所能得出的结论表明，从数据中提取射频干扰是可能的，从而保留那些可能具有科学价值的观察结果，这些结果本来会被舍弃。
“这是使人类干扰信号可被减去的关键一步，”Pober说。“通过准确识别和移除干扰源，天文学家们可以保留更多观测数据，减少令人沮丧的数据损失，并增加重大发现的机会。”
未来的形势有多严重，这只会时间来证明。
但Ducharme和Pober的工作显示，至少在不久的将来，地面射电天文学可能仍有出路。
这项研究已在《澳大利亚天文学会会刊》上发表。
