

美国国家射电静默区(NRQZ)是一个占地 13,000 平方英里的矩形区域,覆盖了马里兰州最南端的西端,西弗吉尼亚州东部的阿勒格尼山脉,以及弗吉尼亚州中部的蓝岭山脉。该区域的设立是为了保护 NRQZ 深处的关键政府设施免受无线电干扰,其中包括位于西弗吉尼亚州绿岸的绿岸天文台。在距离天文台 20 英里半径范围内限制最为严格,涉及对 Wi-Fi 和蜂窝网络服务的限制,以及在接近天文台本身时禁止使用除柴油动力车辆以外的所有车辆。
世界上最大的全方位可控射电望远镜——罗伯特·C·伯德绿岸望远镜,在绿岸运行,其工作需要无线电静默。这架望远镜已发现了从梅西耶 62 星团中的三颗毫秒脉冲星到迄今为止发现的最重中子星PSR J0740+6620的一切。这些发现之所以成为可能,得益于该望远镜以及天文台其他三架射电望远镜的极端灵敏度。然而,这些高度灵敏仪器的缺点是它们能够探测到任何无线电传输——无论是来自数码相机、智能手机,还是汽油车的火花塞。因此,就有了这些限制。
NRQZ 中的电动汽车
这就引出了电动汽车及其维持运行的基础设施。对于 NRQZ 的大部分区域——美国州际公路 81、79 和 64 穿过这些区域——电动汽车车主可能甚至都没有意识到自己身处美国这个特殊区域。这些车辆是否会因为其电动机发出的无线电频率干扰绿岸天文台的工作,而面临与该特殊区域深处汽油动力汽车类似的问题?
“天文台园区内有电动汽车,”天文台新闻和信息经理 Jill Malusky 说。“我们的一些员工拥有电动汽车。园区内有两个公共充电站。附近也有一些充电站。我们这里大约有 45 分钟车程的地方有一个更大的滑雪胜地,名叫 Snowshoe Ski Resort,那里有电动汽车充电站。”
Malusky 补充说,绿岸并不像一些报道所暗示的那样偏僻;每年约有 50,000 名游客参观天文台,以了解射电天文学和 NRQZ。她说,绿岸天文台的公共区域欢迎所有车辆,包括电动汽车。但就像纯汽油动力汽车一样,电动汽车、插电式混合动力汽车和普通混合动力汽车不能靠近射电望远镜周围 1.5 英里的半径范围。原因是柴油车产生的无线电干扰不如火花塞和电动机。取而代之的是,游客可以徒步或骑自行车走一条通往 NRQZ 最安静区域的小径,或者乘坐柴油动力巴士。
然而,地面上仍有一个潜在的担忧:柴油车可能被淘汰生产的那一天。随着越来越多的制造商致力于实现全电动化,要找到维持绿岸柴油车运行所需的零部件可能会变得越来越困难。届时会怎样?
“在进行维护时,我们通常会关闭我们最大的望远镜,”Mulasky 说。“我们大多数时候都会关闭所有设备;维护期间我们无法进行观测。所以,我们只会那样做。我们会改变维护方式,关闭所有设备,提前做好计划,然后让那些电动汽车在完成后移走,再重新开启所有设备。”
谁住在静默区?
然后是绿岸本身,这是一个拥有 200 人的小型人口普查指定社区——包括许多绿岸天文台的员工——这里有公共图书馆、消防部门和一所小学。Mulasky 说,关于这个社区及其与现代技术关系的大多数故事都相当复杂。
“数以万计的人居住在静默区,但他们并不知道,”Malusky 说,“因为静默区的工作方式主要影响的是工业。这里有手机信号。有 Wi-Fi。有你能想到的所有现代便利设施。我们监测静默区的唯一方式是当有新的手机信号塔或某种‘嘈杂’或强大的新技术出现时,我们的工程师会与他们合作,确保其信号远离我们的望远镜。
“当地仍然存在一些关于我们为何如此安静或如此隔绝的误解,”Mulasky 说。“这是一个混合因素,‘我们拥有这个利用国家射电静默区的科学设施’,并且[绿岸]是一个非常小、偏远、乡村的阿巴拉契亚小镇;我们缺乏资源。我们没有很多会进入该地区以提供更多资源的商业或工业。”
Mulasky 表示,地面上的大多数事物都不会影响天文台。相反,是天空中物体,如卫星和飞机的无线电通信,目前对绿岸天文台产生了最大的影响。因此,在国家科学基金会的帮助下,天文台在大约两年前创建了国家射电动态区,与这些空中通信的工程师合作,以缓解望远镜与上方无线电波长之间可能出现的任何并发症,主要是通过让过往的卫星和飞机短暂关闭其无线电。
Mulasky 补充说,生活在一个一切事物都在不断传输无线电信号的世界里,意味着需要在任何可能的地方进行创新,包括软件。天文台的软件工程师正在开发过滤器和程序,这些程序可以识别智能手机和智能手表等设备造成的干扰,并将其过滤掉。
“射电天文学不仅涉及你认为是传统科学家甚至需要技术人员进行实际工作的领域,”Mulasky 说。“其中还涉及大量的软件和编程。在过去的几年里,我们的软件团队一直在尝试思考各种‘过滤器’或可以使用软件程序来检测我们正在谈论的任何事物造成的干扰,然后将其过滤掉。我们还没有这项技术,但我们知道它很重要。我们现在正在努力,我敢说 20 年后,我们肯定会有。像[过滤无线电干扰]这样的问题不应该需要 20 年才能解决。”
也许到那时,NRQZ 会成为一个更安静的地方,电动汽车在道路上穿梭,风声偶尔打破寂静,偶尔还能听到柴油发动机的轰鸣声。