早已死去的卫星突然发出强烈的无线电信号，让天文学家感到困惑

热门资讯 2025年07月01日 09:00 1 admin

西澳大利亚州的 ASKAP 射电望远镜从 1967 年停止工作的 NASA 卫星接收到了一个强大的射电信号。

美国有线电视新闻网（CNN—澳大利亚的天文学家在 6 月中旬捕捉到了一个奇怪的无线电信号——一个靠近我们星球的信号，其强度如此之大，以至于有一瞬间，它超过了天空中的其他一切。随后对其来源的寻找引发了围绕地球轨道上日益严重的碎片问题的新问题。

不过，起初，研究人员认为他们观察到的是异国情调的东西。

“我们都很兴奋，以为我们在地球附近发现了一个未知的天体，”西澳大利亚科廷大学科廷射电天文研究所（Curtin University's Curtin Institute of Radio Astronomy）的副教授克兰西·詹姆斯（Clancy James）说。

詹姆斯和他的同事们正在查看的数据来自 ASKAP 射电望远镜，这是位于 Wajarri Yamaji 县的 36 个碟形天线阵列，每个天线大约有三层楼高。通常，该团队会在数据中搜索一种称为“快速射电暴”的信号，即从遥远星系中爆发出的能量闪光。

“这些是无线电（波）中非常强大的爆炸，持续时间约为一毫秒，”詹姆斯说。“我们不知道是什么产生了它们，我们正在努力找出答案，因为它们确实挑战了已知的物理学——它们太亮了。我们还试图用它们来研究宇宙中物质的分布。

詹姆斯说，天文学家认为这些爆发可能来自磁星。这些天体是具有强大磁场的死星的非常密集的残余物。“磁星完全、完全疯狂，”詹姆斯说。“它们是在某物变成黑洞之前，你能在宇宙中得到的最极端的东西。”

但信号似乎来自离地球非常近的地方——如此之近，以至于它不可能是天文物体。“我们能够计算出它来自大约 4,500 公里（2,800 英里）之外。我们得到了这颗名为 Relay 2 的旧卫星的精确匹配——你可以查阅数据库，找出任何给定卫星应该在哪里，而且附近没有其他卫星，”詹姆斯说。

“我们都对此感到失望，但我们想，'等一下。到底是什么产生了这个？

巨大的短路

美国宇航局于 1964 年将实验性通信卫星 Relay 2 送入轨道。它是 Relay 1 的更新版本，两年前升空，用于在美国和欧洲之间传递信号，并转播 1964 年东京夏季奥运会。

仅仅三年后，随着任务的结束，它的两个主要仪器都坏了，Relay 2 已经变成了太空垃圾。从那以后，它一直漫无目的地绕着我们的星球运行，直到詹姆斯和他的同事们将它与他们在 6 月 13 日检测到的奇怪信号联系起来。

但是，一颗报废的卫星在沉寂了几十年后会突然复活吗？

为了试图回答这个问题，天文学家们写了一篇关于他们分析的论文，定于周一发表在《天体物理学期刊快报》（The Astrophysical Journal Letters）杂志上。

当他们看到望远镜渲染的图像（数据的图形表示）模糊时，他们意识到信号的来源不是遥远的银河系异常，而是附近的东西。

上图是模糊的图像，让天文学家们摸不着头脑，信号是中心的一个亮点。

马尔辛·格洛瓦茨基

詹姆斯说：“我们得到这种模糊图像的原因是（源）在天线的近场——在几万公里内。“当光源靠近天线时，它到达外部天线的时间会晚一些，并产生弯曲的波前，而不是在非常远的地方产生平坦的波前。”

不同天线之间数据的这种不匹配导致了模糊，因此为了消除它，研究人员消除了来自外部天线的信号，只有利于望远镜的内部，该部分分布在澳大利亚内陆约 2.3 平方英里处。

“当我们第一次检测到它时，它看起来相当虚弱。但是当我们放大时，它变得越来越亮。整个信号约为 30 纳秒，或 300 亿分之一秒，但主要部分仅为 3 纳秒左右，这实际上是我们仪器所能看到的极限，“詹姆斯说。“这个信号比我们（仪器）探测到的所有其他无线电数据亮大约 2,000 或 3,000 倍——它是迄今为止天空中最亮的东西，高出数千倍。”

对于是什么导致了如此强大的火花，研究人员有两种想法。詹姆斯说，罪魁祸首可能是卫星金属表皮上的静电积聚，静电突然释放出来。

“你从航天器表面的电子堆积开始。由于电子的积累，航天器开始充电。它会一直充电，直到有足够的电量使航天器的某些部件短路，然后你会突然得到火花，“他解释说。“这和你在地毯上摩擦脚，然后用手指刺激你的朋友完全一样。”

一个不太可能的原因是微陨石的撞击，微陨石是一种大小不超过 1 毫米（0.039 英寸）的太空岩石：“微陨石撞击航天器时（同时）以每秒 20 公里或更高的速度飞行，基本上会将撞击产生的（产生的）碎片变成等离子体——一种非常热的密度气体，”詹姆斯说。“这种等离子体可以发射一小波无线电波。”

然而，根据这项研究，这种微陨石相互作用需要严格的环境发挥作用，这表明它是原因的可能性较小。“我们确实知道（静电）放电实际上可能非常普遍，”詹姆斯说。“就人类而言，他们一点也不危险。但是，它们绝对可以损坏航天器。

NASA 于 1964 年发射了通信卫星 Relay 2。三年后，Relay 2 的任务结束了。

混淆的风险

由于这些放电难以监测，詹姆斯认为，无线电信号事件表明，地面无线电观测可以揭示“卫星上发生的奇怪事情”——研究人员可以使用更便宜、更容易制造的设备来搜索类似事件，而不是他们使用的大型望远镜。他还推测，由于 Relay 2 是一颗早期的卫星，因此它所用的材料可能比现代卫星更容易产生静电荷，而现代卫星在设计时就考虑到了这个问题。

但是，意识到卫星会干扰银河系的观测也带来了挑战，并增加了太空垃圾构成的威胁清单。自太空时代开始以来，已有近 22,000 颗卫星进入轨道，其中一半多一点仍在运行。几十年来，报废的卫星已经碰撞了数百次，形成了厚厚的碎片区域，并产生了数百万个以高达每小时 18,000 英里的速度运行的微小碎片。

“我们试图看到基本上从宇宙中向我们袭来的纳秒级物质爆发，如果卫星也能产生这种现象，那么我们将不得不非常小心，”詹姆斯说，他指的是将卫星爆发与天文物体混淆的可能性。“随着越来越多的卫星升空，这将使这种实验变得更加困难。”

康奈尔大学乔治·费尔德斯坦天文学教授詹姆斯·科尔德斯（James Cordes）表示，詹姆斯和他的团队对这一事件的分析是“全面而明智的”，他没有参与这项研究。“鉴于静电放电现象已经为人所知很长时间了，”他在给CNN的一封电子邮件中写道，“我认为他们的解释可能是正确的。我不确定论文中作为替代方案提出的微流星体想法是否相互排斥。后者可能会触发前者。