最擔心微波爐的是……電波天文學家？！

2016/11/14 |

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文／胡佳伶

利用可見光觀測的天文學家最討厭光害了，但電波天文學家的煩惱可不太一樣，他們得要擔心微波爐、除草機器人，甚至連 Wi-Fi、手機、電視、廣播訊號都會影響到他們的觀測！

用微波爐熱午餐發現的新天體！

偵測到「佩利頓」信號的帕克斯電波望遠鏡，直徑有64公尺。圖 / Credit : CSIRO

ㄅˋ 偵測到「佩利頓」信號的帕克斯電波望遠鏡，直徑有 64 公尺。圖 / CSIRO

澳洲帕克斯（Parkes）電波望遠鏡偵測到一種神祕的「佩利頓」（peryton）訊號，這種訊號和僅維持幾毫秒的快速電波爆發（FRBs）有些類似，可能與中子星坍塌或是星體合併有關。

帕克斯天文台所偵測到的「佩利頓」信號。圖 / By Petroff, E. et al.

天文學家展開追查，發現訊號幾乎都在午餐時出現。直到某天有位研究人員在廚房裡微波午餐，卻沒耐性等微波爐停止，就打開微波爐的門，就在那個那一個瞬間，望遠鏡也探測到了佩利頓訊號……。於是天文學家裝設電波監測器反覆測試後，得到了以下結論：

「只要望遠鏡剛好對向這個角度時，有人太早打開微波爐的門，就會探測到佩利頓信號！」

圖／Chris Kelly＠flickr, CC BY 2.0

嗯，這給我們的啟示是：使用微波爐務必要等停止運轉後再打開，否則可能會發現意想不到的新天體！整起事件看來有些烏龍，但認真的天文學家還就此在《皇家天文學會月報》（Monthly Notices of the Royal Astronomical Society）發表了一篇論文呢！

論文中指出「只要望遠鏡剛好對向這個角度時，有人太早打開微波爐的門，就會探測到佩利頓信號！」。圖／《臺北星空》提供

天文學家抗議 iRobot 研發除草機器人

電波天文學家不但要擔心微波爐，連掃地機器人也得操心！以掃地機器人聞名的 iRobot公司研發的除草機器人，引起電波天文學家的不滿。美國國家電波天文台（National Radio Astronomy Observatory，簡稱 NRAO）為此在美國聯邦通訊委員會（Federal Communications Commission，簡稱 FCC）與 iRobot 進行激烈的辯論。

iRobot 公司所生產的掃地機器人。圖 / iRobot

原來這是因為 iRobot 公司向 FCC 申請批准使用一個特定的無線電頻段，以用作限制除草機器人活動範圍的虛擬牆。沒想到他們所申請的發射頻率，恰巧是在 6240 – 6740 MHz ── 天文學家利用電波望遠鏡監測太空中甲醇訊號的波段，而甲醇訊號被認為與恆星形成區域有關。NRAO 在寫給 FCC 的公開信中，呼籲不要核准 iRobot 公司的申請，他們在信裡寫道：

「NRAO 所屬的電波望遠鏡正在繪製宇宙地圖，以極高精度測量恆星形生區的距離，探尋星系的演化歷程。」

iRobot 公司提出了應對方案──他們在使用手冊中加了一項：「消費者僅限於居住區域使用」，他們認為這將能確保除草機器人不會出現在電波天文台附近。但美國國家電波天文台則認為這項條文的效果令人難以信服，根本無法限制居住在電波望遠鏡附近的居民使用此產品。iRobot 公司的律師曾經前往 NRAO，針對技術性問題進行溝通，當時天文學家就對此表示疑慮，但 iRobot 公司仍然向 FCC 提出頻段申請。

之後 NRAO 和 iRobot 雙方開始各自計算虛擬牆所採用的信號樁可能造成干擾的範圍大小，NRAO 計算的結果是 88.5 公里，而 iRobot 的計算結果則是 19.3 公里，他們並宣稱 NRAO 附近的大部分地區是沙漠和森林，並不是常會使用除草機器人的區域 ── NRAO 對此的評論則是：「愚蠢至極」。還好，FCC 的態度是「應採取一切可行措施，保護電波天文觀測不受干擾」。

iRobot所研發的除草機器人，利用信號樁形成的虛擬牆限制機器人的活動範圍。圖 / Credit : iRobot

iRobot 所研發的除草機器人，利用信號樁形成的虛擬牆限制機器人的活動範圍。圖 / iRobot

沒有手機、沒有 Wi-Fi 的小鎮

不少現代人有網路成癮症，隨時都在滑智慧型手機，每到一個地方就會先問問：有沒有 Wi-Fi 可以用？但你能想像在美國西維吉尼亞州，有個人口僅 147 人的綠堤鎮（Green Bank），這裡沒有電視、Wi-Fi、廣播電台，也無法使用手機、藍芽等無線電相關用品。只有急救醫療人員能夠使用無線電通訊器材，居民在外想打電話，只得使用小鎮上唯一的公用電話；想上網，只能用龜速的數據機撥接；甚至有警察在街上巡邏，阻止居民違法使用無線訊號。

直徑100公尺的綠堤電波望遠鏡，是全球最大的可操控電波望遠鏡。圖 / Credit : NRAO

直徑 100 公尺的綠堤電波望遠鏡，是全球最大的可操控電波望遠鏡。圖 / NRAO

你或許好奇什麼樣的人會想定居於此？對三十多名患有「電磁波過敏症」的居民來說，這兒可是天堂！他們無法承受手機訊號、無線網路以及其他電子產品產生的電磁波，身心產生嚴重的不適症狀。

美國聯邦通訊委員會在 1958 年，就將周邊 3 萬 4000 平方公里的區域劃為「國家電波靜止區」（National Radio Quiet Zone），禁用任何會釋放電波的裝置，這裡的山丘地形還能阻擋外來的電波訊號，確保電波望遠鏡的有效運作。美國國家電波天文台所建置的「綠堤電波望遠鏡」（Green Bank Telescope）就坐落在此，直徑達 100 公尺，是全球最大的可操控電波望遠鏡。

這裡是可以使用微波爐的，但綠堤電波望遠鏡的天文學家對此可是嚴陣以待，牢牢把它關在由銅特製的法拉第籠（Faraday cage）裡，以阻隔電磁波可能造成的干擾。

中國建全球最大電波望遠鏡「天眼」，遷徙近萬人

2015年12月16日FAST工程進展。圖 / 新華社記者歐東衢攝。版權：中國科學院國家天文台 FAST 工程

望遠鏡當然是越大越好，直徑 64 公尺的澳洲帕克斯電波望遠鏡、直徑 100 公尺的綠堤電波望遠鏡還不夠看。目前最大的單一鏡面電波望遠鏡是位在波多黎各的阿雷西波（Arecibo）電波望遠鏡，直徑達305公尺。這部望遠鏡在 1974 年向 2 萬 5000 光年外的球狀星團 M13 傳送給外星文明的訊息而聲名大噪，更是受好萊塢青睞，出現在電影 007 系列《黃金眼》的打鬥場面中。

但今（2016）年 9 月，中國的 500 米口徑球面電波望遠鏡（Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope，簡稱 FAST，亦稱「天眼」）即將完工並投入使用，望遠鏡選在貴州省平塘縣克度鎮金科村的大窩窪地興建，這裡有天然的喀斯特地形，有利工程進行；而且當地地處偏遠、遠離城市，擁有較佳的無線電環境。為了讓電波望遠鏡能有更良好的工作環境，中國搬遷周圍 5 公里內 2029 戶約 9110人，每人約可獲得 1.2 萬人民幣的補償，這樣的處置方式引來熱議，部分居民對賠償金額表達不滿。