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航天界新闻速递:神秘快速射电爆竟是失效美卫星信号?

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航天界  2025/06/26

第 1108期

新闻速递

这一事件起初被天文学家视为银河系之外的快速射电爆发(FRB),然而经过深入调查,最终证实它实际上源自一颗早已停止工作的美国卫星所发出的信号。

最初,这一信号由国际射电天文领域极为关键的大型望远镜项目——澳大利亚的“平方千米阵列探路者”(ASKAP)在2024年6月对南半球天际进行观测时发现。该无线电波的持续时间少于30纳秒,相较于多数快速射电暴而言要短得多,然而其强度却超越了所有其他信号。

这是在探寻遥远星系所发射的快速射电暴(FRB)的过程中意外发现的。澳大利亚斯威本科技大学的天体物理学家亚当·戴勒(Adam Deller)表示,尽管关于遥远星系中FRB的存在人们已经知晓了近20年,但我们对于FRB的产生机制仍然一知半解。众多理论普遍认为,这些FRB可能源自高度磁化的中子星。

该信号源最终锁定在1964年发射的“中继2号”卫星上,这颗卫星是NASA中继通信计划中的一部分。它的重量为184公斤,运行在距离地面1961至7540公里的中地球轨道上,直至1967年完全停止工作。

自2007年首次探测到首个快速射电暴(FRB)以来,天文学家已陆续发现了超过1000起类似现象。这些被称为宇宙中“最为迷人且奇特”的信号之一的事件,往往源自于距离我们91亿光年之遥的宇宙深处。其中,最近的一个FRB源,同时也是银河系内唯一的此类源,其距离被估算为大约3万光年。值得注意的是,当该FRB事件被ASKAP望远镜探测到时,中继2号卫星与地球之间的距离仅有4500公里。

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FRB随机出现动画演示

(图源:NRAO Outreach )

误判是如何产生的呢?这就像手机摄像头难以对准近距离的物体一般。爱丁堡大学的天文学家马尔钦·格洛瓦茨基(Marcin Glowacki)这样阐述道,当中继2号卫星发射信号之际,ASKAP设备恰好正在扫描卫星所在的天空区域。

这颗卫星究竟是如何发送信号的?它已经停止运作长达58年之久,即便在它功能正常期间,也无法在如此短暂的时间内产生这样的无线电脉冲。

中继2号是如何发出这种信号的?这个问题提得相当精准。我们对此一无所知。一种可能的解释是静电放电,也就是ESD,它类似于在地毯上摩擦脚后对他人进行电击时产生的火花状闪光。此外,还有观点认为,在ASKAP观测卫星所在的天空区域,可能是一颗微流星撞击了该卫星,从而产生了带电的等离子体云。

航天器在穿越大气层上方的电离气体或等离子体时,会因摩擦而带上电荷。当电荷积累到一定程度,便可能引发火花。新型航天器采用了能够减少电荷积累的材料,然而在发射中继2号时,人们尚未意识到这一问题的严重性。或许正是因为这艘航天器年代久远,才导致了如此剧烈的火花产生。

这种说法存在不足之处:首先,火花一般会维持数十微秒乃至更长时间,而这个信号的持续时间却短了1000多倍;其次,航天器在积累电荷和产生火花的现象通常出现在太阳活动频繁的时期,同时地球的磁层也会受到太阳活动的影响,然而,当中继2号卫星发出所谓的“假FRB”信号时,磁层却显得异常宁静。

关于微流星撞击理论,一颗仅有22微克重的微流星或许能引发那样的亮光,然而由此引发的信号应当是微秒级别的,而非毫秒级别的;同时,该卫星在遭受石块撞击之际,恰好被ASKAP所探测,其发生的概率大约仅为1%左右。

我们更倾向于认同静电放电的成因,毕竟阿雷西博望远镜曾对GPS卫星接收到的相似信号进行过观测,尽管其持续时间比中继2号信号多出1000倍。然而,澳大利亚科廷大学射电天文研究所的研究员克兰西·詹姆斯表示,我们尚不能对此做出确切的确证。

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微流星撞击中继2号卫星示意图

(图源:Robert Lea )

新闻来自Space.com:

罗伯特·利,天文学家原本认为那神秘的无线电脉冲源自浩瀚的宇宙深处,然而实际上,它却是由一颗已经失效的NASA卫星发出的。

天文学家原本认为那神秘的无线电脉冲来自浩瀚的宇宙深处,但事实竟然是一颗已故的NASA卫星发出的。

原因老卫星发射强大信号死亡_为什么最近卫星发射老是失败_

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