业余爱好者如何捕捉到意外信号
当加拿大业余卫星追踪者 Scott Tilley 在一天深夜将他的无线电调到一个不常用的频段时,他本以为会一无所获。相反,他在本该静默的地方记录到了稳定的下行链路信号。他在与其他观察员核对位置后发现,该信号来自 SpaceX 公司在 Starshield 计划下运行的一组卫星——这是该公司服务于美国政府客户的一个未公开部门。Tilley 发布了这一发现并与更广泛的追踪社区分享,这引发了人们对这些卫星正在传输什么以及其排放是否符合商定的国际规则的新一轮审查。
频段错误,立现异常
令这些记录显得不同寻常的是所涉及的无线电频段。这些传输是在 2025–2110 MHz 范围内观察到的,这一频谱切片通常被预留给上行链路——即用于向航天器发送指令或数据的地面到空间的短促流量。Tilley 和他合作的业余追踪者小组得出结论,这些卫星正是在该频段向地球发送数据——实际上是在上行频率上进行下行链路传输。这种操作模式超出了常规预期以及国际频谱管理机构协调的分配方案。
发射者是谁?
Starshield 是 Starlink 星座的秘密姊妹项目:这是一套由 SpaceX 制造、出售或租赁给美国国家安全客户用于成像和通信任务的卫星。过去两年的报道显示,这是一个由美国机构合同资助的拥有数百颗卫星的项目。Tilley 识别出的这些卫星已列入公开的追踪数据库,但运营商或政府尚未公开描述其技术细节。
信号是如何被记录的
Tilley 记录了类似于音频的简短抓取片段,并在一个开放的研究存储库中分享了他的发现,以便其他卫星运营商和业余观察员能够检查这些证据。记录显示,数十颗卫星的结构一致,这表明是协调使用了相同的非常规频段,而非单个设备的随机泄漏。Tilley 和其他人强调,这一发现纯属偶然——是在他测试频率设备时发现的,而该频率在轨道上通常是静默的。
专家为何担心
专家们有两点直接的技术担忧。首先,将预留给上行链路的频段用作下行链路,存在干扰合法的地面到空间流量的风险。在拥挤的近地轨道上,杂散的下行信号可能会被另一颗卫星的接收器或任务控制中心捕获,从而可能降低通信质量或使指令序列复杂化。其次,在通常静默的频段内定期发射信号,使得卫星的位置和活动更容易被探测到;这可能会暴露机密资产的位置,并引发操作安全问题。研究过这些数据的专家表示,目前还没有公开证据表明其他任务受到了损害,但这种可能性是真实存在的。
背景:Starlink 的无线电足迹
这一事件呼应了早先关于更广泛的 Starlink 家族产生的无意电磁发射的发现。使用低频阵列的无线电天文学家探测到了第一代 Starlink 卫星的发射信号,后续研究表明,第二代卫星在某些频段甚至可能更亮。那些研究侧重于可能干扰无线电天文学实验的泄漏和宽带污染,而不是在错误的分配频段上发送的故意下行链路。尽管如此,这种模式强调了近地轨道上新型批量生产的物体会如何迅速重塑天文学家和卫星运营商所依赖的无线电环境。
法律和程序问题
空间使用的无线电频率通过旨在防止有害干扰的国际机制进行协调。国家监管机构和国际电信联盟 (ITU) 保存着哪些频段被分配用于上行链路、下行链路和其他服务的记录。在不通知其他用户的情况下偏离注册计划是有问题的,因为它破坏了防止信号碰撞的协商秩序。观察家指出,秘密项目有时在不同的程序下运行,但这提出了一个问题:在日益拥挤的空间领域,秘密性与频谱管理应如何共存。
我们仍然不知道的事情
- 为什么 Starshield 卫星会被配置为在上升链路频段而非标准的下行链路分配频段上进行传输。
- 这种做法是故意的、一种工程捷径,还是暂时的测试模式。
- 是否有任何运营商表达了担忧,或记录到了可追溯到这些发射信号的异常指令失败。
SpaceX 和与 Starshield 相关的政府机构均未公开解释这些信号,也未对 Tilley 的测量结果提出异议。在机密项目中,保持沉默是常态,但这让技术界在许多不同参与者将硬件推入近地轨道之际,缺乏权威性的澄清。
下一步动向
至少,这一发现可能会引发一系列私下质询和公开质疑。卫星运营商通常会监测频谱使用情况,并通过国家监管机构报告有害干扰;如果运营商经历性能下降,正式投诉可能会触发调查,在某些司法管辖区还可能引发执法行动。天文学家和无线电观测站运营商将继续测量和模拟发射信号,以量化科学设施面临的风险。更广泛地说,这一事件重启了关于如何协调机密国家安全活动与频谱协调所需的透明度之间的政策辩论。
为什么这很重要
总结
Scott Tilley 的意外探测提醒人们,业余爱好者和小型独立观测站在监测空间环境方面发挥着重要作用。它还展示了当私营和公共利益在轨道上交汇时,新的行为模式会如何迅速浮现。无论这些传输反映的是一种刻意的策略、一种操作捷径,还是一个未解决的工程问题,它们都将迫使人们讨论透明度、责任感以及保护地球上方数百公里处这一拥挤且竞争激烈的领域所需的技术保障。
Mattias Risberg 是 Dark Matter 驻科隆的科学技术记者。他的报道涉及卫星、空间政策以及商业和政府计划共用天空时出现的技术挑战。
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