Hvorfor radioastronomer har brug for stille og roligt midt i en ørken i det vestlige Australien

En fjerntliggende outback-station omkring 800 km nord for Perth i det vestlige Australien er et af de bedste steder i verden til at betjene teleskoper, der lytter efter radiosignaler fra rummet.

Det er stedet for CSIROs Murchison Radio-astronomy Observatory (MRO) og er hjemsted for tre teleskoper (og snart en fjerde, når halvdelen af ​​Square Kilometer Array, verdens største radioteleskop, er bygget der).

Men det er vigtigt, at disse teleskoper ikke opfanger andre radiosignaler, der genereres her på Jorden, som kan forstyrre deres observationer.

Derfor blev observatoriet indrettet med strenge regler for, hvad der må og ikke må bruges på stedet.

At lytte til himlen

Et af radioteleskoperne er Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP), der drives af CSIRO. Det er faktisk en række af 36 individuelle antenner, der arbejder sammen som et stort teleskop.

ASKAP kan tage billeder i høj kvalitet og scanne hele himlen, lidt ligesom et vidvinkelobjektiv, der giver dig mulighed for at se mere gennem et enkelt synspunkt. Den har allerede fundet en niche som finder og lokaliserer hurtige radioudbrud. Det er glimt af radiobølger i rummet, der varer blot millisekunder.

MRO-stedet er også vært for det Curtin University-ledede Murchison Widefield Array (MWA) teleskop, som har kigget ind i universets "mørke tidsalder" og ikke fundet spor af rumvæsner.

Det andet radioteleskop er Arizona State University's EDGES, som leder efter signaler fra dannelsen af ​​stjerner og galakser tidligt i universet.

Disse internationalt anerkendte instrumenter registrerer blot hvisken fra rummet - radiobølger, der har rejst i milliarder af lysår, før de når Jorden.

Men deres følsomhed udsætter dem for kilder til uønsket radiofrekvensinterferens, kendt som RFI.

RFI kan være forårsaget af radiosendere, såsom mobiltelefoner, CB-radioer eller endda wi-fi-enheder. Elektrisk udstyr såsom elværktøj kan også være et problem.

Langt udenfor og videre

Det, der gør Murchison-regionen til et ideelt driftsmiljø til at begrænse RFI, er, at stedet har minimal menneskelig aktivitet eller belægning. Murchison Shire er på størrelse med et lille land, men med en befolkning på kun 100 mennesker.

The Shire dækker et område på 49, 500 km² - nogenlunde på størrelse med Holland i Europa.

Med hjælp fra Commonwealth og Western Australias regeringer, der er etableret betydelig lovgivningsmæssig beskyttelse for at beskytte stedet.

For eksempel, Australian Radio Quiet Zone Western Australia (ARQZWA), etableret af Australian Communications and Media Authority, oprettet en fast zone omkring MRO-stedet for at beskytte teleskoperne mod interferens. Andre grupper, der har til hensigt at bruge sendeudstyr, skal først søge tilladelse og følge eventuelle retningslinjer.

Sluk alt

Når personalet går ud på stedet for første gang, får de undervisning om RFI, sundhed og sikkerhed og indfødt kultur.

Mobiltelefoner skal altid være slukket (hvilket er fint, fordi det alligevel er for langt fra mobiltårne ​​til at fungere).

Bluetooth-enheder (trådløse mus eller fitness-trackere) bør slukkes eller efterlades, bærbare computere skal have Bluetooth og Wi-Fi slukket. Listen fortsætter.

MRO-kontrolbygningen har en dobbelt RFI-dør til at komme ind gennem - tænk på luftsluse-stil i enhver sci-fi-film.

Stedet har et hybridkraftværk med solpaneler, der leverer op til 40 % af observatoriets strøm.

I løbet af dagen, når det rene energisystem genererer mere strøm, end stedet kræver, den overskydende energi lagres i et 2,5 MWh lithium-ion batteri, en af ​​de største i Australien.

Designspecifikationerne for MRO-kraftværket sikrer, at anlægget indeholder RFI genereret af dets egne elektroniske systemer.

Man kan ikke stoppe alt

Desværre, som med alle jordbaserede steder, teleskoperne modtager RFI fra satellitter i kredsløb, som hører under international jurisdiktion. Stedet modtager også signaler fra flysikkerhedsbeacons på kommercielle flyvninger over regionen.

Astronomer har udviklet software til at fjerne denne RFI fra data, da den normalt overvælder alle astronomiske signaler.

Vi har også haft flere optagede lejligheder (normalt om sommeren), hvor radiosignaler fra så langt væk som Perth er blevet opdaget, på grund af atmosfærisk kanalføring. Det er her, atmosfæren effektivt "guider" radiobølgerne meget længere, end de normalt ville rejse, på grund af ændringer i de atmosfæriske lag. Heldigvis er dette meget sjældent.

MRO har eksisteret i omkring ti år, et af de nyeste sådanne observatorier i verden, men de 3, 450 km² Boolardy pastoral station, som den står på, blev etableret tilbage i 1850'erne.

De traditionelle ejere er Wajarri Yamatji, som har boet i regionen i titusinder af år. Sammen forhandlede vi en Indigenous Land Use Agreement (ILUA) i 2009 for de nuværende teleskoper, og vi forhandler om en anden for at tillade opførelsen af ​​SKA.

Beskyttelse af den oprindelige arv er en væsentlig del af denne aftale og et stort ansvar for den australske regering, CSIRO og SKA-organisationen.

Vi arbejder også sammen med nabopræster for at sikre, at de kan fortsætte deres daglige arbejde, herunder praksis såsom mønstring, på en måde, der er kompatibel med radioastronomi.

Besøgende er ikke velkomne

På grund af MRO'ens afsides beliggenhed og radiostøjsvage regler og regler, selv dem, der er involveret i projekterne, frarådes at besøge dem (jeg har kun været på siden én gang).

Turister er modløse. Vi har distribueret faktaark til lokale og besøgscentre for at forklare dette mere detaljeret.

Men du kan besøge siden eksternt. Vi har skabt en cool teknisk erstatning, hvor du kan tage en virtuel rundtur på dette unikke og vidunderlige sted.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.