Una rete 4G sulla Luna. Cattive notizie per la radioastronomia

I radiotelescopi sono strumenti progettati per essere il più possibile sensibili. Come diceva il leggendario astronomo Carl Sagan: “La quantità totale di energia dall’esterno del sistema solare mai ricevuta da tutti i radiotelescopi del pianeta Terra è inferiore all’energia di un singolo fiocco di neve che colpisce il suolo”.
Forse l’energia totale che ci arriva dallo spazio interstellare esterno vale qualcosa di più di un fiocco di neve, ma Sagan sottolineava quanto i segnali radio astronomici sono di diversi ordini di grandezza inferiori rispetto a quelli che produce la nostra tecnologia.
Un esempio calzante della sensibilità dei radiotelescopi lo troviamo al Jodrell Bank Observatory, un cartello chiede ai visitatori di spegnere i loro telefoni cellulari, affermando che il radiotelescopio Lovell è così potente da poter rilevare un segnale telefonico su Marte. Se Jodrell Bank potesse rilevare l’interferenza da un segnale telefonico su Marte, come andrebbe con un’intera rete 4G sulla sulla superficie della Luna?
Questo è il problema che preoccupa gli astronomi. A spiegarlo in un articolo su “The Conversation” è Emma Alexsander che spiega come una rete del genere possa causare più di un problema a chi studia l’Universo con i radiotelescopi. Infatti la Nokia of America ha ricevuto 14,1 milioni di dollari per lo sviluppo della prima rete cellulare sulla Luna. La rete LTE / 4G migliorerà l’abitabilità lunare a lungo termine, fornendo comunicazioni per aspetti chiave come rover lunari e navigazione.
L’interferenza a radiofrequenza (RFI) è la nemesi dei radioastronomi. Jodrell Bank, il primo osservatorio radioastronomico al mondo esistente ancora oggi, è stato creato grazie alle RFI. Sir Bernard Lovell, uno dei pionieri della radioastronomia, non potendo lavorare a Manchester in quanto disturbato dalle RFI generate dal passaggio dei tram, convinse il dipartimento di botanica dell’università a lasciarlo trasferire nei loro campi nel Cheshire per due settimane (non se ne andò mai).
Da allora, i radiotelescopi sono stati realizzati in luoghi lontani proprio per evitare le interferenze delle radiofrequenze, basti pensare alla realizzazione del prossimo telescopio Square Kilometre Array (SKA) in costruzione in aree remote del Sud Africa e dell’Australia. Questo aiuta a eliminare molte fonti comuni di RFI, inclusi telefoni cellulari e forni a microonde. Tuttavia, i radiotelescopi terrestri non possono evitare completamente le sorgenti spaziali di RFI come i satelliti o una futura rete di telecomunicazioni lunari.
Le interferenze possono tuttavia essere già abbattute alla sorgente con un’opportuna schermatura e un’adeguata precisione nell’emissione dei segnali. L’RFI può essere mitigato alla sorgente con un’adeguata schermatura e precisione nell’emissione dei segnali. Gli astronomi sviluppano costantemente strategie per eliminare l’RFI dai loro dati. Ma questo si basa sempre più sulla buona volontà delle società private per garantire che almeno alcune frequenze radio siano protette per l’astronomia.
Una soluzione che i radioastronomi sognano da tempo e che forse tra pochi decenni verrà realizzato e la costruzione di un grande radiotelescopio sul lato opposto del nostro satellite. Uno strumento del genere in quella posizione avrebbe molti vantaggi operativi: sarebbe schermato dalle interferenze terrestri e in grado di captare frequenze molto più basse che sulla Terra sono influenzate dalla ionosfera. L’osservazione a frequenze radio basse può darci le risposte a domande fondamentali sull’universo, ad esempio com’era nei primi istanti dopo il Big Bang.
Questo tipo di osservazione è stato affrontato con il Low Frequency Explorer Paesi Bassi–Cina, un radiotelescopio utilizzato come ponte radio, con il nome di Queqiao, o “Ponte delle Gazze”, dal lander Chang’e 4, approdato a inizio anno sulla superficie del lato nascosto della Luna. Sintonizzato sulla riga a 21 cm dell’idrogeno e altri segnali radio a bassa frequenza, servirà a studiare l’epoca precedente alla reionizzazione. La NASA ha inoltre finanziato un progetto sulla fattibilità di trasformare un cratere lunare in un radiotelescopio con un rivestimento a rete metallica.
La NASA non si occuperà da sola ai suoi progetti di radio-ascolto, oltre a Nokia ha intrecciato rapporti di collaborazione con altri partner commerciali. Ci sono 14 società americane che si sono legate alla NASA con una partnership del valore di oltre 370 milioni di dollari, per lo sviluppo del suo programma Artemis, che mira a riportare gli astronauti sulla Luna entro il 2024.
Il coinvolgimento di società private nella corsa allo spazio è in corso da tempo. L’impiego della SpaceX nel lancio della costellazione di satelliti starlink ad esempio ha creato molti malumori tra gli astronomi. Gli astronomi hanno avuto a che fare con i satelliti per molto tempo, ma i numeri e la luminosità di Starlink sono senza precedenti e le loro orbite sono difficili da prevedere. Queste preoccupazioni si applicano a chiunque faccia astronomia da terra, sia che utilizzi un telescopio ottico o un radiotelescopio.
Una recente analisi di impatto satellitare sulla radioastronomia è stato rilasciata dalla Organizzazione SKA, che sta sviluppando la prossima generazione della tecnologia per la Square Kilometre Array. Ha calcolato che i telescopi SKA sarebbero il 70% meno sensibili nella banda radio che Starlink utilizza per le comunicazioni, ipotizzando un numero finale di 6.400 satelliti Starlink. Man mano che lo spazio diventa sempre più affollato, è fondamentale disporre di normative che proteggano l’astronomia. Per garantire che, mentre facciamo ulteriori passi avanti nello spazio, saremo ancora in grado di guardarlo dalla nostra casa sulla Terra.
Fonte: Phys.org