比起手机，数码相机对“中国天眼”FAST望远镜干扰更大

我们一直知道手机等电子产品会对射电望远镜的运行产生干扰，所以服役中的射电望远镜都会对周边的电磁设备进行管控。像我最近访问的澳大利亚射电望远镜的扛把子帕克斯64米望远镜（Parkes Telescope）、澳大利亚望远镜密集阵（ATCA），都会在园区门口写上“手机要关机或者调飞行模式，相机可以且欢迎使用”（下图左下角）。

本文图均为 微信公众号：天文八卦学 图（除署名外）

而贵州的500米FAST望远镜更是在周围几公里范围内设置了法定的电磁宁静区，禁止游客在望远镜附近使用手机，而且比澳洲这边望远镜更严格的是，连数码相机也禁了。不过在去年FAST刚落成时，不少眼尖的同学都发现，新闻图片里，游客仍然在大喇喇的用手机和数码相机在拍照。

中新网 图

于是我们不禁有点困惑：这用来拍照的手机、数码相机什么的，对FAST望远镜的运行到底有没有影响？到底该不该管？

最近贵州大学的黄仕杰同学等人的一篇文章《FAST访客电子设备电磁干扰分析》针对这一问题做了个实验。

文章首先约定了一个用来判断是不是造成干扰的依据：国际电信联盟曾经发表过一个建议书《射电天文观测保护阈值》（ITU-R RA.769），这份文件给出了各个频率上射电观测所需的“宁静”对应的电磁辐射功率是多少。实验中测得的干扰信号频谱将会和这份标准进行比对。这份标准大概是这样（横轴频率，纵轴辐射强度）：

作者对三种电子设备做了实验：手机、数码相机和平板电脑，具体来说是红米2、尼康D7000和iPad air。测试首先在一个隔绝外界干扰的微波暗室中，在1米距离上测量了这三种产品工作时的辐射强度；然后估计了在FAST望远镜周围不同位置上，信号传播到望远镜过程中的衰减。结合两者，给出了几种产品被带到FAST附近时会对望远镜造成的干扰强度。

结果如下：

在综合楼，跟望远镜之间有两座山阻挡，干扰信号会被减弱70-140dB，也就是千万倍到十万亿倍。结果在望远镜处收到的干扰强度会是这样：

手机、相机和iPad都是在高频段衰减足够多，减弱到了阈值以下；但在低频处，都还是在阈值以上的，会对望远镜运行产生干扰。值得注意的是，手机拍照和拨号产生的干扰几乎是一样强的，而数码相机即使在待机状态，也会在低频段产生足以干扰FAST运行的辐射。如果实验没有什么本质的错误的话，这是一个很惊人的结论，这意味着澳大利亚这边各种望远镜采用的“鼓励照相”的政策是错误的，而FAST禁止手机和数码相机的政策是必要的。

在电子实验室，只有一座山阻挡，干扰信号被遮挡减弱的幅度更小，在所有频段上都超出了阈值：

而在近邻FAST的观景平台上，完全没有障碍物阻挡干扰源的辐射，只有三维空间中电磁波传播时的自由衰减导致的轻微减弱，所以测试的几样产品均会对FAST产生重大的干扰——超出阈值一万倍以上。而且值得注意的是，以尼康D7000为实验样机的数码相机，比手机及iPad产生的干扰还要强30dB也就是1000倍以上。

这项研究虽然测试的产品型号有限，不过多少有一定代表意义，可以说给FAST望远镜周边的电磁管制政策提供了相当坚实的支撑。为了FAST高效的运行、及早实现科学产出，希望大家未来参观FAST望远镜时，可以自觉完全关闭自己的手机、相机、手环、智能手表等一切电子产品。