La lumière visible n’est qu’une partie du spectre électromagnétique que les astronomes utilisent pour étudier l’Univers. Le télescope spatial James Webb a été construit pour voir la lumière infrarouge, d’autres télescopes spatiaux capturent des images à rayons X et des observatoires comme le télescope Green Bank, le Very Large Array, le Atacama Large Millimeter Array et des dizaines d’autres observatoires à travers le monde travaillent à longueurs d’ondes radio.
Les radiotélescopes sont confrontés à un problème. Tous les satellites, quelle que soit leur fonction, utilisent les ondes radio pour transmettre des informations à la surface de la Terre. Tout comme la pollution lumineuse peut masquer un ciel nocturne étoilé, les transmissions radio peuvent submerger les ondes radio que les astronomes utilisent pour en savoir plus sur les trous noirs, les étoiles en formation et l’évolution des galaxies.
Nous sommes trois scientifiques travaillant dans le domaine de l’astronomie et de la technologie sans fil. Avec des dizaines de milliers de satellites qui devraient entrer en orbite dans les années à venir et une utilisation croissante au sol, le spectre radio devient encombré. Les zones de silence radio – des régions généralement situées dans des régions éloignées, où les transmissions radio au sol sont limitées ou interdites – ont protégé la radioastronomie dans le passé.
Alors que le problème de la pollution radioélectrique continue de croître, les scientifiques, les ingénieurs et les décideurs politiques devront trouver comment chacun peut partager efficacement la gamme limitée de fréquences radio. Une solution sur laquelle nous travaillons depuis quelques années est de créer une installation où les astronomes et les ingénieurs peuvent tester de nouvelles technologies pour empêcher les interférences radio de bloquer le ciel nocturne.
Astronomie avec les ondes radio
Collaboration EHT
Les ondes radio sont les émissions de longueur d’onde la plus longue du spectre électromagnétique, ce qui signifie que la distance entre deux pics de l’onde est relativement éloignée. Les radiotélescopes collectent des ondes radio dans des longueurs d’onde allant d’environ un millimètre à un mètre.
Même si vous n’êtes pas familier avec les radiotélescopes, vous avez probablement entendu parler de certaines des recherches qu’ils effectuent. Les premières images fantastiques de disques d’accrétion autour de trous noirs ont toutes deux été produites par le télescope Event Horizon. Ce télescope est un réseau mondial de huit radiotélescopes, et chacun des télescopes individuels qui composent le télescope Event Horizon est situé dans un endroit avec très peu d’interférences de radiofréquence : une zone de silence radio.
Une zone de silence radio est une région où les émetteurs au sol, comme les tours de téléphonie cellulaire, doivent réduire leurs niveaux de puissance afin de ne pas affecter les équipements radio sensibles. Les États-Unis ont deux zones de ce type. La plus grande est la National Radio Quiet Zone, qui couvre 13 000 milles carrés (34 000 kilomètres carrés), principalement en Virginie-Occidentale et en Virginie. Il contient l’Observatoire de Green Bank. L’autre, le site de terrain de Table Mountain et la zone de silence radio dans le Colorado, soutient la recherche par un certain nombre d’agences fédérales.
Des zones de silence radio similaires abritent des télescopes en Australie, en Afrique du Sud et en Chine.
De grandes constellations de satellites, comme celles de Starlink, peuvent être vues défiler en lignes dans le ciel nocturne et nuire à la fois à l’astronomie visible et radio.