實驗表明，數碼相機對「中國天眼」FAST望遠鏡的影響更嚴重

我們一直知道手機等電子產品會對射電望遠鏡的運行產生干擾，所以服役中的射電望遠鏡都會對周邊的電磁設備進行管控。像我最近訪問的澳大利亞射電望遠鏡的扛把子帕克斯64米望遠鏡（Parkes Telescope）、澳大利亞望遠鏡密集陣（ATCA），都會在園區門口寫上「手機要關機或者調飛行模式，相機可以且歡迎使用」（下圖左下角）。

而貴州的500米FAST望遠鏡更是在周圍幾公里範圍內設置了法定的電磁寧靜區，禁止遊客在望遠鏡附近使用手機，而且比澳洲這邊望遠鏡更嚴格的是，連數碼相機也禁了。不過在去年FAST剛落成時，不少眼尖的同學都發現，新聞圖片里，遊客仍然在大喇喇的用手機和數碼相機在拍照。

於是我們不禁有點困惑：這用來拍照的手機、數碼相機什麼的，對FAST望遠鏡的運行到底有沒有影響？到底該不該管？

最近貴州大學的黃仕傑同學等人的一篇文章《FAST訪客電子設備電磁干擾分析》針對這一問題做了個實驗。

文章首先約定了一個用來判斷是不是造成干擾的依據：國際電信聯盟曾經發表過一個建議書《射電天文觀測保護閾值》（ITU-R RA.769），這份文件給出了各個頻率上射電觀測所需的「寧靜」對應的電磁輻射功率是多少。實驗中測得的干擾信號頻譜將會和這份標準進行比對。這份標準大概是這樣（橫軸頻率，縱軸輻射強度）：

作者對三種電子設備做了實驗：手機、數碼相機和平板電腦，具體來說是紅米2、尼康D7000和iPad air。測試首先在一個隔絕外界干擾的微波暗室中，在1米距離上測量了這三種產品工作時的輻射強度；然後估計了在FAST望遠鏡周圍不同位置上，信號傳播到望遠鏡過程中的衰減。結合兩者，給出了幾種產品被帶到FAST附近時會對望遠鏡造成的干擾強度。

結果如下：

在綜合樓，跟望遠鏡之間有兩座山阻擋，干擾信號會被減弱70-140dB，也就是千萬倍到十萬億倍。結果在望遠鏡處收到的干擾強度會是這樣：

手機、相機和iPad都是在高頻段衰減足夠多，減弱到了閾值以下；但在低頻處，都還是在閾值以上的，會對望遠鏡運行產生干擾。值得注意的是，手機拍照和撥號產生的干擾幾乎是一樣強的，而數碼相機即使在待機狀態，也會在低頻段產生足以干擾FAST運行的輻射。如果實驗沒有什麼本質的錯誤的話，這是一個很驚人的結論，這意味著澳大利亞這邊各種望遠鏡採用的「鼓勵照相」的政策是錯誤的，而FAST禁止手機和數碼相機的政策是必要的。

在電子實驗室，只有一座山阻擋，干擾信號被遮擋減弱的幅度更小，在所有頻段上都超出了閾值：

而在近鄰FAST的觀景平台上，完全沒有障礙物阻擋干擾源的輻射，只有三維空間中電磁波傳播時的自由衰減導致的輕微減弱，所以測試的幾樣產品均會對FAST產生重大的干擾——超出閾值一萬倍以上。而且值得注意的是，以尼康D7000為實驗樣機的數碼相機，比手機及iPad產生的干擾還要強30dB也就是1000倍以上。

這項研究雖然測試的產品型號有限，不過多少有一定代表意義，可以說給FAST望遠鏡周邊的電磁管制政策提供了相當堅實的支撐。為了FAST高效的運行、及早實現科學產出，希望大家未來參觀FAST望遠鏡時，可以自覺完全關閉自己的手機、相機、手環、智能手錶等一切電子產品~

提前鞠躬致謝~

本文系網易新聞·網易號「各有態度」特色內容。

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