När du kör på vägen som leder till Jodrell Bank Observatory, en skylt ber besökare att stänga av sina mobiltelefoner, som säger att Lovell-teleskopet är så kraftfullt att det kan upptäcka en telefonsignal på Mars.

Radioteleskop är designade för att vara otroligt känsliga. För att citera den legendariske astronomen Carl Sagan, "Den totala mängden energi från utanför solsystemet som någonsin tagits emot av alla radioteleskop på planeten jorden är mindre än energin från en enda snöflinga som slår mot marken."

Den totala energin nu är förmodligen värd några snöflingor, men inte desto mindre är det fortfarande sant att astronomiska radiosignaler vanligtvis är mindre än konstgjorda. Om Jodrell Bank kunde fånga störningar från en telefonsignal på Mars, hur skulle det gå med ett helt 4G-nät på månen?

Det är frågan som oroar astronomer som mig, nu när Nokia of America har tilldelats 14,1 miljoner USD (10,8 miljoner pund) för utvecklingen av det första mobilnätet någonsin på månen. LTE/4G-nätverket kommer att syfta till att underlätta månens långsiktiga beboelighet, tillhandahålla kommunikation för nyckelaspekter såsom månrovers och navigering.

Nätverksstörningar

Radiofrekvensstörning (RFI) är radioastronomers långvariga nemesis. Jodrell Bank - det tidigaste radioastronomiska observatoriet i världen som fortfarande existerar - skapades på grund av RFI. Sir Bernard Lovell, en av pionjärerna inom radioastronomi, fann sitt arbete i Manchester hämmas av RFI från att passera spårvagnar i staden, och han övertalade universitetets botaniska avdelning att låta honom flytta till deras fält i Cheshire i två veckor (han lämnade aldrig).

Sedan dess, radioteleskop har byggts mer och mer på avstånd i ett försök att undvika RFI, med det kommande Square Kilometer Array (SKA)-teleskopet som byggs över avlägsna områden i Sydafrika och Australien. Detta hjälper till att skära bort många vanliga källor för RFI, inklusive mobiltelefoner och mikrovågsugnar. Dock, markbaserade radioteleskop kan inte helt undvika rymdbaserade källor för RFI som satelliter – eller ett framtida måntelekommunikationsnätverk.

RFI kan dämpas vid källan med lämplig avskärmning och precision i utsändningen av signaler. Astronomer utvecklar ständigt strategier för att skära ut RFI från deras data. Men detta förlitar sig alltmer på privata företags välvilja för att säkerställa att åtminstone vissa radiofrekvenser skyddas för astronomi.

En långsiktig dröm för många radioastronomer skulle vara att ha ett radioteleskop på månens bortre sida. Förutom att vara avskärmad från jordbaserade signaler, den skulle också kunna observera vid de lägsta radiofrekvenserna, som på jorden är särskilt påverkade av en del av atmosfären som kallas jonosfären. Att observera vid låga radiofrekvenser kan hjälpa till att svara på grundläggande frågor om universum, som hur det var de första ögonblicken efter den stora smällen.

Vetenskapsfallet har redan erkänts med Nederländerna-Kina Low Frequency Explorer, ett teleskop som återanvänts från Queqiao reläsatellit som skickades till månen i Chang'e 4-uppdraget. NASA har också finansierat ett projekt om möjligheten att förvandla en månkrater till ett radioteleskop med ett foder av trådnät.

Det är inte bara 4G

Trots sitt intresse för dessa radioprojekt, NASA har också sina kommersiella partnerskap för ögonen. Nokia är bara ett av 14 amerikanska företag som NASA arbetar med i en ny uppsättning partnerskap, värd mer än 370 miljoner USD, för utvecklingen av sitt Artemis-program, som syftar till att återvända astronauter till månen 2024.

Privata företags engagemang i rymdteknik är inte nytt. Och rätt och fel har diskuterats länge. SpaceX:s Starlink-satelliter har kanske dragit mest uppmärksamhet, som väckte uppståndelse bland astronomer efter deras första stora uppskjutning 2019.

Bilder började snabbt dyka upp med spår av Starlink-satelliter som skär över dem - ofta skymda eller överglänsa de ursprungliga astronomiska målen.

Astronomer har haft att göra med satelliter under lång tid, men Starlinks antal och ljusstyrka är oöverträffade och deras banor är svåra att förutsäga. Dessa farhågor gäller alla som sysslar med markbaserad astronomi, oavsett om de använder ett optiskt eller ett radioteleskop.

En nyligen genomförd analys av satellitpåverkan på radioastronomi släpptes av SKA-organisationen, som utvecklar nästa generations radioteleskopteknik för Square Kilometer Array. Den beräknade att SKA-teleskopen skulle vara 70 % mindre känsliga i radiobandet som Starlink använder för kommunikation, antar ett slutligt antal 6, 400 Starlink-satelliter.

I takt med att utrymmet blir mer och mer kommersialiserat, himlen fylls med en ökande mängd teknik. Det är därför det aldrig har varit viktigare att ha föreskrifter som skyddar astronomi. För att säkerställa att när vi tar ytterligare steg ut i rymden, vi kommer fortfarande att kunna titta på den från vårt hem på jorden.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.