一股强大而神秘的无线电波爆发，最初被天文学家认为是来自银河系外的快速无线电突发信号（FRB），但实际上却是来自一颗已停止工作的NASA卫星——Relay 2。
这类伪FRB信号最初于2024年6月被澳大利亚平方千米阵列探测器（ASKAP）探测到，当时该无线电望远镜正在扫描南半球的天空。这一爆发极为引人注目，因为其持续时间不到30纳秒，远短于大多数FRB，且强度足以淹没来自天空的所有其他信号。
“这是一次偶然的发现，当我们在寻找来自遥远星系的FRB时发现的，”来自斯威本科技大学的天体物理学家亚当·德勒（Adam Deller）向Space.com表示，“有趣的是，尽管FRB已被确认近20年，但我们依然不知道它们的产生机制，而大多数合理的理论都是涉及‘磁星’，即高度磁化的中子星。”
Relay 2卫星于1964年发射，是NASA Relay计划的一部分。该探测器在中等地球轨道上运行，直到1965年停止工作，但到1967年，其系统完全失效。
“这也是太空历史的一部分，成为最早的通信卫星之一。现存能够与之相提并论的卫星不多，”来自科廷大学无线电天文学研究所的克兰西·W·詹姆斯（Clancy W. James）告诉Space.com，“但我们也确信这不是由卫星发出的信号。它的任何系统都无法产生这样的纳秒级信号。”
詹姆斯解释说，在事件发生时，Relay 2离地球大约2800英里（4500公里）。虽然这似乎是一个巨大的距离，但考虑到FRB被认为来源于距我们高达91亿光年的宇宙源头，Relay 2的距离显得微不足道。事实上，已在银河系内看到的唯一FRB源头至今仍在距离我们约3万光年的地方。
“所以，尽管这对我们的望远镜来说看起来极为明亮，但这只是因为它比我们寻找的天文信号要近得多，”詹姆斯继续说道，“它的成像也很困难——图像模糊。这说明它离望远镜很近。然后就没有任何天文对象了。可惜。”
这到底有多令人失望？也许并不太令人失望……
自2007年发现第一个FRB以来，天文学家已经发现了超过1000个FRB，但它们依然是宇宙中最迷人和令人好奇的信号。因此，发现这样一个出色的FRB实例实际上是由于一件已经无效的NASA设备产生的“伪FRB”，起初可能让人有些失望。
然而出乎意料的是，爱丁堡大学的天文学家马尔钦·格沃瓦基（Marcin Glowacki）对此并不感到失望。
“对于我们来说，这是一个有趣的难题，能够追踪这样的信号来自相对靠近我们的物体，当然花费了一些时间和精力，因为我们必须对ASKAP的信号测量方式进行调整，以应对这样近的信号。这就像手机摄像头在面对非常近的物体时往往会 struggle （ struggles） 一样，”Glowacki告诉Space.com，“虽然我们主要对天体物理系统感兴趣，但这个发现对未来使用ASKAP和其他无线电望远镜监测卫星非常重要。”
Glowacki进一步解释了，为什么一个如此接近地球的人造物体会被误认为是宇宙无线电波爆发。
“我们首次看到的电波信号非常亮。大多数FRB迄今为止仅被发现一次，与脉冲星等其他无线电瞬态信号相比，它们也极其明亮，然而我们的信号持续时间却短于任何已知FRB。FRB的信号通常持续的时间是微秒到几毫秒，而我们的仅仅是几十个纳秒。”
“非常幸运的是，ASKAP刚好在Relay 2卫星信号发生时观测到了同一片天空，这使我们能够进一步调查并确定信号的来源。”
因此，任何最初的失望感都可以被另一个事实所抵消：这一观察结果是一次出色的偶然发现。此外，这也打开了一个全新的谜团；研究团队仍不清楚Relay 2是如何发出如此类似FRB的信号的。
那么，NASA的Relay 2是如何欺骗天文学家的（但不可能长久）？
如上所述，团队确信这种“伪FRB”信号并不是故意发出的，因为Relay 2已失效58年，而且即使在其工作时，其传输信号也无法产生如此短暂的无线电脉冲。
“是什么导致了Relay 2发出这样的信号？这是个好问题。我们不知道！”Glowacki解释道。“一种理论是静电放电（ESD）——一种电荷积累导致的闪电般的火花。另外一种可能性是微流星体撞击了卫星，并在ASKAP观察其时产生了带电等离子体云。”
詹姆斯进一步解释说，静电放电实际上与你在地毯上摩擦脚然后给朋友（或敌人）一个电击的效果极为相似。
“当航天器通过离子化气体或‘等离子体’时，会被电荷积累，当电荷集聚到足够程度时，就会产生火花，”詹姆斯继续说道。“新型航天器由降低电荷积累的材料制成，但在Relay 2发射时，这并未得到很好理解。
因此，或许由于其老化，它会产生如此之大的火花。”
然而，关于这种理论的问题在于，所有对火花行为的预期都表明它们应持续数毫秒或更长，而这远远超过了该信号的持续时间。此外，詹姆斯所描述的航天器电荷积累主要发生在太阳活动期间，因此，由此产生的火花也会影响地球的磁场，而在这次“伪FRB”事件发生时，磁场非常安静。
至于微流星体撞击是否是罪魁祸首，詹姆斯解释道，预计这些重达千分之一到十亿分之一克的小颗粒在撞击卫星时能够产生无线电波闪光。
然而，要做到这一点，詹姆斯表示，微流星体需要以大约44000英里每小时（约70000公里每小时）的速度飞行。
“根据一种估计，我们认为一颗22微克的微流星体可能能够产生我们看到的那种闪光。”詹姆斯补充道。
然而，这个解释的问题在于，预测表明该信号应持续在微秒的时间尺度而不是毫秒，并且22微克的微流星体并不常见。詹姆斯和同事们估计，仅有1%的可能性，让他们在ASKAP指向卫星的同时恰好会有微流星体击中该卫星。
“我们稍微偏向静电放电的场景，因为以前的阿雷西博望远镜曾从GPS卫星发现过类似信号，尽管持续时间长达1000倍以上。”詹姆斯补充说明，“但是我们并不知道。”
其他快速无线电突发信号是否也可能是“伪FRB”？
如果你像我们一样是FRB迷，现在可能会有一个担忧在你的脑海深处萦绕。 该团队则很快打消了我们的疑虑，认为其他FRB不会被揭示为“伪FRB”。
“简短的答案是，这根本不可能，”詹姆斯说道。“如今自动探测FRB的大多数望远镜也精准测量信号的来源，并能够精准定位其宿主星系，而这颗卫星是没有的。这些仪器非常擅长识别信号的方向，消除干扰。”
“如果某个卫星奇迹般地产生FRB的假信号，那一定是那些负责该卫星的人故意编程，制造一个传播失真的信号，来恶搞我们！在这种情况下，我们总是可以精准定位来源方向，检查是否存在卫星。”
FRB信号的一个最大线索是其色散测量，Glowacki解释说，这是由于FRB和脉冲星信号在传播过程中遇到等离子体所引起的电离电子的时间延迟。这为天文学家提供了信号的传播距离的重要指标。
“对于FRB而言，信号存在明显延迟，这意味着电离电子的数量极大，它们几乎全都起源于其他星系，有时甚至是数十亿光年以外。”Glowacki指出，“我们检测到的信号几乎没有可测量的时间延迟，无法不由得说明它来源于相对近的地方。”
德勒补充道，显然还有更多的突发信号可能来自这卫星或其他卫星。然而，他强调，缺乏色散是一个死亡的信号，表明该信号距离地球更近，因此，错误身份的情况并不多见。
这并不意味着这项研究没有揭示出一个需要考虑的问题。
“我们确实需要警惕未来的一些信号可能会与我们太阳系内或非常接近的潜在来源混淆，”Glowacki表示。“例如，可能存在其他卫星的信号被检测出，而这些信号可能更难以区别。”
对于詹姆斯而言，前方最大的问题是如何利用这项研究让无线电望远镜监测卫星。这些仪器在检测静电放电方面特别有用。
“静电放电对于卫星而言是一个巨大的问题，可能导致各种损害。”詹姆斯表示。“问题在于静电放电监测非常困难。通常情况下，仅仅是它的‘怀疑’性成因，因为很难去检查一个卫星，找出它到底出了什么问题。所以如果能从地面相对较容易地监测到这一点，那真的是太棒了！”
德勒同意这一观点，补充道我们还有很多关于该现象的研究要做。
“每个人都惊讶于竟然能够生成如此短暂的脉冲，”德勒总结道。“我希望我们或者其他团队在未来几年里能够发现更多这样的信号，并能够提出一个模型来阐明其产生机制。如果这能帮助我们避免对卫星的损害，那就更好了。
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