I år blir SETI-projektet Search for Extra-Terrestrial Intelligence 58 år gammalt!
Den 18 april 1960 informerade Time magazine läsarna att en ung anställd på National Radio Astronomy Observatory, Frank Drake, för första gången i historien, försökte upprätta envägskontakt med transportörer av utomjordisk underrättelse. Som sådan valde han de hypotetiska invånarna i de lika hypotetiska planetsystemen för stjärnorna Tau Ceti och Epsilon Eridani, belägna 12 och 10,5 ljusår från solen. Drake lyssnade (bokstavligen med en högtalare) radiovågor inspelade i ett smalt frekvensband nära 1.420 GHz med ett 85 fot radioteleskop riktat mot dessa stjärnor. Med undantag för ett enda falskt larm på grund av radiostörningar från en jordlig militär källa hörde Drake endast statiska ljud i fyra månader. I augusti drog han slutsatsen att ytterligare försök var meningslösa och bytte till att studera (på samma utrustning) den magnetiska uppdelningen av spektrallinjer av kosmiskt väte, känd som Zeeman-effekten. Således slutade projektet "Ozma", uppkallad efter prinsessan från Oz från den underbara sagan av Frank Baum. Och SETI (Search for Extraterresrial Intelligence) började.
Radio eller ljus?
Drake började förbereda sitt experiment tidigt på våren 1959. Han valde inte mottagningsfrekvensen 1.420 GHz av en slump - det avger atomväte spridda mellan galaxer, det vanligaste elementet i universum. Radiovågor med en sådan frekvens genereras när en oexciterad (det vill säga lokaliserad på den lägre orbitalnivån) elektron övergår från ett tillstånd när dess snurr är parallell med kärnkraftsspinnet till ett tillstånd med en lägre energi när snurrarna är motsatta. I detta fall avges en foton med en energi på 5,9x10-6 eV, vilket motsvarar den frekvens som väljs av Drake (eller en våglängd på 21,1 cm). Drake hoppades inte på att få pengar för att bara lyssna på interstellära signaler och underbyggde dessutom projektet genom att studera Zeeman-effekten. Intressant nog kostade Drakes unika mottagare endast 2000 dollar,eftersom elektronikföretaget Microwave Associates tillhandahöll honom den senaste parametriska förstärkaren utan kostnad, en av de bästa i världen då.
Stjärnor med planeter från vilka man kan observera jordens passage över solens skiva (i ekliptikens plan), enligt forskare, - mest troligt kandidater för att skicka radiosignaler avsedda för jordgubbar.
1959 markerar ytterligare ett banbrytande evenemang i SETI-historien. I september publicerade Cornell University-professorer Giuseppe Cocconi och Philip Morrison en kort anteckning i Nature som föreslog samma rymdkommunikationsstrategi som Drake. De ansåg det också som mycket troligt att utomjordiska civilisationer skulle kommunicera med en våglängd 21,1 cm och rekommenderade därför att man letade efter bröder i 1.420 GHz ± 300 KHz-bandet, som täcker Doppler-frekvensförskjutningar orsakade av rörelse av signalkällor relativt jorden med hastigheter på högst 100 km /från. Denna artikel var den första vetenskapliga publikationen som ägnades åt SETI-problemet.
Ett och ett halvt år senare dök ett annat programmatiskt papper om rymdkommunikation ut i naturen, undertecknat av Robert Schwartz och Charles Townes, den framtida nobelpristagaren. Författarna var de första som föreslog användning av "optiska masers" (med andra ord lasrar - denna term var ännu inte allmänt accepterad). Detta arbete går tillbaka till strategin för att söka efter rymdsignaler som bärs av korta skurar av infrarött eller synligt ljus, som nu kallas OSETI (Optical SETI). Samma 1961 hölls den första konferensen om kontakter med utomjordiska civilisationer vid National Radio Astronomy Observatory. Drake presenterade där sin berömda formel för att uppskatta antalet potentiella rymdkontakter i vår Galaxy.
Kampanjvideo:
Rymdfyr
Vad kommer en tekniskt avancerad civilisation att göra för att minska kostnaderna för kommunikation med rymdgrannar? Trots allt är kontinuerlig överföring av signaler på ett eller flera smala radiofrekvensband mycket dyra och inte mycket lovande. Därför är det inte troligt att den traditionella sökningen efter meddelanden om våg av utsläpp av intergalaktiskt väte och till och med i hela vattenfönstret kommer att bli framgångsrik. Det är mycket mer lönsamt att skicka korta signaler inom ett brett frekvensområde i storleksordningen 10 gigahertz. Dessa frekvenser kan genereras med hjälp av icke-linjära sändare med kompakta antenner, som är oerhört billigare än linjära system för smalbandssändning. Och chanserna att bli hörda i detta fall är större, eftersom frekvenserna för det starkaste intragalaktiska radiobruset är mycket lägre.
"Dessa överväganden är kärnan i vår idé om rymdradiofyr som sänder signaler tusentals ljusår bort," säger Gregory Benford, professor i astrofysik vid University of California, Irvine, som utvecklade konceptet med sin tvillingbror James. radiofysiker och brorson Dominic, NASA-anställd. - Låt oss anta att sådana fyrvärden finns och att de kan fångas av jordiska instrument. Frågan uppstår hur man letar efter dem och hur man kan skilja sådana signaler från radiobrister orsakade av naturliga processer. Detta kräver ständig övervakning av både de norra och södra himlen, samt en spektralanalys av varje misstänkt radiobrist. Detta är en alltför exotisk uppgift för professionella radioteleskop,arbetar inom ramen för astronomiska och astrofysiska forskningsprogram. Men det finns redan hundratals amatörradioteleskop i världen, och antalet växer snabbt. Vilken som helst av dessa installationer kan utrustas med elektronik för att analysera icke-standardradiopulser. Och om amatörradioteleskop kombineras till ett världsomspännande nätverk för att söka efter radiofyr, kan något som är värt att komma ut. Det var ju amatörastronomer som upptäckte de flesta av de nya kometerna och de variabla stjärnorna. Så varför följer inte ägarna av privata radioteleskop deras exempel? "något värt kan hända. Det var ju amatörastronomer som upptäckte de flesta av de nya kometerna och de variabla stjärnorna. Så varför följer inte ägarna av privata radioteleskop deras exempel? "något värt kan hända. Det var ju amatörastronomer som upptäckte de flesta av de nya kometerna och de variabla stjärnorna. Så varför följer inte ägarna av privata radioteleskop deras exempel?"
Senatorer mot NASA
Ozma-projektet har länge varit det enda praktiska företaget för att etablera rymdkommunikation. Det var först 1973 som personalen vid Ohio State Universitys observatorium började en liknande lyssnande på rymden med en frekvens av 1.420 GHz med hjälp av det jätte stationära Big Ear-radioteleskopet. Forskning, som fortsatte fram till 1995, medförde inga upptäckter, även om den en gång orsakade en sensation. Den 15 augusti 1977 registrerade teleskopet en kort (endast 72 s), men kraftfull radiobrist av till synes kosmiskt ursprung. Astronom Jerry Eman, som upptäckte honom på en datorutskrift några dagar senare, skrev glädjande i marginalen: "Wow!" Den här händelsen visas i SETI-historien som Wow! signal. Det visade sig vara unikt, och dess natur är fortfarande kontroversiell - entusiaster anser att det är en utomjordisk civilisation.
I början av 1970-talet blev NASA intresserad av rymdkontakter. Cyclops-projektet utvecklades, vilket möjliggjorde skapandet av ett integrerat nätverk av 1000-1500 små radioteleskop för att jaga efter rymdsignaler som skickats från avstånd på mindre än 1000 ljusår från jorden. Programmet förblev på papper, men bidrog till konsolidering av specialister som är intresserade av detta problem. Initiativtagarna till projektet noterade att utöver vätefrekvensen på 1.420 GHz finns det en annan markerad frekvens - 1.662 GHz, motsvarande strålningen för hydroxyler OH spridda i rymden. Dessutom rekommenderade de att inte begränsas till att söka endast på dessa frekvenser eller inom ett begränsat område av radiospektrumet (det så kallade vattenhålet), men för tillförlitlighet att producera det i området från 1 till 3 GHz.
Tystnad av avlägsna planeter
Det är lätt att förstå att jordens radiotelefon själv fungerar som bevis på att det finns en civilisation som har nått en viss teknisk utveckling. Rimliga invånare i avlägsna exoplaneter kommer sannolikt att komma till denna slutsats om de registrerar radioutsläpp från jorden. På samma sätt kan mänskligheten hitta andra civilisationer. Enligt professor i astronomi vid Harvard University Avi Loeb, för att lösa SETI-problemet är det inte alls nödvändigt att söka riktade rymdmeddelanden, det räcker med att bara skanna himlen efter konstgjorda radiobrus: radioutrustning, - Vi tittade på avståndet till vilken radarsignaler från det amerikanska missilförsvaret mottas,som är kapabla att generera isotrop strålning med en total effekt på 2 miljarder watt (i läget för riktade pulserade balkar är denna effekt två ordningsföljder högre). Och det visade sig att ett mottagningssystem med kapaciteten i det europeiska nätverket av lågfrekventa radioteleskop LOFAR kan registrera sådana radarstationer inom en radie på 50-100 ljusår. I denna rymdregion finns tusentals och tusentals stjärnor, några av dem kan ha jordliknande planeter.vissa av dem kan ha jordliknande planeter.vissa av dem kan ha jordliknande planeter.
Frågan uppstår dock, vad är sannolikheten att hitta bröder i åtanke på detta sätt. Vi vet inte det exakta svaret, men något kan modelleras. De brittiska astronomerna Forgan och Nichol, vars arbete publicerades i juli i år, märkte att mänskligheten gradvis växlar till kabelkommunikation, som inte bidrar till planetarisk radiobrus, och resonerade att supermässiga militära radarer också en dag kommer att försvinna. Enligt deras uppskattningar är sannolikheten för att oavsiktligt upptäcka civilisationer inom en radie av 100 parsecs från jorden, om var och en av dem ljud i luften inte längre än hundra år, tyvärr, mycket liten - högst hundra tusendels procent.
Vi har ännu inte upptäckt radiobrus ens från relativt nära civilisationer, men detta faktum kan tolkas på många olika sätt. Vi känner inte till de verkliga orsakerna till radiotystnaden för exoplaneter med intelligent liv."
Under ytterligare några decennier vidtog NASA små steg för att söka efter interstellära signaler, för vilka den spenderade cirka 50 miljoner dollar. I den inledande fasen av förberedelserna, någonstans 1976, dök namnet SETI upp. Innan dess använde entusiaster för att fånga rymdmeddelanden en mer pretentiös version - CETI, Communications with Extraterrestrial Intelligence. Eftersom det var riskabelt att lova sådan kommunikation ersattes de av sökning.
Och ändå har dessa ansträngningar slutat på ingenting - av politiska skäl. Den första att ta upp vapen mot SETI var den inflytelserika senatoren William Proxmire, fixerad i kampen mot utsläpp av populära medel på förment löjliga vetenskapliga projekt. I början av 1980-talet slaktade han SETI-medel och gick med på att återlämna dem endast på begäran av den berömda astronomen Carl Sagan. SETI lämnades ensam i flera år, men efterföljande höst beslutade nybörjarsenator Richard Brian att spara skattebetalarna 12 miljoner dollar för detta ändamål, och han fick sin väg. Intressant nog visade sig detta vara hans enda prestation i hans två mandatperioder i den amerikanska senaten.
Från radio till biologi
"Många tror att vårt institut uteslutande är engagerat i jakten på rymdmeddelanden," sade huvudastronomen vid SETI-institutet Seth Shostak. - Men de allra flesta av våra anställda, och det finns nästan ett och ett halvt hundra av dem nu, bedriver astrobiologi. Cirka tio personer är involverade i projekt som passar SETI-förkortningen. Själv har jag att göra med stjärnor från vilka du kan se jordens gång över solens skiva. Om de har planeter med intelligent liv, kan deras invånare synkronisera sina överföringar i riktning mot vår planet med dessa händelser. Därför är det vettigt att vrida de mottagande antennerna i riktningen för dessa stjärnor exakt när jorden är mellan dem och solen.
Nu letar vi inte efter optiska interstellära signaler, men på senare tid har liknande arbete utförts på 40-tums reflektorn från Lik-observatoriet. Detta är ett mycket lovande område, och vi hoppas återgå till det när finansieringen återupptas."
För närvarande söks efter optiska signaler vid 72-tums teleskopet från Oak Ridge Observatory vid Harvard University och vid 30-tums teleskopet vid Leyschner Observatory i Berkeley. Det är inriktat på att övervaka ljusa flänsar inte längre än ett nanosekund. Astronomer känner inte till en enda naturlig process som kan generera så korta ljuspulser som reser hundratals ljusår. Därför kan det antas att de genereras av en kraftfull laser, vars stråle är fokuserad i riktning mot solsystemet med hjälp av ett stort teleskop.
Med privata medel
Trots slutet på statliga subventioner glömde inte amerikanska forskare att spåra utomjordiska civilisationer. Ett privat institut dök upp i Kalifornien, som fortfarande är centrum för sådana sökningar. SETI Institute grundades den 20 november 1984 för forskning inom astrobiologi och sökning efter signaler från utomjordiska civilisationer. Hösten 2007 lanserade institutet, tillsammans med University of California i Berkeley, ett observatorium för att fånga interstellära radiosignaler och för observationer av radioastronomi. Pengarna, 30 miljoner dollar, tilldelades av en av grundarna av Microsoft Corporation Paul Allen, så observatoriet kallas Allen Telescope Array. Nu består det av 42 sex meter radioteleskop som är inställda för att ta emot signaler i intervallet 0,5-11 GHz.
”Vi analyserar radioutsläpp från nästan tusen stjärnor belägna inom 200 ljusår efter solen. I framtiden hoppas vi kunna öka antalet mottagande antenner till 350, men det finns inga medel för detta än. Om våra planer går i uppfyllelse kommer vi under det kommande decenniet att kunna skanna flera miljoner stjärnor, säger Jill Tarter, chef för gruppen för övervakning av rymdsignaler, till PM. - De frågar ofta varför vi fortfarande inte har hittat bröder i åtanke. Det bör inte glömmas att sökandet efter kosmiska civilisationer först började för 50 år sedan, och hittills har endast en mycket ungefärligt obetydlig del av vår galax undersökt. Om du skaffar upp ett glas vatten från havet och inte hittar en enda fisk i den, bör du inte tro att deras
Jill Tarter anser att det är för tidigt att skicka sina egna meddelanden ut i rymden:”Vår civilisation gick in på den globala tekniska utvecklingen för bara 500 år sedan och har lite att erbjuda Galaxy som har funnits i 10 miljarder år. Så du måste vänta och växa upp. En vanlig fråga är om man ska vara försiktig med rymdinfarare? Jag tror att det här är ogrundad rädsla. Interstellar resor kräver teknik som endast mogna och därför stabila civilisationer kan förvärva. Det är svårt att föreställa sig att de rusade in i avlägset utrymme för slavar, skatter eller naturresurser."
Folkvetenskap
Varje ägare av en persondator kan ha en hand i att övervaka rymdsignaler. För att göra detta behöver du bara ansluta till SETI @ home-projektet, som initierades av astronomer och datavetare från University of California i Berkeley i maj 1999. Målet med projektet var att försöka locka datoranvändare att söka efter spår av interstellära signaler i strömmen av rå radioteleskopiska data. Under det första året har mer än 2 miljoner människor anslutit sig till programmet och nu är det totala antalet deltagare över 6 miljoner. Vem som helst kan ladda ner programvarupaketet BOINС, Berkeley Open Infrastructure for Network Computing, som ger en koppling mellan en persondator och projektservern. I detta fall bestämmer ägaren själv hur hans dator ska delta i distribuerad datoranvändning - vid vissa timmar,genom förhandsgodkännande eller på annat sätt.
”SETI @ home-projektet har expanderat under de senaste åren. Vi får data från en ny radioteleskopmottagare med hög känslighet vid Arecibo-observatoriet i Puerto Rico, vilket har ökat antalet observerbara stjärnor med 30 gånger, förklarar astronom Eric Korpela. - Efter digitalisering och arkivering blir informationen tillgänglig för bearbetning. Vi är intresserade av ett 2,5 MHz-band som täcker strålningsfrekvensen för kosmiskt atomväte vid 1,420 GHz. Detta band är uppdelat i 256 fragment av 9766 Hz, som bearbetas av deltagarnas datorer. Under varje kommunikationssession skickar vi cirka 250 kb rå data plus 100 kb extra information. Den mottagande datorn analyserar denna uppgift och skickar resultaten av dess körning till vår server. För 10 år sedan var den genomsnittliga behandlingstiden för ett jobb en vecka,idag överskrider inte två timmar."
Hittills har forskare inte hittat något, men vad händer om de lyckas upptäcka en signal från bröder i åtanke? Enligt Eric tillhandahålls ytterligare åtgärder genom ett särskilt internationellt protokoll som reglerar organisationers och individs handlingar i en sådan situation:”I synnerhet måste de omedelbart dela information med specialister som arbetar med att leta efter utomjordiska civilisationer för att göra en expertbedömning av resultaten. Det är också nödvändigt att meddela FN: s generalsekreterare om händelsen, innan du informerar din egen regering. Jag hoppas att vi en dag kommer att använda dessa regler."
Alexey Levin