I år bliver Search for Extra-Terrestrial Intelligence (SETI) projektet 58 år!
Den 18. april 1960 underrettede Time magasinet læserne om, at en ung medarbejder i National Radio Astronomy Observatory, Frank Drake, for første gang i historien forsøgte at etablere envejskontakt med luftfartsselskabers udenrigsundersøgelser. Som sådan valgte han de hypotetiske indbyggere i de lige så hypotetiske planetariske systemer for stjernerne Tau Ceti og Epsilon Eridani, der ligger 12 og 10,5 lysår fra solen. Drake lyttede (bogstaveligt talt med en højttaler) radiobølger optaget i et smalt frekvensbånd nær 1.420 GHz med et 85 fods radioteleskop rettet mod disse stjerner. Med undtagelse af en enkelt falsk alarm på grund af radiointerferens fra en landlig militær kilde, hørte Drake kun statiske lyde i fire måneder. I august konkluderede han, at yderligere forsøg var nytteløse og skiftede til at studere (på det samme udstyr) den magnetiske opdeling af spektrale linjer af kosmisk brint, kendt som Zeeman-effekten. Således sluttede projektet "Ozma", opkaldt efter prinsessen fra Oz fra den vidunderlige eventyr af Frank Baum. Og SETI (Search for Extraterresrial Intelligence) begyndte.
Radio eller lys?
Drake begyndte at forberede sit eksperiment i det tidlige forår i 1959. Han valgte ikke en modtagerfrekvens på 1.420 GHz tilfældigt - atomisk brint, der er spredt mellem galakser, det mest almindelige element i universet, udstråler på det. Radiobølger med en sådan frekvens genereres, når en uopspændt (dvs. placeret på det lavere orbitalniveau) elektron overgår fra en tilstand, når dens spin er parallel med den nukleare drejning til en tilstand med en lavere energi, når spinsene er modsat. I dette tilfælde udsendes en foton med en energi på 5,9x10-6 eV, hvilket svarer til den frekvens, der er valgt af Drake (eller en bølgelængde på 21,1 cm). I håbet om ikke at få penge til bare at lytte til interstellære signaler understøttede Drake yderligere sit projekt ved at studere Zeeman-effekten. Interessant nok kostede Drakes unikke modtager kun $ 2000,fordi elektronikfirmaet Microbe Associates forsynede ham med den nyeste parametriske forstærker gratis, en af de bedste i verden på det tidspunkt.
Stjerner med planeter, hvorfra man kan observere jordens passage over solskiven (i ekliptikens plan) ifølge forskere - mest sandsynlige kandidater til at sende radiosignaler beregnet til jordboere.
1959 markerer endnu en banebrydende begivenhed i SETI-historien. I september offentliggjorde Cornell University-professorer Giuseppe Cocconi og Philip Morrison en kort note i Nature, der foreslog den samme rumkommunikationsstrategi som Drake. De anså det også som meget sandsynligt, at udenjordiske civilisationer ville kommunikere med en bølgelængde på 21,1 cm og anbefalede derfor at kigge efter brødre i tankerne i 1.420 GHz ± 300 KHz båndet, der dækker Doppler-frekvensskift forårsaget af bevægelse af signalkilder i forhold til Jorden i hastigheder på højst 100 km /fra. Denne artikel var den første videnskabelige publikation, der blev afsat til SETI-problemet.
Halvandet år senere offentliggjorde Nature et andet programmatisk papir om rumkommunikation, underskrevet af Robert Schwartz og Charles Townes, den fremtidige nobelprisvinder. Forfatterne var de første, der foreslog brugen af "optiske masere" (med andre ord lasere - dette udtryk var endnu ikke almindeligt accepteret). Dette arbejde går tilbage til strategien om at søge efter rumssignaler, der bæres af korte bursts af infrarødt lys eller synligt lys, der nu kaldes OSETI (Optical SETI). I samme 1961 blev den første konference om kontakter med udenjordiske civilisationer afholdt på National Radio Astronomy Observatory. Drake præsenterede der sin berømte formel til beregning af antallet af potentielle pladskontakter i vores Galaxy.
Salgsfremmende video:
Rumfyr
Hvad vil en teknologisk avanceret civilisation gøre for at reducere omkostningerne ved at kommunikere med plads naboer? Når alt kommer til alt er kontinuerlig transmission af signaler på et eller flere smalle radiofrekvensbånd meget dyre og ikke meget lovende. Derfor er det usandsynligt, at den traditionelle søgning efter meddelelser om bølgen af emission af intergalaktisk brint og endda i hele vandvinduet. Det er meget mere rentabelt at sende korte signaler i et bredt frekvensområde i størrelsesordenen 10 gigahertz. Disse frekvenser kan genereres ved hjælp af ikke-lineære sendere med kompakte antenner, som er umådeligt billigere end lineære systemer til smalbåndsudsendelse. Og chancerne for at blive hørt i dette tilfælde er større, da frekvenserne for den stærkeste intragalaktiske radiostøj er meget lavere.
”Disse overvejelser er kernen i vores idé om rumradiofyr, der sender signaler tusinder af lysår væk,” siger Gregory Benford, professor i astrofysik ved University of California, Irvine, der udviklede konceptet sammen med sin tvillingbror James. radiofysiker og nevø Dominic, NASA-medarbejder. - Lad os antage, at sådanne fyrlygter findes, og at de kan blive fanget af jordiske instrumenter. Spørgsmålet opstår, hvordan man skal se efter dem, og hvordan man kan skelne sådanne signaler fra radioudbrud forårsaget af naturlige processer. Dette kræver konstant overvågning af både den nordlige og den sydlige himmel samt en spektral analyse af hvert mistænkeligt radioudbrud. Dette er en for eksotisk opgave for professionelle radioteleskoper,arbejder inden for rammerne af astronomiske og astrofysiske forskningsprogrammer. Der er imidlertid allerede hundreder af amatørradioteleskoper i verden, og deres antal vokser hurtigt. Enhver af disse installationer kan udstyres med elektronik til analyse af ikke-standard radioimpulser. Og hvis amatørradioteleskoper kombineres til et verdensomspændende netværk for at søge efter radiofyr, kan der komme noget værd ud. Det var trods alt amatørastronomer, der opdagede de fleste af de nye kometer og variable stjerner. Så hvorfor følger ejere af private radioteleskoper deres eksempel? "noget værd kan ske. Det var trods alt amatørastronomer, der opdagede de fleste af de nye kometer og variable stjerner. Så hvorfor følger ejere af private radioteleskoper deres eksempel? "noget værd kan ske. Det var trods alt amatørastronomer, der opdagede de fleste af de nye kometer og variable stjerner. Så hvorfor følger ejere af private radioteleskoper deres eksempel?"
Senatorer mod NASA
Ozma-projektet har længe været den eneste praktiske virksomhed til etablering af rumkommunikation. Det var først i 1973, at personalet på Ohio State University-observatoriet begyndte en lignende lytte til rummet ved en frekvens på 1.420 GHz ved hjælp af det kæmpe stationære Big Ear-radioteleskop. Forskning, der fortsatte indtil 1995, bragte ingen opdagelser, skønt den engang forårsagede en sensation. Den 15. august 1977 registrerede teleskopet en kort (kun 72 s), men kraftfuld radioudbrud af tilsyneladende kosmisk oprindelse. Astronom Jerry Eman, der fik øje på ham på en computerudskrivning et par dage senere, skrev glædeligt i margen: "Wow!" Denne begivenhed er vist i SETI-historien som Wow! signal. Det viste sig at være af en art, og dets art er stadig kontroversielt - entusiaster betragter det som værker af en udenjordisk civilisation.
I de tidlige 1970'ere blev NASA interesseret i rumkontakter. Cyclops-projektet blev udviklet, så det blev skabt et integreret netværk på 1000-1500 små radioteleskoper for at jage efter rumsignaler sendt fra afstande på mindre end 1000 lysår fra Jorden. Programmet forblev på papiret, men bidrog til konsolidering af specialister, der var interesseret i dette problem. Initiativtagerne til projektet bemærkede, at der ud over brintfrekvensen på 1.420 GHz er der en anden markeret frekvens - 1.662 GHz, svarende til strålingen af hydroxyler OH spredt i rummet. Derudover anbefalede de ikke at være begrænset til kun at søge på disse frekvenser eller i en begrænset del af radiospektret (det såkaldte vandhul), men for pålidelighed til at gøre det i området fra 1 til 3 GHz.
Stilhed af fjerne planeter
Det er let at forstå, at Jordens radiotelefon i sig selv tjener som bevis på eksistensen af en civilisation, der har nået et vist niveau af teknisk udvikling. Rimelige indbyggere i fjerne eksoplaneter vil sandsynligvis komme til denne konklusion, hvis de registrerer radioemission fra Jorden. På samme måde kan menneskeheden finde andre civilisationer. Ifølge professor i astronomi ved Harvard University Avi Loeb er det overhovedet ikke nødvendigt at søge rettede rummeddelelser for at løse SETI-problemet, men det er nok bare at skanne himlen efter menneskeskabt radiostøj: radioudstyr, - Vi kiggede på de afstande, hvorpå radarsignaler fra det amerikanske missilforsvarssystem modtages,som er i stand til at generere isotrop stråling med en samlet effekt på 2 milliarder watt (i tilstanden af dirigerede pulserede stråler er denne effekt to størrelsesordener højere). Og det viste sig, at et modtagersystem med kapaciteterne i det europæiske netværk af lavfrekvente radioteleskoper LOFAR kan registrere sådanne radarstationer inden for en radius på 50-100 lysår. I denne region af rummet er der tusinder og tusinder af stjerner, nogle af dem kan have jordlignende planeter.nogle af dem kan have jordlignende planeter.nogle af dem kan have jordlignende planeter.
Spørgsmålet opstår imidlertid, hvad er sandsynligheden for at finde brødre i tankerne på denne måde. Vi ved ikke det nøjagtige svar, men noget kan modelleres. De britiske astronomer Forgan og Nichol, hvis arbejde blev offentliggjort i juli i år, bemærkede, at menneskeheden gradvist skifter til kabelkommunikation, der ikke bidrager til planetarisk radiostøj, og begrundede, at supermægtige militære radarer også en dag forsvinder. I henhold til deres estimater er sandsynligheden for, at der ved et uheld opdages civilisationer inden for en radius af 100 parsecs fra Jorden, hvis hver af dem bringer støj i luften i højst hundrede år, desværre meget lille - ikke mere end hundrede tusindedel af en procent.
Vi har endnu ikke registreret radiostøj, selv fra relativt tætte civilisationer, men dette faktum kan fortolkes på mange forskellige måder. Vi kender ikke de reelle årsager til radiostøj fra eksoplaneter med intelligent liv."
I endnu et par årtier tog NASA små skridt for at søge efter interstellære signaler, der brugte omkring $ 50 millioner. I den indledende fase af forberedelsen, et sted i 1976, dukkede navnet SETI op. Før det brugte entusiaster til at fange pladsbeskeder en mere prætentiøs version - CETI, Communications with Extraterrestrial Intelligence. Da det var risikabelt at love sådan kommunikation, blev de erstattet af søgning.
Og alligevel er disse bestræbelser endte på intet - af politiske grunde. Den første, der tog våben mod SETI, var den indflydelsesrige senator William Proxmire, fikseret for kampen mod udslettet af populære midler til angiveligt latterlige videnskabelige projekter. I begyndelsen af 1980'erne slagtede han SETI-midler og accepterede kun at returnere dem på anmodning af den berømte astronom Carl Sagan. SETI blev alene i flere år, men det efterfølgende efterår besluttede rookie-senator Richard Brian at spare skattebetalere 12 millioner dollars til dette formål, og han fik sin vej. Interessant nok viste det sig at være hans eneste præstation i hans to valgperioder i det amerikanske senat.
Fra radio til biologi
”Mange mennesker tror, at vores institut udelukkende er engageret i jagt på rummeddelelser,” sagde chefastronomen ved SETI-instituttet Seth Shostak. - Langt de fleste af vores ansatte, og der er næsten halvandet hundrede af dem nu, beskæftiger sig imidlertid med astrobiologi. Cirka ti personer er involveret i projekter, der passer til SETI-forkortelsen. Selv beskæftiger jeg mig med stjerner, hvorfra du kan observere jordens passage over Solens disk. Hvis de har planeter med intelligent liv, kan deres indbyggere synkronisere deres transmissioner i retning af vores planet med disse begivenheder. Derfor er det fornuftigt at dreje de modtagende antenner i retning af disse stjerner nøjagtigt, når Jorden er mellem dem og Solen.
Nu leder vi ikke efter optiske interstellare signaler, men i den nylige fortid blev der udført lignende arbejde på 40-tommers reflektoren fra Lik-observatoriet. Dette er et meget lovende område, og vi håber at vende tilbage til det, når finansieringen genoptages."
I øjeblikket søges der efter optiske signaler ved 72-tommers teleskop fra Oak Ridge-observatoriet ved Harvard University og ved det 30-tommers teleskop ved Leyschner-observatoriet i Berkeley. Det er fokuseret på at overvåge lyse fakler ikke længere end et nanosekund. Astronomer kender ikke en enkelt naturlig proces, der er i stand til at generere så korte lysimpulser, der rejser hundreder af lysår. Derfor kan det antages, at de genereres af en kraftig laser, hvis stråle er fokuseret i retning af solsystemet ved hjælp af et stort teleskop.
Med private fonde
På trods af afslutningen af regeringssubsidier glemte amerikanske forskere ikke sporing af udenrigs-civilisationer. Et privat institut dukkede op i Californien, som stadig er centrum for sådanne søgninger. SETI Institute blev oprettet den 20. november 1984 for forskning inden for astrobiologi og søgning efter signaler fra udenjordiske civilisationer. I efteråret 2007 lancerede instituttet sammen med University of California i Berkeley et observatorium designet til at fange interstellare radiosignaler og til radioastronomiobservationer. Pengene, 30 millioner dollars, blev afsat af en af grundlæggerne af Microsoft Corporation Paul Allen, så observatoriet kaldes Allen Telescope Array. Nu består det af 42 seks meter lange radioteleskoper, der er indstillet til at modtage signaler i området 0,5-11 GHz.
”Vi analyserer radioemissioner fra næsten tusind stjerner beliggende inden for 200 lysår efter solen. I fremtiden håber vi at øge antallet af modtagne antenner til 350, men der er ingen midler til dette endnu. Hvis vores planer går i opfyldelse, vil vi i det næste årti kunne scanne flere millioner stjerner,”siger Jill Tarter, leder af rumsignalovervågningsgruppen, til PM. - De spørger ofte, hvorfor vi stadig ikke har fundet brødre i tankerne. Det må ikke glemmes, at søgningen efter kosmiske civilisationer først begyndte for 50 år siden, og indtil videre er kun en meget omtrent ubetydelig brøkdel af vores Galaxy undersøgt. Hvis du øser et glas vand fra havet og ikke finder en enkelt fisk i den, skal du ikke tro, at deres
Jill Tarter anser det for tidligt at sende sine egne beskeder ud i rummet:”Vores civilisation for bare 500 år siden begyndte på den globale teknologiske fremskridts sti og har lidt at tilbyde den Galaxy, der har eksisteret i 10 milliarder år. Så du skal vente og vokse op. Et almindeligt spørgsmål er, om man skal være på vagt over for rumindtrængende? Jeg tror, det er ubegrundet frygt. Interstellar rejser kræver teknologi, som kun modne og derfor stabile civilisationer kan erhverve. Det er vanskeligt at forestille sig, at de skyndte sig ud i det fjerne rum for slaver, skatte eller naturressourcer."
Folkevidenskab
Hver ejer af en personlig computer kan have en hånd i overvågningen af rumsignaler. For at gøre dette skal du bare oprette forbindelse til SETI @ home-projektet, som blev indledt af astronomer og computervidenskabsmænd fra University of California i Berkeley i maj 1999. Målet med projektet var at forsøge at tiltrække pc-brugere til at søge efter spor af interstellære signaler i strømmen af rå radioteleskopiske data. I løbet af det første år kom mere end 2 millioner mennesker med i programmet, og nu overstiger det samlede antal deltagere 6 mio. Enhver kan downloade BOINС-softwarepakken, Berkeley Open Infrastructure for Network Computing, som giver en forbindelse mellem en personlig computer og projektserveren. I dette tilfælde bestemmer ejeren selv, hvordan hans computer vil deltage i distribueret computing - på bestemte timer,ved forudgående tilladelse eller på anden måde.
”SETI @ home-projektet er udvidet i de senere år. Vi modtager data fra en ny radioteleskopmodtager med høj følsomhed ved Arecibo-observatoriet i Puerto Rico, som har 30 gange øget antallet af observerbare stjerner, forklarer astronom Eric Korpela. - Efter digitalisering og arkivering bliver oplysningerne tilgængelige til behandling. Vi er interesseret i et 2,5 MHz bånd, der dækker strålingsfrekvensen for kosmisk atombrint ved 1.420 GHz. Dette bånd er opdelt i 256 fragmenter på 9766 Hz, som behandles af deltagernes computere. Under hver kommunikationssession sender vi cirka 250 kb rå data plus 100 kb hjælpefunktioner. Den modtagende computer analyserer denne opgave og sender resultaterne af dens udførelse til vores server. For 10 år siden var den gennemsnitlige behandlingstid for et job en uge,i dag overstiger ikke to timer."
Indtil videre har forskere ikke fundet noget, men hvad vil der ske, hvis de formår at opdage et signal fra brødre i tankerne? Ifølge Eric er der foretaget yderligere handlinger i en særlig international protokol, der regulerer handlinger fra organisationer og enkeltpersoner i en sådan situation:”De skal især straks dele oplysninger med specialister, der er engageret i søgningen efter udenjordiske civilisationer for at foretage en ekspertvurdering af resultaterne. Det er også nødvendigt at underrette FNs generalsekretær om hændelsen, selv før du informerer din egen regering. Jeg håber, at vi en dag vil bruge disse regler."
Alexey Levin