Tänä vuonna Search for Extra-Terrestrial Intelligence (SETI) -hanke on 58-vuotias!
Time-aikakauslehti ilmoitti lukijoilleen 18. huhtikuuta 1960, että National Radio Astronomy Observatory -yrityksen nuori työntekijä Frank Drake yritti ensimmäistä kertaa historiassa luoda yksisuuntaisen yhteyden maan ulkopuolisen tiedustelun kantajiin. Sellaisena hän valitsi tähtiä Tau Cetin ja Epsilon Eridanin, joka sijaitsee 12 ja 10,5 valovuoden päässä Auringosta, oletettavasti yhtä hypoteettisten planeettajärjestelmien hypoteettiset asukkaat. Drake kuunteli (kirjaimellisesti kaiuttimen avulla) radioaaltoja, jotka nauhoitettiin kapealla taajuuskaistalla lähellä 1.420 GHz, 85-jalkaisella radioteleskoopilla, joka oli suunnattu näihin tähtiin. Lukuun ottamatta yhtä väärää hälytystä, joka johtui maanpäällisen sotilaallisen lähteen radion häiriöistä, Drake kuuli vain staattisia ääniä neljän kuukauden ajan. Elokuussa hän päätteli, että muut yritykset olivat turhia ja siirtyi tutkimaan (samalla laitteella) kosmisen vedyn spektriviivojen magneettista jakautumista, joka tunnetaan nimellä Zeeman-efekti. Näin päättyi projekti "Ozma", joka on nimetty Ozin prinsessaksi Frank Baumin upeasta sadusta. Ja SETI (Search for Extraterresrial Intelligence) alkoi.
Radio tai valo?
Drake aloitti kokeilunsa valmistelun alkukeväällä 1959. Hän ei valinnut sattumanvaraisesti 1.420 GHz: n vastaanottotaajuutta - se emittoi galaktien välillä hajallaan olevaa vetyatomia, joka on maailmankaikkeuden yleisin elementti. Radioaallot, joilla on tällainen taajuus, syntyvät, kun käyttämätön (ts. Sijaitseva alemmalla kiertoradalla) elektroni siirtyy tilasta, kun sen spin on yhdensuuntainen ydinspinin kanssa, tilaan, jonka energia on alhaisempi, kun spinnit ovat vastakkaiset. Tässä tapauksessa fotoni emittoidaan energialla 5,9x10-6 eV, mikä vastaa Draken valitsmaa taajuutta (tai aallonpituus 21,1 cm). Toivomatta saavansa rahaa pelkästään tähtien välisten signaalien kuuntelemiseen, Drake perustelee projektinsa lisäksi tutkimalla Zeeman-ilmiötä. Mielenkiintoista on, että Draken ainutlaatuinen vastaanotin maksoi vain 2000 dollaria,koska elektroniikkayritys Microwave Associates toimitti hänelle ilmaiseksi viimeisimmän parametrisen vahvistimen, joka oli yksi maailman parhaimmista tuolloin.
Tähtien kanssa planeettoja, joista voidaan tarkkailla Maan kulkua Auringon levyn läpi (ekliptikan tasossa), - todennäköisimmät ehdokkaat maanpäällisille tarkoitettujen radiosignaalien lähettämiseen
1959 merkitsee uutta edelläkävijätapahtumaa SETI-historiassa. Cornellin yliopiston professorit Giuseppe Cocconi ja Philip Morrison julkaisivat syyskuussa Nature-lehdessä lyhyen huomautuksen, joka ehdotti samaa avaruusviestintästrategiaa kuin Drake. He pitivät myös erittäin todennäköisenä, että maapallon ulkopuoliset sivilisaatiot kommunikoivat 21,1 cm: n aallonpituudella, ja suosittelivat siksi etsimään veljiä mielessä taajuusalueella 1,420 GHz ± 300 KHz kattaen Doppler-taajuuden muutokset, jotka aiheutuvat signaalilähteiden liikkeestä maan suhteen enintään 100 km: n nopeudella. / alkaen. Tämä artikkeli oli ensimmäinen SETI-ongelmaan omistettu tieteellinen julkaisu.
Puolitoista vuotta myöhemmin ilmestyi Nature-ohjelmaan uusi avaruusviestinnän ohjelmointi, jonka allekirjoittivat Robert Schwartz ja tulevaisuuden Nobel-palkinnon saaja Charles Townes. Kirjailijat ehdottivat ensimmäisinä "optisten maseerien" käyttöä (toisin sanoen lasereita - tätä termiä ei ollut vielä yleisesti hyväksytty). Tämä työ palaa strategiaan etsiä lyhytaikaisten infrapuna- tai näkyvän valon purskeiden välittämiä avaruussignaaleja, jota kutsutaan nyt OSETI (Optical SETI). Samana vuonna 1961 pidettiin ensimmäinen konferenssi yhteyksistä maan ulkopuolisiin sivilisaatioihin National Radio Astronomy Observatoryssa. Drake esitteli siellä kuuluisan kaavansa arvioidaksesi mahdollisten avaruuskoskettimien määrää galaksissamme.
Mainosvideo:
Avaruusmajakat
Mitä teknisesti edistynyt sivilisaatio tekee vähentääkseen kommunikaatiokustannuksia avaruusnaapureiden kanssa? Loppujen lopuksi signaalien jatkuva lähetys yhdellä tai useammalla kapealla radiotaajuuskaistalla on erittäin kallista ja ei kovin lupaavaa. Siksi perinteinen viestien haku malaktisen vedyn päästöaallosta ja jopa koko vesi-ikkunassa ei todennäköisesti ole onnistunut. On paljon kannattavampaa lähettää lyhyitä signaaleja laajassa taajuusalueella, luokkaa 10 gigahertsiä. Nämä taajuudet voidaan tuottaa käyttämällä epälineaarisia lähettimiä, joissa on kompakti antenni, jotka ovat mittaamattomasti halvempia kuin kapeakaistaisen yleislähetyksen lineaariset järjestelmät. Ja mahdollisuudet tulla kuulluksi tässä tapauksessa ovat suuremmat, koska voimakkaimman galaktisen sisäisen radion kohinan taajuudet ovat paljon alhaisemmat.
"Nämä näkökohdat ovat keskeisiä ajatuksiamme avaruusradio majakoista, jotka lähettävät signaaleja tuhansien valovuosien päässä", sanoo Irvinein Kalifornian yliopiston astrofysiikan professori Gregory Benford, joka kehitti konseptin kaksoisveljensä Jamesin kanssa. radiofyysikko ja veljenpoika Dominic, NASA: n työntekijä. - Oletetaan, että sellaisia majakkeja on olemassa ja maalliset instrumentit voivat ne kiinni. Esiin nousee kysymys siitä, kuinka etsiä niitä ja miten erottaa tällaiset signaalit luonnollisten prosessien aiheuttamista radiopurskeista. Tämä vaatii sekä pohjoisen että eteläisen taivaan jatkuvaa seurantaa sekä kunkin epäilyttävän radiopurskeen spektrianalyysia. Tämä on liian eksoottinen tehtävä ammattimaisille radioteleskoopeille,työskentely tähtitieteellisten ja astrofysikaalisten tutkimusohjelmien puitteissa. Kuitenkin maailmassa on jo satoja amatööriradioskooppeja, ja niiden määrä kasvaa nopeasti. Mikä tahansa näistä asennuksista voidaan varustaa elektroniikalla epästandardien radiopulssien analysoimiseksi. Ja jos amatööriradioskoopit yhdistetään maailmanlaajuiseksi verkostoksi radio majakojen etsimiseksi, jotain hyödyllistä voi tulla. Loppujen lopuksi juuri amatööri-tähtitieteilijät löysivät suurimman osan uusista komeetoista ja muuttuvista tähtiistä. Joten miksi yksityisten radioteleskooppien omistajat eivät seuraa esimerkkiä? "jotain arvokasta voi tapahtua. Loppujen lopuksi juuri amatööri-tähtitieteilijät löysivät suurimman osan uusista komeetoista ja muuttuvista tähtiistä. Joten miksi yksityisten radioteleskooppien omistajat eivät seuraa esimerkkiä? "jotain arvokasta voi tapahtua. Loppujen lopuksi juuri amatööri-tähtitieteilijät löysivät suurimman osan uusista komeetoista ja muuttuvista tähtiistä. Joten miksi yksityisten radioteleskooppien omistajat eivät seuraa esimerkkiä?"
Senaattorit NASA: ta vastaan
Ozma-projekti on pitkään ollut ainoa käytännöllinen yritys avaruusviestinnän perustamiselle. Vasta 1973, Ohion osavaltion yliopiston observatorion henkilökunta aloitti samanlaisen tilan kuuntelemisen taajuudella 1.420 GHz käyttämällä jättimäistä paikallaan olevaa Big Ear -radio kaukoputkea. Vuoteen 1995 asti jatkunut tutkimus ei tuonut löytöjä, vaikka se kerran aiheutti sensaation. 15. elokuuta 1977 kaukoputki rekisteröi lyhyen (vain 72 sekunnin), mutta voimakkaan radiopuhelun, joka näytti kosmiselta alkuperältä. Astronomi Jerry Eman, joka havaitsi hänet tietokoneella tulostetta muutama päivä myöhemmin, kirjoitti iloisesti reunukseen: "Vau!" Tämä tapahtuma esiintyy SETI-historiassa nimellä Vau! signaali. Se osoittautui ainutlaatuiseksi ja sen luonne on edelleen kiistanalainen - harrastajat pitävät sitä maapallon ulkopuolisen sivilisaation työnä.
1970-luvun alussa NASA kiinnostui avaruusyhteyksistä. Cyclops-hanke kehitettiin tarjoamalla integroidun verkon luominen 1000-1500 pienestä radioteleskoopista, jotka etsivät avaruussignaaleja, jotka lähetetään maasta alle 1000 valovuoden etäisyydeltä. Ohjelma pysyi paperilla, mutta osaltaan osaltaan vahvistettiin tästä ongelmasta kiinnostuneita asiantuntijoita. Projektin aloittajat huomauttivat, että vetytaajuuden 1,420 GHz lisäksi on myös toinen merkitty taajuus - 1,662 GHz, joka vastaa avaruuteen hajallaan olevien OH-hydroksyylien säteilyä. Lisäksi he suosittelivat, etteivätkö ne rajoitu etsintään vain näillä taajuuksilla tai rajoitetulla radiotaajuusalueella (ns. Vesireikä), vaan luotettavuuden varmistamiseksi, että se tuotetaan alueella 1 - 3 GHz.
Kaukaisten planeettojen hiljaisuus
On helppo ymmärtää, että maapallon radiopuhelin toimii todisteena sivilisaation olemassaolosta, joka on saavuttanut tietyn teknisen kehityksen tason. Etäisten eksoplaneettojen kohtuulliset asukkaat tulevat todennäköisesti tähän johtopäätökseen, jos he rekisteröivät radion säteilyn maasta. Samoin ihmiskunta voi löytää muita sivilisaatioita. Harvardin yliopiston tähtitieteen professorin Avi Loebin mukaan SETI-ongelman ratkaisemiseksi ei ole ollenkaan tarpeen etsiä suunnattuja avaruusviestejä, riittää, kun etsitään taivaalta ihmisen aiheuttamaa radiokohinaa: radiolaitteet, - Tarkastelimme etäisyyksiä, joille tutkasignaalit vastaanotetaan amerikkalaisesta ohjuspuolustusjärjestelmästä,jotka kykenevät tuottamaan isotrooppista säteilyä kokonaisteholla 2 miljardia wattia (suunnattujen pulssisäteiden tilassa tämä teho on kaksi suuruusluokkaa suurempi). Ja kävi ilmi, että vastaanottava järjestelmä, jolla on matalataajuisten radioteleskooppien eurooppalaisen verkon ominaisuudet LOFAR, voi rekisteröidä tällaiset tutka-asemat 50–100 valovuoden säteellä. Tällä avaruusalueella on tuhansia ja tuhansia tähtiä, joillakin niistä voi olla maan kaltaisia planeettoja.joillakin heistä voi olla maallisia planeettoja.joillakin heistä voi olla maallisia planeettoja.
Esiin nousee kuitenkin kysymys, mikä on todennäköisyys löytää veljekset mielessä tällä tavalla. Emme tiedä tarkkaa vastausta, mutta jotain voidaan mallintaa. Brittiläiset tähtitieteilijät Forgan ja Nichol, joiden teos julkaistiin tämän vuoden heinäkuussa, huomasivat, että ihmiskunta on siirtymässä vähitellen kaapeliviestintään, joka ei vaikuta planeettaradion meluun, ja päätteli, että myös supervoimaiset armeijan tutkat katoavat joskus. Heidän arvioidensa mukaan on todennäköistä, että sivilisaatiot havaitaan vahingossa 100 parsin päässä merestä, jos jokainen niistä aiheuttaa melua ilmassa enintään sata vuotta, on valitettavasti hyvin pieni - enintään satatuhannen prosentin osuus.
Emme ole vielä havainneet radion melua edes suhteellisen läheisistä sivilisaatioista, mutta tämä tosiasia voidaan tulkita monin eri tavoin. Emme tiedä todellisia syitä älykkään elämän omaavien eksoplaneettien radion hiljaisuuteen."
Muutaman vuosikymmenen ajan NASA oli ryhtynyt pieniin askeliin tähtien välisten signaalien etsimiseksi, ja sillä käytettiin noin 50 miljoonaa dollaria. Valmistelun alkuvaiheessa, jossain vuonna 1976, nimi SETI ilmestyi. Ennen sitä avaruusviestien sieppaamisen harrastajat käyttivät vaativampaa versiota - CETI, Communications with Extraterrestrial Intelligence. Koska oli vaarallista luvata tällaista viestintää, se korvattiin etsinnällä.
Ja vielä, nämä pyrkimykset eivät ole päättyneet mihinkään - poliittisista syistä. Ensimmäinen aseita SETI: tä vastaan oli vaikutusvaltainen senaattori William Proxmire, joka pyrki torjumaan väitetysti naurettavien tieteellisten hankkeiden suosittujen varojen tuhlausta. 1980-luvun alussa hän teurasti SETI-varoja ja suostui palauttamaan ne vain kuuluisan tähtitieteilijän Carl Saganin pyynnöstä. SETI jätettiin yksin useaksi vuodeksi, mutta seuraavana syksynä aloittelija-senaattori Richard Brian päätti säästää veronmaksajia tähän tarkoitukseen 12 miljoonaa dollaria, ja hän sai tiensä. Mielenkiintoista on, että tämä osoittautui hänen ainoaksi saavutukseksi hänen kahdessa toimikaudellaan Yhdysvaltain senaatissa.
Radiosta biologiaan
"Monet ihmiset ajattelevat, että instituutiomme harjoittaa yksinomaan avaruussanomien metsästämistä" - kertoi SETI-instituutin päätähtivät Seth Shostak. - Suurin osa työntekijöistämme, ja heitä on nyt lähes puolitoista sataa, harjoittaa kuitenkin astrobiologiaa. Noin kymmenen ihmistä on mukana hankkeissa, jotka sopivat SETI-lyhenteeseen. Itse käsittelen tähtiä, joista voit tarkkailla Maan kulkua Auringon levyn yli. Jos heillä on planeettoja, joissa on älykäs elämä, niin niiden asukkaat voivat synkronoida lähetystensä planeettamme suuntaan näiden tapahtumien kanssa. Siksi on järkevää kääntää vastaanottoantenneja tähtien suuntaan tarkalleen, kun maapallo on niiden ja Auringon välillä.
Nyt emme etsi optisia tähtienvälisiä signaaleja, mutta lähitulevaisuudessa vastaavaa työtä tehtiin Lik-observatorion 40-tuumaisella heijastimella. Tämä on erittäin lupaava alue, ja toivomme palaamme siihen, kun rahoitusta jatketaan."
Tällä hetkellä optisia signaaleja etsitään Harvardin yliopiston Oak Ridge-observatorion 72 tuuman kaukoputkesta ja Berkeleyn Leyschnerin observatorion 30 tuuman kaukoputkesta. Se keskittyy kirkkaiden soihdutusten seurantaan enintään nanosekunnin ajan. Astronomit eivät tiedä yhtäkään luonnollista prosessia, joka kykenee tuottamaan niin lyhyitä valopulsseja, jotka kulkevat satojen valovuosien ajan. Siksi voidaan olettaa, että ne generoidaan voimakkaalla laserilla, jonka säde tarkennetaan aurinkokunnan suuntaan käyttämällä suurta kaukoputkea.
Yksityisillä varoilla
Huolimatta valtiontukien päättymisestä, amerikkalaiset tutkijat eivät unohtaneet maan ulkopuolisten sivilisaatioiden jäljittämistä. Kaliforniaan ilmestyi yksityinen instituutti, joka on edelleen tällaisten hakujen keskipiste. SETI-instituutti perustettiin 20. marraskuuta 1984 tutkimaan astrobiologiaa ja etsimään signaaleja maan ulkopuolisista sivilisaatioista. Syksyllä 2007 instituutti avasi yhdessä Kalifornian yliopiston kanssa Berkeleyn observatorion, joka on suunniteltu tähtien välisten radiosignaalien sieppaamiseen ja radioastronomian havaintoihin. Rahat, 30 miljoonaa dollaria, jakoi yhden Microsoft Corporationin perustajista Paul Allenin, joten observatorion nimi on Allen Telescope Array. Nyt se koostuu 42 kuuden metrin radioteleskoopista, jotka on viritetty vastaanottamaan signaaleja alueella 0,5–11 GHz.
”Analysoimme radiosäteilyä lähes tuhannesta tähdestä, jotka sijaitsevat 200 valovuoteen auringosta. Toivomme tulevaisuudessa lisäävän vastaanottavien antennien määrän 350: ään, mutta tähän ei ole vielä varattu. Jos suunnitelmamme toteutuvat, niin seuraavan vuosikymmenen aikana pystymme skannaamaan useita miljoonia tähtiä”, sanoo avaruussignaalien seurantaryhmän johtaja Jill Tarter PM: lle. - He kysyvät usein, miksi emme ole vielä löytäneet veljiä mielessä. Ei pidä unohtaa, että kosmisten sivilisaatioiden etsintä alkoi vasta 50 vuotta sitten, ja toistaiseksi vain hyvin vähäinen merkitys galaksistamme on tutkittu. Jos kaapat lasillisen vettä valtamerestä ja et löydä yhtään kalaa, sinun ei pitäisi ajatella, että heidän
Jill Tarter pitää ennenaikaisena lähettää omia viestejään avaruuteen:”Sivilisaatiomme meni globaalin teknologisen kehityksen tielle vain 500 vuotta sitten, ja sillä on vain vähän tarjottavaa 10 miljardin vuoden ajan olemassa olleelle galaksille. Joten sinun täytyy odottaa ja kasvaa. Yleinen kysymys on, onko varovainen avaruuden hyökkääjiin? Mielestäni nämä ovat perusteettomia pelkoja. Tähtienvälinen matka vaatii tekniikkaa, jonka vain kypsät ja siksi vakaat sivilisaatiot voivat hankkia. On vaikea kuvitella, että he ryntäsivät kaukaiselle alueelle orjia, aarteita tai luonnonvaroja varten."
Kansantiede
Jokaisella henkilökohtaisen tietokoneen omistajalla voi olla käsi valvoa avaruussignaaleja. Tätä varten sinun täytyy vain muodostaa yhteys SETI @ home -projektiin, jonka Kalifornian yliopiston Berkeleyn yliopiston tähtitieteilijät ja tietoteknikot aloittivat toukokuussa 1999. Hankkeen tavoitteena oli yrittää houkutella henkilökohtaisten tietokoneiden käyttäjiä etsimään tähteiden välisiä signaaleja jälkiä raa'an radioteleskooppisen datan virrasta. Ensimmäisen vuoden aikana ohjelmaan on liittynyt yli 2 miljoonaa ihmistä, ja nyt osallistujien kokonaismäärä on yli 6 miljoonaa. Kuka tahansa voi ladata BOINС-ohjelmistopaketin, Berkeley Open Infrastructure for Network Computing, joka tarjoaa yhteyden henkilökohtaisen tietokoneen ja projektipalvelimen välillä. Tässä tapauksessa omistaja itse päättää, kuinka hänen tietokoneensa osallistuu hajautettuun laskentaan - tietyinä aikoina,ennakkoluvalla tai muuten.
”SETI @ home -projekti on laajentunut viime vuosina. Saamme tietoja uudelta herkiltä radioteleskooppivastaanottimilta Arecibon observatoriossa Puerto Ricossa, joka on lisännyt havaittavien tähtiä 30 kertaa”, selittää tähtitieteilijä Eric Korpela. - Digitoinnin ja arkistoinnin jälkeen tiedot ovat käytettävissä käsittelyä varten. Olemme kiinnostuneita 2,5 MHz: n taajuudesta, joka kattaa kosmisen atomivedyn säteilytaajuuden 1.420 GHz: llä. Tämä kaista on jaettu 256 fragmenttiin taajuudella 9766 Hz, jotka prosessoidaan osallistujien tietokoneilla. Jokaisen viestintäistunnon aikana lähetämme noin 250 kb raakadataa plus 100 kb aputietoja. Vastaanottava tietokone analysoi tämän tehtävän ja lähettää suorituksen tulokset palvelimellemme. 10 vuotta sitten yhden työn keskimääräinen käsittelyaika oli viikko,tänään ei ylitä kahta tuntia."
Toistaiseksi tutkijat eivät ole löytäneet mitään, mutta mitä tapahtuu, jos he onnistuvat havaitsemaan mielessä olevien veljien signaalin? Ericin mukaan lisätoimista määrätään erityisessä kansainvälisessä pöytäkirjassa, joka sääntelee organisaatioiden ja yksilöiden toimia tällaisessa tilanteessa:”Erityisesti heidän on välittömästi jaettava tietoja maan ulkopuolisten sivilisaatioiden etsintään osallistuvien asiantuntijoiden kanssa tulosten asiantuntija-arvioinnin suorittamiseksi. On myös välttämätöntä ilmoittaa tapahtumasta YK: n pääsihteerille jo ennen oman hallituksen tiedottamista. Toivon, että jonain päivänä käytämme näitä sääntöjä."
Aleksei Levin