I år blir Search for Extra-Terrestrial Intelligence (SETI) -prosjektet 58 år!
Den 18. april 1960 varslet tidsmagasinet Time for leserne om at en ung ansatt ved National Radio Astronomy Observatory, Frank Drake, for første gang i historien, prøvde å etablere enveiskontakt med transportører av utenomjordisk etterretning. Som sådan valgte han de hypotetiske innbyggerne i de like hypotetiske planetariske systemene til stjernene Tau Ceti og Epsilon Eridani, som ligger 12 og 10,5 lysår fra solen. Drake lyttet (bokstavelig talt med en høyttaler) radiobølger spilt inn i et smalt frekvensbånd nær 1.420 GHz med et 85-fots radioteleskop rettet mot disse stjernene. Med unntak av en eneste falsk alarm på grunn av radioinnblanding fra en landlig militær kilde, hørte Drake bare statiske lyder i fire måneder. I august konkluderte han med at ytterligere forsøk var nytteløse og byttet til å studere (på samme utstyr) den magnetiske oppdelingen av spektrallinjer med kosmisk hydrogen, kjent som Zeeman-effekten. Dermed avsluttet prosjektet "Ozma", oppkalt etter prinsessen fra Oz fra det fantastiske eventyret av Frank Baum. Og SETI (Search for Extraterresrial Intelligence) begynte.
Radio eller lys?
Drake begynte å forberede eksperimentet tidlig på våren 1959. Han valgte ikke mottaksfrekvensen på 1.420 GHz ved en tilfeldighet - den avgir atomhydrogen spredt mellom galakser, det vanligste elementet i universet. Radiobølger med en slik frekvens blir generert når en uopphisset (det vil si lokalisert på lavere orbitalnivå) elektron går over fra en tilstand når spinnet er parallelt med kjernespinnet til en tilstand med lavere energi når spinnene er motsatt. I dette tilfellet sendes det ut et foton med en energi på 5,9x10-6 eV, som tilsvarer frekvensen valgt av Drake (eller en bølgelengde på 21,1 cm). I håp om å få penger for bare å lytte til interstellare signaler, underbygde Drake i tillegg sitt prosjekt ved å studere Zeeman-effekten. Interessant nok kostet Drakes unike mottaker bare 2000 dollar,fordi elektronikkfirmaet Microwave Associates ga ham den nyeste parametriske forsterkeren gratis, en av de beste i verden på den tiden.
Stjerner med planeter hvor man kan observere jordas gang over solskiven (i ekliptikens plan), ifølge forskere, - mest sannsynlige kandidater for å sende radiosignaler beregnet på jordplanter.
1959 markerer nok et banebrytende arrangement i SETI-historien. I september publiserte Cornell University-professorer Giuseppe Cocconi og Philip Morrison en kort merknad i Nature som foreslo den samme romkommunikasjonsstrategien som Drake. De anså det også som veldig sannsynlig at utenomjordiske sivilisasjoner ville kommunisere med en bølgelengde på 21,1 cm, og anbefalte derfor å se etter brødre i tankene i 1.420 GHz ± 300 KHz-båndet, og dekke Doppler-frekvensforskyvninger forårsaket av bevegelse av signalkilder relativt til jorden i hastigheter på ikke mer enn 100 km /fra. Denne artikkelen var den første vitenskapelige publikasjonen som ble viet til SETI-problemet.
Halvannet år senere dukket det opp en annen programmatiske artikkel om romkommunikasjon i Nature, signert av Robert Schwartz og Charles Townes, den fremtidige nobelprisvinneren. Forfatterne var de første som foreslo bruken av "optiske masere" (med andre ord lasere - dette begrepet var ennå ikke generelt akseptert). Dette arbeidet går tilbake til strategien for å søke etter romsignaler fraktet av korte utbrudd med infrarødt lys eller synlig lys, som nå kalles OSETI (Optical SETI). I samme 1961 ble den første konferansen om kontakter med utenomjordiske sivilisasjoner holdt ved National Radio Astronomy Observatory. Drake presenterte der sin berømte formel for å estimere antall potensielle romkontakter i vår Galaxy.
Salgsfremmende video:
Plassfyr
Hva vil en teknologisk avansert sivilisasjon gjøre for å redusere kostnadene for å kommunisere med romnaboene? Tross alt er kontinuerlig overføring av signaler på ett eller flere smale radiofrekvensbånd veldig dyrt og lite lovende. Derfor er det lite sannsynlig at det tradisjonelle søket etter meldinger om bølgen av utslipp av intergalaktisk hydrogen og til og med i hele vannvinduet. Det er mye mer lønnsomt å sende korte signaler i et bredt frekvensområde i størrelsesorden 10 gigahertz. Disse frekvensene kan genereres ved bruk av ikke-lineære sendere med kompakte antenner, som er umåtelig billigere enn lineære systemer for smalbåndssending. Og sjansene for å bli hørt i dette tilfellet er større, siden frekvensene for den sterkeste intragalaktiske radiostøyen er mye lavere.
"Disse hensynene er kjernen i ideen vår om romradiofyr som sender signaler tusenvis av lysår unna," sier Gregory Benford, professor i astrofysikk ved University of California, Irvine, som utviklet konseptet sammen med sin tvillingbror James. radiofysiker og nevø Dominic, ansatt i NASA. - La oss anta at slike beacons eksisterer og at de kan bli fanget av jordiske instrumenter. Spørsmålet melder seg hvordan man skal se etter dem og hvordan man kan skille slike signaler fra radioutbrudd forårsaket av naturlige prosesser. Dette krever kontinuerlig overvåking av både den nordlige og den sørlige himmelen, samt en spektral analyse av hvert mistenkelig radioutbrudd. Dette er en for eksotisk oppgave for profesjonelle radioteleskoper,arbeider innenfor rammen av astronomiske og astrofysiske forskningsprogrammer. Imidlertid er det allerede hundrevis av amatørradioteleskoper i verden, og antallet deres vokser raskt. Alle disse installasjonene kan utstyres med elektronikk for å analysere ikke-standard radiopulser. Og hvis amatørradioteleskoper kombineres til et verdensomspennende nettverk for å søke etter radiofyr, kan noe verdt komme ut. Det var tross alt amatørastronomer som oppdaget de fleste av de nye kometene og variabelstjernene. Så hvorfor følger ikke eierne av private radioteleskoper eksemplet? "noe verdt kan skje. Det var tross alt amatørastronomer som oppdaget de fleste av de nye kometene og variabelstjernene. Så hvorfor følger ikke eierne av private radioteleskoper eksemplet? "noe verdt kan skje. Det var tross alt amatørastronomer som oppdaget de fleste av de nye kometene og variabelstjernene. Så hvorfor følger ikke eierne av private radioteleskoper eksemplet?"
Senatorer mot NASA
Ozma-prosjektet har lenge vært det eneste praktiske foretaket for etablering av romkommunikasjon. Det var først i 1973 at personalet ved observatoriet i Ohio State University begynte en lignende lytting til verdensrommet med en frekvens på 1.420 GHz ved bruk av det gigantiske stasjonære Big Ear-radioteleskopet. Forskning, som fortsatte til 1995, førte ikke til noen funn, selv om den en gang forårsaket en sensasjon. 15. august 1977 registrerte teleskopet en kort (bare 72 s), men kraftig radiobrist av tilsynelatende kosmisk opprinnelse. Astronom Jerry Eman, som fikk øye på ham på en datamaskinutskrift noen dager senere, skrev gledelig i margen: "Wow!" Denne begivenheten er omtalt i SETI-historien som Wow! signal. Det viste seg å være unikt, og dets art er fremdeles kontroversiell - ildsjeler anser det som en utenomjordisk sivilisasjon.
På begynnelsen av 1970-tallet ble NASA interessert i romkontakter. Cyclops-prosjektet ble utviklet, og sørget for etablering av et integrert nettverk på 1000-1500 små radioteleskoper for å jakte på romfartssignaler sendt fra avstander under 1000 lysår fra Jorden. Programmet forble på papiret, men bidro til konsolidering av spesialister som er interessert i dette problemet. Initiativtakerne til prosjektet bemerket at i tillegg til hydrogenfrekvensen på 1.420 GHz, er det en annen markert frekvens - 1.662 GHz, tilsvarende strålingen av hydroksyler OH spredt i rommet. I tillegg anbefalte de ikke å være begrenset til å søke bare på disse frekvensene eller i en begrenset del av radiospekteret (det såkalte vannhullet), men for pålitelighet til å gjøre det i området fra 1 til 3 GHz.
Stillhet fra fjerne planeter
Det er lett å forstå at jordas radiotelefon i seg selv fungerer som bevis på eksistensen av en sivilisasjon som har nådd et visst nivå av teknisk utvikling. Rimelige innbyggere i fjerne eksoplaneter vil sannsynligvis komme til denne konklusjonen hvis de registrerer radioutslipp fra jorden. På samme måte kan menneskeheten finne andre sivilisasjoner. Ifølge professor i astronomi ved Harvard University Avi Loeb, for å løse SETI-problemet, er det slett ikke nødvendig å oppsøke rettede rommeldinger, det er nok å bare skanne himmelen etter menneskeskapt radiostøy: radioutstyr, - Vi så på avstandene som radarsignaler fra det amerikanske rakettforsvarssystemet mottas,som er i stand til å generere isotrop stråling med en total effekt på 2 milliarder watt (i modus for rettede pulserte bjelker er denne kraften to størrelsesordener høyere). Og det viste seg at et mottakssystem med egenskapene til det europeiske nettverket av lavfrekvente radioteleskoper LOFAR kan registrere slike radarstasjoner innenfor en radius på 50-100 lysår. I dette området av verdensrommet er det tusenvis og tusenvis av stjerner, noen av dem kan ha jordlignende planeter.noen av dem kan ha jordlignende planeter.noen av dem kan ha jordlignende planeter.
Spørsmålet oppstår imidlertid, hva er sannsynligheten for å finne brødre i tankene på denne måten. Vi vet ikke det nøyaktige svaret, men noe kan modelleres. De britiske astronomene Forgan og Nichol, hvis arbeid ble publisert i juli i år, la merke til at menneskeheten gradvis bytter til kabelkommunikasjon som ikke bidrar til planetarisk radiostøy, og begrunnet at superkraftige militære radarer også en dag vil forsvinne. I følge estimatene deres, er sannsynligheten for å oppdage sivilisasjoner ved en tilfeldighet innenfor en radius på 100 parsecs fra Jorden, hvis hver av dem lager støy i lufta i ikke lenger enn hundre år, akk, veldig liten - ikke mer enn hundre tusen prosent.
Vi har ennå ikke oppdaget radiostøy selv fra relativt nære sivilisasjoner, men dette faktum kan tolkes på mange forskjellige måter. Vi vet ikke de virkelige årsakene til radiostille stillhet for eksoplaneter med intelligent liv."
I ytterligere et par tiår tok NASA små skritt for å søke etter interstellare signaler, som de brukte rundt 50 millioner dollar for. I den første fasen av forberedelsen, et sted i 1976, dukket navnet SETI opp. Før det brukte entusiaster for å fange rommeldinger en mer pretensiøs versjon - CETI, Communications with Extraterrestrial Intelligence. Siden det var risikabelt å love slik kommunikasjon, ble de erstattet av søk.
Og likevel har denne innsatsen endt på ingenting - av politiske grunner. Den første som tok opp våpen mot SETI var den innflytelsesrike senatoren William Proxmire, fiksert på kampen mot utslettet av populære midler på angivelig latterlige vitenskapelige prosjekter. På begynnelsen av 1980-tallet slaktet han SETI-midler og gikk med på å returnere dem bare etter ønske fra den berømte astronomen Carl Sagan. SETI ble stående alene i flere år, men høsten etter bestemte rookie-senator Richard Brian seg for å spare skattebetalerne 12 millioner dollar til dette formålet, og han kom seg til rette. Interessant nok viste dette seg å være hans eneste prestasjon på hans to valgperioder i det amerikanske senatet.
Fra radio til biologi
"Mange tror at instituttet vårt utelukkende driver med jakten på rommeldinger," sa sjefsastronomen til SETI-instituttet Seth Shostak. - Imidlertid er de aller fleste av våre ansatte, og det er nesten halvannet hundre av dem nå, engasjert i astrobiologi. Rundt ti personer er involvert i prosjekter som passer til SETI-forkortelsen. Selv har jeg å gjøre med stjerner hvor du kan se jordens passasje over solskiven. Hvis de har planeter med intelligent liv, kan innbyggerne deres synkronisere overføringene i retning av planeten vår med disse hendelsene. Derfor er det fornuftig å vri mottaksantennene i retning av disse stjernene nøyaktig når Jorden er mellom dem og Solen.
Nå ser vi ikke etter optiske interstellare signaler, men i den siste tiden ble lignende arbeid utført på 40-tommers reflektor fra Lik-observatoriet. Dette er et veldig lovende område, og vi håper å komme tilbake til det når finansieringen gjenopptas."
For øyeblikket blir det søkt etter optiske signaler ved det 72-tommers teleskopet til Oak Ridge Observatory ved Harvard University og ved det 30-tommers teleskopet ved Leyschner Observatory i Berkeley. Det er fokusert på å overvåke lyse fakler ikke lenger enn et nanosekund. Astronomer kjenner ikke til en eneste naturlig prosess som er i stand til å generere så korte lyspulser som reiser hundrevis av lysår. Derfor kan det antas at de genereres av en kraftig laser, hvis stråle er fokusert i retning av solsystemet ved hjelp av et stort teleskop.
Med private midler
Til tross for slutten av statlige subsidier, glemte ikke amerikanske forskere spor etter utenomjordiske sivilisasjoner. Et privat institutt dukket opp i California, som fortsatt er sentrum for slike søk. SETI Institute ble opprettet 20. november 1984 for forskning innen astrobiologi og leting etter signaler fra utenomjordiske sivilisasjoner. Høsten 2007 lanserte instituttet sammen med University of California i Berkeley et observatorium designet for å fange interstellare radiosignaler og for observasjoner av radioastronomi. Pengene, 30 millioner dollar, ble tildelt av en av grunnleggerne av Microsoft Corporation Paul Allen, så observatoriet kalles Allen Telescope Array. Nå består den av 42 seks meter lange radioteleskoper som er innstilt på å motta signaler i området 0,5-11 GHz.
Vi analyserer radioutslipp fra nesten tusen stjerner som ligger i løpet av 200 lysår etter solen. I fremtiden håper vi å øke antallet mottaksantenner til 350, men det er ingen midler til dette ennå. Hvis planene våre går i oppfyllelse, vil vi i løpet av det neste tiåret kunne skanne flere millioner stjerner, sier Jill Tarter, leder for overvåkningsgruppen for romfartssignaler, til PM. - De spør ofte hvorfor vi fremdeles ikke har funnet brødre i tankene. Det skal ikke glemmes at søket etter kosmiske sivilisasjoner begynte for bare 50 år siden, og så langt er bare en veldig tilnærmet ubetydelig brøkdel av vår galakse blitt undersøkt. Hvis du øser opp et glass vann fra havet og ikke finner en eneste fisk i den, bør du ikke tro at deres
Jill Tarter anser det som for tidlig å sende sine egne meldinger ut i verdensrommet: “Sivilisasjonen vår gikk på banen for global teknologisk fremgang for bare 500 år siden, og har lite å tilby Galaxy som har eksistert i 10 milliarder år. Så du må vente og bli voksen. Et vanlig spørsmål er om man skal være på vakt mot rominntrengere? Jeg tror dette er grunnløs frykt. Interstellare reiser krever teknologi som bare modne og derfor stabile sivilisasjoner kan skaffe seg. Det er vanskelig å forestille seg at de stormet ut i et langt rom for slaver, skatter eller naturressurser."
Folkevitenskap
Hver eier av en personlig datamaskin kan ha en hånd i overvåking av romsignaler. For å gjøre dette, trenger du bare å koble til SETI @ home-prosjektet, som ble initiert av astronomer og informatikere fra University of California i Berkeley i mai 1999. Målet med prosjektet var å prøve å tiltrekke brukere av personlige datamaskiner til å søke etter spor etter interstellare signaler i strømmen av rå radioteleskopiske data. I løpet av det første året meldte mer enn 2 millioner mennesker seg til programmet, og nå overstiger det totale antallet deltakere 6 millioner. Alle kan laste ned BOINС-programvarepakken, Berkeley Open Infrastructure for Network Computing, som gir en forbindelse mellom en personlig datamaskin og prosjektserveren. I dette tilfellet bestemmer eieren selv hvordan datamaskinen hans skal delta i distribuert databehandling - til bestemte timer,ved forhåndsgodkjenning eller på annen måte.
“SETI @ home-prosjektet har utvidet seg de siste årene. Vi mottar data fra en ny høyfølsom radioteleskop-mottaker ved Arecibo-observatoriet i Puerto Rico, som har økt antallet observerbare stjerner med 30 ganger, forklarer astronom Eric Korpela. - Etter digitalisering og arkivering blir informasjonen tilgjengelig for behandling. Vi er interessert i et 2,5 MHz-bånd som dekker strålingsfrekvensen for kosmisk atomhydrogen ved 1.420 GHz. Dette bandet er delt inn i 256 fragmenter på 9766 Hz, som blir behandlet av datamaskinene til deltakerne. I løpet av hver kommunikasjonsøkt sender vi omtrent 250 kb rå data pluss 100 kb tilleggsinformasjon. Den mottakende datamaskinen analyserer denne oppgaven og sender resultatene av utførelsen til serveren vår. For 10 år siden var gjennomsnittlig behandlingstid for en jobb en uke,i dag overstiger ikke to timer."
Foreløpig har ikke forskere funnet noe, men hva vil skje hvis de klarer å oppdage et signal fra brødre i tankene? I følge Eric tilveiebringes ytterligere handlinger av en spesiell internasjonal protokoll som regulerer handlingene til organisasjoner og enkeltpersoner i en slik situasjon: “Spesielt må de umiddelbart dele informasjon med spesialister som er engasjert i jakten på utenomjordiske sivilisasjoner for å foreta en ekspertvurdering av resultatene. Det er også nødvendig å varsle FNs generalsekretær om hendelsen, selv før du informerer din egen regjering. Jeg håper at vi en dag vil bruke disse reglene."
Alexey Levin
