Dit jaar bestaat het project Search for Extra-Terrestrial Intelligence (SETI) 58 jaar!
Op 18 april 1960 informeerde het tijdschrift Time de lezers dat een jonge medewerker van de National Radio Astronomy Observatory, Frank Drake, voor het eerst in de geschiedenis eenrichtingscontact probeerde te leggen met dragers van buitenaardse intelligentie. Als zodanig koos hij de hypothetische bewoners van de even hypothetische planetenstelsels van de sterren Tau Ceti en Epsilon Eridani, gelegen op 12 en 10,5 lichtjaar van de zon. Drake luisterde (letterlijk met een luidspreker) naar radiogolven die waren opgenomen in een smalle frequentieband nabij 1.420 GHz met een radiotelescoop van 25 meter die op deze sterren was gericht. Met uitzondering van een enkel vals alarm als gevolg van radiostoring van een terrestrische militaire bron, hoorde Drake vier maanden lang alleen statische geluiden. In augustus concludeerde hij dat verdere pogingen zinloos waren en schakelde hij over op het (op dezelfde apparatuur) bestuderen van de magnetische splitsing van spectraallijnen van kosmische waterstof, bekend als het Zeeman-effect. Zo eindigde het project "Ozma", genoemd naar de prinses van Oz uit het prachtige sprookje van Frank Baum. En de SETI (Search for Extraterresrial Intelligence) begon.
Radio of licht?
Drake begon zijn experiment in het vroege voorjaar van 1959 voor te bereiden. Hij koos niet toevallig de ontvangstfrequentie van 1,420 GHz - het zendt atomaire waterstof uit verspreid tussen sterrenstelsels, het meest voorkomende element in het heelal. Radiogolven met een dergelijke frequentie worden gegenereerd wanneer een niet-aangeslagen (dat wil zeggen, gelegen op het lagere orbitale niveau) elektron overgaat van een toestand waarin de spin evenwijdig is aan de nucleaire spin naar een toestand met een lagere energie wanneer de spins tegengesteld zijn. In dit geval wordt een foton uitgezonden met een energie van 5,9x10-6 eV, wat overeenkomt met de door Drake gekozen frequentie (of een golflengte van 21,1 cm). Omdat hij geen geld hoopte te krijgen voor het luisteren naar interstellaire signalen, onderbouwde Drake zijn project bovendien door het Zeeman-effect te bestuderen. Interessant is dat Drake's unieke ontvanger slechts $ 2000 kostte,omdat elektronicabedrijf Microwave Associates hem gratis de nieuwste parametrische versterker ter beschikking stelde, destijds een van de beste ter wereld.
Sterren met planeten van waaruit men de doorgang van de aarde over de schijf van de zon (in het vlak van de ecliptica) kan observeren, aldus wetenschappers - meest waarschijnlijke kandidaten voor het verzenden van radiosignalen bedoeld voor aardbewoners.
1959 markeert opnieuw een baanbrekend evenement in de geschiedenis van SETI. In september publiceerden de professoren van Cornell University, Giuseppe Cocconi en Philip Morrison, een korte notitie in Nature waarin dezelfde ruimtecommunicatiestrategie werd voorgesteld als Drake. Ze achtten het ook zeer waarschijnlijk dat buitenaardse beschavingen zouden communiceren met een golflengte van 21,1 cm en daarom raadden ze aan om broers in gedachten te zoeken in de 1.420 GHz ± 300 KHz-band, die Doppler-frequentieverschuivingen dekken die worden veroorzaakt door de beweging van signaalbronnen ten opzichte van de aarde met snelheden van niet meer dan 100 km /van. Dit artikel was de eerste wetenschappelijke publicatie gewijd aan het SETI-probleem.
Anderhalf jaar later verscheen er een ander programmatisch document over ruimtecommunicatie in Nature, ondertekend door Robert Schwartz en Charles Townes, de toekomstige Nobelprijswinnaar. De auteurs waren de eersten die het gebruik van "optische masers" (met andere woorden, lasers - deze term was nog niet algemeen aanvaard) voorstelden. Dit werk gaat terug op de strategie van het zoeken naar ruimtesignalen die worden gedragen door korte uitbarstingen van infrarood of zichtbaar licht, dat nu OSETI (optische SETI) wordt genoemd. In dezelfde 1961 werd de eerste conferentie over contacten met buitenaardse beschavingen gehouden in het National Radio Astronomy Observatory. Drake presenteerde daar zijn beroemde formule voor het schatten van het aantal potentiële ruimtecontacten in onze Melkweg.
Promotie video:
Ruimte bakens
Wat zal een technologisch geavanceerde beschaving doen om de kosten van communicatie met buren in de ruimte te verlagen? Het continu verzenden van signalen op een of meerdere smalle radiofrequentiebanden is immers erg duur en weinig kansrijk. Daarom is het onwaarschijnlijk dat de traditionele zoektocht naar berichten over de emissiegolf van intergalactische waterstof en zelfs in het hele waterkraam succesvol zal zijn. Het is veel winstgevender om korte signalen te verzenden in een breed frequentiebereik in de orde van grootte van 10 gigahertz. Deze frequenties kunnen worden gegenereerd met behulp van niet-lineaire zenders met compacte antennes, die onmetelijk goedkoper zijn dan lineaire systemen voor smalband-omroep. En de kans om gehoord te worden in dit geval is groter, aangezien de frequenties van de sterkste intragalactische radiogeluiden veel lager zijn.
"Deze overwegingen vormen de kern van ons idee van radiobakens in de ruimte die signalen duizenden lichtjaren ver weg sturen", zegt Gregory Benford, hoogleraar astrofysica aan de University of California, Irvine, die het concept samen met zijn tweelingbroer James ontwikkelde. radiofysicus en neef Dominic, NASA-medewerker. - Laten we aannemen dat dergelijke bakens bestaan en dat ze kunnen worden opgevangen door aardse instrumenten. De vraag rijst hoe je ze kunt zoeken en hoe je dergelijke signalen kunt onderscheiden van radioflitsen veroorzaakt door natuurlijke processen. Dit vereist een constante monitoring van zowel de noordelijke als de zuidelijke hemel, evenals een spectrale analyse van elke verdachte radioflitsen. Dit is een te exotische taak voor professionele radiotelescopen,werken in het kader van astronomische en astrofysische onderzoeksprogramma's. Er zijn echter al honderden amateurradiotelescopen in de wereld, en hun aantal groeit snel. Elk van deze installaties kan worden uitgerust met elektronica om niet-standaard radiopulsen te analyseren. En als amateurradiotelescopen worden gecombineerd tot een wereldwijd netwerk om naar radiobakens te zoeken, kan er iets de moeite waard zijn. Het waren tenslotte amateurastronomen die de meeste nieuwe kometen en veranderlijke sterren ontdekten. Dus waarom volgen de eigenaren van particuliere radiotelescopen hun voorbeeld niet? "er kan iets de moeite waard zijn. Het waren tenslotte amateurastronomen die de meeste nieuwe kometen en veranderlijke sterren ontdekten. Dus waarom volgen de eigenaren van particuliere radiotelescopen hun voorbeeld niet? "er kan iets de moeite waard zijn. Het waren tenslotte amateurastronomen die de meeste nieuwe kometen en veranderlijke sterren ontdekten. Dus waarom volgen de eigenaren van particuliere radiotelescopen hun voorbeeld niet?"
Senatoren tegen NASA
Het Ozma-project is lange tijd de enige praktische onderneming geweest voor het tot stand brengen van ruimtecommunicatie. Pas in 1973 begon het personeel van het observatorium van de Ohio State University een soortgelijk luisteren naar de ruimte met een frequentie van 1,420 GHz met behulp van de gigantische stationaire Big Ear-radiotelescoop. Onderzoek, dat doorging tot 1995, leverde geen ontdekkingen op, hoewel het ooit een sensatie veroorzaakte. Op 15 augustus 1977 registreerde de telescoop een korte (slechts 72 seconden), maar krachtige radioflitsen van schijnbaar kosmische oorsprong. Astronoom Jerry Eman, die hem een paar dagen later op een computeruitdraai zag, schreef opgetogen in de kantlijn: "Wow!" Dit evenement komt in de geschiedenis van SETI voor als Wow! signaal. Het bleek uniek te zijn en de aard ervan is nog steeds controversieel - enthousiastelingen beschouwen het als het werk van een buitenaardse beschaving.
Begin jaren zeventig raakte NASA geïnteresseerd in ruimtecontacten. Het Cyclops-project werd ontwikkeld en voorzag in de oprichting van een geïntegreerd netwerk van 1000-1500 kleine radiotelescopen om te jagen op ruimtesignalen die worden verzonden vanaf afstanden van minder dan 1000 lichtjaar van de aarde. Het programma bleef op papier, maar droeg bij aan de consolidatie van specialisten die in dit probleem geïnteresseerd waren. De initiatiefnemers van het project merkten op dat er naast de waterstoffrequentie van 1,420 GHz nog een andere gemarkeerde frequentie is - 1,662 GHz, die overeenkomt met de straling van hydroxylgroepen OH verspreid in de ruimte. Bovendien raadden ze aan om niet te beperken tot alleen zoeken op deze frequenties of in een beperkt gebied van het radiospectrum (het zogenaamde watergat), maar om het betrouwbaar te produceren in het bereik van 1 tot 3 GHz.
Stilte van verre planeten
Het is gemakkelijk te begrijpen dat de radiotelefoon van de aarde zelf dient als bewijs van het bestaan van een beschaving die een bepaald niveau van technische ontwikkeling heeft bereikt. Redelijke bewoners van verre exoplaneten zullen waarschijnlijk tot deze conclusie komen als ze radiostraling van de aarde registreren. Op dezelfde manier kan de mensheid andere beschavingen vinden. Volgens de professor in de astronomie aan de Harvard University, Avi Loeb, is het om het SETI-probleem op te lossen helemaal niet nodig om gerichte ruimteberichten te zoeken, het volstaat om simpelweg de lucht te scannen op door de mens veroorzaakte radiogeluid: radioapparatuur, - We hebben gekeken naar de afstanden waarop radarsignalen van het Amerikaanse raketafweersysteem worden ontvangen,die in staat zijn isotrope straling op te wekken met een totaal vermogen van 2 miljard watt (in de modus van gerichte gepulseerde bundels is dit vermogen twee ordes van grootte hoger). En het bleek dat een ontvangstsysteem met de mogelijkheden van het Europese netwerk van laagfrequente radiotelescopen LOFAR dergelijke radarstations kan registreren binnen een straal van 50-100 lichtjaar. In dit gebied van de ruimte zijn er duizenden en duizenden sterren, waarvan sommige aardachtige planeten hebben.sommige van hen kunnen aardse planeten hebben.sommige van hen kunnen aardse planeten hebben.
De vraag rijst echter wat de kans is om op deze manier broeders te vinden. We weten het exacte antwoord niet, maar er kan iets worden gemodelleerd. De Britse astronomen Forgan en Nichol, wier werk in juli van dit jaar werd gepubliceerd, merkten op dat de mensheid geleidelijk overschakelt naar kabelcommunicatie die niet bijdraagt aan planetaire radiogeluid, en redeneerden dat superkrachtige militaire radars op een dag ook zullen verdwijnen. Volgens hun schattingen is de kans om per ongeluk beschavingen te detecteren binnen een straal van 100 parsec van de aarde, als elk van hen niet langer dan honderd jaar geluid maakt in de lucht, helaas erg klein - niet meer dan honderdduizendste van een procent.
We hebben nog geen radiogeluid waargenomen, zelfs niet van relatief nabije beschavingen, maar dit feit kan op veel verschillende manieren worden geïnterpreteerd. We kennen de echte redenen niet voor de radiostilte van exoplaneten met intelligent leven."
Nog een paar decennia heeft NASA kleine stappen ondernomen om interstellaire signalen te zoeken, waarvoor het ongeveer $ 50 miljoen heeft uitgegeven. In de eerste voorbereidingsfase, ergens in 1976, verscheen de naam SETI. Voordien gebruikten enthousiastelingen voor het vangen van ruimteberichten een meer pretentieuze versie - CETI, Communications with Extraterrestrial Intelligence. Omdat het riskant was om dergelijke communicatie te beloven, werden ze vervangen door zoeken.
En toch zijn deze inspanningen op niets uitgelopen - om politieke redenen. De eerste die de wapens opnam tegen SETI was de invloedrijke senator William Proxmire, gefixeerd op de strijd tegen de verspilling van populaire fondsen aan zogenaamd belachelijke wetenschappelijke projecten. Begin jaren tachtig slachtte hij SETI-fondsen af en stemde ermee in om ze alleen terug te geven op verzoek van de beroemde astronoom Carl Sagan. SETI werd enkele jaren alleen gelaten, maar de herfst daarop besloot nieuwkomer senator Richard Brian om de belastingbetaler $ 12 miljoen te besparen voor dit doel, en hij kreeg zijn zin. Interessant genoeg bleek dit zijn enige prestatie te zijn in zijn twee termijnen in de Amerikaanse Senaat.
Van radio tot biologie
"Veel mensen denken dat ons instituut zich uitsluitend bezighoudt met de jacht op ruimteboodschappen," zei de hoofdastronoom van het SETI-instituut Seth Shostak. - Maar de overgrote meerderheid van onze medewerkers, en dat zijn er nu bijna anderhalf honderd, houdt zich bezig met astrobiologie. Ongeveer tien mensen zijn betrokken bij projecten die passen bij het SETI-acroniem. Zelf heb ik te maken met sterren van waaruit je de doorgang van de aarde over de schijf van de zon kunt observeren. Als ze planeten hebben met intelligent leven, dan kunnen hun bewoners hun uitzendingen in de richting van onze planeet synchroniseren met deze gebeurtenissen. Daarom is het logisch om de ontvangende antennes in de richting van deze sterren te draaien, precies wanneer de aarde zich tussen hen en de zon bevindt.
Nu zijn we niet op zoek naar optische interstellaire signalen, maar in het recente verleden werd soortgelijk werk verricht aan de 40-inch reflector van het Lik Observatorium. Dit is een veelbelovend gebied en we hopen erop terug te keren wanneer de financiering wordt hervat."
Momenteel wordt er gezocht naar optische signalen bij de 72-inch telescoop van de Oak Ridge Observatory aan de Harvard University en bij de 30-inch telescoop van de Leyschner Observatory in Berkeley. Het is gericht op het bewaken van heldere fakkels niet langer dan een nanoseconde. Astronomen kennen geen enkel natuurlijk proces dat zulke korte lichtpulsen kan opwekken die honderden lichtjaren afleggen. Daarom kan worden aangenomen dat ze worden gegenereerd door een krachtige laser, waarvan de straal met een grote telescoop in de richting van het zonnestelsel wordt gericht.
Met eigen middelen
Ondanks het einde van de overheidssubsidies zijn Amerikaanse wetenschappers het volgen van buitenaardse beschavingen niet vergeten. Er verscheen een privé-instituut in Californië, dat nog steeds het middelpunt van dergelijke zoekopdrachten is. SETI Institute werd opgericht op 20 november 1984 voor onderzoek op het gebied van astrobiologie en het zoeken naar signalen van buitenaardse beschavingen. In het najaar van 2007 lanceerde het instituut samen met de University of California in Berkeley een observatorium dat ontworpen was om interstellaire radiosignalen op te vangen en voor radioastronomische waarnemingen. Het geld, $ 30 miljoen, werd toegewezen door een van de oprichters van Microsoft Corporation Paul Allen, dus het observatorium heet de Allen Telescope Array. Nu bestaat het uit 42 radiotelescopen van zes meter die zijn afgestemd om signalen in het bereik van 0,5-11 GHz te ontvangen.
“We analyseren de radio-emissies van bijna duizend sterren die zich binnen 200 lichtjaar van de zon bevinden. In de toekomst hopen we het aantal ontvangstantennes uit te breiden naar 350, maar hiervoor is nog geen geld. Als onze plannen uitkomen, zullen we in het komende decennium in staat zijn om miljoenen sterren te scannen”, zegt Jill Tarter, hoofd van de ruimtesignalenbewakingsgroep, tegen PM. - Ze vragen vaak waarom we nog steeds geen broers in gedachten hebben. We mogen niet vergeten dat de zoektocht naar kosmische beschavingen pas 50 jaar geleden begon, en tot dusverre is slechts een onbeduidend deel van onze Melkweg onderzocht. Als je een glas water uit de oceaan opschept en er geen enkele vis in vindt, moet je niet denken dat hun
Jill Tarter vindt het voorbarig om zijn eigen berichten de ruimte in te sturen: “Onze beschaving is pas 500 jaar geleden het pad van wereldwijde technologische vooruitgang ingegaan en heeft de Melkweg die al 10 miljard jaar bestaat weinig te bieden. Dus je moet wachten en volwassen worden. Een veel voorkomende vraag is of je op je hoede moet zijn voor ruimte-indringers? Ik denk dat dit ongegronde angsten zijn. Interstellair reizen vereist technologie die alleen volwassen en daarom stabiele beschavingen kunnen verwerven. Het is moeilijk voor te stellen dat ze de verre ruimte in renden om slaven, schatten of natuurlijke hulpbronnen te zoeken. '
Volkswetenschap
Elke eigenaar van een personal computer kan een handje helpen bij het bewaken van ruimtesignalen. Om dit te doen, hoeft u alleen maar verbinding te maken met het SETI @ home-project, dat in mei 1999 werd geïnitieerd door astronomen en computerwetenschappers van de University of California in Berkeley. Het doel van het project was om pc-gebruikers aan te trekken om te zoeken naar sporen van interstellaire signalen in de stroom ruwe radiotelescopische data. Tijdens het eerste jaar namen meer dan 2 miljoen mensen deel aan het programma, en nu is het totale aantal deelnemers meer dan 6 miljoen. Iedereen kan het BOINС-softwarepakket, Berkeley Open Infrastructure for Network Computing, downloaden, dat een verbinding biedt tussen een pc en de projectserver. In dit geval beslist de eigenaar zelf hoe zijn computer zal deelnemen aan gedistribueerd computergebruik - op bepaalde uren,met voorafgaande toestemming of anderszins.
“Het SETI @ home-project is de afgelopen jaren uitgebreid. We ontvangen gegevens van een nieuwe hooggevoelige radiotelescoopontvanger van het Arecibo Observatorium in Puerto Rico, waardoor het aantal waarneembare sterren met 30 keer is toegenomen”, legt astronoom Eric Korpela uit. - Na digitalisering en archivering komt de informatie beschikbaar voor verwerking. We zijn geïnteresseerd in een 2,5 MHz-band die de stralingsfrequentie van kosmische atomaire waterstof op 1,420 GHz dekt. Deze band is opgedeeld in 256 fragmenten van 9766 Hz, die worden verwerkt door de computers van de deelnemers. Tijdens elke communicatiesessie verzenden we ongeveer 250 kb aan ruwe data plus 100 kb aan aanvullende informatie. De ontvangende computer analyseert deze taak en stuurt de resultaten van de uitvoering naar onze server. 10 jaar geleden was de gemiddelde verwerkingstijd voor één klus een week,vandaag duurt niet langer dan twee uur."
Tot dusver hebben wetenschappers niets gevonden, maar wat gebeurt er als ze erin slagen een signaal van broeders in gedachten te detecteren? Volgens Eric worden verdere acties voorzien door een speciaal internationaal protocol dat de acties van organisaties en individuen in een dergelijke situatie regelt: “In het bijzonder moeten ze onmiddellijk informatie delen met specialisten die zich bezighouden met het zoeken naar buitenaardse beschavingen om een deskundige beoordeling van de resultaten uit te voeren. Het is ook noodzakelijk om de secretaris-generaal van de VN op de hoogte te stellen van het incident, zelfs voordat u uw eigen regering op de hoogte stelt. Ik hoop dat we ooit deze regels zullen gebruiken."
Alexey Levin
