Изучению внеземных цивилизаций должно предшествовать установление той или иной формы связи с ними. В настоящее время наметилось несколько направлений поиска следов активности внеземных цивилизаций.
Во-первых, поиск следов астроинженерной деятельности внеземных цивилизаций. Это направление базируется на предположении, что технически развитые цивилизации рано или поздно должны перейти к преобразованию окружающего космического пространства (создание искусственных спутников, искусственной биосферы и др.), в частности для перехвата значительной части энергии звезды. Как показывают расчеты, излучение основной части таких астроинженерных сооружений должно быть сосредоточено в инфракрасной области спектра. Следовательно, задача обнаружения подобных внеземных цивилизаций должна начинаться с поиска локальных источников инфракрасного излучения или звезд с аномальным избытком инфракрасного излучения. Такие исследования в настоящее время ведутся. В результате было обнаружено несколько десятков инфракрасных источников, однако пока нет оснований связать какой-либо из них с внеземной цивилизацией.
Во-вторых, поиск следов посещения внеземных цивилизаций на Земле. В основе этого направления лежит допущение о том, что активность внеземных цивилизаций могла проявляться в историческом прошлом в виде посещения Земли, и такое посещение не могло не оставить следов в памятниках материальной или духовной культуры различных народов. Так проблема внеземных цивилизаций сближается с историей культуры, археологией, где также имеется немало «белых пятен», загадок, тайн и проблем. На этом пути немало возможностей для различного рода сенсаций - ошеломляющих «открытий », квазинаучных мифов о космических истоках отдельных культур (или их элементов); так, рассказом о космонавтах называют легенды о вознесении святых на небо. Необъяснимые пока постройки больших каменных сооружений также не доказывают их космического происхождения. Например, спекуляции такого рода вокруг гигантских каменных идолов на острове Пасхи были развеяны Т. Хейердалом: потомки древнего населения этого острова показали ему, как это делалось не только без вмешательства космонавтов, но и без всякой техники. В этом же ряду находится и гипотеза о том, что Тунгусский метеорит был не метеоритом или кометой, а космическим кораблем инопланетян. Такого рода гипотезы и предположения необходимо исследовать самым тщательным образом.
В-третьих, поиск сигналов от внеземных цивилизаций. Данная проблема в настоящее время формулируется прежде всего как проблема поиска искусственных сигналов в радио- и оптическом (например, остронаправленным лучом лазера) диапазонах. Наиболее вероятной является радиосвязь. Поэтому важнейшей задачей оказывается выбор оптимального диапазона волн для такой связи. Анализ показывает, что наиболее вероятны искусственные сигналы на волнах λ ≡ 21 см (радиолиния водорода), λ ≡ 18 см (радиолиния ОН), λ ≡ 1,35 см (радиолиния водяного пара) или же на волнах, скомбинированных из основной частоты с какой-либо математической константой (π, е и др.).
Серьезный подход к поиску сигналов от внеземных цивилизаций требует создания постоянно действующей службы, охватывающей всю небесную сферу. Причем такая служба должна быть достаточно универсальной - рассчитанной на прием сигналов различного вида (импульсных, узкополосных и широкополосных).
Первые работы по поиску сигналов внеземных цивилизаций были выполнены в США в 1960 г. Исследовалось радиоизлучение ближайших звезд (τ Кита и ε Эридана) на волне 21 см. В последующем (70- 80-е гг.) такие исследования проводились и в СССР. В ходе исследований были получены обнадеживающие результаты. Так, в 1977 г. в США (обсерватория Огайского университета) в процессе обзора неба на волне 21 см был зарегистрирован узкополосный сигнал, характеристики которого указывали на его внеземное и, вероятно, искусственное происхождение. Однако повторно этот сигнал зарегистрировать не удалось, и вопрос о его природе остался открытым. С 1972 г. поиски в оптическом диапазоне проводились на орбитальных станциях. Обсуждались проекты строительства многозеркальных телескопов на Земле и на Луне, гигантских космических радиотелескопов и др.
Поиск сигналов от внеземных цивилизаций - это одна сторона контакта с ними. Но существует и другая - сообщение таким цивилизациям о нашей, земной цивилизации. Поэтому наряду с поисками сигналов от космических цивилизаций предпринимались попытки направить послание внеземным цивилизациям. В 1974 г. с радиоастрономической обсерватории в Аресибо (Пуэрто-Рико) в сторону шарового скопления М-31, находящегося от Земли на расстоянии 24 тыс. световых лет, было направлено радиопослание, содержащее закодированный текст о жизни и цивилизации на Земле. Информационные сообщения также неоднократно помещались на космические аппараты, траектории которых обеспечивали им выход за пределы Солнечной системы. Конечно, очень мало шансов на то, что эти послания когда-либо достигнут цели, но начинать с чего-то надо. Важно, что человечество не только серьезно зaдyмывaeтcя о контактах с разумными существами из других миров, но уже и оказывается способным налаживать такие контакты, пусть в самой, простейшей форме.
В последнее десятилетие среди ученых и философов все более преобладает мнение, что Человечество одиноко если не во всей Вселенной, то во всяком случае в нашей Галактике. Такое мнение влечет за собой важнейшие мировоззренческие выводы о значении и ценности земной цивилизации, ее достижений. Вполне возможно, что наша планета Земля является высшим «цветом» развития всей или, по крайней мере, огромной части Вселенной, в человечестве сконцентрированы все основные результаты, итоги саморазвития Мира, Природы. Это значит, что мы, люди, человечество, в огромной степени ответственны - не только за нашу планету, но и за развитие Вселенной в целом!
Начало проекта SETI датируется 1959 годом , когда в международном научном журнале Nature была опубликована статья Дж. Коккони и Ф. Мориссона «Поиски межзвёздных сообщений» . В этой статье было показано (с анализом достижимой излучаемой мощности и чувствительности радиотелескопов), что даже при тогдашнем уровне развития радиоастрономии (1959 год) можно было рассчитывать на обнаружение внеземных цивилизаций примерно такого же технологического уровня, как земной, при условии, что они обитают на не слишком далёких от нас планетах , в планетных системах звёзд солнечного типа.
Радиоизлучение на длине волны 21 см, частота около 1420 МГц, обусловленное сверхтонким метастабильным переходом между двумя состояниями нейтрального атома водорода , отличающихся взаимной ориентацией магнитных моментов электрона и протона , является универсальной физической величиной (радиолиния излучения нейтрального атомарного водорода во Вселенной). Предполагалось, что любая технологически развитая цивилизация, достигшая технологического уровня земной цивилизации, будет излучать в радиодиапазоне для контактов с другими цивилизациями на этой универсальной частоте. Спектральная плотность мощности помех с частотой ниже 1 ГГц, обусловленных излучением быстро движущихся электронов в газе Галактики и на частотах выше 10 ГГц, которые испускают молекулы кислорода и воды в атмосфере Земли существенно выше, что затрудняет связь на межзвездных расстояниях ), поэтому эта частота предлагалась в качестве приемлемой для поисков по программе SETI.
Однако, поиски искусственных внеземных сигналов на этой частоте и близких частотах ни к чему не привели. В 1960 г. Фрэнк Дрейк инициировал проект «Озма» (названный в честь сказочной принцессы страны Оз); сигналы предполагалось искать при помощи 25-метрового радиотелескопа в Грин-Бэнк, штат Западная Вирджиния . В качестве объектов для поисков сигналов были выбраны две близлежащие звезды солнечного типа - Тау Кита и Эпсилон Эридана .
В 1971 году NASA предложило взять на себя финансирование проекта SETI. Этот проект, известный также как проект «Циклоп», предусматривал использование полутора тысяч радиотелескопов и должен был обойтись в 10 млрд долл. Финансирование было выделено для гораздо более скромного проекта - отправить в космос тщательно зашифрованное сообщение для иных цивилизаций (см.: Послание Аресибо , Обсерватория Аресибо). В 1974 году сообщение, содержащее 1679 бит, было отправлено с гигантского радиотелескопа в Аресибо в Пуэрто-Рико в направлении шарового звездного скопления М13 , расположенного на расстоянии 25 100 световых лет от нас. Это короткое послание представляет собой рисунок размером 23 х 73 точки; учёные обозначили на нём положение Солнечной системы, поместили изображение человеческих существ и несколько химических формул. (Если учесть расстояния, о которых идет речь, ответ можно ожидать не раньше чем через 52 166 лет .
В 1995 году американские астрономы в связи с недостаточным финансированием со стороны федерального правительства решили обратиться к частным средствам. Был основан некоммерческий в Маунтин-Вью , штат Калифорния , и запущен проект «Феникс»; проект предусматривает изучение тысячи ближайших звезд солнечного класса в радиодиапазоне 1200-3000 МГц. Директором института выбрали доктора Джилл Тартер . В этом проекте используются чрезвычайно чувствительные приборы, способные уловить излучение обычного аэродромного радиолокатора с расстояния в 200 световых лет. Начиная с 1995 года Институт SETI с бюджетом 5 миллионов долларов в год просканировал уже больше тысячи звезд. Но ощутимых результатов по-прежнему нет. Тем не менее Сет Шостак , старший астроном проекта SETI , с неувядающим оптимизмом верит, что система телескопов Аллена в составе 350 антенн «наткнётся на сигнал ещё до 2025 года» .
Новаторский подход к проблеме продемонстрировали астрономы из Университета Калифорнии в Беркли: в 1999 г. они запустили в действие проект SETI@home . Идея проекта - привлечь к работе миллионы владельцев персональных компьютеров, чьи машины большую часть времени просто бездействуют. Те, кто участвует в проекте, скачивают из Интернета и устанавливают на своем компьютере пакет программ , которые работают в режиме скринсейвера, а потому не доставляют владельцу никаких неудобств. Эти программы участвуют в расшифровке сигналов, принятых радиотелескопом. До настоящего момента к проекту присоединились 5 млн пользователей из более 200 стран мира; вместе они потратили электричества больше чем на миллиард долларов, но каждому пользователю участие в проекте стоило недорого. Это самый масштабный коллективный компьютерный проект в истории; он мог бы послужить образцом для других проектов, где требуются большие вычислительные мощности. Тем не менее до сих пор проект SETI@home также не обнаружил ни одного разумного сигнала .
Существует два подхода к поискам внеземного разума:
Один подход выражен в финансируемой НАСА программе прослушивания электромагнитных сигналов искусственного происхождения - в предположении, что любая технически развитая цивилизация должна прийти к созданию систем радио-телевизионных или радиолокационных сигналов - таких же, как на Земле. Самые ранние на Земле электромагнитные сигналы могли к настоящему времени распространиться по всем направлениям на расстояние почти 100 световых лет. Попытки выделить чужие сигналы, направленные к Земле, до сего времени остаются безуспешными, но число «проверенных» таким способом звёзд меньше 0,1 % числа звёзд, ещё ожидающих исследования, если существует статистически значимая вероятность обнаружения внеземных цивилизаций.
В 1960-1980-е годы SETI скрытно финансировалось (через научные фонды) и использовалось ЦРУ для космической радиоразведки - поиск частот, на которых работали советские спутники и наземные станции .
В новой работе учёные предложили искать «световые» следы внеземных цивилизаций. Так, например, они предлагают регистрировать освещённость ночной стороны экзопланет , (например, светом городов). Предполагая, что орбита планеты эллиптическая , астрономы показали, что можно измерить вариацию блеска объекта и обнаружить, освещена ли его тёмная сторона. При этом, правда, учёные предполагают, что светимость тёмной стороны сравнима со светимостью дневной (у Земли эти величины отличаются на пять порядков).
Кроме этого, учёные намерены искать яркие объекты в поясах Койпера вокруг других звёзд с последующим спектральным анализом их излучения. Астрономы полагают, что такой анализ позволит определить природу освещения - естественное оно или искусственное. Учёные подчёркивают, что все предложенные варианты нереализуемы с помощью существующей техники. Вместе с тем, по их мнению, телескопы нового поколения, как, например, американский «Джеймс Вебб », вполне могут справиться с описанными в работе задачами.
Проект «Джеймс Вебб», который в настоящее время испытывает серьёзные финансовые трудности, должен стать сменщиком «Хаббл ». Диаметр его зеркала, состоящего из нескольких шестиугольных сегментов, будет составлять 6,5 м (у «Хаббла» зеркало - 2,4 м). Сам телескоп, снабжённый защитным экраном, должен будет располагаться в точке Лагранжа L 2 на расстоянии 1,5 млн км от планеты. Пока старт запланирован на май 2019 года .
В России экспериментальные исследования SETI развивались в нескольких направлениях :
Откровенное отсутствие результатов после нескольких десятилетий тяжелой работы вынуждает сторонников активного поиска внеземного разума искать ответы на трудные вопросы. Одним из очевидных недостатков проекта можно назвать тот факт, что поиск идет только на определенных частотах радиодиапазона. Есть предположения, что иные цивилизации вместо радиосигналов используют лазерные (англ.) . Современные приборы оптической связи работают на технологии FSO (Free Space Optics) .
Ещё одним недостатком, очевидно, может оказаться неправильный выбор радиодиапазонов. Внеземные цивилизации, если они существуют, могут использовать самые разные методы сжатия. Вполне может быть, что, вслушиваясь в сжатые сообщения, распределенные к тому же на несколько частотных диапазонов, можно услышать только «белый шум» .
В своей книге «Физика невозможного» др. Митио Каку повторяет оптимистические заявления: «Учитывая стремительное продвижение программы SETI и обнаружение всё новых внесолнечных планет, контакт с внеземной жизнью <…> может произойти уже в этом столетии» .
В то же время многие критикуют проект не только за недостаточную продуманность методик поиска, но и сами основополагающие идеи. Например, Питер Сченкель, оставаясь сторонником проектов SETI, написал, что «В свете последних достижений мы стали глубже проникать в суть вещей, и лучшим ходом представляется унять чрезмерную возбужденность и прагматично рассмотреть факты… Мы должны спокойно признать, что ранние предположения о существовании может быть миллионов, сотен тысяч или десятков тысяч передовых внеземных цивилизаций в нашей галактике более не надежны».
Существует мнение о том, что проект SETI может нести серьёзную опасность. Предполагается, что высокоразвитая инопланетная цивилизация может использовать радиосигналы в качестве информационного оружия или средства собственного распространения .
В 1960 году астроном из Корнеллского университета Фрэнк Дрейк положил основу эксперименту под названием SETI (Search for Extra-Terrestrial Intelligence), в рамках которого ученые всего мира ищут сигналы внеземных цивилизаций. Изначально Дрейк начал следить за радиосигналами, поступающими от звезд Тау Кита и Эпсилон Эридана, которые считались наиболее вероятными кандидатами на наличие планет земного типа. В течение двух месяцев антенны были установлены в направлении двух соседних звезд, его приемник был настроен на частоту 1420 МГц. Пока никаких сигналов внеземного происхождения обнаружено не было. Дрейк также создал свою знаменитую формулу-уравнение Дрейка для вычисления количества цивилизаций в галактике, с которыми возможен контакт.
Примерно в это же время физики Коккони и Моррисон опубликовали статью в журнале Nature, где отметили большой потенциал в использовании радиоволн в поиске внеземных цивилизаций.
Физик Энрико Ферми сформулировал тезис (парадокс Ферми) в ответ на достаточно высокую оценку шансов межпланетного контакта по уравнению Дрейка: если инопланетных цивилизаций так много, почему человечество не наблюдает никаких следов этих цивилизаций? Объяснить этот парадокс пытается гипотеза уникальности Земли, которую выдвигают некоторые физики и астрономы. Они утверждают, что все формы жизни должны быть построены на основе углерода подобно нашей.
В настоящее время Фрэнк Дрейк является директором Центра исследования жизни во Вселенной и занимается поиском оптических сигналов внеземного происхождения, а также разработкой проектов радиотелескопов для SETI. В частности его предложения используются в проектировании Составного радиотелескопа Аллена (названного в честь Пола Аллена, основателя Майкрософт) в Калифорнии – одного из самых известных проектов по поиску внеземного разума.
Первые 42 антенны телескопа были запущены в 2007 году, а всего для поиска внеземных цивилизаций планируется построить массив из 350 антенн.
В СССР в начале 1960-х годов также проявили интерес к поиску внеземных разумных форм жизни. В Государственном астрономическом институте им.Штернберга была собрана группа энтузиастов для работы по поиску сигналов из космоса. Эту идею поддержали выдающиеся физики. На тот момент американцы не ввели название своего проекта SETI, поэтому российская программа имела интересное название «Проект Ау». Многое удалось сделать российским специалистам за это время: помимо активного обсуждения проблемы осваивались далекие космические глубины. И на сегодняшний момент техника позволяет просматривать Вселенную во всем диапазоне радиоизлучений, снимая спектры излучения далеких звезд.
В 1962 году было отправлено первое радиопослание в космос, оно содержало три слова «Мир, Ленин, СССР». В 1774 году американцы отправили свой сигнал с радиотелескопа в Аресибо. Три последующих послания были отправлены с радиолокационного телескопа в Евпатории в 1999, 2001 и 2003 годах Институтом радиотехники и электроники. Они содержали цифровую и аналоговую информацию (тексты и музыку) и направились к нескольким звездам солнечного типа.
Добираться эти послания будут, по предположению, не менее 30 лет и столько же идти обратно. Некоторые специалисты считают, что все это - попытки найти цивилизацию, подобную нашей. Но ведь, возможно, существуют иные цивилизации, старше нашей на миллионы лет и общаются они между собой с помощью «темной материи». Есть предположение, что наличие именно этой материи объясняет «молчание» Вселенной. Физический институт Академии Наук составил список ста ближайших к Земле звездных систем, проанализировав полный массив открытых человечеством звезд. Из них примерно 58 могут быть объектами SETI.
В 2006 году Планетарное сообщество США в рамках проекта SETI представило новый мощный телескоп для поиска внеземных цивилизаций. К этому времени был накоплен многолетний опыт в области радиоисследований и было принято решение направить усилия на поиск и фиксацию световых, а не радиосигналов из космоса. Видимый свет может легко перемещаться по космическому пространству, а сфокусированный яркий луч наподобие лазера может быть в несколько раз ярче Солнца, что позволяет фиксировать его с космических расстояний. Световые сигналы в отличие от радиоволн являются однонаправленными, это делает возможным установку их источника. Внеземные цивилизации, по мнению американского сообщества, могут использовать световые сигналы для общения с Землей с тем же успехом, что и радиосигналы.
Телескоп был установлен в обсерватории штата Массачусетс, его стоимость составила более 400 тысяч долларов, это намного меньше, чем стоимость обычного исследовательского телескопа. Интерес к проекту SETI вырос, на него возлагается много надежд.
С 1995 года в рамках проекта SETI начал свою работу проект распределенных вычислений SETI@home. Он предполагает участие добровольцев, которые должны предоставить свободные ресурсы своих домашних компьютеров для обработки сигналов, собираемых из космоса.
Сейчас, зарегистрировавшись на сайте проекта, участник может даже совершенствовать код программ, используемых для расшифровки и обработки цифрового сигнала с телескопов Аллена. Владеющие навыками программирования специалисты, могут изучать обработанные данные в коллективном поиске возможных сигналов искусственного происхождения.
На ежегодной конференции в Калифорнии, которая прошла в 2010 году был вручен приз за распространение достойных идей в этой области. Его получила астроном Джилл Тартер, она пожелала, чтобы все земляне получили возможность стать активными участниками поиска внеземных цивилизаций. В этом же году в честь 50-летия проекта поиска разумной жизни во Вселенной, жители Великобритании имели возможность отправить сообщения внеземным цивилизациям. Все граждане старше 16 лет, пожелавшие отправить это сообщение, заполнили форму на сайте издательства Penguin длиной не более 40 слов. Первые несколько тысяч посланий отправили в космос с помощью радиотелескопа, а авторы самых интересных посланий получили в подарок книгу физика-теоретика Пола Дэвиса «Зловещая тишина: Одиноки ли мы во вселенной?», посвященную проекту SETI. Объявления были разного содержания, в том числе и шуточные, например «Привлекательная форма жизни, размышляющая о том, одинока ли она во Вселенной, желает познакомиться с другими формами жизни для серъезных отношений. Необходимо иметь хорошее чувство юмора».
Об этом заявил Дэвид Мессершмитт из Калифорнийского университета в Беркли. Данное заявление он раскрыл в своей работе, которая должна изменить подход к поиску внеземных цивилизаций.
Наиболее распространенное утверждение о том, что радио является лучшей и окончательной формой коммуникации не является истиной в последней инстанции, да это и не удивительно, ведь мы сами пользуемся этой технологией совсем недавно (даже по земным меркам). Однако, не имея более удобной альтернативы для поиска иных цивилизаций, нужно максимально оптимизировать и усовершенствовать этот процесс, считает Мессершмитт.
Как считает исследователь, первым делом нужно избавиться от проблемы чрезмерной нагрузки в случае прослушивания и отправки сигнала не в какую-то определенную зону, а во всех направлениях. По его мнению, лучшая из оптимизационных стратегий должна придерживаться принципа – мощность передачи должна строго ограничиваться. Так как для самой передачи необходимо огромное количество времени, то и гоняться за высокой скоростью передачи нет никакого смысла.
Есть и иные варианты, однако у каждого из них есть свои минусы. Например, для экономной передачи сигнала можно использовать поляризацию электромагнитных волн и различные виды мультиплексирования, однако, не смотря на то, что это позволит экономить энергию, возникает другая проблема – ориентирование на контакт с цивилизациями, которые уже овладели этой технологией (так, если, уровень технологии внеземной цивилизации будет таким же, как у нас в 1960-ых годах, то сигнал принять они не смогут). С другой стороны, этот минус нельзя назвать большим, однако неприятным – спокойно. А потому и оптимизация в этом векторе довольно сомнительна.
Предлагает исследователь пользоваться и не популярными для SETI методами. Мессершмитт отмечает, что при использовании максимально широкого диапазона, средние энергозатраты должны быть намного экономичнее подхода с вещанием на фиксированной частоте (как это делает SETI). То есть, если ВЦ размышляют так же, то необходимо заниматься поиском более широкополосных сигналов с меньшей мощностью и скоростью передачи информации.
Кроме того, автор работы считает, что подход SETI к поисковой стратегии в корне не верный. Основная проблема кроется в том, что так называемая «проверка истинности» занимает массу энергии на долгий повторяющийся сигнал – настоящий сигнал пытаются отличить от ложного методом длительного «прослушивания» конкретного сектора. В свое время с подобной проблемой столкнулись в 1977 году, когда был зарегистрирован так называемый сигнал «Wow!». Этот сигнал поступил на радиотелескоп «Большое ухо», однако для проверки его происхождения применялся именно метод «проверки истинности» и сигнал не был подтвержден и перехвачен еще раз. Казалось бы, что прослушивание должно идти на постоянной основе, однако ни тогда, ни сейчас, такую стратегию не применяют.
Если следовать за мыслью Дэвида Мессершмитта и считать, что ВЦ, передающая сигнал, экономила энергию, то зарегистрировать сигнал «Wow!» исследователи и не смогли бы по очень простой причине – сигнал не было нужды повторять чаще, чем, к примеру, раз в несколько лет.
Избежать подобных провалов, по мнению исследователя можно довольно просто – для этого нужно систематически и долго обследовать каждый сектор неба, отходя от стратегии не систематического «выслушивания» разных частей и поддерживать базу данных всех сигналов, предположительно имеющих искусственное происхождение.
Отметим, SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence) - общее название проектов и мероприятий по поиску внеземных цивилизаций и возможному вступлению с ними в контакт. Начало проекта датируется 1959 годом. Существует мнение о том, что проект SETI может нести серьезную опасность. Предполагается, что высокоразвитая инопланетная цивилизация может использовать радиосигналы в качестве информационного оружия или средства собственного распространения
Проект SETI (англ. SETI, Search for Extraterrestrial Intelligence) - общее название проектов и мероприятий по поиску внеземных цивилизаций и возможному вступлению с ними в контакт. Некоторые астрономы (см.: Уравнение Дрейка, Парадокс Ферми) давно считают, что планет во так много, что даже если малая их часть пригодна для жизни, то тысячи или даже миллионы планет должны быть обитаемыми. Последние достижения астрономии и физики укрепили представление о существовании многих планетных систем, пригодных для жизни.
Начало проекта SETI датируется 1959 годом, когда в международном научном журнале Nature появилась статья Коккони и Морисcона «Поиски межзвёздных сообщений». В этой статье было показано (с анализом достижимой излучаемой мощности и чувствительности радиотелескопов), что даже при тогдашнем уровне развития радиоастрономии (1959 год) можно было рассчитывать на обнаружение внеземных цивилизаций примерно такого же технологического уровня, как земной, при условии, что они обитают на не слишком далёких от нас планетах, в планетных системах звёзд солнечного типа.
Излучение на длине волны 21 см, частота около 1420 МГц, обусловленное сверхтонким метастабильным переходом между двумя состояниями атома водорода, отличающихся взаимной ориентацией магнитных моментов электрона и протона, является универсальной физической величиной (радиолиния излучения нейтрального атомарного водорода во Вселенной). Предполагалось, что любая технологически развитая цивилизация, достигшая технологического уровня земной цивилизации, будет излучать в радиодиапазоне для контактов с другими цивилизациями на этой универсальной частоте (сигналы с частотой ниже одного гигагерца заглушают излучение быстро движущихся электронов, а на частотах выше десяти гигагерц любой сигнал получит сильные искажения из-за шума, который испускают молекулы кислорода и воды в нашей собственной атмосфере), поэтому она предлагалась в качестве приемлемой для поисков по программе SETI.
Однако поиски разумных сигналов вблизи этих значений ни к чему не привели. В 1960 г. Фрэнк Дрейк инициировал проект «Озма» (названный в честь королевы страны Оз); сигналы предполагалось искать при помощи 25-метрового радиотелескопа в Грин-Бэнк, штат Западная Вирджиния, в качестве объектов поисков были выбраны две близлежащие звезды солнечного типа - Тау Кита и Эпсилон Эридана.
Обсерватория Аресибо - крупнейший радиотелескоп в мире.
«Тарелка» телескопа, имеющая в диаметре 305 м и сконструированая в воронке на земле, фокусирует радиоволны на подвижной антенне. Конструкция антенны подвешена в центре на 18 троссах, крепящихся на трех башнях высотой 110 м каждая.
В 1971 г. предложило взять на себя финансирование проекта SETI. Этот проект, известный также как проект «Циклоп», предусматривал использование полутора тысяч радиотелескопов и должен был обойтись в 10 млрд долл. Финансирование было выделено для гораздо более скромного проекта - отправить в космос тщательно зашифрованное сообщение для иных цивилизаций (cм.: Послание Аресибо, Обсерватория Аресибо). В 1974 г. сообщение, содержащее 1679 бит, было отправлено с гигантского радиотелескопа в Аресибо в Пуэрто-Рико в направлении шарового звездного скопления М13, расположенного на расстоянии 25 100 световых лет от нас. Это короткое послание представляет собой рисунок размером 23 х 73 точки; ученые обозначили на нем положение Солнечной системы, поместили изображение человеческих существ и несколько химических формул. (Если учесть расстояния, о которых идет речь, ответ можно ожидать не раньше чем через 52 166 лет.
В 1977 г. был зарегистрирован сигнал, вошедший в историю под названием «Bay». В нем можно было увидеть последовательность букв и цифр, которая представлялась не случайной и говорила вроде бы о наличии внеземного разума. (Надо сказать, не все ученые, видевшие сигнал «Bay», были убеждены в его неслучайном характере.)
В 1995 г. американские астрономы, в связи с недостаточным финансированием со стороны федерального правительства решили обратиться к частным средствам. Был основан некоммерческий Институт SETI в Маунтин-Вью, штат Калифорния, и запущен проект «Феникс»; проект предусматривает изучение тысячи ближайших звезд солнечного класса в радиодиапазоне 1200-3000 МГц. Директором института выбрали д-ра Джилл Тартер (англ.). В этом проекте используются чрезвычайно чувствительные приборы, способные уловить излучение обычного аэродромного радиолокатора с расстояния в 200 световых лет. Начиная с 1995 г. Институт SETI с бюджетом 5 млн долл. в год просканировал уже больше тысячи звезд. Но ощутимых результатов по-прежнему нет. Тем не менее Сет Шостак (англ.), старший астроном проекта SETI, с неувядающим оптимизмом верит, что система телескопов Аллена в составе 350 антенн, которая сейчас сооружается в 400 км к северо-востоку от Сан-Франциско, «наткнется на сигнал еще до 2025 г.».
Новаторский подход к проблеме продемонстрировали астрономы из Университета Калифорнии в Беркли; в 1999 г. они запустили в действие проект SETI@home. Идея проекта - привлечь к работе миллионы владельцев персональных компьютеров, чьи машины большую часть времени просто бездействуют. Те, кто участвует в проекте, скачивают из Интернета и устанавливают на своем компьютере пакет программ, которые работают в режиме скринсейвера, а потому не доставляют владельцу никаких неудобств. Эти программы участвуют в расшифровке сигналов, принятых радиотелескопом. До настоящего момента к проекту присоединились 5 млн пользователей в 200 с лишним странах мира; вместе они потратили электричества больше чем на миллиард долларов, но каждому пользователю участие в проекте стоило недорого. Это самый масштабный коллективный компьютерный проект в истории; он мог бы послужить образцом для других проектов, где требуются большие вычислительные мощности. Тем не менее до сих пор проект SETI@home также не обнаружил ни одного разумного сигнала.
5 января 2012 года было объявлено об обнаружении в рамках проекта сигнала, который может являться потенциальным кандидатом на радиосигнал внеземного происхождения. Для сужения поиска были использованы данные телескопа Кеплер, сигнал получен по направлению от экзопланеты KOI 817. Однозначной трактовки «открытия» нет.
Методики
Существует два подхода к поискам внеземного разума:
Искать сигналы внеземных цивилизаций. Рассчитывая на то, что собратья по разуму также будут искать контакт. Основных проблем данного подхода три: что искать, как искать и где искать.
Посылать так называемый «сигнал готовности». Рассчитывая на то, что кто-то будет искать этот сигнал. Основные проблемы данного подхода фактически аналогичны проблеме подхода первого, за исключением меньших технических проблем.
Один подход выражен в финансируемой программе прослушивания электромагнитных сигналов искусственного происхождения - в предположении, что любая технически развитая цивилизация должна прийти к созданию систем радио-телевизионных или радиолокационных сигналов - таких же, как на Земле. Самые ранние на электромагнитные сигналы могли к настоящему времени распространиться по всем направлениям на расстояние почти 100 световых лет. Попытки выделить чужие сигналы, направленные к Земле, до сего времени остаются безуспешными, но число «проверенных» таким способом звёзд меньше 0,1 % числа звёзд, ещё ожидающих исследования, если существует статистически значимая вероятность обнаружения внеземных цивилизаций.
В 1960-1980-е годы SETI скрытно финансировалось (через научные фонды) и использовалось ЦРУ для космической радиоразведки - поиск частот, на которых работали советские спутники и наземные станции.
В 2011 году астрономы Абрахам Лоэб из Гарвардского университета и Эдвин Тёрнер из Принстонского университета предложили новую схему поиска внеземных цивилизаций. Их предложение заключается в поиске инопланетных цивилизаций по освещению их возможных городов, располагающихся на ночной стороне их планет. Существуют также сомнения, что продвинутые внеземные цивилизации могут использовать радиоволны, которые можно было бы регистрировать на космических расстояниях.
В новой работе ученые предложили искать «световые» следы внеземных цивилизаций. Так, например, они предлагают регистрировать освещённость ночной стороны экзопланет, (например, светом городов). Предполагая, что орбита планеты эллиптическая, астрономы показали, что можно измерить вариацию блеска объекта и обнаружить, освещена ли его тёмная сторона. При этом, правда, учёные предполагают, что светимость тёмной стороны сравнима со светимостью дневной (у эти величины отличаются на пять порядков).
Кроме этого, учёные намерены искать яркие объекты в поясах Койпера вокруг других звёзд с последующим спектральным анализом их излучения. Астрономы полагают, что такой анализ позволит определить природу освещения - естественное оно или искусственное. Учёные подчёркивают, что все предложенные варианты нереализуемы с помощью существующей техники. Вместе с тем, по их мнению, телескопы нового поколения, как, например, американский «Джеймс Вебб», вполне могут справиться с описанными в работе задачами.
Проект «Джеймс Вебб», который в настоящее время испытывает серьёзные финансовые трудности, должен стать сменщиком « ». Диаметр его зеркала, состоящего из нескольких шестиугольных сегментов, будет составлять 6,5 м (у « » зеркало - 2,4 м). Сам телескоп, снабжённый защитным экраном, должен будет располагаться в точке Лагранжа L2 на расстоянии 1,5 млн км от планеты. Пока старт запланирован на 2018 год.
Исследования в России
В России экспериментальные исследования SETI развивались в нескольких направлениях:
Поиск радиосигналов от солнцеподобных звёзд проводились в САО РАН на радиотелескопе РАТАН-600 в сантиметровом и дециметровом диапазонах. Исследовалось несколько десятков звёзд, расположенных вблизи эклиптики и несколько ближайших звёзд солнечного типа. Несколько звёзд наблюдались также в оптическом диапазоне с помощью 6-метрового рефлектора БТА. Ни у одной из исследованных звёзд не было обнаружено превышение потока излучения над шумами.
Поиск оптических сигналов начался в САО РАН ещё с 1970-х годов под руководством энтузиаста SETI В. Ф. Шварцмана, а после его ухода из жизни - его учеником Г. М. Бескиным. Применительно к сигналам внеземных цивилизаций были выделены две группы объектов: для цивилизаций I типа по классификации Н. С. Кардашева (сравнимых с нашей земной цивилизацией) - это звезды спектральных классов F9V-G5V в окрестностях Солнца с расстоянием до 25 парсек; для сверхцивилизаций II и III типа - объекты с необычными характеристиками, в частности, не имеющие спектральных линий. К последним относятся белые карлики DC-типа и так называемые РОКОСы (англ. Radio Objects with a Continuous Optical Spectrum, ROCOS).
Поиск сфер Дайсона, то есть гипотетических астроинженерных конструкций, предположительно сооружаемых внеземными цивилизациями около своих звёзд, ведётся в Астрокосмическом центре ФИАН под руководством академика РАН Н. С. Кардашева. Предполагается, что эти сферы поглощают большую часть энергии звезды и переизлучают её в инфракрасном, субмиллиметровом и миллиметровом диапазонах - в зависимости от температуры конструкций. Такие источники должны иметь спектры, близкие к спектру чёрного тела с эффективной температурой от 3 до 300 К.
Передача радиосообщений внеземным цивилизациям. Первое послание в Космос было направлено 19 ноября 1962 года из Центра Дальней Космической Связи СССР в Евпатории. Это было радиотелеграфное сообщение, состоящее из трех слов: «Мир», «Ленин», «СССР». В период с 24 мая по 1 июля 1999 года из Евпатории осуществлено 4 сеанса передачи информации к четырём звёздам солнечного типа в рамках международного проекта Cosmic Call. Передавались, в частности сведения по астрономии, биологии, географии, имена и индивидуальные письма около 50 тысяч участников проекта, и приглашение к любому, кто прочитал послание, откликнуться и, если можно, сообщить сведения о своей цивилизации.
Мнения о проекте
Откровенное отсутствие результатов после нескольких десятилетий тяжелой работы вынуждает сторонников активного поиска внеземного разума искать ответы на трудные вопросы. Одним из очевидных недостатков проекта можно назвать тот факт, что поиск идет только на определенных частотах радиодиапазона. Есть предположения, что иные цивилизации вместо радиосигналов используют лазерные. Современные приборы оптической связи работают на технологии FSO (Free Space Optics).
Еще одним недостатком, очевидно, может оказаться неправильный выбор радиодиапазонов. Внеземные цивилизации, если они существуют, могут использовать самые разные методы сжатия. Вполне может быть, что, вслушиваясь в сжатые сообщения, распределенные к тому же на несколько частотных диапазонов, можно услышать только «белый шум».
В интервью журналу Cosmic Search Себастьян фон Хорнер говорил: «Я серьёзно думаю, что попытка установления контакта с Другими во Вселенной является нашей следующей великой целью и что её успех будет означать громаднейший шаг в эволюции человечества, сравнимый с нашим овладением речью миллионы лет назад».
В своей книге «Физика невозможного» др. Митио Каку пишет: «Учитывая стремительное продвижение программы SETI и обнаружение все новых внесолнечных планет, контакт с внеземной жизнью может произойти уже в этом столетии».
В то же время некоторые раскритиковали проект. Например, Питер Сченкель, оставаясь сторонником проектов SETI, написал, что «В свете последних достижений мы стали глубже проникать в суть вещей, и лучшим ходом представляется унять чрезмерную возбужденность и прагматично рассмотреть факты… Мы должны спокойно признать, что ранние предположения о существовании может быть миллионов, сотен тысяч или десятков тысяч передовых Уфологи разглядели НЛО на фотографиях, которые опубликовало NASA на прошлой неделе. На снимках запечатлена мощная вспышка на Солнце. Любители искать следы внеземных цивилизаций на подобных […] Из-за поднятого по команде истребителя пришлось скорректировать движение 20 самолётов гражданской авиации, направлявшихся в столичный аэропорт Внуково. Первый инцидент произошёл 24 июня, в […]
