Лев Гиндилис – SETI: Поиск Внеземного Разума (страница 129)
7.3.5. Философия и SETI.
Изучение возможностей связи с внеземными цивилизациями приводит к постановке ряда вопросов общенаучного и философского порядка. Многие из них обсуждались на ежегодных Чтениях в Калуге, посвященных разработке научного наследия и развитию идей К Э. Циолковского. Авторитет Циолковского позволял касаться таких вопросов, обсуждать которые в то время было не принято. Материалы этих обсуждений опубликованы в трудах Чтений. Несколько полезных дискуссий по философских аспектам проблемы SETI, организованных Институтом философии АН СССР, нашли отражение в книге[383].
7.3.6. Является ли SETI проблемой астрофизики или культуры в целом?
Так назывался доклад, с которым В. Ф. Шварцман выступил на Зеленчукской школе-семинаре CETI в 1975 г. В нем Шварцман, демонстрируя превосходную эрудицию во многих областях науки, философии и искусства, обосновал важнейшую мысль о том, что проблема SETI — не только общенаучная и философская проблема, но проблема всей человеческой культуры. Эта очевидная мысль показалась многим не просто спорной, но и абсурдной. Статья Шварцмана даже не была включена в Труды Зеленчукского семинара и была опубликована позднее[384]. В той же работе Шварцман развил глубокие идеи об использовании музыки и игр в межзвездных посланиях. Мы рассказывали об этом в § 1.14.
7.4. Последнее десятилетие XX века
Общий упадок науки в России после 1991 г. в результате проведения «демократических» реформ не мог не сказаться и на состоянии SETI. Однако благодаря энтузиазму исследователей поиски полностью не прекратились. В 1990-х годах экспериментальные исследования развивались в нескольких направлениях: 1) поиск радиосигналов от солнцеподобных звезд, 2) поиск оптических сигналов, 3) поиск сфер Дайсона и 4) передача радиосообщений внеземным цивилизациям. Кроме того, были выполнены интересные теоретические исследования.
7.4.1. Поиск радиосигналов от солнцеподобных звезд.
Эту программу под названием «Зодиак» ведет Л. Н. Филиппова при поддержке НКЦ SETI и САО РАН. Первые радионаблюдения солнцеподобных звезд по программе «Зодиак» были проведены в октябре 1989 г. и продолжались в последующие годы. В наблюдениях и обработке принимали участие И. В. Госачинский, О. В. Верходанов, H. Н. Бурсов, М. Г. Мингалиев, В. А. Столяров и другие сотрудники САО. Для поиска отобраны 29 звезд из списка Д. Содерблома, расположенные вблизи эклиптики (в пределах 14 градусов от нее) и несколько ближайших к нам звезд солнечного типа. Наблюдения проводятся на радиотелескопе РАТАН-600. Используются два режима: режим прохождения, когда продолжительность наблюдения каждой звезды определяется временем ее прохождения через диаграмму антенны, и режим скольжения, позволяющий увеличить время наблюдения. Недостаток первого метода в какой-то мере «компенсируется» тем, что здесь наблюдения ведутся одновременно на нескольких волнах сантиметрового и дециметрового диапазонов: 1,38; 2,7; 3,9; 7,6; 13 и 31 см. Наблюдения в режиме скольжения ведутся на волне 21 см. Всего за период с 1989 по 1999 гг. на РАТАН-600 наблюдались 35 солнцеподобных звезд, из которых у 5 звезд имеются планеты. Часть звезд наблюдалась повторно в различные сезоны. Несколько звезд наблюдались также в оптическом диапазоне с помощью 6-метрового телескопа БТА. Со списком звезд, наблюдавшихся в 1998-1999 гг. можно познакомиться в Интернете на страничке «Russian SETI» (http://infml.sai.msu.ru/SETI). Ни у одной из исследованных звезд не было обнаружено превышение потока излучения над шумами. Определенный интерес вызывает звезда W 252. По координатам она почта совпадает с инфракрасным источником F06522+2526 из каталога IRAS, что может указывать (хотя и не обязательно!) на астроинженерную деятельность высокоразвитой ВЦ. Профиль линии водорода в направлении на эту звезду, полученный И. В. Госачинским, показал усиление радиосигнала в одном из спектральных каналов. Заманчиво было бы приписать этот сигнал ВЦ, но, скорее всего, как считают исследователи, причиной его служит водородное облако, наблюдаемое в направлении W 252. В 1998 г. по инициативе С. Ф. Лихачева (АКЦ ФИАН) 4 звезды из списка Л. Н. Филиповой были включены в программу VLBI эксперимента INTAS-98. Наблюдения проводились на волне 18 см с помощью крупных радиотелескопов, включенных в интерферометрическую сеть и расположенных на территории США, России, Италии, Южной Африки и Китая: Arecibo (305 м), Green Bank (43 м), Медвежьи Озера (64 м), Светлое (32 м), Пущино (22 м), Medicina (32 м), HartRAO (25 м), Urumqi (25 м).
7.4.2. Поиск оптических сигналов продолжается.
В 1990-е годы в САО была продолжена программа поиска оптических сигналов, начатая еще В. Ф. Шварцманом. После его преждевременного ухода из жизни эту работу возглавил ближайший сотрудник Шварцмана — Г. М. Бескин. Прежде всего был расширен список объектов для поиска ВЦ. Применительно к цивилизациям I типа (сравнимых с нашей земной цивилизацией) — это звезды спектральных классов F9V—G5V в окрестностях Солнца, с расстоянием до 25 пк; 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 называемы РОКОСы, о которых мы упоминали выше. Полный список объектов включает 161 звезду солнечного тапа (при этом особое внимание уделялось звездам с планетными системами), 110 DC-карликов и 80 РОКОСов. Проведены наблюдения примерно по 20 объектов каждого типа. Ни от одного из них ожидаемые сигналы не были обнаружены. Это позволило дать оценку относительной мощности редких вспышек и верхний предел мощности гипотетических лазеров ВЦ[385]. Несмотря на отсутствие положительных результатов группа Бескина продолжает поиск, расширяются списки объектов-кандидатов SETI, совершенствуется аппаратура. В начале 1990-х годов комплект аппаратуры МАНИЯ был установлен на 2-метровом телескопе CASLEO в Аргентине, с помощью которого проведены наблюдения объектов южного неба.
7.4.3. Поиск сфер Дайсона.
Программа ведется в АКЦ ФИАН под руководством Н. С. Кардашева, основной исполнитель М. Ю. Тимофеев. Проведен анализ каталога инфракрасных объектов, полученных с помощью спутника IRAS, и отобраны кандидаты в СД[386]. Мы рассказывали об этой работе в § 1.12.
7.4.4. Передача радиосообщеиий внеземным цивилизациям.
Если в предыдущие десятилетия эксперименты в области SETI в СССР и России ограничивались только поисками сигналов, то в 1990-е годы были предприняты попытки послать радиосообщение внеземным цивилизациям[387]. Об этом мы рассказывали в гл. 1.
7.4.5. Стратегия SETI.
Н. Т. Петрович продолжил разработку стратегии поиска сигналов ВЦ под шумами[388]. Он исходит из того, что обе цивилизации — отправитель и получатель — должны учитывать особенности обнаружения слабых сигналов и делать шаги навстречу друг другу (принцип конвергенции). Единственный способ обнаружения такого сигнала на приемной стороне состоит в использовании метода накопления, т. е. выделение и суммирование большого числа образцов зарегистрированного излучения, представляющего собой смесь сигнала и шума. При этом отношение сигнал/шум на выходе накопителя возрастает с увеличением числа отсчетов (образцов), и при достаточно большом числе отсчетов сигнал на выходе может превысить шум. Это должна учитывать цивилизация-отправитель, посылая сигналы, которые допускают использование метода накопления. То есть каждая смысловая посылка должна многократно повторяться или удлиняться. Расчеты показывают, что при мощности передатчика, сравнимой с достигнутой на Земле, метод накопления позволяет осуществлять передачу и прием сигналов в пределах всей Галактики.
Согласно принципу конвергенции, на передаче может использоваться простейший двоичный код (0,1). Ноль «передается» отсутствием излучения, а для передачи «1» используется либо достаточно длительные отрезки синусоидального сигнала, либо периодическая последовательность импульсов той же длительности. Применение импульсных последовательностей предпочтительнее. С помощью компьютерной обработки, применяя преобразование Фурье, можно не только установить, имеется ли под шумом периодическая последовательность импульсов, но и определить частоту их следования. Затем, настраивая фильтр на данную частоту, нетрудно осуществить накопление сигнала.
Удлинение каждой смысловой посылки приводит к увеличению общего времени поиска. Этого можно избежать, если прием ведется одновременно на много антенн (с приемниками), разнесенных в пространстве для декорреляции шумов. Образцы сигнала (точнее, смесь сигнала и шума), принятые различными антеннами, суммируются, и при большом числе антенн сигнал на выходе превышает шум. Еще один путь накопления сигнала можно реализовать, передавая сигнал одновременно на многих частотах и, соответственно, принимая его на многих приемниках с последующим суммированием. В этом случае разнос приемников по пространству не требуется. Наконец, шансы на установление контакта еще больше повышаются, когда на передаче осуществляется повторение сигналов как по времени, так и по частоте. В этом случае передающая система должна состоять из множества передатчиков и антенн, работающих на разных частотах и синхронно излучающих импульсы в одном заданном направлении. Петрович называет такую систему «энергетической пушкой» или «Космической Катюшей».