METI

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

METI (англ. Messaging to Extra-Terrestrial Intelligence — послания внеземному разуму) — попытки передачи посланий от человечества разумным существам за пределами Солнечной системы. Чаще Вместо METI применяется сокращение CETI (англ. Communication with Extraterrestrial Intelligence).

Широкую известность получила программа SETI (англ. Search for Extra-Terrestrial Intelligence — поиски внеземного разума), но люди всегда смотрели на небо в надежде обнаружить там что-либо. В настояшее время несколько миллионов добровольцев участвуют в проекте SETI@Home.А вот METI — принципиально отличный вид человеческой деятельности, связанный не с поисками чего-либо на небе, а с передачей разумных сигналов в адрес предполагаемых "братьев по разуму". И еще неизвестно, есть ли у этой деятельности будущее -- вполне возможно, что Разум в нашей Вселенной устроен таким образом, что предпочитает ПОЛУЧАТЬ, ничего не ОТДАВАЯ (возможно, есть и другие Вселенные и там Разум устроен иначе...)

На данный момент все усилия по поиску внеземных цивилизаций пока ни к чему не привели, что объясняется некоторыми энтузиастами «Парадоксом Ферми».

Различают два вида посланий — материальные и радиопослания.

Всего известно о четырёх материальных посланиях, которые были отправлены с помощью американских межпланетных станций Pioneer и Voyager The Voyagers' Message in a Bottle и четырёх радиопосланиях:

Послание Аресибо, 1974 Послание с Земли
Cosmic Call 1999 Послание к ближайшим звёздам
Teen Age Message 2001 Сигнал отправлен: 1-е детское радиопослание внеземным цивилизациям
Cosmic Call 2003 Синтез и передача межзвёздного радиопослания «Cosmic Call 2003»

SETI имеет дело с колоссальной неопределённостью, поскольку о предмете поиска практически ничего не известно. Джил Тартер использовала для этой ситуации удачный образ: «Космический стог сена», перечислив параметры поиска, который приходится вести в 7-мерном пространстве вопросов-неизвестных:

1) Где искать?

2) Когда искать?

3) На какой длине волны?

4) Какова поляризация сигнала?

5) Какова мощность принимаемого излучения?

6) Как демодулировать обнаруженный сигнал?

7) Как декодировать принятое сообщение?

Этот перечень можно приспособить для решения нашей задачи – передачи собственных радиопосланий в адрес предполагаемых очагов внеземного разума. В научной литературе этот новый вид человеческой деятельности называется по-разному: Active SETI (активный поиск), BETI (Broadcast for ETI = Радиовещание для внеземного разума), METI (Messaging to ETI = Передача посланий внеземному разуму). Мы будем использовать обозначение METI как наиболее, по нашему мнению, точное. Для преобразования списка вопросов-неизвестных достаточно просто заменить термины, связанные с поиском радиосигналов, на термины, связанные с радиопередачей. В более общей трактовке, преобразование SETI => METI заключается в переходе от НАУКИ поиска того, что уже существует в природе, но нам пока неизвестно – а именно ИХ разумных радиосигналов, к ИСКУССТВУ создания того, чего ещё не существует в природе, а именно НАШИХ разумных радиосигналов, предназначенных для НИХ. Интересно, что тут возникают ещё два новых измерения и METI-пространство оказывается 9-мерным. Мы вынуждены также искать ответы на такие вопросы, как «А зачем это нужно и что мы будем с этого иметь?» и «Не опасно ли проводить METI?». С учетом этих двух дополнительных вопросов, полный список имеет вид:

1) Куда отправлять?

2) Когда передавать?

3) На какой длине волны?

4) Какую поляризацию использовать?

5) Какова должна быть мощность передаваемого радиоизлучения?

6) Какую применять модуляцию?

7) Каковы оптимальные структура и кодирование передаваемых сообщений?

8) Зачем передавать межзвёздные радиопослания?

9) Не опасно ли проводить METI?

Ниже мы попытаемся дать краткие ответы на все поставленные здесь вопросы. Здесь важно подчеркнуть, что любые наши ответы будут носить не окончательный, а лишь предварительный характер – как уже подчеркивалось выше, METI – новый, нарождающийся вид человеческой деятельности, и ничего классического и устоявшегося тут ещё не сформировано. Поэтому читатели имеют редкую возможность приобщиться к становлению этого нового направления,используя уникальные возможности Википедии.

Куда отправлять межзвёздные радиопослания? Ответить на этот вопрос стало гораздо проще после 1995 года, когда было сделано выдающееся открытие – швейцарский астроном Мишель Майор и его аспирант Дидье Квелотц обнаружили первую планету у другой звезды, 51 Пегаса. Стало ясно, что планеты – такие же обыденные и распространенные небесные объекты, как звезды и галактики. В нашей Галактике порядка 100 миллиардов звёзд, 1% из них – звезды солнечного типа. Вот среди этого замечательного миллиарда и предлагается отбирать звезды-адресаты наших межзвездных радиопосланий (МРП). Вовсе не обязательно только среди них, но для нас главное – изложить нынешнее понимание, учитывая, что оно далеко не исчерпывающее и что есть простор для творчества и дальнейших изысканий. Теперешний перечень требований к звездам-кандидатам имеет следующий вид:

Принадлежность к Главной последовательности;
Постоянная светимость;
Возраст в интервале [4 – 7] млрд. лет;
Предпочтительны одиночные звёзды близких с Солнцем спектральных классов;
Положение на небе вблизи «предпочтительных направлений» – недалеко от плоскости эклиптики, направлений на замечательные астрономические объекты, на центр или антицентр Галактики;
Желательно также, чтобы и мы наблюдались Оттуда на фоне замечательных астрономических объектов, с тем, чтобы Они могли бы обнаружить нас, в том числе, и в процессе обычных астрономических наблюдений;
В случае наличия у звезды-кандидата собственной планеты или планетной системы, желательно, чтобы орбиты этих экзопланет имели малый эксцентриситет, поскольку такие планетные системы более долговечны и там нет значительного перепада температур, препятствующего зарождению жизни;
Желательно выбирать звезды внутри «Пояса жизни» – той «тепличной» области нашей Галактики, где из-за совпадения скоростей движения звезд и спиральных рукавов, условия для зарождения и длительного развития жизни наиболее благоприятны.

Со временем, по мере накопления наших знаний о Космосе, здесь возможно появление и других критериев, и других, нежели звёзды, адресатов. И это вполне естественно, но сейчас критерии именно такие или очень близки к тем, что мы перечислили.

Когда отправлять МРП к выбранной звезде? Вопросы временной синхронизации наших радиопередач и ИХ поисков (или, что не менее актуально, Их радиопередач и наших поисков) очень важны. По оценкам Петра Маковецкого, которые приводятся в его замечательной книге «Смотри в корень» (к сожалению, лишь в 4-м издании, вышедшем в издательстве «Наука» в 1979 году), грамотная синхронизация позволяет в несколько десятков раз увеличить вероятность установления радиоконтакта. Одним из таких методов является привязка моментов передачи и поиска к знаменитым вселенским событиям, которые наблюдаемы всюду в нашей Галактике. Например, к моменту максимума блеска при взрыве какой-нибудь Новой или Сверхновой звезды. Маковецкий, исходя из простых геометрических соотношений, рассчитал и составил «расписание» для некоторых окрестных звезд, в случае, если мы и Они будем осуществлять временную привязку к вспышке Новой в созвездии Лебедя, которая на Земле наблюдалась 29 августа 1975 года. Сейчас на современных крупных телескопах удается регистрировать моменты вспышек Сверхновых в соседних галактиках, что также может быть использовано для синхронизации процессов излучения и поиска по времени.

На какой длине волны? Диапазон частот, в котором необходимо излучать МРП совпадает с тем диапазоном, который ранее был обоснован для SETI – от 20 до 1 см и где достигается наибольшая дальность радиосвязи за счёт совокупности определяющих эту дальность параметров. Энергетический потенциал космической радиолинии определяется как произведение мощности передатчика и коэффициентов усиления передающей и приёмной антенн, делённое на шумовую температуру приёмной системы. При современном уровне развития нашей земной технологии это соотношение как раз максимально в сантиметровом диапазоне. Не исключено, что со временем, по мере развития космической связи наилучший энергетический потенциал будет достигнут у систем ИК или оптического диапазона и тогда наши представления об оптимальной длине волны изменятся. Точное значение длины волны может иметь одно из «магических» значений, например, 6,72 см = (21 см / π), определенное как отношение двух универсальных констант – физической (радиолиния межзвездного водорода) и математической.

Какую поляризацию использовать? Параметры поляризации излучаемого колебания призваны показать его искусственное происхождение. Кроме того, направление вращения круговой поляризации или ориентация плоскости линейной поляризации можно менять дискретно или непрерывно, вводя то или иное разумное сообщение (поляризационная модуляция). В замечательном научно-фантастическом романе американского астрофизика Карла Сагана в радиопослании, полученном землянами с Веги, цифровое сообщение передавалось путем скачкообразного переключения поляризации. У нас такие методы пока ещё не получили широкого распространения, однако предположение Сагана заслуживает, как нам кажется, серьёзного внимания тех, кто занимается передачей и поисками разумных сигналов во Вселенной.

Какова должна быть мощность передаваемого радиоизлучения? В том случае, если со временем будет поставлен вопрос о мощности передатчиков специальных радиостанций для непрерывного и планомерного осуществления METI, произвести такие оценки не составит большого труда. А если речь идет о том, чтобы проводить METI уже сейчас, на тех инструментах, которые есть или появятся в обозримом будущем, правильней ставить вопрос не о мощности передатчика, а об энергии радиоизлучения, которая должна быть затрачена нами на каждый бит передаваемой информации. Соответствующие расчеты дают следующие значения скорости передачи информации для трех самых мощных из существующих в настоящее время передающих систем (числа в скобках – диаметр передающей антенны, средняя мощность и длина волны, соответственно):

радиолокатор Аресибо, Пуэрто-Рико (300 м; 1000 кВт; 12,5 см) – 1000 бит/сек
Планетный радиолокатор в Голдстоуне, Калифорния (70 м; 480 кВт; 3,5 см) – 550 бит/сек
Планетный радиолокатор под Евпаторией, Крым (70 м; 150 кВт; 6,0 см) – 60 бит/сек.

В расчётах было принято, что расстояние, на которое надо передавать наше сообщение, составляет 70 световых лет и что ИХ приемная система располагает антенной с эффективной поверхностью в 1 миллион квадратных метров (проект такой радиоастрономической антенны сейчас разрабатывается на Земле, и она может быть построена в ближайшее десятилетие).

Какую применять модуляцию? Идущие уже более 45 лет непрерывные поиски разумных сигналов других цивилизаций используют, в подавляющем большинстве, удивительно похожий алгоритм обнаружения. Принимаемое излучение подвергается цифровому спектральному анализу, при этом количество каналов анализа достигает сотен миллионов и даже нескольких миллиардов. Например, в проекте «Phoenix» американского Института SETI используется цифровой спектроанализатор на два миллиарда каналов с шириной 1 Гц, что позволяет в реальном времени анализировать полосу в 2 мегагерца, а в режиме обработки записей – 2 гигагерца! Предположив, что именно так и должен выглядеть оптимальный приемник поиска радиосигналов не только от Других цивилизаций, но и тех сигналов, что мы собираемся передавать Другим, мы приходим к выводу, что модуляция должна иметь ясный спектральный язык, позволяющий с наименьшими потерями обнаружить излучаемые нами сигналы именно с помощью вышеупомянутых параллельных спектральных анализаторов. Такая модуляция известна на Земле и широко здесь используется, называется она ЧМ – частотная модуляция.

Каковы оптимальные структура и методы кодирования передаваемых сообщений? ...