1961 m. Garsus astronomas Frankas Drake'as sukūrė formulę, kaip įvertinti nežemiškų intelektų (ETI), kurie galėtų egzistuoti mūsų galaktikoje, skaičių. Ši formulė, vadinama „Drake'o lygtimi“, parodė, kad net ir labiausiai konservatyviais skaičiavimais, mūsų galaktikoje galėjo būti bent keletas pažangių civilizacijų bet kuriuo metu. Maždaug po dešimtmečio NASA oficialiai paskelbė ieškanti nežemiškos žvalgybos (SETI) programos.
Per pastaruosius dešimtmečius šios pastangos sulaukė didžiulio susidomėjimo, nes buvo atrastos tūkstančiai išorinių planetų. Siekdami išspręsti galimybę, kad ten gali egzistuoti gyvybė, mokslininkai taip pat pasikliauja sudėtingomis priemonėmis, kad ieškotų signalinių signalų apie biologinius procesus (dar žinomus kaip bioparakstai) ir technologinės veiklos (techniniai parašai), kurie galėtų nurodyti ne tik gyvenimą, bet ir pažangųjį intelektą.
Siekdama atkreipti dėmesį į didėjantį susidomėjimą šia sritimi, rugsėjo mėnesį NASA surengė „NASA Technosignatures Workshop“. Šio seminaro tikslas buvo įvertinti dabartinę technikos parašo tyrimų būklę, kur numatomos perspektyviausios galimybės ir kur galima padaryti pažangą. Neseniai buvo išleista seminaro ataskaita, kurioje buvo pateikti visi jų atradimai ir rekomendacijos šios srities ateičiai.
Šis seminaras atsirado dėl Kongresų rūmų asignavimų įstatymo projekto, kuris buvo priimtas 2018 m. Balandžio mėn., Kuriame NASA buvo liepta pradėti remti mokslinę techninių parašų paiešką vykdant platesnį nežemiškos gyvybės paieškų procesą. Įvykis sukvietė įvairių sričių mokslininkus ir pagrindinius tyrinėtojus Mėnulio ir planetų institute (LPI) Hiustone, o dar daugiau dalyvavo per „Adobe Connect“.
Trijų su puse dienos seminaro metu buvo surengta daugybė pranešimų, kuriuose buvo nagrinėjama daug aktualių temų. Tai apėmė įvairių tipų techninius parašus, radijo paieškas nežemiškos intelekto (SETI), saulės sistemos SETI, megastruktūrų, duomenų gavybos ir optinės bei artimos infraraudonosios šviesos (NIL) paieškas. Remiantis Namų asignavimų įstatymu, seminaro rezultatai buvo sujungti į ataskaitą, kuri buvo pateikta 2018 m. Lapkričio 28 d.
Galiausiai seminaro tikslas buvo keturgubas:
- Apibrėžkite dabartinę techninio parašo lauko būseną. Kokie eksperimentai įvyko? Koks yra moderniausias techninių parašų aptikimo būdas? Kokias šiuo metu ribojame techninius parašus?
- Supraskite artimiausio laikotarpio pažangą techninių parašų srityje. Kokius išteklius galima naudoti ieškant techninių parašų? Kokie suplanuoti ir finansuojami projektai pagerins pažangiausią lygį ateinančiais metais, ir koks yra šios pažangos pobūdis?
- Suprasite techninio parašo lauko potencialą ateityje. Kokie nauji tyrimai, nauji instrumentai, technologijų plėtra, nauji duomenų gavybos algoritmai, nauja teorija ir modeliavimas ir tt, būtų svarbūs siekiant pažangos ateityje?
- Kokį vaidmenį NASA partnerystė su privačiuoju sektoriumi ir filantropinėmis organizacijomis gali vaidinti tobulinant mūsų supratimą apie techninių parašų sritį?
Ataskaita pradedama pateikiant pagrindinę informaciją apie techninių parašų paiešką ir pateikiant termino apibrėžimą. Tam autoriai cituoja Jill Tarter, vieną svarbiausių SETI tyrimų srities lyderių ir patį terminą sukūrusį asmenį. Be to, kad ji 35 metus buvo SETI tyrimų centro (priklausančio SETI institutui) direktorė, ji taip pat buvo NASA SETI programos projektų mokslininkė, kol ji nebuvo atšaukta 1993 m.
Kaip ji nurodė 2007 m. Straipsnyje pavadinimu „Gyvenimo raida Visatoje: ar mes vieni?“:
„Jei rasime techninius parašus - įrodymus apie tam tikras technologijas, kurios keičia aplinką aptinkamais būdais - tada mums bus leista daryti išvadą apie bent jau tam tikrą laiką intelektualių technologų egzistavimą. Negalime išvardyti visų galimų technologijos parašų, kaip ir biosignavimų, nes to dar nežinome, tačiau mes galime apibrėžti sistemingas kai kurių XXI amžiaus antžeminių technologijų atitikmenų paieškos strategijas. “
Kitaip tariant, techniniai parašai yra tai, ką mes, žmonės, atpažintume kaip technologiškai pažangios veiklos požymius. Žinomiausias pavyzdys yra radijo signalai, kurių SETI tyrėjai pastaruosius kelis dešimtmečius praleido ieškodami. Tačiau yra ir daugybė kitų parašų, kurie nebuvo iki galo ištirti, ir visą laiką sumanoma daugiau.
Tai apima lazerio spinduliavimą, kuris gali būti naudojamas optiniams ryšiams arba kaip varomoji priemonė; megastruktūrų požymiai, kurie, kai kurių manymu, buvo paslaptingo „Tabby's Star“ pritemdymo priežastis; arba atmosfera, kurioje pilna anglies dioksido, metano, CFC ir kitų žinomų teršalų (paimti puslapį iš mūsų pačių knygos).
Kai reikia ieškoti biologinių parašų, mokslininkus riboja tai, kad yra tik viena planeta, kurią mes žinome ir kuri palaiko gyvybę: Žemė. Tačiau iššūkiai apima ne tik finansavimo ir finansavimo klausimus. Kaip Jasonas Wrightas - PSU ir Egzoplanetų ir gyvenamųjų pasaulių centro (CEHW) docentas ir vienas iš pranešimo autorių - pasakojo „Space Magazine“ el. Paštu:
„Techninių iššūkių yra daug. Kokius techninius parašus generuotų nežemiškos technologinės rūšys? Kurias iš jų galima aptikti? Kaip mes sužinosime, jei tokį radome? Jei mes jį randame, kaip galime būti tikri, kad tai technologijos ženklas, o ne kažkas netikėto, bet natūralus? “
Šiuo atžvilgiu planetos yra laikomos „potencialiai gyvenamomis“ atsižvelgiant į tai, ar jos yra „panašios į žemę“. Lygiai taip pat techninių parašų medžioklė apsiriboja tomis technologijomis, kurios, mūsų žiniomis, yra įmanomos. Tačiau tarp techninių ir biosignacijų yra ir keletas pagrindinių skirtumų.
Kaip jie paaiškina, daugelis siūlomų pažangių technologijų yra arba „savaime šviečiantys“ (t. Y. Lazeriai ar radijo bangos), arba apima manipuliavimą energija, gauta iš ryškių natūralių šaltinių (t. Y. „Dyson“ sferų ir kitų aplink žvaigždes esančių megastruktūrų). Taip pat yra galimybė, kad techniniai parašai bus plačiai paplitę, nes aptariamos rūšys galėjo paskleisti savo civilizaciją kaimyninėse žvaigždžių sistemose ir net galaktikose.
Kaip paaiškino Wrightas, yra daugybė techninių parašų rūšių, iš kurių dažniausiai ieškoma radijo signalo:
„Jie turi daug pranašumų: jie yra akivaizdžiai dirbtiniai, jie yra vienas pigiausių ir lengviausių būdų perduoti informaciją dideliais atstumais, jiems sukurti nereikia jokios technologijos ekstrapoliacijos iš mūsų, o mes galime aptikti net gana silpnus signalus tarpžvaigždiniai atstumai. Kiti įprasti techniniai parašai yra lazeriai - impulsiniai arba ištisiniai pluoštai -, kurie turi daug tų pačių pranašumų. Abu techniniai parašai buvo pasiūlyti beveik prieš 50 metų, o jų iki šiol buvo stengiamasi daugiausiai dirbant su techniniais parašais. “
Todėl kiekvienam iš šių parašų būtina nustatyti viršutines ribas, kad mokslininkai tiksliai žinotų, ką ne Ieškoti. „Kai ko nors ieškai, bet nerandi, privalai kruopščiai dokumentuoti, kokius signalus įrodainereikia egzistuoja “, - sakė Wrightas. „Kažkas panašaus: nėra jokių stipresnių nei tam tikru lygiu signalų tam tikru metu tam tikruose žvaigždžių diapazonuose, siauresnius už kai kuriuos pralaidumus, tam tikruose dažnių diapazonuose.“
Tada ataskaitoje nurodoma, kokios yra viršutinės kiekvieno techninio parašo aptikimo ribos ir koks yra dabartinis metodas bei technologija jų paieškai. Žvelgiant į tai perspektyvoje, jie cituoja „Chyba and Hand“ 2005 m. Tyrimą:
„Astrofizikai ... dešimtmečius praleido tyrinėdami ir ieškodami juodųjų skylių, prieš kaupdami įtikinamus šių dienų įrodymus. Tą patį galima pasakyti apie kambario temperatūros superlaidininkų paiešką, protonų skilimą, specialiosios reliatyvumo pažeidimus arba tuo pačiu Higgso bozoną. Tiesą sakant, daugelis svarbiausių ir įdomiausių astronomijos ir fizikos tyrimų yra susiję su objektų ar reiškinių, kurių egzistavimas nebuvo įrodytas, tyrimais - ir tai iš tikrųjų gali pasirodyti neegzistuojančių. Šia prasme astrobiologija tik prieštarauja tai, kas daugeliui jos seserų mokslų yra pažįstama, netgi įprasta. “
Kitaip tariant, būsimą pažangą šioje srityje sudarys būdų, kaip medžioti galimus techninius parašus, kūrimas ir nustatymas, kokia forma šie parašai negali būti atmesti kaip gamtos reiškiniai. Jie pirmiausia pradeda svarstyti apie didžiulį darbą, kuris nuveiktas radijo astronomijos srityje.
Kalbant apie tai, galima sakyti, kad tik labai siaurajuostis astronominis radijo šaltinis turi dirbtinę kilmę, nes plačiajuosčio radijo perdavimas yra dažnas reiškinys mūsų galaktikoje. Dėl to SETI tyrėjai atliko tyrimus, kuriuose buvo ieškoma tiek nuolatinių bangų, tiek impulsų radijo šaltinių, kurių nepavyko paaiškinti gamtos reiškiniais.
Puikus to pavyzdys yra garsioji „WOW! Signalas “, kurį 1977 m. Rugpjūčio 15 d. Aptiko astronomas Jerry R. Ehmanas, naudodamasis„ Big Ear “radijo teleskopu Ohajo valstijos universitete. Apžiūrint Šaulio žvaigždyną, esantį šalia M55 rutulio, teleskopas pastebėjo staigų radijo laidų šuolį.
Deja, atliekant kelis paskesnius tyrimus nepavyko rasti daugiau radijo signalų iš šio šaltinio požymių. Šis ir kiti pavyzdžiai apibūdina kruopštų ir sunkų darbą, kuris atliekamas ieškant radijo bangų techninių parašų, apibūdinamų kaip adatos ieškojimas „Kosminiame šieno kupetoje“.
Esamų apklausos priemonių ir metodų pavyzdžiai yra SETI instituto „Allen“ teleskopo masyvas, „Arecibo“ observatorija, Roberto C. Byrdo „Green Bank“ teleskopas, Parko teleskopas ir labai didelis masyvas (VLA), projektas [apsaugotas el. Paštu] ir „Breakthrough Listen“. . Bet atsižvelgiant į tai, kad ieškomos erdvės tiek nuolatinėms, tiek impulsinėms radijo paieškoms, dabartinės viršutinės radijo bangų signalo ribos yra gana silpnos.
Panašiai, kad optiniai ir artimos infraraudonosios šviesos (NIL) signalai taip pat turi būti suspausti dažnio ir laiko atžvilgiu, kad jie būtų laikomi dirbtiniais. Čia pateikiami pavyzdžiai iš arti infraraudonųjų spindulių optinio SETI (NIROSETI) prietaiso, labai energetinio spinduliuotės vaizdavimo teleskopo matricos sistemos (VERITAS), artimo žemės objekto plataus lauko tyrimo tyrinėtojo (NEOWISE) ir Keck / didelės skiriamosios gebos echelle spektrometro ( NUOMOS).
Kai reikia ieškoti megastruktūrų (tokių kaip „Dyson Spheres“), astronomai sutelkia dėmesį ir į žvaigždžių skleidžiamą šilumą, ir į artimąsias šviesas (užtemimus). Pirmųjų atveju buvo atlikti tyrimai, kurių metu buvo nustatyta, kiek infraraudonųjų spindulių energijos gaunama iš šalia esančių žvaigždžių. Tai gali būti vertinama kaip požymis, kad žvaigždės spindi technologijomis (pvz., Saulės baterijomis).
Remiantis termodinamikos dėsniais, dalis šios energijos bus spinduliuojama kaip „švaistoma“ šiluma. Pastarųjų atveju užtemimai buvo tiriami naudojant Kepleris ir K2 misijų, norėdami išsiaiškinti, ar egzistuoja masyvios orbitoje esančios struktūros - lygiai taip pat, kaip jos buvo naudojamos patvirtinti planetų tranzitą ir egzoplanetų egzistavimą.
Panašiai buvo atlikti kitų galaktikų tyrimai, naudojant plačiajuosčio infraraudonųjų spindulių tyrimo tyrėją (WISE) ir dviejų mikronų viso dangaus tyrimą (2MASS), siekiant aptikti užtemimų požymius. Kitos vykdomos paieškos vykdomos naudojant infraraudonąjį astronominį palydovą (IRAS) ir išnykstančius bei rodomus šaltinius per stebėjimo šimtmetį (VASCO).
Ataskaitoje taip pat aptariami techniniai parašai, kurie gali būti mūsų pačių saulės sistemoje. Čia iškeliamas „Oumuamua“ atvejis. Remiantis naujausiais tyrimais, įmanoma, kad šis objektas iš tikrųjų yra svetimas zondas ir Saulės sistemoje gali egzistuoti tūkstančiai tokių objektų (kai kuriuos iš jų būtų galima ištirti artimiausiu metu).
Netgi buvo bandoma rasti praeities civilizacijų įrodymus čia, Žemėje, naudojant chemines ir pramonines technines parašas, panašiai kaip tokie rodikliai ne Saulės planetoje galėtų būti laikomi pažengusios civilizacijos įrodymais.
Kita galimybė yra kosminių ateivių artefaktų arba „išpilstytų pranešimų“ egzistavimas. Tai gali būti erdvėlaivio forma, kuriame yra pranešimų, panašių į „Pioneer Plaque“ „Pioneer 10“ ir 11 misijų arba „Auksinio įrašo“ „Voyager 1“ ir 2 misijos.
Galų gale skiriasi šių techninių parašų viršutinės ribos ir iki šiol nė vienas bandymas jų rasti nepavyko. Tačiau, kaip jie pažymi, ateities kartos instrumentų, patobulintų paieškos metodų ir pelningos partnerystės dėka yra nemažų galimybių ateityje nustatyti techninius parašus.
Tai leis užtikrinti didesnį jautrumą ieškant ryšių technologijų pavyzdžių, taip pat cheminių ir pramoninių parašų ženklų, nes tiesiogiai galima atvaizduoti egzoplanetas.
Kaip pavyzdžius galima paminėti antžeminius instrumentus, tokius kaip Ypač didelis teleskopas (ELT), Didelis sinoptinių tyrimų teleskopas (LSST) ir Milžiniškojo Magelano teleskopas (GMT). Taip pat yra esamų kosmoso priemonių, įskaitant neseniai pasitraukusias Kepleris misija (kurios duomenys vis dar lemia vertingus atradimus), Gaia misija ir Tranzitinis „Exoplanet“ tyrimo palydovas (TESS).
Kosmoso projektams, kurie šiuo metu yra kuriami, yra: Džeimso Webbo kosminis teleskopas (JWST), Plataus lauko infraraudonųjų spindulių teleskopas (WFIRST) ir PLAnetinis žvaigždžių perėjimas ir svyravimas (PLATO) misijos. Tikimasi, kad ši priemonė kartu su patobulinta programine įranga ir dalijimosi duomenimis metodais duos naujų ir įdomių rezultatų netolimoje ateityje.
Tačiau, kaip apibendrino Wrightas, svarbiausias dalykas bus daug laiko ir kantrybės:
„Nepaisant 50 metų amžiaus, SETI (arba, jei jums patinka, ieškoti techninių parašų) vis dar yra pradinėje stadijoje. Nebuvo labai daug paieškų, palyginti su kitų dalykų (tamsiosios medžiagos, juodųjų skylių, mikrobų gyvenimo ir kt.) Paieškomis, nes istoriškai trūko lėšų; net nebuvo atlikta tiek daug kiekybinių ir pamatinių darbų, kokių techninių parašų ieškoti! Didžiąją dalį darbo iki šiol žmonės galvojo apie tai, kokį darbą jie atliktų, jei turėtų lėšų. Tikimės, kad netrukus galėsime pradėti įgyvendinti šias idėjas! “
Po pusės amžiaus ieškant nežemiškos žvalgybos vis dar nerasta protingo gyvenimo už Saulės sistemos ribų įrodymų - t.y., vis dar tebėra garsusis Fermi klausimas „Kur yra visi?“. Bet tai yra geras dalykas, susijęs su „Fermi Paradox“, jūs turite tai išspręsti tik vieną kartą. Visi žmonijos poreikiai yra rasti vieną pavyzdį, ir į pagaliau bus atsakyta į vienodai garbingą klausimą „Ar mes vieni?“
Galutinę ataskaitą „NASA ir techninių parašų paieška“ sudarė Jasonas Wrightas ir Dawnas Gelino - PSU ir Egiplanetų ir gyvenamųjų pasaulių centro (CEHW) docentas ir NASA egzoplanetų mokslo instituto (NExScI) docentas. , atitinkamai.
