Проблемы SETI
Полвека поиска сигналов внеземного разума
Г. М. РУДНИЦКИЙ,
кандидат физико-математических наук
ГАИШ МГУ
В сентябре 2009 г. исполняется 50 лет со времени выхода в свет в журнале "Nature" исторической статьи американских физиков Дж. Кокко-ни и Ф. Моррисона "Поиск межзвездны/х коммуникаций», в которой они впервые с научной точки зрения рассмотрели возможность поиска радиосигналов внеземны/х ци-
ПРОЕКТ "ОЗМА"
В 1959 г. Джузеппе Кок-кони и Филипп Моррисон проанализировали возможности радиосвязи с цивилизациями, существующими около ближайших звезд, и показали, что если они посылают в сторону Солнечной системы радиосигналы, используя близкую к нашей технику связи, то мы при наших средствах способны обнаружить их сигналы. Это стимулировало начало работ по поиску сигналов
вилизаций (ВЦ). Проблема внеземны/х цивилизаций - это проблема изучения жизни и разума во Вселенной. Часть ее составляет поиск внеземны/х цивилизаций, внеземного разума (Search for Extra-Terrestrial Intelligence, сокращенно SETI). В настоящее время для поиска используется единственный канал свя-
ВЦ. Оставался еще один важный вопрос: на какой частоте искать предполагаемый сигнал ВЦ?
Дж. Коккони и Ф. Моррисон высказали предположение, что такой частотой должна быть частота радиолинии водорода 1420 МГц (длина волны 21 см). По их мнению, радиолиния водорода - созданный самой природой уникальный эталон частоты, поэтому все цивилизации, "не сговариваясь", выберут ее для установления связи. Кроме того, во-
зи - с помощью электромагнитным волн в радио-, инфракрасном, оптическом и рентгеновском диапазонах*. За минувшие полвека проделана большая работа, в основном силами радиоастрономов. До сих пор все попы/тки выделить из космических шумов позы/в-ны/е внеземного разума остаются тщетны/ми.
дород - самый распространенный элемент во Вселенной. Исследования на волне 21 см дают очень ценные сведения о строении Галактики. Отсюда следует, что любая цивилизация, занимающаяся изучением космоса, даже если она и не помышляет о межзвездной связи, рано или поздно, обнаружив радиолинию водорода,несомненно, начнет вести наблюдения на частоте этой линии. Значит, если в этом диапазоне передавать сигналы, они могут быть обна-
* Проблемы ВЦ и SETI регулярно обсуждаются на страницах журнала "Земля и Вселенная" начиная с 1965 г. (см. Указатель статей, Земля и Вселенная, 2002, № 5).
© Рудницкий Г.М.
31
ружены в процессе обычных радиоастрономических наблюдений.
В то время, когда Дж. Коккони и Ф. Морри-сон пытались привлечь внимание английских коллег к этой проблеме и убедить начать поиск сигналов, на их родине, в США, в Национальной радиоастрономической обсерватории (НРАО) уже велась подготовка к приему радиосигналов от внеземных цивилизаций на волне 21 см. Там же провели первые эксперименты по поиску сигналов ВЦ.
Первый проект по поиску сигналов ВЦ получил название "Озма" по имени принцессы из сказки Л. Ба-ума "Озма из страны Оз". К весне 1960 г. группа под руководством молодого радиоастронома Фрэнка Дрейка (США) закончила изготовление приемника для работы на волне 21 см. Приемник был установлен на радиотелескопе диаметром 26 м (по тому времени довольно крупном) в Обсерватории Грин Бэнк Национальной радиоастрономической обсерватории США. Для поиска сигналов были выбраны две звезды солнечного типа т Кита и е Эридана, расположенные на расстоянии около 11 св. лет от Солнца. В апреле 1960 г. началось "прослушивание" неба на данной волне. В 1961 г. Ф. Дрейк опубликовал уравнение для оценки числа разумных цивилизаций в Галактике. Впоследствии он занимался поисками радиосигналов ВЦ в Местной Группе галактик (а также в оптическом
Дж. Коккони (1914-2008) - один из пионеров SETI, бывший директор Центра ядерных исследований в Женеве (CERN).
диапазоне спектра), в настоящее время участвует в создании в Калифорнии радиотелескопа Аллена, предназначенного для поиска сигналов ВЦ.
Во время выполнения проекта "Озма" произошел драматический эпизод, о котором стоит упомянуть. В один из дней, когда звез-
Ф. Моррисон (1915-2005) - один из основоположников исследований проблемы SETI, участник Манхэттенского проекта.
да т Кита появилась над горизонтом, самописцы зарегистрировали мощный периодический сигнал, он отчетливо прослушивался через громкоговоритель. Наблюдатели были настолько ошеломлены, что не догадались отвести антенну от звезды. Вскоре сигнал прекратился. Когда на следующий день сигнал появился вновь, все уже подготовились к приему: антенну отвели от звезды, но сигнал продолжал звучать. Значит, это была земная помеха, никак не связанная со звездой. Позже установили и источник сигнала: им оказался новый армейский радиолокатор.
Эксперимент по проекту "Озма" продолжался около трех месяцев. Если бы в течение этого времени с одной из звезд послали сигнал в сторону Солнечной системы, то в момент, когда на нее был направлен земной радиотелескоп, мы такой сигнал обнаружили бы. Радиотелескоп мог принять сигнал на частоте 1420.4 МГц с полосой не более 100 Гц и эффективной мощностью 1013 Вт, что соответствует передатчику мощностью 1 МВт, работающему с антенной диаметром 200 м. Но этого не произошло. Радиотелескоп требовался для выполнения других программ, и эксперимент по проекту "Озма" пришлось приостановить.
НАЧАЛО SETI В НАШЕЙ СТРАНЕ
В начале 1960-х гг. проблемой поиска внеземных цивилизаций заинтересо-
вались советские ученые. Первым, кто обратил на нее внимание, был наш выдающийся астрофизик Иосиф Самуилович Шкловский. В 1960 г. он опубликовал в журнале "Природа" большую статью "Возможна ли связь с разумными существами других планет?", а в 1962 г. вышла его знаменитая книга "Вселенная, жизнь, разум". Она сыграла очень большую роль в развитии исследований по поиску внеземного разума как у нас в стране, так и за рубежом. Последнее, 7-е, издание книги вышло в 2006 г., 21 год спустя после смерти И.С. Шкловского, но
она и сейчас сохраняет свое значение.
И. С. Шкловский всегда живо обсуждал научные проблемы со своими учениками и коллегами. Он умел увлекать идеями и заражать энтузиазмом. Любимый ученик И.С. Шкловского Николай Семёнович Кардашёв глубоко заинтересовался проблемой связи с внеземными цивилизациями и выдвинул очень важные идеи в этой области. Впоследствии он стал академиком и одним из признанных мировых лидеров в проблеме ВЦ. Свои главные идеи Н.С. Кардашёв изложил в статье "Передача инфор-
Участники первого эксперимента по поиску сигналов ВЦ ("Озма", 1960г.)на фоне 26-мрадиотелескопа НРАО, США. Второй справа в верхнем ряду (и во врезке) - Ф. Дрейк. 1985 г.
мации внеземными цивилизациями", которую опубликовал в 1964 г. в "Астрономическом журнале". Н.С. Кардашёв считал, что при поиске внеземных цивилизаций надо ориентироваться не на цивилизации нашего уровня, а на высокоразвитые цивилизации, технический уровень которых намного превосходит уровень земной
2 Земля и Вселенная, № 4
33
цивилизации. Н.С. Карда-шёв разделил все цивилизации на три типа. К первому (I) он отнес цивилизации с уровнем энергопотребления порядка 1013 Вт, что близко к уровню нашей цивилизации; ко второму (II) типу - цивилизации с уровнем энергопотребления около 1026 Вт, это мощность, излучаемая звездами типа Солнца; к третьему (III) типу - цивилизации с уровнем энергопотребления 1037 Вт, это суммарная мощность излучения всех звезд Галактики.
Расчеты показали, что цивилизации II и III типов, обладая такой гигантской мощностью, могут вести всенаправленную передачу сигналов (то есть сразу по всем направлениям в пространстве)в очень широкой полосе частот (что значительно облегчает их поиск), и при этом сигналы могут быть обнаружены с помощью нашей современной техники на очень больших расстояниях: для цивилизаций II типа - всюду в пределах Галактики или даже в соседних галактиках, а для цивилизаций III типа - всюду в пределах наблюдаемой области Вселенной. Это открывало хорошие перспективы для поиска сигналов ВЦ. Конечно, надо было еще определить оптимальный диапазон радиосвязи и решить множество других вопросов.
В мае 1964 г. в Бюракан-ской астрофизической обсерватории собрались астрономы, радиофизики, специалисты по космической связи и ученые дру-
Член-корреспондент АН СССР И.С. Шкловский (1916-1985) -основоположник исследований в области SETI в нашей стране.
гих специальностей. Это было первое Всесоюзное совещание по проблеме поиска внеземных цивилизаций. Его участники пришли к выводу, что проблема контакта с внеземными цивилизациями является важной и актуальной научной проблемой, и необходимо начать работу в этом направлении.
Академик Н.С. Кардашёв - известный радиоастроном и активный исследователь проблемы ВЦ.
Непосредственным продолжением широкого общения ученых разных стран, прежде всего СССР и США, можно считать многочисленные международные симпозиумы и конференции по проблемам внеземной жизни и внеземного разума. Это, в первую очередь, три советско-американские встречи, проведенные в 1971 г. в Бюрака-не, в 1981 г. - в Таллине и в 1991 г. - в Санта-Крус в Калифорнии, а также ряд мероприятий Международного астрономического союза (MAC). В 1982 г. была организована Комиссия MAC № 51 "Биоастрономия" для координации работ в области поиска жизни и разума во Вселенной. В июле 2007 г. в Пуэрто-Рико состоялось совещание данной Комиссии.
ПЕРВЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ SETI В СССР
В 1964 г., сразу после Всесоюзного совещания в Бюракане, две группы радиоастрономов (московская и нижегородская) приступили к разработке проектов поиска радиосигналов ВЦ. Первый эксперимент осуществили в 1966 г. в г. Горьком (ныне Нижний Новгород) под руководством выдающегося советского радиофизика и радиоастронома Всеволода Сергеевича Троицкого. Использовался сравнительно скромный радиотелескоп диаметром 15 м. Наблюдения велись в диапазоне 30 см. B.C. Троицкому удалось сплотить группу энтузиастов, которые под его руководством
создали совершенный спектроанализатор, позволявший получать спектры в полосе 2 МГц с разрешающей способностью 13 Гц. Наблюдались 11 близлежащих звезд солнечного типа: т Кита, е Эридана, GJ380
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.