1961-ben, a híres csillagász, Frank Drake létrehozott egy képletet a földön kívüli intelligenciák (ETI) számának becslésére, amelyek a galaxisunkban létezhetnek. A „Drake-egyenletnek” nevezett formula megmutatta, hogy még a legkonzervatívabb becslések szerint is galaxisunk valószínűleg legalább néhány fejlett civilizációt tartana be adott időben. Körülbelül egy évtizeddel később a NASA hivatalosan elindította földönkívüli intelligencia (SETI) programjának kutatását.
Ezek az erőfeszítések az utóbbi évtizedekben jelentős érdeklődést mutattak az ekstrasoláris bolygók ezreinek felfedezésének köszönhetően. Annak érdekében, hogy foglalkozni lehessen azzal, hogy az élet ott létezhet, a tudósok kifinomult eszközökre támaszkodnak a biológiai folyamatok (más néven bioszámú aláírások) és a technológiai tevékenység (technikai aláírások) visszajelző mutatóinak keresésére, amelyek nemcsak az életet, hanem a fejlett intelligenciát is jelzik.
Az e terület iránti növekvő érdeklődés érdekében a NASA szeptemberben adta át a NASA Technosignatures műhelyét. Ennek a műhelynek a célja a műszaki aláírással kapcsolatos kutatások jelenlegi helyzetének felmérése volt, ahol a legígéretesebb lehetőségek vannak, és hol lehet előrehaladni. Nemrégiben megjelent a műhely jelentése, amely tartalmazza az összes megállapítást és ajánlást a terület jövőjére vonatkozóan.
Ez a műhely a Kongresszusi Ház előirányzatairól szóló, 2018 áprilisában elfogadott törvény eredményeként jött létre, amelyben a NASA-t arra utasították, hogy támogassa a műszaki aláírások tudományos kutatását a földön kívüli élet nagyobb kutatásának részeként. Az esemény egyesítette a Houstonban található Lunar and Planetary Institute (LPI) tudósait és alapelvészét a különféle területekről, míg még sokan más részt vettek az Adobe Connect segítségével.
A három és fél napos workshop során számos előadást tartottak, amelyek számos releváns témát tárgyaltak. Ide tartoztak a különféle típusú technikai aláírások, a földön kívüli intelligencia (SETI) rádiós keresése, a napenergia rendszer SETI, a megastruktúrák, az adatbányászat, valamint az optikai és közeli infravörös fény (NIL) keresések. A ház előirányzatainak törvényjavaslata szerint a műhely eredményeit egy jelentésbe foglalják össze, amelyet 2018. november 28-án nyújtottak be.
Végül a műhely célja négyszeres volt:
- Adja meg a technikai aláírás mező aktuális állapotát. Milyen kísérletek történtek? Mi a legmodernebb a műszaki aláírás érzékelésére? Milyen korlátai vannak a műszaki aláírásoknak?
- Ismerje meg a közeljövőben elért előrelépéseket a műszaki aláírás területén. Milyen eszközök vannak a helyén, amelyek alkalmazhatók a műszaki aláírások keresésére? Milyen tervezett és finanszírozott projektek előmozdítják a korszerűséget a következő években, és milyen jellegű az előrelépés?
- Megérteni a technikai aláírás mező jövőbeli potenciálját. Milyen új felmérések, új eszközök, technológiai fejlesztés, új adatbányászati algoritmusok, új elmélet és modellezés stb. Lennének fontosak a jövőbeli fejlődés szempontjából?
- Milyen szerepet játszhat a NASA partnersége a magánszektorral és a jótékonysági szervezetekkel a műszaki aláírások területének megértésében?
A jelentés azzal kezdődik, hogy háttérinformációkat szolgáltat a műszaki aláírások vadászatáról, és meghatározza a kifejezést. Ennek érdekében a szerzők idézik Jill Tartert, a SETI kutatás egyik legfontosabb vezetõjét és azt a személyt, aki maga a kifejezést megalkotta. Amellett, hogy 35 éven át a SETI Kutatási Központ (a SETI Intézet része) igazgatója volt, a NASA SETI programjának projekttudósává vált, még mielőtt azt 1993-ban lemondták.
Amint azt a 2007. évi cikk „Az élet fejlődése a világegyetemben: egyedül vagyunk?” Című cikkében említette:
„Ha találunk technikai aláírásokat - olyan technológiák bizonyítékait, amelyek a környezetet detektálható módon módosítják -, akkor megengedhetjük, hogy legalább egy időben következtessünk az intelligens technológusok létezésére. Mint a bioszámjegyeknél is, nem lehet felsorolni a technológia összes lehetséges technikai aláírását - ahogy még nem tudjuk, de még nem ismerjük, de meghatározhatunk szisztematikus keresési stratégiákat a 21. századi földi technológiák ekvivalenseire. ”
Más szavakkal: a technikai aláírások azok, amelyeket mi emberek felismernénk a technológiailag fejlett tevékenység jeleként. A legismertebb példa a rádiójelek, amelyeket a SETI kutatói az elmúlt évtizedekben kerestek. De sok más aláírást még nem fedeztek fel teljes mértékben, és mindenkor többet gondolkodnak.
Ide tartoznak a lézerkibocsátások, amelyeket optikai kommunikációhoz vagy meghajtó eszközként lehet felhasználni; a megastruktúrák jelei, amelyek szerint néhányan okozták a Tabby's Star titokzatos tompítását; vagy széndioxiddal, metánnal, CFC-kkel és más ismert szennyező anyagokkal teli légkör (egy oldal a saját könyvünkből).
A bio-aláírások keresésekor a tudósokat korlátozza az a tény, hogy csak egy bolygóról van tudomásunk, amely támogatja az életet: a Föld. A kihívások azonban messze túlmutatnak a finanszírozás és a finanszírozás kérdésein. Mint Jason Wright - a PSU és az Exoplanetek és Habitable Worlds Center (CEHW) egyetemi docens és a jelentés egyik szerzője - e-mailben mondta a Space Magazine-nak:
„A technikai kihívások sokuk. Milyen típusú műszaki aláírásokat generálhat egy földönkívüli technológiai faj? Ezek közül melyik detektálható? Honnan tudhatjuk, hogy megtaláltunk? Ha megtaláljuk, hogyan lehetünk biztosak benne, hogy a technológia jele, és nem valami váratlan, hanem természetes? "
Ebben a tekintetben a bolygók „potenciálisan lakhatónak” tekinthetők attól függően, hogy „földi” -ek-e vagy sem. Nagyon ugyanúgy a technikai aláírások keresése azokra a technológiákra korlátozódik, amelyekről tudjuk, hogy megvalósíthatók. Vannak azonban bizonyos kulcsfontosságú különbségek a technikai és a bio-aláírások között.
Mint kifejtik, sok javasolt fejlett technológia vagy „önfényes” (azaz lézerek vagy rádióhullámok), vagy magában foglalja a fényes természetes forrásokból származó energia (azaz a Dyson gömbök és más csillagok körüli megastruktúrák) manipulálását. Lehetséges az is, hogy a technikai aláírásokat széles körben elterjesztik, mivel a szóban forgó fajok elterjeszthetik civilizációjukat a szomszédos csillagrendszerekbe és akár galaxisokba is.
Mint Wright kifejtette, a műszaki aláírásoknak sokféle típusa van, amelyek közül a leggyakrabban keresik a rádiójelet:
„Ezeknek számos előnye van: nyilvánvalóan mesterségesek, az egyik legolcsóbb és legegyszerűbb módja az információ nagy távolságra történő továbbításának, nem igényelnek extrapolációt a technológiánktól a létrehozásunk során, és még elég gyenge jeleket is észlelhetünk csillagközi távolságok. Egyéb általános technikai aláírások a lézerek - akár impulzusok, akár folyamatos sugarak -, amelyeknek számos előnye van. Mindkét technikai aláírást majdnem 50 évvel ezelőtt javasolták, és a technikai aláírásokkal eddig végzett munkájuk többségében keresi őket. ”
Ezért minden egyes aláíráshoz meg kell határozni a felső határértékeket, hogy a tudósok pontosan tudják, mit nem keresni. „Amikor valamit keres, de nem találja meg, akkor gondosan dokumentálnia kell, hogy pontosan melyik jelet bizonyítottanem léteznek ”- mondta Wright. "Valami hasonló: nincs jel, amely valamilyen szintnél erősebb, bizonyos időben, bizonyos csillagok tartományán belül, keskenyebb, mint egy sávszélesség, bizonyos frekvenciatartományon belül."
Ezután a jelentés megvizsgálja, hogy az egyes műszaki aláírások milyen felső felismerési határértékeket mutatnak, és milyen létező módszer és technológia létezik ezek keresésére. A perspektíva szempontjából Chyba és Hand egy 2005. évi tanulmányát idézik:
„Az asztrofizikusok évtizedekig kutattak és kerestek fekete lyukakat, mielőtt felhalmozták a mai kényszerítő bizonyítékot annak létezésére. Ugyanez mondható el a szobahőmérsékleti szupravezetők kereséséről, a proton-bomlásról, a speciális relativitásellenőrzés megsértéséről vagy erről a Higgsi-bozonról. Valójában a csillagászat és a fizika legfontosabb és legizgalmasabb kutatásainak pontosan azoknak a tárgyaknak vagy jelenségeknek a tanulmányozása vonatkozik, amelyek létezését még nem bizonyították - és amelyek valójában kiderülhet, hogy nem léteznek. Ebben az értelemben az asztrobiológia pusztán szembeszáll azzal, ami sok testvértudományában egy ismerős, sőt hétköznapi helyzet. "
Más szavakkal: a jövőbeni haladás ezen a téren a lehetséges műszaki aláírások vadászatának kidolgozásáról és annak meghatározásáról szól, hogy ezek az aláírások milyen formában nem zárhatók ki természeti jelenségként. Először a rádiócsillagászat terén elvégzett kiterjedt munka mérlegelésével kezdik.
Ha rájutunk, csak egy rendkívül keskeny sávú csillagászati rádióforrásról mondhatnánk, hogy mesterséges eredetű, mivel a szélessávú rádióadások gyakran előfordulnak galaxisunkban. Ennek eredményeként a SETI kutatói felméréseket végeztek olyan folyamatos hullámú és impulzusos rádióforrások keresésére, amelyeket a természeti jelenségek nem tudtak magyarázni.
Jó példa erre a híres „WOW! Jel ”, amelyet 1977. augusztus 15-én észleltek Jerry R. Ehman csillagász, az Ohio Állami Egyetemen a Big Ear rádióteleszkóp segítségével. A Nyilas csillagkép felmérése során, az M55 gömbös klaszter közelében, a távcső észlelte a rádióadások hirtelen ugrását.
Sajnos több nyomon követési felmérés nem talált további jeleket a forrásból származó rádiójelekről. Ez és más példák a rádióhullám-technikai aláírások keresésével járó szorgalmas és nehéz munkát jellemzik, amelyet úgy tűnik, hogy tűt keres a „Kozmikus szénakazalban”.
A meglévő felmérési eszközökre és módszerekre példa a SETI Intézet Allena Telescope Array, az Arecibo Obszervatórium, a Robert C. Byrd Green Bank Telescope, a Parkes Telescope és a Very Large Array (VLA), az [e-mail védett] projekt és a Breakthrough Listen. . De mivel a folyamatos és az impulzusos rádiókeresések során keresett tér nagysága meghaladja a rádióhullám-aláírások jelenlegi felső határát.
Hasonlóképpen az optikai és a közeli infravörös (NIL) jeleket szintén tömöríteni kell a frekvencia és az idő szempontjából, hogy eredete mesterségesnek tekinthető. Itt példák a közeli infravörös optikai SETI (NIROSETI) eszköz, a Nagyon Energikus Sugárzás Képes Teleszkóp Array Rendszer (VERITAS), a Föld közeli objektum széles látószögű felderítője (NEOWISE) és a Keck / Nagyfelbontású Echelle spektrométer ( HIRES).
Ami a megastruktúrákat (például a Dyson Spheres-t) keresi, a csillagászok mind a csillagok hulladékhőjére, mind a fényerősségük tompulására (eltakarások) összpontosítanak. Az előbbi esetében felméréseket végeztek, amelyekben felkeresették a közeli csillagokból származó infravörös energiát. Ez arra utalhat, hogy a csillagfényt technológia (például napelemek) fogja fel.
A termodinamikai törvényekkel összhangban ennek az energianek egy része „hulladék” hőként sugárzik el. Ez utóbbi esetében a homályosodásokat a Kepler és K2 kiküldetések, hogy meg tudják-e jeleníteni a hatalmas keringő struktúrák jelenlétét - ugyanúgy, mint a bolygó átutazásának és az exoplanetek létezésének megerősítésére.
Hasonlóképpen, felméréseket végeztek más galaxisokról a szélessávú infravörös felmérő (WISE) és a két mikronos teljes égbolt felmérés (2MASS) felhasználásával az elárasztások jeleinek felkutatására. További folyamatban lévő kutatások folynak az infravörös csillagászati műholdas (IRAS) és a eltűnő és megjelenő források egy századi megfigyelések során (VASCO) segítségével.
A jelentés foglalkozik a műszaki aláírásokkal is, amelyek a saját Naprendszerünkben létezhetnek. Itt felveszik az Oumuamua esetét. A legújabb tanulmányok szerint valószínű, hogy ez az objektum valójában idegen szonda, és hogy több ezer ilyen tárgy létezhet a Naprendszerben (ezek közül néhányat a közeljövőben lehet megvizsgálni).
Még próbáltak bizonyítékot találni a Földön a múltbeli civilizációkról, bár kémiai és ipari műszaki aláírásokkal, hasonlóan ahhoz, hogy az ilyen mutatókat egy Napen kívüli bolygón miként lehet a fejlett civilizáció bizonyítékainak tekinteni.
Egy másik lehetőség az űrbázisú idegen tárgyak vagy „palackozott üzenetek” létezése. Ezek olyan űrhajók formájában valósulhatnak meg, amelyek üzeneteket tartalmaznak, mint a "Pioneer Plaque" Pioneer 10 és 11 küldetések, vagy a Voyager 1 és 2 küldetések.
Végül ezeknek a műszaki aláírásoknak a felső korlátai eltérnek, és eddig nem sikerült azokat megkísérelni. Ugyanakkor, amint rámutatnak, jelentős lehetőségek rejlenek a jövőbeli műszaki aláírások felismerésében a következő generációs eszközök fejlesztése, a finomított keresési módszerek és a jövedelmező partnerségek révén.
Ez lehetővé teszi a nagyobb érzékenységet, ha a kommunikációs technológia példáit, valamint a kémiai és ipari aláírások jeleit keresi, az exoplanetek közvetlen képének képességének köszönhetően.
Ilyenek például a földi eszközök, mint például a rendkívül nagy távcső (ELT), a nagy szinoptikus felmérő távcső (LSST) és az Óriás-Magellán távcső (GMT). Vannak létező űr alapú eszközök, beleértve a nemrégiben nyugdíjasokat Kepler misszió (amelynek adatai továbbra is értékes felfedezésekhez vezetnek), Gaia küldetés és a Az Exoplanet felmérési műhold átutazása (TESS).
A jelenleg fejlesztés alatt álló űrkutatási projektek a következőket tartalmazzák: James Webb Űrtávcső (JWST), a Széles körű infravörös távmérő távcső (WFIRST) és PLA csillagok átmeneti tranzitjai és oszcillációi (PLATO) küldetések. Ez az eszköz a továbbfejlesztett szoftverrel és adatmegosztási módszerekkel kombinálva várhatóan új és izgalmas eredményeket fog hozni a nem túl távoli jövőben is.
De amint Wright összefoglalta, a sok különbséget sok idő és türelem okozza a legnagyobb különbség:
„Annak ellenére, hogy 50 éves, a SETI (vagy ha úgy tetszik, technikai aláírások keresése) sok szempontból még mindig gyerekcipőben jár. A finanszírozás történelmi hiánya miatt nem volt sok keresés más dolgok (sötét anyag, fekete lyukak, mikrobiális élet stb.) Keresésével összehasonlítva; még annak a mennyiségi és alapvető munkának sem volt eleme, hogy milyen műszaki aláírásokat keressen! Az eddig elvégzett munka nagy részében az emberek gondolkodtak azon, hogy mi lenne a munka, ha finanszírozást kapnának. Remélhetőleg hamarosan megkezdhetjük ezeket az ötleteket a gyakorlatban! ”
Fél évszázad elteltével a földön kívüli intelligencia keresése még mindig nem talált bizonyítékot az intelligens életre a Naprendszerünkön túl - vagyis Fermi híres kérdése, „Hol vannak mindenki?”, Továbbra is fennáll. De ez jó dolog a Fermi Paradox esetében, csak egyszer kell megoldania. Az emberiségnek csak egyetlen példát kell találnia, és az ugyanolyan időre kitüntetett kérdésre, „Egyedül vagyunk?”, Végül megválaszoljuk.
A „NASA és a technológiai aláírások keresése” zárójelentést Jason Wright és Dawn Gelino állította össze - a PSU és az Exoplaneták és Életbarát Világok Központjának (CEHW) docense és a NASA Exoplanet Tudományos Intézetének (NExScI) kutatója. , ill.
