Цього року проекту пошуку позаземного розуму SETI (Search for Extra-Terrestrial Intelligence) виповниться вже 60 років!
18 квітня 1960 року журнал Time сповістив читачів, що молодий співробітник Національної радіоастрономічної обсерваторії Френк Дрейк вперше в історії намагається встановити односторонній контакт з носіями позаземного розуму. Як такі він обрав гіпотетичних мешканців настільки ж гіпотетичних планетних систем зірок Тау Кіта і Епсілон Ерідана, розташованих в 12 і 10,5 світлових роках від Сонця. Дрейк прослуховував (у буквальному сенсі - за допомогою динаміка) радіохвилі, записані у вузькій смузі частот поблизу 1,420 ГГц 85-футовим радіотелескопом, спрямованим на ці світила. За винятком єдиної помилкової тривоги через радіоперешкоди від земного військового джерела, Дрейк протягом чотирьох місяців чув виключно статичні шуми. У серпні він прийшов до висновку про безглуздість подальших спроб і переключився на вивчення (на тому ж обладнанні) магнітного розщеплення спектральних ліній космічного водню, відомого як ефект Зеемана. Так закінчився проект «Озма», названий на ім'я принцеси країни Оз з чудової казки Френка Баума. І почався SETI (Search for Extraterresrial Intelligence).
Радіо чи світло?
Дрейк почав готувати свій експеримент ранньої весни 1959 року. Частоту прийому 1,420 ГГц він вибрав не випадково - на ній випромінює розсіяний між галактиками атомарний водень, найпоширеніший у Всесвіті елемент. Радіохвилі з такою частотою народжуються при переході невіднятого (тобто електрона, що знаходиться на нижньому орбітальному рівні), зі стану, коли його спин паралелений ядерному спину, в стан з меншою енергією, коли спини протилежні. При цьому випромінюється фотон з енергією 5,9х10 ‑ 6 еВ, яка відповідає обраній Дрейком частоті (або довжині хвилі 21,1 см). Не сподіваючись отримати грошей на одне лише прослуховування міжзоряних сигналів, Дрейк додатково обґрунтував свій проект дослідженням зеемановского ефекту. Цікаво, що унікальний ресивер Дрейка обійшовся всього в $2000, оскільки електронна фірма Microwave Associates безкоштовно надала йому новітній параметричний підсилювач, в той час один з кращих в світі.
Зірки з планетами, з яких можна спостерігати проходження Землі по диску Сонця (в площині екліптики), на думку вчених, - найбільш вірогідні кандидати на посилку радіосигналів, призначених для землян.
На 1959 рік припадає ще одна родоначальна подія історії SETI. У вересні професори Корнеллського університету Джузеппе Кокконі і Філіп Моррісон опублікували в Nature коротку замітку, де запропонували таку ж стратегію космічних комунікацій, як і Дрейк. Вони теж визнали досить імовірним, що позаземні цивілізації виходять на зв'язок на хвилі 21,1 см і тому рекомендували шукати братів по розуму в смузі 1,420 ГГц 300 ц, що охоплює доплерівські зрушення частоти, обумовлені рухом джерел сигналів щодо Землі зі швидкостями не більше 100 км/с. Ця замітка стала першою науковою публікацією, присвяченою проблемі SETI.
Через півтора року в Nature з'явилася ще одна програмна стаття про космічні комунікації, підписана Робертом Шварцем і Чарльзом Таунсом, майбутнім нобелівським лауреатом. Автори першими запропонували використовувати «оптичні мазери» (інакше кажучи, лазери - цей термін ще не був загальноприйнятим). До цієї роботи сходить стратегія пошуків космічних сигналів, що переносяться короткими спалахами інфрачервоного або ж видимого світла, яку зараз називають OSETI (Optical SETI). Того ж 1961 року в Національній радіоастрономічній обсерваторії відбулася перша конференція щодо контактів з позаземними цивілізаціями. Дрейк представив там свою знамениту формулу оцінки кількості потенційних космічних контактів у нашій Галактиці.
Космічні маяки
Як поступить технологічно просунута цивілізація, щоб знизити вартість спілкування з космічними сусідами? Адже безперервна трансляція сигналів на одній або декількох вузьких смугах радіочастот - справа дуже дорога і не надто перспективна. Тому традиційний пошук повідомлень на хвилі випромінювання міжгалактичного водню і навіть в цілому водному вікні навряд чи буде успішним. Набагато вигідніше посилати короткі сигнали в широкому діапазоні частот близько 10 гігагерц. Такі частоти можна генерувати за допомогою нелінійних передавачів з компактними антенами, які незмірно дешевші лінійних систем для вузькосмугового мовлення. Та й шанси бути почутими в цьому випадку більше, оскільки частоти найбільш сильних внутрішньомалактичних радіошумів багато нижче "
. Ті міркування і лежать в основі нашої ідеї космічних радіомаяків, що відправляють сигнали за тисячі світлових років, - говорить професор астрофізики Каліфорнійського університету в Ірвайні Грегорі Бенфорд, який розробив цю концепцію разом зі своїм братом-близнюком Джеймсом, радіофізиком, і племінником Домініком, співробітником NASA. - Припустимо, що такі маяки існують і їх можна зловити земними приладами. Постає питання, як їх шукати і як відрізнити такі сигнали від радіовсплісків, обумовлених природними процесами. Для цього необхідний постійний моніторинг і північного, і південного небосводу, а також спектральний аналіз кожного підозрілого радіовспліска. Це занадто екзотичне завдання для професійних радіотелескопів, що працюють в рамках астрономічних і астрофізичних дослідницьких програм. Однак у світі вже є сотні любительських радіотелескопів, і їх кількість швидко зростає. Будь-яку з цих установок можна оснастити електронікою для аналізу нестандартних радіоімпульсів. А якщо любительські радіотелескопи об'єднати у всесвітню мережу для пошуку радіомаяків, що-небудь путнє може і вийти. Зрештою, саме астрономи-аматори відкрили більшість нових комет і змінних зірок. То чому б власникам приватних радіотелескопів не наслідувати їхній приклад? "
Сенатори проти NASA
Проект «Озма» довго був єдиним практичним підприємством зі встановлення космічного зв'язку. Лише в 1973 році співробітники обсерваторії Університету штату Огайо приступили до аналогічного прослуховування космосу на частоті 1,420 ГГц за допомогою гігантського стаціонарного радіотескопу Big Ear. Дослідження, що тривали до 1995 року, відкриттів не принесли, хоча одного разу породили сенсацію. 15 серпня 1977 року телескоп зареєстрував короткий (всього 72 с), але потужний радіовсплеск начебто космічного походження. Астроном Джеррі Еман, який через кілька днів помітив його на комп'ютерній роздруківці, в захваті написав на полях: «Wow!» Ця подія фігурує в історії SETI як Wow! signal. Воно виявилося єдиним у своєму роді, а його природа досі викликає суперечки - ентузіасти вважають його справою рук позаземної цивілізації.
На початку 1970-х космічними контактами зацікавилося NASA. Був розроблений проект «Циклоп», що передбачає створення інтегрованої мережі з 1000 − 1500 невеликих радіотелескопів для полювання за космічними сигналами, відправленими з відстаней менше 1000 світлових років від Землі. Програма залишилася на папері, але сприяла консолідації фахівців, зацікавлених цією проблемою. Ініціатори проекту зазначили, що крім водневої частоти 1,420 ГГц є ще одна маркована частота - 1,662 ГГц, що відповідає випромінюванню розсіяних у космосі гідроксилів OH. До того ж вони рекомендували не обмежуватися пошуком лише на цих частотах або в обмеженій ними ділянці радіоспектру (так званій водній дірі - water hole), а для надійності виробляти його в діапазоні від 1 до 3 ГГц.
Мовчання далеких планет