Poznati astronom Frank Drake 1961. stvorio je formulu za procjenu broja izvanzemaljskih inteligencija (ETI) koji bi mogli postojati u našoj galaksiji. Poznata kao "Drake Equation", ova formula pokazuje da je, čak i po najkonzervativnijim procjenama, naša galaksija vjerovatno mogla ugostiti barem nekoliko naprednih civilizacija u bilo kojem trenutku. Otprilike desetljeće kasnije, NASA je službeno započela svoju potragu za izvanzemaljskim obavještajnim programima (SETI).
Ti su napori posljednjih desetljeća doživjeli veliki porast interesa zahvaljujući otkriću tisuća ekstrasolarnih planeta. Da bi se pozabavili mogućnošću da tamo postoji život, znanstvenici se oslanjaju i na sofisticirane alate za traženje izravnih pokazatelja bioloških procesa (aka. Biosignature) i tehnološke aktivnosti (tehnonosigtura), koji bi mogli ukazivati ne samo na život, već i na naprednu inteligenciju.
Kako bi se pozabavila rastućim zanimanjem za ovo područje, NASA je u rujnu bila domaćin NASA-ine radionice o tehnološkim potpisima. Svrha ove radionice bila je procijeniti trenutačno stanje istraživanja tehnotehnike, gdje leže najperspektivniji načini i gdje se može postići napredak. Nedavno je objavljeno izvješće radionice koje je sadržavalo sve njihove nalaze i preporuke za budućnost ovog polja.
Ova radionica nastala je kao rezultat zakona o izdvajanjima Kongresnog doma koji je usvojen u travnju 2018. godine, gdje je NASA bila upućena da počne podržavati znanstveno traženje tehnoloških potpisa kao dio njihove veće potrage za izvanzemaljskim životom. Događaj je okupio znanstvenike i principijelne istraživače iz različitih područja Lunar i planetarnog instituta (LPI) u Houstonu, dok je mnogo više sudjelovalo putem Adobe Connect-a.
Tijekom tri i pol dana radionice održane su brojne prezentacije koje su bile posvećene mnogim relevantnim temama. Tu su obuhvaćene različite vrste tehnonosigtura, radijska pretraga ekstraterstijalne inteligencije (SETI), solarni sustav SETI, megastrukture, rudarjenje podataka te pretraživanja optičkih i bliskih infracrvenih zraka (NIL). Prema prijedlogu zakona o izdvajanjima za dom, rezultati radionice sastavljeni su u izvješću koje je podneseno 28. studenog 2018. godine.
Konačno, svrha radionice bila je četverostruka:
- Definirajte trenutno stanje polja tehnonosigura. Koji su se pokusi dogodili? Što je najsuvremenije za otkrivanje tehnološkog signala? Koja ograničenja trenutno imamo u vezi s tehnološkim potpisima?
- Shvatite kratkoročni napredak na polju tehnonosigura. Koja su imovina koja se može primijeniti na potragu za tehnološkim potpisima? Koji će planirani i financirani projekti unaprijediti stanje u budućim godinama i kakva je priroda tog napretka?
- Razumijevanje budućih potencijala na polju tehnonosigura. Koje bi nove ankete, novi instrumenti, razvoj tehnologije, novi algoritmi vađenja podataka, nova teorija i modeliranje itd. Bili važni za budući napredak na ovom polju?
- Koju ulogu NASA-ino partnerstvo s privatnim sektorom i filantropskim organizacijama može odigrati u napredovanju našeg razumijevanja područja tehnološkog potpisa?
Izvještaj započinje pružanjem osnovnih informacija o lovu na tehnoznake i ponudom definicije pojma. Za ovo autori navode Jill Tarter, jednu od glavnih lidera na polju istraživanja SETI-ja i osobu koja je skovala sam termin. Pored toga što je 35 godina bila direktorica Centra za istraživanje SETI (dio Instituta SETI), bila je i znanstvena osoba za NASA-in program SETI prije nego što je otkazan 1993. godine.
Kao što je navela u članku iz 2007., pod naslovom „Evolucija života u svemiru: jesmo li sami?“:
„Ako možemo pronaći tehnoznake - dokaze o nekoj tehnologiji koja modificira svoje okruženje na način koji je prepoznatljiv - tada će nam biti dopušteno da zaključimo o postojanju, bar na neko vrijeme, inteligentnih tehnologa. Kao što je slučaj i s biosignaturama, nije moguće nabrojiti sve potencijalne tehnološke potpise tehnologije - kakvi još ne znamo, ali možemo definirati strategije sustavnih pretraživanja za ekvivalente nekih zemaljskih tehnologija 21. stoljeća. "
Drugim riječima, tehnoznake su ono što bismo mi ljudi prepoznali kao znakove tehnološki napredne djelatnosti. Najpoznatiji primjer su radio signali, za kojima su istraživači SETI proveli posljednjih nekoliko desetljeća u potrazi. Ali postoje i mnogi drugi potpisi koji nisu istraženi u potpunosti, a više ih se sve zamišlja.
Oni uključuju emisije lasera, koje bi se mogle koristiti za optičku komunikaciju ili kao pogon; znakovi megastrukture, za koje su neki vjerovali da su razlog tajanstvenog zatamnjenja Tabbyjeve zvijezde; ili atmosferu punu ugljičnog dioksida, metana, CFC-a i drugih poznatih zagađivača (da uzmemo stranicu iz naše vlastite knjige).
Kad je riječ o traženju biosignatura, znanstvenici su ograničeni činjenicom da postoji samo jedan planet za koji znamo da podržava život: Zemlja. Ali izazovi se šire i uključuju pitanja financiranja i. Kako je Jason Wright - izvanredni profesor PSU-a i Centra za egzoplanete i nastanjive svjetove (CEHW) i jedan od autora ovog izvještaja - rekao za Space Magazine e-poštom:
„Tehnički su izazovi brojni. Kakve bi vrste tehnoloških potpisa stvorile izvanzemaljske tehnološke vrste? Koje od njih je otkriti? Kako ćemo znati jesmo li ga pronašli? Ako ga pronađemo, kako možemo biti sigurni da je to znak tehnologije, a ne nešto neočekivano, ali prirodno? "
U tom pogledu, planete smatraju "potencijalno useljivim" na temelju toga jesu li ili nisu "nalik zemlji". Na isti način, potraga za tehnološkim potpisima ograničena je na tehnologije za koje znamo da su izvedive. Međutim, postoje i neke ključne razlike između tehnološkog potpisa i biosignature.
Kako objašnjavaju, mnoge predložene napredne tehnologije su „svjetleće“ (tj. Laseri ili radio valovi) ili uključuju manipuliranje energijom iz svijetlih prirodnih izvora (tj. Dyson-ove sfere i drugih megastruktura oko zvijezda). Postoji i mogućnost da će tehnoznake biti široko rasprostranjene, jer su dotične vrste mogle proširiti svoju civilizaciju u susjedne sustave zvijezda, pa čak i galaksije.
Kao što je objasnio Wright, postoje mnoge vrste tehnoloških potpisa, od kojih se najčešće traži radio signal:
"Imaju brojne prednosti: očito su umjetni, jedan su od najjeftinijih i najlakših načina za prijenos informacija na velike udaljenosti, ne zahtijeva nikakvu ekstrapolaciju u našoj tehnologiji za generiranje i možemo otkriti čak i prilično slabe signale na međuzvjezdane udaljenosti. Ostale uobičajene tehnoznake su laseri - bilo impulsi, bilo kontinuirane zrake - koji imaju brojne iste prednosti. Obje tehnoznake predložene su prije gotovo 50 godina, a većina dosad ih je tražila.
Stoga je za svaki od tih potpisa potrebno utvrditi gornje granice kako bi znanstvenici točno znali što ne tražiti. „Kad nešto tražite i ne pronađete, morate pažljivo dokumentirati točno ono što ste dokazalinemoj postoje ", rekao je Wright "Nešto poput: nema signala jačih od neke razine, u nekom vremenu, unutar nekog raspona određenih zvijezda, uže od neke širine pojasa, unutar nekog raspona frekvencija."
Zatim se u izvještaju opisuju koje su gornje granice otkrivanja za svaku tehnologiju i koja trenutna metoda i tehnologija postoje za njihovo pretraživanje. Da biste to pogledali u perspektivu, citiraju studiju Chyba i Hand iz 2005.:
"Astrofizičari ... proveli su desetljeća proučavajući i tragajući za crnim rupama, prije nego što su sakupili današnje uvjerljive dokaze da postoje. Isto se može reći za traženje supravodiča u sobnoj temperaturi, propadanje protona, kršenje posebne relativnosti ili za to pitanje Higgsov bozon. Zapravo, većina najvažnijih i najuzbudljivijih istraživanja iz astronomije i fizike tiče se upravo proučavanja predmeta ili pojava čije postojanje nije dokazano - i to, u stvari, može ispasti da ne postoji. U tom se smislu astrobiologija samo suočava s onom što je poznato, čak i uobičajena situacija u mnogim sestrinskim znanostima. "
Drugim riječima, budući napredak na ovom polju sastojat će se od razvoja načina za potragu za mogućim tehnološkim potpisima i određivanja u kojem obliku se ovi potpisi ne mogu isključiti kao prirodni fenomeni. Započinju razmatranjem opsežnog rada koji je učinjen na području radio astronomije.
Kad se sve svodi na to, može se reći da samo izuzetno uskopojasni astronomski radio izvor ima umjetno podrijetlo, budući da su širokopojasni radio prijenos uobičajena pojava u našoj galaksiji. Kao rezultat toga, istraživači SETI proveli su istraživanja koja su tražila i radijske izvore kontinuiranih valova i impulsa koji se nisu mogli objasniti prirodnim pojavama.
Dobar primjer za to je poznati "WOW! Signal “koji je 15. kolovoza 1977. godine otkrio astronom Jerry R. Ehman pomoću radioteleskopa Big Ear na Sveučilištu Ohio State. Tijekom pregledavanja zviježđa Strijelca, u blizini globularnog skupa M55, teleskop je uočio nagli skok u radio prijenosima.
Nažalost, višestruka praćenja nisu mogla pronaći nikakve daljnje naznake radio signala iz ovog izvora. Ovaj i drugi primjeri karakteriziraju mukotrpan i težak posao koji dolazi s traženjem radio-valnih tehnoignatura, a koji je okarakteriziran u potrazi za iglom u „Kozmičkom sijenu“.
Primjeri postojećih instrumenata i metoda ankete uključuju niz elemenata teleskopa Instituta SETI, opservatorij Arecibo, teleskop Robert C. Byrd Green Bank, teleskop Parkes i vrlo veliki niz (VLA), projekt [zaštićen e-poštom] i proboj slušanja , Ali s obzirom na to da je volumen prostora koji se pretražuje za neprekidna i pulsirajuća pretraživanja radija, trenutne gornje granice za signale radio valova su prilično slabe.
Slično tome, optički i blisko infracrveni svjetlosni (NIL) signali također se trebaju komprimirati u pogledu frekvencije i vremena kako bi se smatrali umjetnim podrijetlom. Ovdje primjeri uključuju instrument bliskog infracrvenog optičkog SETI (NIROSETI), sustav vrlo energetskog zračenja teleskopa (VERITAS), istraživač širokog polja gotovo Zemlje (NEOWISE) i Echelle spektrometar Keck / High Resolution Echelle ( nasljednike).
Kad je riječ o traženju megastruktura (poput Dyson-ovih sfera), astronomi se usredotočuju na otpadnu toplinu od zvijezda i na zatamnjenje njihove svjetlosti (zatamnjenja). U slučaju prve, provedena su istraživanja koja su tražila višak infracrvene energije koja dolazi od obližnjih zvijezda. To bi se moglo vidjeti kao pokazatelj da zvjezdana svjetlost privlači tehnologija (poput solarnih panela).
U skladu sa zakonima termodinamike, dio ove energije bio bi zračen kao „otpadna“ toplina. U slučaju potonjeg, zatamnjenja su proučavana pomoću podataka iz Kepler i K2 misije da vide mogu li ukazivati na prisutnost masivnih orbitaških struktura - na isti način na koji su ih koristili za potvrđivanje tranzita planeta i postojanje egzoplaneta.
Slično tome, provedena su i istraživanja ostalih galaksija pomoću širokopojasnog infracrvenog istraživanja (WISE) i istraživanja s dva neba mikrona (2MASS) u potrazi za znakovima zatamnjenja. Ostala se pretraga u tijeku provodi s infracrvenim astronomskim satelitom (IRAS) i izvorima koji nestaju i pojavljuju se tijekom stoljeća promatranja (VASCO).
Izvještaj se također bavi tehnološkim potpisima koji mogu postojati u našem vlastitom Sunčevom sustavu. Ovdje se postavlja slučaj 'Oumuamua. Prema nedavnim istraživanjima, moguće je da je ovaj objekt zapravo izvanzemaljska sonda, te da bi na hiljade takvih objekata moglo postojati u Sunčevom sustavu (od kojih bi se neki mogli proučavati u bliskoj budućnosti).
Bilo je čak pokušaja pronalaska dokaza o prošlim civilizacijama ovdje na Zemlji, premda kemijske i industrijske tehnoznake, slično kao što bi se takvi pokazatelji na izvan-solarnom planetu mogli smatrati dokazom napredne civilizacije.
Druga je mogućnost postojanje izvanzemaljskih artefakata ili „bocenih poruka“ u svemiru temeljenih na svemiru. Oni bi mogli imati oblik svemirskog broda koji sadrži poruke slične "Pioneer Plaque" -u Pionir 10 i 11 misije ili "Zlatni rekord" Voyager 1 i 2 misije.
Konačno, gornja granica ovih tehnoloških potpisa razlikuje se i dosad nije uspio nijedan pokušaj pronalaska. Međutim, kako dalje napominju, velike su mogućnosti za buduće otkrivanje tehnološkog potpisa zahvaljujući razvoju instrumenata nove generacije, rafiniranih metoda pretraživanja i unosnih partnerstava.
Oni će omogućiti veću osjetljivost u potrazi za primjerima komunikacijske tehnologije, kao i znakovima kemijskih i industrijskih potpisa zahvaljujući mogućnosti izravnog oslikavanja egzoplaneta.
Primjeri uključuju zemaljske instrumente kao što su Izuzetno veliki teleskop (ELT), Veliki sinoptički istraživački teleskop (LSST) i divovski Magellan teleskop (GMT). Postoje i svemirski instrumenti, uključujući nedavno umirovljene Kepler misija (čiji podaci i dalje vode vrijednim otkrićima), Gaia misije i Tranzitni satelit ankete egzoplaneta (TESS).
Svemirski projekti koji su trenutno u fazi uključuju James Webb svemirski teleskop (JWST), the Teleskop za široko polje infracrvenog pregleda (WFIRST) i PLAnetarni tranziti i oscilacije zvijezda (PLATO) misije. Očekuje se da će ovi instrumenti, u kombinaciji s poboljšanim softverom i metodama dijeljenja podataka, donijeti nove i uzbudljive rezultate u ne tako dalekoj budućnosti.
Ali kako je sažeo Wright, ono što će donijeti najveću razliku je puno vremena i strpljenja:
"Iako je navršio 50 godina, SETI (ili, ako želite, traži tehnoznake) u mnogim je slučajevima još uvijek u povojima. Zbog povijesnog nedostatka financijskih sredstava nije bilo mnogo pretraživanja u usporedbi s pretragama drugih stvari (tamne materije, crne rupe, život mikroba itd.); nije bilo čak ni toliko kvantitativnog, temeljenog rada o tome kakve tehnološke potpise treba tražiti! Većina dosadašnjeg posla ljudi su razmišljali o tome što bi radili kad bi imali sredstva. Nadamo se da ćemo uskoro moći započeti primjenjivati te ideje! "
Nakon pola stoljeća, potraga za izvanzemaljskom inteligencijom još uvijek nije pronašla dokaze inteligentnog života izvan našeg Sunčevog sustava - tj. Fermijevo glavno pitanje, "Gdje su svi?", Još uvijek vrijedi. Ali to je dobra stvar Ferdo paradoksa, to morate riješiti samo jednom. Sve što čovječanstvu treba je pronaći jedini primjer, a jednako postavljeno pitanje „Jesmo li sami?“ Napokon će dobiti odgovor.
Završno izvješće, „NASA i Potraga za Technosignatures“, sastavili su Jason Wright i Dawn Gelino - izvanredni profesor PSU-a i Centra za egzoplanete i nastanjive svjetove (CEHW) i istraživač sa NASA-inog instituta za egzoplanetu (NExScI) , odnosno.
