Идеи Н. С. Кардашева открывали хорошие перспективы для поис­ка радиосигналов ВЦ. Надо было с чего-то начать. Осенью 1963 г. И. С. Шкловский и Н. С. Кардашев обсудили эту проблему с акаде­миком В. А. Амбарцумяном, который предложил для оценки со­стояния проблемы и выработки практических рекомендаций про­вести научное совещание и согласился с тем, чтоб:л оно проходило в Бюраканской астрофизической обсерватории (Армения), дирек­тором которой он был.

Первое Всесоюзное совещание по проблеме «Внеземные циви­лизации» состоялось 20-23 мая 1964 г. Оно было организовано Аст рономическим советом Академии наук СССР, Государственным астрономическим институтом им. П. К. Штернберг а и Бюраканской Астрофизической обсерваторией. Состав участников был не очень широк; в основном это были астрономы, радиоастрономы и ра­диофизики[16]. Среди них ведущие советские радиоастрономы: С. Э. Хайкин, И. С. Шкловский, В. С. Троицкий, Н, Л. Кайданов­ский, Н. С. Кардашев, Ю. Н. Парийский, В. А. Разин, Г. М. Тов — масян и др.; крупнейшие радиофизики: В. А Котельников, Л. А. Пистолькорс, В. И. Сифоров; специалисты по космической связи: Е. Я. Богуславский, Е. Ф. Дубовицкая, из астрономов при­нимали участие Б. В. Кукаркин, Д. Я. Мартынов, Б. Я Маркарян, Э. Е. Хачикян, И. Д. Новиков и др.; физику представлял Я. Б. Зель­дович, математик*’ А. В. Гладкий. Совещание проходило под пред­седателе гвом В. А. Амбарцумяна.

Круг вопросов^ которые обсуж хались на совещании, можно раз­бить на гри группы: а) общие проблемы ВЦ (физические условия, необходимые для возникновения и развития жизни, множествен­ность обитаемых миров и ожидаемая распространенность техни­чески развитых цивилизаций, характер и уровень их развития, воз­можные типы контактов между цивилизациями); б) проблема уста­новления свя? и с ВЦ (оптимальный диапазон частот, возможная длительность и информативность связи, ожидаемые свойства искус­ственных радиоисточников, методы их обнаружения); в) проблема языка для Межзвездной связи.

Совещание пришло к выводу, что проблема контакта с внезем­ными цивилизациями является важной и актуальной научной про­блемой, которая вполне назрела, поскольку «имеются реальные предпосылки для постановки исследований и опытов» в этом на­правлении. Была подчеркнута необходимость планомерного экспе­риментального и теоретического изучения проблемы ВЦ.

В отношении методики поиска сигналов на совещании выяви­лись два подхода, две различные точки зрения. Первое направле­ние — поиск сигналов от цивилизаций нашего или несколько более высокого уровня (цивилизации I типа по Кардашеву). Методика поиска подобных цивилизаций исходит из того, что для обеспече­ния разумной дальности связи передающая цивилизация использу­ет узкополосное и узконаправленное радиоизлучение (узкополос — ность служит также критерием искусственности).

Идею использования узкополосных сигналов для межзвездной связи активно отстаивал В. С. Троицкий[17]. Он не связывал гакие сигналы с какой-то универсальной частотой (например, с радиоли­нией 21 см), а считал необходимым осуществлять поиск во всем оптимальном диапазоне волн (сантиметровые и дециметровые вол­ны). В частности, он обра тип внимание на целесообразность поис­ка около линий радиоизлучения отдельных молекул, применяемых в молекулярных генераторах и усили>елях: линия аммиака на волне 1,25 см и линия формальдегида на волне 0,4 см.

Для обнаружения подобных сигналов, как уже отмечалось выше, необходимо осуществлять поиск по час гоге и поиск по направле­нию. Простейшая стратегия состоит в том, что обе цивилизации, передающая и принимающая, осуществляю! взаимный поиск, об­следуя множество подходящи:: звезд, поочередно направляя антен­ны на них Однако в этом случае очень велика вероятность пропус­ка сигнала. Чтобы исключить пропуск сигнала, В. А Котельников предложил создать непрерывно действующую многоангенную сис тему обнаружения, перекрывающую весь небесный свод и обеспе­чивающую поиск по частоте в пределах выбранного оптимального диапазона волн[18]. С этой целью каждая антенна должна быт.) обо­рудована многоканальным приемником; полоса каждого канала порядка 1 Гц, для перекрытия оптимального диапазона требуется 109-10ш спектральных каналов.

Блок-схема приемника Котельникова приведена на рис 1.5.1. Здесь А — антенна, У — усилитель, в котором происходит усиление и преобра­зование частоты принимаемых сигналов, Ф — фильтры с полосой Д/, Д — детекторы, И — интеграторы, суммирующие энергию, прошедшую через фильтр за время посылки длительностью т, П — пороговые уст ройства, которые дают сигнал па выходе только в том случае, когда янер гия, прошедшая через фильтр за время т превышает установленное поро­говое значение.

Приемник позволяет обнаружит» сигнал, но не дает возможность при­нимать информацию, если прн передаче используется одна из систем ам­плитудной модуляции. Можно однако, передавать информацию, меняя частоту сигнала от посылки к посылке. То1да сигнал будет появляться то

Будет составляв (log2AF)/t бит в секунту (N — число спектральных кана­лов в приемнике). А полное количество информации, которое можно передать ча время одной посылки длительностью т, равно log2W, что при N = 10s -101U составляет приблизительно 30 бит.

Стратегия поиска при использовании подобной системы, соглас­но В. А. Котельникову, состоит в следующем. Рассмотрим две циви­лизации А и В, расположенные на расстоянии R друг от друга. Цивилизация А ведет передачу, цивилизация В работает на прием. Осуществляя поиск по направлению, цивилизация А последователь­но «обшаривает» лучом своей антенны все небо, при этом длитель­ность посылки сигнала в данном направлении равна т. Пусть теле­сный угол луча антенны равен а). Тогда для обхода небесной сферьг требуется время TQ = 4ят/(0. Поскольку цивилизация В, как мьг пред­положи. ш, имеет систему обнаружения, охьатьгвающуго все небо, одна из антенн этой системы смотрит на цивилизацию А. Приемник, связанный с этой антенной, зафиксирует сигнал в момент, когда ска­нирующая антенна цивилизации А окажется направленной на циви­лизацию В. Эксперимент по обнаружению сигнала должен длиться в течение времени T, значительно превышающего T0. Тогда за время проведенит эксперимента сигнал будет зарегистрирован несколько раз (вообще говоря, в разных каналах) через равные промели тки времени T0, что позволит уверенно отличить его от случайных по­мех.

Какова же длительность эксперимента при подобном поиске? При­мем, что длительность посылки в данном направлении т = 3 с. Пусть площадь передающей антенны S, = 10s м2, длина волны X = 10 см; тогда СО = X2/Sl = 10~7, f0= 3,8 • 10s с = 12 лет. А полное время эксперимента в этом случае будет составлять ~ 102 лет Это время можно существенно сократить, если цивилизация А, вместо того, чтобы «обшаривать» все небо, будет последовательно облучать все подходящие звезды в сфере радиуса /?, быстро переводя антенну с одной звезды на другую. Пусть, например, система рассчитана на дальность связи 3000 св. лет, т. е. обе цивилизации предпола] ают, что расстояние между ними не превышает 3000 св лет. В сфере такого радиуса содержится -10s звезд Поскольку каждая звезда облучается в течение 3 секунд, то (пренебрегая временем на перестановку антенны) полное время облучения всех звезд составит 3 • 10s с или 10 лет. То есть оно тою же порядка, как и при обходе всего неба. Однако нет необходимости облучать лее звезды. Цивилизация А должна выбрать только те из них, около которых можно ожидать нали­чие технически развитых цивилизаций В А Котельников принял, что доля таких «подходящих» звезд составляет 1 %. Тогда время их облучения будет составлять 0,1 года. Если эксперимент длится 1 год, то за это вре­мя сигнал появится 10 раз через каждые 36 дней.

Каковы параметры системы обнаружения? Пусть мощность передат­чика составляет 109 Вт, X = 10 см, т = 3 с. Оптимальные условия обнару­жения радиоизлучения реализуются, когда полоса каждого кана ла А/ = 1/т. Будем считать, что это условие выполнено. Пусть шумовая температура приемника Т = 30 К, и пусть у приемника установлено зна­чение порога, при котором вероятность ложного срабатывания и веро­ятность пропуска сигнала составляет 10~5. Чтобы при этих условиях об­наружить сигнал на расстоянии 3000 св. лет, надо иметь приемную ан­тенну плон-адыо 900 м2 Т1тобы с помощью таких антенн перекрыть BecL небесный свод, надо иметь более миллиона антенн (см. габл. 1.5.1). При этом не следует забывать, что i аждая такая антенна оборудуется много — канальнпм приемником, содержащим 10*-101" спектральных каналов. Ко­нечно, создание подобной системы чрезвычайно сложная задача

Параметры системы весьма чувствит ^льны к расстоянию между ци вилизациями. Если система рассчитана на 1400 св. лет, то для обнаруже­ния требуется 250 тысяч более скромных антенн плещадыо 200 м2 каж дая. При этом время обходы всех подходящих шезд составляет 3,6 дня Если эксперимент по-прежнему длится 1 год, то за это время сигнал должен появиться 100 раз. В этом случае можно разделить небосвод на 10 частей и последовательно обследовать каждую из них. Тогда, чтобы перекрыть исследуемую часть неба, количество антенн можно сокр Mm в 10 раз, что составит 25 тысяч антенн. Длительность обследования каж-

Дой части неба — 36 дней, за это время сигнал должен появиться 10 раз. При расстоянии 300 св. пет система должна содержать 11 тысяч совсем небольших антенн площадью 9 м2. При этом время обхода всех подходя щих звезд, при принятых параметрах передающей системы, составит всего 1 час, небосвод можно разделить на 1000 частей, для перекрытие каж дой из которых потребуется только 11 антенн. В этом случае система обнаружения вырождается в несколько антенн, последовательно (по ча­стям) обследующих небесный свод

Исхода из подобных расчетов, В, А. Котельников пришел к вы воду, что обнаружение сигналов от цивилизаций нашего уровня впол­не реально, если одна такая цивилизация приходится на 106 звезд.

Если одна цивилизация приходится на I07 звезд, то при определен­ных условиях ее еще можно обнаружить. Но если одна цивилиза­ция приходится на 10х звезд, го обнаружить ее современными сред­ствами крайне затруднительно.

Если первая часть предложения В. А Котечьникова — создание многоканальных приемников — впоследствии была реализована, то к созданию многоантенных систем обнаружения пока даже не при­ступали. Эксперименты по поиску монохроматических сигналов, которые проводились до настоящего времени, состояли в кратков­ременном, последоват ельном обследовании небольшого числа под­ходящих звезд в ближайших окрестностях Солнца.

Второе направление, развиваемое Н. С. Кардашевым — поиск сигналов от сверхцивилизаций (см. § 1.4). Поскольку речь идет о непрерывном широкополосном излучении, обнаружение подобных сигналов возможно с помощью обычной радиоастрономической аппаратуры. Здесь, практически, не требуется проводить поиск по частоте. А поиск по направлению сводится к исследованию различ­ных дискретных источников космического радиоизлучения с целью выявления среди них искусственных радиоисточников, в соответ­ствии с ожидаемыми критериями искусственности. Обследование звезд в рамках этой программы не представляет интерес, так как сверхцивилизации, осуществляющие преобразование таких гигант­ских потоков энергии, уже не мо. ут ассоциироваться с обычными звездами.

Следует заметить, что в начале 1960-х годов, когда была выдви­нута эта программа, космическое радиоизлучение в оптимальном для межзвездной связи сантиметровом диапазоне волн было еще очень слабо изучено. Обзоры неба, проведенные к тому времени, на основе которых были составлены каталоги радиоисточников, выполнялись на более длинных волнах. Например, знаменитый Кембриджский обзор проводился на частоте 178 МГц. Можно было ожидать, что существует множество радиоисточников с максимумом излучения в сантиметровом диапазоне, которые не видны на бо лее длинных волна*[20]. Среди них могли быть и искусственные ис­точники. Поэтому Н. С. Кардашев выдвинул в качестве первооче­редной задачи SETI проведение полных обзоров неба в оптималь­ном для межзвездной связи сантиметровом диапазоне волн. Это предложение было поддержано радиоастрономами, поскольку оно смыкалось с актуальными задачами радиоастрономии. Предпола1а лось, что в процессе обзора можно будет делать отбор источников с малыми угловыми размерами, а затем исследовать их согласно дру гим ожидаемым критериям искусственности.

Кроме того, Н — С Кардашев обратил внимание на необходимость поиска искусственных радиоисточников в центре нашей Галактики и в ближайших галактиках — Магеллановых Облаках и Туманности Андромеда, а также на исследование некоторых пекулярных радио­источников.

Бюраканское совещание рекомендовало развивать исследования в обоих направлениях: поиск монохроматических сигналов от бли­жайших звезд и поиск сигналов от сверхцивилизаций п)тем деталь­ного исследования радиоисточников, подозреваемых в качестве ис­кусственных.