Одно из направлений SETI — поиск следов астроинженерной дея­тельности ВЦ. Родоначальником этого направления является извес­тный американский физик-теоретик Ф. Дайсон. Обосновывая свою позицию, Дайсон писал: «Размышлять о грандиозном будущем че­ловечества — значит предаваться праздным меч гам или заниматься научной фантастикой. Но строго рассчитывать то, что можно было бы наблюдать, если бы оказалось, что технологически развитые су­щества обитают в нашем уголке Вселенной — это серьезная и впол­не законная часть науки»47.

Дайсон рассмотрел ряд проектов возможной, т. е. не противоре­чащей законам физики астроинженерной деятельности высокоразви­той цивилизации. Наиболее известен проект сферы Дайсона (СД)[40]. Речь идет о создании вокруг звезды (центра планетной системы, где обитает технологически развитая ВЦ), искусственной биосферы, которая, окружая звезду, способна перехватывать всю энергию, излу­чаемую ею в космическое пространство. Собственно, в этом и состо­ит цель создания СД — использовать всю энергию своей звезды (Для сравнения напомним, что Земля перехватывает менее одной милли­ардной доли энергии Солнца.) При радиусе СД порядка 1 а. е. (если звезда имеет тот" же спектральный класс, что и Солнце) температур­ные условия на поверхности сферы будут вполне подходящими для жизни. Цивилизация, обитающая в такой искусственной биосфере, может служить моделью цивилизации II типа (по Кардашеву).

Сколько вещества требуется для создания такой биосферы и где взять это вещество? По мысли Дайсона, для этой цели можно ис­пользовать вещество больших (необитаемьгх) планет. Так, если «рас­пылить» планету массой, равной массе Юпитера и использовать полученное вещество, равномерно распределив его по сферическому слою радиусом 1 а. е., то над каждым квадратным сантиметром по­верхности будет находиться приблизительно 720 г вещества. Это сопоставимо с условиями на Земле, где над каждым квадратным сан­тиме гром поверхности находится сголб атмосферы массой около 1000 г. Сферический слой вокрут звезды толщиной 2-3 м был бы вполне пригоден для жизни и мог бы содержать оборудование для использования радиации, падающей на него изнутри.

Последующие оценки показали, что массу сферы Дайсона мож но значительно сократить. Прежде всего необходимо заметить, что конструкция в виде сплошной сферы вокруг звезды не может суще­ствовать — она будет разорвана не скомпенсированными центро­бежными сил 1ми (на это обратил внимание В. Д. Давыдов[41]). По­этому надо говорить не о сплошной поверхности, а о системе спут­ников, вращающихся вокруг звезды, которые в совокупности перехватывают всю излучаемую ею энергию. Идея создании таких городов-спутников вокруг Солнца принадлежит К. Э. Циолковско­му, он назьгвал их «эфирными городами».

Дайсон описал и возможный принцип конструирования подобных со­оружений6" Возьмем стальной стержень длиной 1 м и диаметром 1 см. Из 12 таких стержней сделаем октаэдр диаметром 1 м и массой 10 кг. Из 100 таких октаэдров, соединив их гранями, построим новый конструк тивный элемент — «стержень» второй ступени Из таких стержней сде­лаем новый октаэдр; соединив их, получим «стержень» третьей ступени и т. д. Октаэдр шестого порядка будет иметь размер 106 км (почти в 80 раз больше диаметра земного шара), а масса его будет составлять всего 5 х 10"" массы Земли. Дальнейшее увеличение размера невозможно, так как при этом конструкция будет разорвана приливными силами. Таким образом, предельный размер спутника, обращающегося вокруг Солнца по орбите радиусом 1 а. е., сост тляет 106 км. Двести тысяч таких пре дельно больших спутников с общей массой 10~5 массы Земли полностью перекроют поверхность сферы и будут перехватывать всю энергию, из­лучаемую центральной звездой (солнцем).

Но где взять необходимый материал, как можно «распылить» массу большой план. ты? Дайсон предложил такой способ. Вокруг планеты вдоль линий широты прокладываются металлические изолированные провода, через которые пропускается электрический ток. Кроме того, ток про­пускается через тело планеты перпендикулярно линиям широты и замы­кается через металлические проводники, выведенные на планетоцентри-
Ческую орбиту или через плазму в магнитосфере. Планета становится, таким образом, якорем гигантского электромотора, В зависимости от направления токов планета может — ускоряться или замедляться Ускоряя вращение планеты, можно довести ее скорость до величины, при кото рой экваториальные области планеты будут отрываться и улетать в кос мическое пространство.

Иной проект был предложен советским ученым Г И. Покров­ским[42] . Согласно его проекту, Солнце (или звезда) окружается не сферой, а системой колец разного диаметра, вращающихся с раз

Личной скоростью, подобранной так, что­бы центробежная сила уравновешивалась силой притяжения звезды. Если посмотрегь на эту систему колец извне, она будет похс жа на раковину с двумя раструбами, повер нутыми в разные стороны, через которые, по мысли Г. И. Покровского, могут вхо­дить и выходить межзвездные корабли (рис. 1.12.1).

Каковы бы ни были инженерные дета Рис. 1.12.1. Астроииженср ли подобных конструкций, они, согласно

Ыс сонструк- ВТОрОМу закону термодинамики, должны Цин вокруг звезды (раковина

Г. И П. ,фовс1 го) перетачать падающую на них энергию в

Космическое прост ранство в виде отрабо­танного тепла при температуре меньшей, чем температура падаю щего излучения. Как показывают расчеты, основная часть этого ухо­дящего излучения будет сосредоточена в инфракрасной области спектра с максимумом излучения вблизи 10 мкм. Это излучение нельзя «утаить», независимо от того, хочет ли цивилизация или нет сообщить о своем существовании,

Таким образом, задача поиска астроинженерных конструкции сводится к поиску инфракрасных объектов с максимумом излуче­ния вблизи 10 мкм и плапковским распределением энергии в спек­тре. В случае неполного перекрытия звезды астроинженерными конструкциями, объект будет имен, характеристики обычной звезды с очень сильным инфракрасным избытком. Для обнаружения по­добных объектов необходимо провести полный обзор неба в инф
ракпасном диапазоне. Эта задача была пост авлена Н. С Кардашсвым[43]И вошла в соьетскую программу СЬТ1[44]. Поскольку земная атмосфе ра сильно поглощает излучение в ИВ области спектра, предусматри­валось, что обзор должен проводит, сл с помощью специального ИСЗ, оборудованного аппаратурой для такого исследования.

В 1983 г. в США был выведен на орбиту спутник ИРАС (сконст­руированный совместно США, Англией и Голландией), предназна­ченный для составления инфракрасного атласа неба. Установленный на спутнике телескоп диамет ром около 60 см охлаждался до темпера­туры ] 0 К, чтобы уменьшить его собственное ИК-излучение. Детек­торы, расположенные в фокусе телескопа, охлаждались до еще более низкой температуры 3 К (всего на три градуса выше абсолютного нуля!). Телескоп работ «л в четырех диапазонах: 8-15 мкм, 20-30 мкм, 40-80 мкм и 80-120 мкм. Наблюдения продолжались в течение все го 1983 г. (они были прекращены в результате израсходования ре сурса жидкого геям). За время работы было исследовано 98 % всей небесной сферы и было открыто около 200 000 инфракрасных объектов. Среди них есть звезды с сильным ИК избытком и объекты, излучающие только в ичфракрадюм диапазоне, в том числе, имею­щие планковский спектр с максимумом излучения в области 10- 100 мкм. Казалось бы, это свидетельствуе т об обнаружении сфер Дай­сона. Однако подобные же характеристики должны иметь звезды, окруженные плотным газопылевыми оболочками. Такие оболочки возникают вокруг звезд на стадии формирования планетой систе мы (нротопланетное облако), а. акже на поздней стадии, ко! да звезда типа Солнца переходит в стадию красного гиганта. При этом атмос­фера звездьг расширяется до нескольких астрономических единиц, и на периферии ее вновь возникает плотная пылевая оболочка.

Возникает вопрос: каким образом отличить сферу Дайсона от окружающей звезду пылевой обо почки > С. А. Кашган и Н. С. Кар­дашев указали на то, что это можно сделать, изучая распределение энергии в спектре инфракрасньгх обьек гов. Для твердотельньгх кон­струкций интенсивность излучения в релеевской части спектра па дает с длиной волны пропорционально Я2, в то время как для пыли­нок (размерьг которых меньше длины волньг) спектр меняется бо­лее круто. Кроме того, можно ожидать специфических особенностей структуры искусственных объектов ^резкие края, правильная гео­метрия и т. д.)[45]. Исследование структуры объектов требует приме­нения крупных космических радиоиг герфероыечров, которые мо — I ут обнаружить твердотельные кош. рукции по их экранирующему действию. В. И. Слыш o6painn внимание на то, что газопылевая оболочка вокруг звезды должна быть источником мощного излуче­ния в линиях гидроксияа 18 см. Отсутствие подобного излучения может бьггь индикатором того, что мьг имеем дело с искусственной твердотельной конструкцией[46].

До сих пор речь шла только об обнаружении астроинженерньгх конструкций по их ИК-излучению без попытки принять какую либо информацию. К. К Ребане обратил внимание на то, что высоко­развитая цивилизации, создавшая искусственную среду обитания вокруг звезды, может (без дополнительных энергетических затрат), передавать информацию, модулируя циркулирующие в такой сис­теме потоки энергии[47]. В этом случае поиск ВЦ должен сопровож­даться анализом ИК-излучения с целью обнаружения модулирован­ных сигналов.

В отличие от искусственных сооружений вокруг звезды, Н. С. Кардашев рассмотрел возможность создания астроинженер­ньгх конструкций значительно более крупного масштаба, например, создание искусс твенной биосферы размером несколько парсек вок­руг ядер галактик или квазаров[48]. Подобные объектьг будут иметь светимость 106—1012 светимости Солнца и могут служить моделью цивилизации III типа. Они являются источниками инфракрасного излучения со спектром, близким к планковскому при темпера iype излучения от 3 до 1000 К. Спектральная область поиска подобньгх (>бъектов — от нескольких микрометр! >в до нескольких миллимет­ров. Н. С. Кардашев рассмотрел конкретную модель подобной кон­струкции в виде вращающегося диска радиуса 12 пк и толщиной 1 км; такую же относительную толщину имел бы диск размером, равным диаметру Земли и толщиною в 1 мкм!). Масса диска 1012 масс Солнца, плотность 8 г/см3, период обращения 2600 лет, тем­пература 300 К, светимость 1012 светимости Солнца. Поток излуче­ния от такого объекта на расстоянии 1 Мпк составляет 1 Ян, чт о вполне обнаружимо при современных средствах.

С целью обнаружения подобных объемов, а также классических сфер Дайсона (вокруг звезд) Н. С. Кардашев, М. Ю. Тимофеев и В. Г. Промыслов из Астрокосмического центра ФИАН проанали­зировали источники, полученные cnv гником ИРАС[49]. Опреде шв их эффективные температуры, они выделили два узких интервала температур 110-120 К и 280- 290 К, в которых концентрировалось большинство источников. Из этих источников были отобраны те, у которых распределение энергии по спектру наилучшим образом совпадает с распределением энергии абсолютно черного т;ла. В первом интервале температур (110-120 К) таких источников оказа­лось 38, а во втором (280-290 К) — 60. Таким образом, удалось сильно сузить круг возможных «кандидатов» в СД (напомним, что каталог ИРАС содержит 200 000 источников). В результате тщатель­ного анализа около 30% отобранных источников удалось отожде­ствить с различными астрономическими объектами, в том числе и со звездами. Однако 58 отобранных источников остались не отож­дествленными. Могут ли среди них быть сферы Дайсона? Пока это уверено установить не удалось.

Упомянем еще об одном виде астроинженерной деятельности ВЦ, не связанной с сооружением крупных астроинженерных конструк­ций. Так, высокоразвитая цивилизация, желающая сообщить о сво­ем существовании, может ввести в атмосферу звезды, около которой она обитает, некоторое количество вещества, состоящего из какого — нибудь короткоживущего изотопа. Тогда дру1ие цивилизации, на­блюдая в спектре этой звезды соответствующие спектральные ли­нии, смог ут заключить об их искусственном происхождении. Дей­ствительно, короткоживущие изотопы за время существования звезды должны были бы распасться, и их присутствие укажет на то, что «кто-то» намерено подсыпал эти изотопы в атмосферу звезды. Рас­четы показывают, что количество вещества, которое необходимо распределить в атмосфере звезды, для того, чтобы его можно было обнаружить, относительно невелико, порядка 104 —105 тонн[50]. Этот метод, независимо предложенный И. С. Шкловским и Ф. Дрейком, получил название «звездных маркеров».

Развивая эти идеи, литовский астрофизик В. JI. Сграйжис при­шел к выводу, что в природе существует много астрономических объек­тов и явлений, которые можно было бы интерпретировать, как ре зультат деятельности высокоразвитых цивилизаций. Так, например, в рлде звездных скоплений имеются горячие голубые звезды, Koi орые на диаграмме Герцшпрунга-Рассела находятся на так называемой глав­ной последовательности. Между тем, если исходить из возраста скоп­ления, эти массивные звезды, эволюция которых протекает очень быс гро, должны были давно покинуть главную последовательность и превратит вся в красные гиганты Но эти светила почему — то не под­чинились теории звездной эволюции и заняли на диаграмме Герцш — пруш а-Рассела совершенно неподобающее им место. Для того чте бы как то объяснить это противоречие, было выдвинуто предполо­жение, что указанные звезды не образовались вместе со всеми звездными скоплениями, а лишь случайно «залетели» в него: это «странники», блуждающие по Галактке, и лишь временно находя­щиеся в данном скоплении, отсюда и их название «голубые бродя­ги». В. Л. Страйжис выдвш ает иную гипотезу. По его мнению, «го­лубые бродяги» принадлежат данному скоплению, но они задержи лись в своем развитии В чем же причина такой задержки? Она может быть следствием того, что в ядро звезды поступает большое количе ство водорода из внешних слоев. Такая «подсыпка» ядерного горю­чего в ядро, по мысли Страйжиса была выполнена высокоразвитой цивилизацией, обитающей в окрестностях данной звезды. «Легко догадаться, — пишет он, — с какой целью это может делап>ся: искус­ственное удерживание звезды на главной последовательности позво­ляет существенно продлить пост оянные температурные условия на ее планетах. Нашей цивилизации через 4 млрд лет будет весьма кстати применить этот метод, чтобы избежать быстрого превращения Сол­нца в красньгй гигант»[51].

Другой пример, приводимый Страйжисом, — так называемые пеку ллрные и металлические звезды В атмосферах пекулярных звезд содер­жатся аномально большое количество некоторых химических элементов (марганец, ртуть, кремний, стронций, европий, хром), концентрация этих элементов в сотни и тысячи раз превышает их обилие в атмосферах нор­мальных звезд. Мале того, эти элементы не распределены равномерно по всей атмосфере звезды, а концентрируются в отдельных областях, поэто му, когда звезда вращас гея вокруг своей оси, линии этих элементов в спек­тре звезды го появляются, то исчезают. В спектре металлических звезд линии металлов усилены в десятки раз по сравнению с обычными звезда ми. Все эти факты труди., объяснимы с точки зрения современной звезд ной эволюции «При определенной фантазии, — полагает Страйжис, — можно представить себе, что это промышленные отходы инженерной дел тельности высокоразвитых цивилизаций»[52]. Если это так, то масштабы такой деятельности должны быть, поистине, грандиозны, охватывая мил лионы звезд.

К этим фактам Страйжис добавляет данные об углеродных, бариевых и циркониевых 1везда> Все агто холодные звезды (с )ффективной темпе­ратурой меньше 3800 К), отличающиеся аномальным обилием соответ­ствующих элементов (углерода, бария и циркония). При этом в углерод ных и циркониевых звездах увеличено также содержание тяжелых метал лов (стронция, лантана и др ) В некоторых из них наблюдаются линии радиоактивного элемента технеция, период полураспада которого порядка 10S лет, в то время как возраст этих звезд превышает 10ч лет. Наблюдается также аномальное обилие лития, очень редкого быстро сгорающего эле­мента; в атмосферах некоторых углеродных звезд его содержание увели­чено в 100 000 раз Не являются ли все эти факты указанием на то, что в атмосферах некоторых холодных 1везд имеет место искусственное произ водство химически?; элементов? Заканчивая этот перечень, Страйжис пи­шет: «Рассказ о загадочных явленипх в астрофизике можно было бы про­должит! Например, что вызывает появление и свечение объектов Херби — га — Аро.4 Что происходит со звездой FG Sge, которая быстро передвигается по диаграмме Герцшпрунга-Рассела и в атмосфере которой в течение не­скольких лет исчезает железо, но усиливаются линии тяжелых металлов? Не проводится ли над объектом SS 433 гигантский физический экспери­мент сверхцивилизации, начатый в 1929 г. и который закончится гиганте ким взрывом через 50 лет5 Не являются ли звездные кольца километровы­ми столбами спиральных ветвей Галактики?»

«Автор не думает, — заключает он, — что все перечисленные обьекты и явления — это продукт деятельное ги сверхцивилизаций. Пройдут годы, и для многих из них будут найдены естественные причины их возникновения. Однако мы не должны закрывать гла за на возможность, что хотя бы некоторые из этих явлений могли быть вызваны искусственно»[53].

Завершая обсуждение данной проблемы, следует обратить вни­мание на одно важное обстоятельство. Реализация далеко идущих планов переустройства планетной системы (не говоря уже об экспе­риментировании со звездами) может привести к серьезным эколо­гическим последствиям. В то время, когда были выдвинуты первые асгроинженерные проекты, экологическое сознание человечества было неразвитым Негативный опыт, накопленный нами за эти годы, убедительно показал пагубность пренебрежения экологическими проблемами. Такое пренебрежение, наряду с (отступающей, кажет­ся) угрозой ядерной войны, поетт. вило жизнь на Земле на грань катастрофы. Не следует допускаib ту же ошибку применительно к космической среде. Учет экологических факторов приводит к огра­ничению астроинженерной деятельности ВЦ или к изменению ха­рактера и форм этой деятельности. По-видимому, высокоразвитая ВЦ организует свою творческую деятельность таим образом и с та­ких формах, чтобы не нарушать гармонии Вселенной. Это следует принимать во внимание при разработке стратегии поиска и при ана­лизе проблемы «космического чуда» (см. гл. 6).

Некоторые авторы предполагают, что высокоразвитые внезем­ные цивилизации могут быть причастны к образованию массивных звезд и черных дыр[54], к регулированию распределения плотности в Метагалакт ике[55] или даже к расширению видимой Вселенной[56]. Но это уже следует отнести не столько к астроинженерной деятельно­сти цивилизаций в Кем го созданной Вселенной, сколько к участию Космического Разума в самом акте ее творения.