15.02.2013. | Автор:

Общий упадок науки в России после L991 г. в результате проведе­ния «демократических» реформ не мог не сказаться и на состоянии SETI. Однако благодаря энтузиазму исследователей поиски полно­стью не прекратились. В 1990-х годах экспериментальные исследо­вания развивались в нескольких направлениях: 1) поиск радиосиг­налов от солнцеподобных звезд, 2) поиск оптических сигналов, 3) поиск сфер Дайсона и 4) передача радиосообщений внеземным цивилизациям. Кроме того, были выполнены интересные теорети­ческие исследования.

7.4.1. Поиск радиосигналов от солнцеподобных звезд. Эту программу под названием «Зодиак» ведет JI. Н Филиппова при поддержке НКЦ SETI и САО РАН. Первые радионаблюдения солнцеподобных звезд по программе «Зоциак» были проведены в октябре 1989 г. и продолжались в последующие годы. В наблюде­ниях и обработке принимали участие И. В. Госачинский, О. В. Вер — ходанов, Н. Н. Бурсов, М. Г. Мингалиев, В. А. Столяров и другие сотрудники САО Для поиска отобраны 29 звезд из списка Д Со — дерблома, расположенные ьблизи эклиптики (в пределах 14 1раду — сов ог нее) и несколько бпижайших к нам звезд солнечного типа. Наблюдения провощпся на радиотелескопе РАТАН-бОи. Использу юта] два режима: режим прохождения, когда продолжительность на­блюдения каждой звезды определяется временем ее прохождения че­рез диаграмму антеннь. и режим скольжения, позво;.яющий увели­чить время наблюдения Недостаток первого метода в какой-то мере «компенсируется» тем, что здесь наблюдения ведугся одновременно на нескольких волнах сантиметрового и дециметрового диапазонов: 1,38; 2,7; 3,9; 7,6; 13 и 31 см. Наблюдения в режиме скольжения ведутся на волне 21 см. Всег о за период с 1989 по 1999 гг. на РАТАН-600 наблюдалиси 35 солнцеподобных звезд, из которых у 5 звезд имеются планеты. Часть звезд наблюдалась повторно в раз­личные сезоны. Несколько звезд наблюдались также в оптическом [иапазоне с помощью 6-ме фовол > телескопа БТА. Со списком шезд, наблюдавшихся в 199G-1999 гг. можно познакомиться в Интернете на страничке «Russian SETI» (http //lnfml. sai. rnsu. ru/SETI). Ни у одной из исследованных звезд не было обнаружено превышение потока излучения над шумами. Определенный интерес вызывает звезда W 252. По координатам она почта совпадает с инфракрас­ным источником F06522+2526 из каталога IRAS, что может указы­вать (хотя и не обязательно!) на астроинххнерную деятельность высокоразвитой ВЦ Профиль линии водорода в направлении на эту звезду, полученнь/й И. В. Госачинским, показал усиление радио­сигнала в одном из спектральных каналов. Заманчиво было бы при­писать этот сигнал ВЦ, но, скорее всего, как считают исследоваге ли, причиной его служит водородное облако, наблюдаемое в на правлении W 252. В 1998 г. по инициа 1иве С. Ф. Лихачева (АКЦ ФИАН) 4 звезды из списка Л. Н Филиповой были включены в программу VLBI эксперимента INTAS-98. Наблюдения проводи­лись на волне 18 см с помощью крупных радиотелескопов, вклю­ченных в интерферомстрическую сеть и расположенных на терри­тории США, России, Италии, Южной Африки и Китая: Arecibo (305 м), Green Bank (43 м), Медвежьи Озера (64 м), Светлое (32 м), Пущино (22 м), Medicina (32 м), HartRAO (25 м), Urumqi (25 м).

7.4.2. Поиск оптических сигналов продолжается. В 1990-е годы в САО была продолжена программа поиска оптических сигналов, начатая еще В. Ф. Шварцманом. После его преждевременного ухо­да из жизни эту работу возглавил ближайший сотрудник Шварцма­на — Г. М. Бескин. Прежде всего был расширен список обьектов для поиска ВЦ. Применительно к цивилизациям I типа (сравни мых с нашей земной цивилизацией) — это звезды спектральных классов F9V-G5V в окрестностях Солнца, с расстоянием до 25 пк; для сверхцивилизаций II и III типа — объекты с необычными ха­рактеристиками, в частности, не имеющие спектральных линий. К последним относятся белые карлики DC-типа и так называемы РОКОСы, о которых мы упоминали выше. Полный список объек­тов включает 161 звезду солнечного типа (при этом особое внима­ние уделялось звездам с планетными системами), 110 DC-карликов и 80 РОКОСов. Проведены наблюдения примерно по 20 обьектов каждого типа. Ни от одного из них ожидаемые сигналы не были обнаружены. Это позволило дать оценку относительной мощности редких вспышек и верхний предел мощности гипотетических лазе­ров ВЦ[277]. Несмотря на отсутствие положительных результатов груп­па Бескина продолжает поиск, расширяются списки обьектов-кан — дидатов SETI, совершенствуется аппаратура. В начале 1990-х годов комплект аппаратуры МАНИЯ был установлен на 2-метровом те­лескопе CASLEO в Аргентине, с помощью которого проведены на­блюдения обьектов южного неба.

7.4.3. Поиск сфер Дайсона. Программа ведется в АКЦ ФИАН под руководством Н. С. Кардашева, основной исполнитель М. Ю. Тимофеев. Проведен анализ каталога инфракрасных обьек­тов, полученных с помощью спутника IRAS, и отобраны кандида­ты в СД[278]. Мы рассказывали об этой работе в § 1.12.

7.4.4. Передача радиосообщеиий внеземным цивилизациям.

Если в предыдущие десятилетия эксперименты в области SETI в СССР и России ограничившись только поисками сигналов, то в 1990-е годы были предприняты попытки послать радиосообще ние внеземным цивилизациям[279]. Об этом мы рассказывали в гл. 1.

7.4.5. Стратегия SETI. Н. Т. Петрович продолжил разработку стратегии поиска сигналов ВЦ под шумами[280]. Он исходит из того, что обе цивилизации — отправитель и получатель — должны учи тывать особенности обнаружения слабых сигналов и делать шаги навстречу друг другу (принцип конвергенции). Единственный спо­соб обнаружения такого сигнала на приемной стороне состоит в использовании метода накопления, т. е. выделение и суммирование большого числа образцов зарегистрированного излучения, пред­ставляющего собой смесь сигнала и шума. При этом отношение сиг­нал/шум на выходе накопителя возрастает с увеличением числа от­счетов (образцов), и при достаточно большом числе отсчетов сиг­нал на выходе может превысить шум. Это должна учитывать цивилизация-отправитель, посылая сигналы, которые допускают ис­пользование метода накопления. То есть каждая смысловая посыл­ка должна многократно повторяться или удлиняться. Расчеты по­казывают, что при мощности передатчика, сравнимой с достигну­той на Земле, метод накопления позволяет осуществлять передачу и прием сигналов в пределах всей Галактики.

Согласно принципу конвергенции, на передаче может использо­ваться простейший двоичный код (0,1). Ноль «передается» отсут­ствием излучения, а для передачи «1» используется либо достаточ­но длительные отрезки синусоидального сигнала, либо периоди­ческая последовательность импульсов той же длительности. Применение импульсных последовательностей предпочтительнее. С помощью компьютерной обработки, применяя преобразование

Фурье, можно не только установить, имеется ли под шумом перио­дическая последовательность импульсов, но и определить частоту их следования. Затем, настраивая фильтр на данную частоту, нетруд­но осуществить накопление сигнала.

Удлинение каждой смысловой посылки приводит к увеличению общего времени поиска. Этого можно избежать, если прием ведет­ся одновременно на много антенн (с приемниками), разнесенных в пространстве душ декорреляции шумов. Образцы сигнала (точнее, смесь сигнала и шума), принятые различными антеннами, суммиру­ются, и при большом числе антенн сигнал на выходе превышает шум. Еще один путь накопления сигнала можно реализовать, пере­давая сигнал одновременно на многих частотах и, соответственно, принимая его на многих приемниках с последующим суммирова­нием. В этом случае разнос приемников по пространству не требу­ется. Наконец, шансы на установление контакта еще больше повы­шаются, когда на передаче осуществляется повторение сигналов как по времени, так и по частоте. В этом случае передающая система должна состоять из множества передатчиков и антенн, работающих на разных частотах и синхронно излучающих импульсы в одном заданном направлении. Петрович называет такую систему «энерге­тической пушкой» или «Космической Катюшей».

В свою очередь, цивилизация-получатель должна учитывать ожи­даемые характеристики сигнала и применять соответствующую ап­паратуру. Возможно, одна из причин того, что сигналы до сих пор не удалось обнаружить, считает — Петрович, состоит в том, что метод накопления при поиске не использовался или использовался неэф­фективно.

Возможность обнаружения сигнала ниже уровня шума позволя­ет создать схему построения галактической связи, где вместо остро­направленных антенн (для концентрации энергии в заданном на­правлении) используются мало направленные (или даже всенаправ- ленные) антенны. Это резко снижает мощность сигнала на приеме, но зато позволяет охватить сразу много потенциальных абонентов и тем увеличивает вероятность установления связи. Снижение мощ­ности сигнала на приеме компенсируется увеличением его энергии за счет увеличения длительности посылки «1» или «О», что эквива­лентно увеличению мощности сигнала на передаче или увеличению направленности передающей и приемной антенн.

Ряд новых идей, связанных с обнаружением радиоизлучения ВЦ, выдвинул А. В. Архипов из Харьковского радиоастрономического института (Украина). Так, он полагает, что для защиты астроинже — нерных сооружений от ионизирующего излучения своей звезды цивилизация может создать вокруг них искусственную магнитосфе­ру. Взаимодействие магнитосферы с межпланетной плазмой долж­но приводить к генерации нетеплового циклотронного радиоизлу­чения в диапазоне декаметровьгх волн. Обнаружение такого радио излучения могло бьг служить указанием на то, что мы имеем дело с искусственной магнитосферой. Проанализировав данные обзора неба на радиотелескопе УТР 2 и сравнив их с каталогом близких звезд, Архипов вьгделил источник GR 0752-01, совпадающий по координатам с одиночной звездой HD 64606 спектрального класса G8V, находящейся на расстоянии 19 пк от Солнца Его можно рас­сматривать в качестве возможного кандидата в SETI-объекты.

Еще одна стратегия поиска, предложенная Архиповым, связана с перехватом радиокоммуникаций зонда ВЦ, находящегося в Солнеч­ной системе. Поиск подобньгх зондов считается одним из признан­ных направлений SETI. При этом обьгчно рассматривается поиск информационных сигналов зонда, адресованных нашей цивилиза­ции. Архипов рассмотрел более реалистическую задачу — перехват радиоизлучения, связанного с радиолокацией окружающего про­странства или посылкой информационньгх сигналов, адресован­ных родительской цивилизации. Выполненный им анализ показь; вае г, что перехват можно считатг. практически осуществимым, если используется всенаправленная система обнаружения типа «Обзор» или «Аргус», и если зонд находится в пределах системы Земля-Луна.

7.4.6. Поиск артефактов. Помимо поисков радиоизлучения, Архипов развивает «нетрадиционную» стратегию поиска ВЦ, свя занную с обнаружением артефактов на Земле и Луне. Он проанали зировал условия попадания и хранения чужих артефактов на Земле и Луне и пришел к вьгводу, что их можно обнаружить. Задача раз­бивается на две части, два самостоятельных направления. Первое связано с возможными исследовательскими миссиями ВЦ в Сол­нечной системе, втопое — с обнаружением отходов их космической деятельности, не зависящей от каких бы то ни было проектов поис­ка иной жизни. Наилучшие условия для поиска артефактов перво­го типа реализуются на Луне. Подробно изучив процессы перемс щения и захоронения артефактов на лунной поверхности под дей­ствием метеоритной бомбардировки, Архипов не только показал принципиальную возможность их обнаружения, но и сформулиро­вал принципы лунной археологии, что может предс тавлять интерес не только для SETI, но и для проектов освоения Луны. Он выделил наиболее перспективные районы для археологической разведки Луны и некоторые типы формаций на ее поверхности, нуждающи­еся в археологическом исследовании. Архипов описал также ряд феноменов на Луне, интересных с точки зрения SETI, в гом числе «быстродействующие образования» на лунном диске, наблюдавши­еся за последние два столетия.

Второе направление связано с проблемой «космического мусо­ра». Архипов показал, что значительная доля «мусора», связанно го с космической деятельностью цивилизации, — от 3% до 15% — выбрасывается в межзвездную среду и может попадать в област ь оби­тания другой цивилизации.

Он оценил частоту попадания чужих артефактов на границу зем­ной атмосферы, вероятность их «выживания» при прохождении через атмосферу и пришел к выводу, что они могут достигать по­верхности Земли. В связи с этим Архипов обращает внимание на необходимость исследования так называемых «псевдометеоритов» и «ископаемых артефактов», что, конечно, имеет важное значение, какова бы ни ск? залась природа этих явлений.

Возможность загрязнения Земли (и других планетных систем) отходами космической деятельности ВЦ позволяет по-новому рас­смотреть проблему панспермии (перенос жизни с планеты на пла­нету). Благодаря утечке «мусора» вокруг каждой «техногенной» звез­ды существует так называемая «нестерильная зона». Вследствие дви­жения Солнечной системы в Галактике она пересекает нестерильные зоны различны:: звезд, при этом нестерильные артефакты попада­ют в земную атмосферу и могут достигать поверхности Земли. При чем определенная доля микроорганизмов выживает при торможе­нии в атмосфере, что и приводит к инфицированию планеты То же самое будет иметь место для других планетных систем. По оцен­кам Архипова, для инфицирования земноподобной планеты дос­таточно, чтобы темп производства космического мусора составлял 0,7 % от темпа производства его нашей цивилизацией. При этом порядка 10s звезд могли бы инфицироват ь Землю за время ее суще — < твования. Этот результат имеет важное, принципиальное значение, но следуе т иметь в виду, что он справедлив при условии, если совре менный путь развития нашей цивилизации типичен для других ци­вилизаций Галактики. Можно думать, что земная цивилизация (если она сохранится) освоит со временем безотходные технологии, и производство космического мусора будет сведено практически к нулю. Тем не менее, результат Архипова представляет несомненный интерес.

Все эти исследования, выполненные в основном в 1990-е годы, Архипов опубликовал в многочисленных статьях, как в русскоязыч­ных, так и в зарубежных журналах. Обобщение их содержится в его кандидатской диссертации «Новые подходы к проблеме поиска вне­земных цивилизаций» (Киев, 1998), а в популярном изложении с ними можно познакомиться по его книге «Селент ы» (М., 1998).

Одним из видов артефакт можно считать радиоэхо с длитель­ными задержками. Р. Т. Файзуллин, математик из Омска, предло­жил принципиально новый подход к дешифровке задержек эха. Мы подроби з рассказивали об этом в § 1.13.

Наряду с продолжением экспериментальных работ и сопутству­ющих им исследований последнее десятилетие XX века характери­зовалось попытками переосмыслить основания проблемы SETI и некоторыми новыми идеями и подходами к проблеме.

7.4.7. Аксиоматика SETI. Учитывая трудности, с которыми стал­киваются исследователи SETI при попытках дать естественнонауч­ное (или философское) истолкование основных используемых по­нятий, С. Ф. Лихачев пошел по пути их аксиоматического введе­ния[281]. Например, жи шь он рассматривает как «неопреде гимое понятие», существующее в качестве некоторого свойства Вселенной. Затем, пользуясь аппаратом теории множеств, вводятся понятия «разумная жизнь», «сфера распространения j азума», «пространство поиска разумной жизни», «канал связи» между цивилизациями и «контакт». После определения понятий вво [ятся аксиомы SETI. Лихачев рассматривает три группы аксиом: аксиомы :уществования, аксиомы проявления и аксиомы контакта. Далее он анализирует основные параметры поиска и дает формулу для оценки вероятно­сти обнаружения chi нала в том или ином конкретном проекте SETI. В заключение формулируется «Глобальная стратегия SETI» и «Ло­кальная программа SETI», рассчитанная на 10-15 лет.

7.4.8. Последняя работа В. С. Троицкого: происхождение жизни во Вселенной; теория населенности Галактики. В 1995 г. в книге «Астрономия и современная к [ртана мира», изданной Ин статутом философии РАН, оп) бликована статья В. С. Троицкого «Внеземные цивилизации и опыт». Она вышла в свет уже после ухо­да Троицкого из жизни. В этой статье он обосновал ранее выдвину тые им идеи о чроисхож (ении жизни во Вселенной и теории насе­ленности Галактик]

Общепринятые представления о возникновении и развитии ци — вичизаций исходят из предположения, что цивилизации возникают непрерывно. Это вытекает из того факта, что во Вселенной проис­ходит непрерывное рождение звезд. Одни звезды заканчивают свою эволюцию, другие возникают вновь из межзвездной среды. В на­шей Галактике в год рождается порядка 10 звезд с планетными сис­темами. По мере того как на плане rax созревают необходимые ус­ловия, на них возникает жизнь и по прошествии миллиардов лет биологической эволюции появляются разумнь": существа и техно­логические цивилизации.

Троицкий отказался от представления о непрерывном проис­хождении жизни во Вселенной и предположил, что жизнь возника­ет однократно и одновременно во всей Все юнной, т. е. в узком ин­тервале времени ее жизни, на тех планетах, где к тому времени со­здались необходимые физико химические условия. Ни раньше, ни позже этого момента жизнь во Вселенной не возникает, хотя плане­ты с подходящими физико-химическими условиями продолжают образовываться. Обосновывая это предположение, Троицкий ссы­лается на то, что скачок от неживого к живому до сих пор остается непонятым и необъясненным. Еще более непонятно, почему мы должны счи гать, что такой скачок возможен всегда, независимо от стадии развития Вселенной. Скорее н; зборот — указывает Троиц кий — возникновение такой сложной формы организации, как жизнь, должно зависеть от фазы развития Вселенной. Например, можно предположить, что она возникает только при определенных свойствах пространства времени, при определенном значении ре­ликтового фона и т. д. Гипотеза непрерывного возникновения жиз­ни базируется на представлении о том, что жизнь связана только со структурой молекул, но, возможно, не меньшее значение имеет струк­тура пространства и времени, определяющаяся состоянием расши­ряющейся Вселенной. «Мы не удивляемся, — пишет Троицкий, — общепринятому положению, что материя во Вселенной, в извест­ной нам конкретной форме, не рождается непрерывно, а начала развиваться от элементарных частиц с момента «большого взрыва». Однако почему-то мы должны считать, что жизнь — самое сложное явление материального мира твори гея непрерывно по мере созда­ния подходящих материальных условий» (с. 242). Концепция од­нократного, мгновенного происхождения жизни на определенной стадии развития Вселенной не противоречит никаким известным физическим законам — подчеркивает Троиц: ;ий. Она, во всяком случае, не более произвольна, чем i ипотеза непрерывного проис­хождения Ж7 [ЗНИ.

Из гипотезы одновременного и однократного происхождения жизни mi >жно вывести важные следствия. Прежде всего из нее выте­кает, что жизнь всюду во Вселенной, как и на Земле, возникла около 4 млрд лет тому назад. Если сре даее время эволюции для всех циви­лизаций принять равным земному, т е. 4 млрд лет, то это означает, что цивилизации начинают возникать во Вселенной вблизи настоя­щего момента. В действительности, конечно, время эзолюции для разных цивилизаций различно. Поэтому существуют цивилизации разного возраста, как более молодые, так и более старые, чем наша. Но дисперсия возрастов в этом случае будет меньше, чем в предпо­ложении непрерывного происхождения жизни.

Дал^е, поскольку число мест (планет), где одновременно возник­ла жизнь, конечно, то и число циви газаций, которые развиваются на этих планетах, не превьгшает числа таких планет. При неограни­ченном времени жизни цивилизаций их число не растет неограни­ченно со временем, как в формуле Дрейка, а стрем лея к пределу, определяемому числом планет, на которых возникла жизнь. При конечном сроке жизни цивилизаций их число, согласно формуле Дрейка, остается постоянным и определяется временем жизни ци­вилизации. По формулам Троицкого при конечном сроке жизни цивилизаций их число со временем стремится к нулю, так как циви­лизации постепенно вымирают, а новьге уже не нарождаются. Та­ким образом, теория Троицкого приводит к совершенно другим закономерностям роста населения Галактики со временем. Пред­ставляется, что его гипотеза имеет большое общенаучное и фило­софское значение и она заслуживает серьезного внимания.

7.4.9. Семантическая Вселенная Лескова. В гл. 5 мы рассказы­вали о моделях космических цивилизаций, которые разрабагыва — лись JI. В. Лесковым. В 1990-е годы он предложил новый подход к проблеме в целом[282]. Отсутствие положительных результатов SETI приво, [пт, по мнению Лескова, к необходимое™ поиска альтерна­тивных решений. Не сворачивая ведущихся исследований, считает он, надо подумать о принципиально новых путях. В основе предла гаемого им подхода лежит представление о бинарной структуре Ми­роздания и о роли сознания как важнейшего фак ора Универсума.

Опираясь на работы известногс московского математика В. В. На — лимова о существовании семантического поля как определенного слоя реальное™, на работы Н. И Кобозева, теорию торсионных полей и другие новейшие достижения в теории физического вакуу ма, Лесков выдвигает бинарную модель Мироздания. В основе ее лежит представление о том, что Вселенная (Универсум) содержит два слоя реальности: мир материальных обьекгов и информацион­ное или семантическое поле. Физическим референтом ^носителем) семантическо] о поля, согласно Лескову, является определенная раз новидность вакуума, точнее вакуумно подобное состояние, кото­рое он назвал «мэоном» (что по гречески означает «вакуум»). Мэон мох;ет взаимодействовать с элементарными частицами вещества, уча­ствуя таким образом в актах энерго-информационного обмена. Сознание, носителем которого является мозг, выполняет функции оператора информации, или биокомпьютера, обеспечивая взаимо­связь с семантическим потенциалом мэона. Эту модель Лесков на­звал мэон биокомпьютерной концепцией или сокращенно МБК- концепцией. Согласно МБК — концепции, Вселенная, Универсум, представляет собой двустороннее единство. Одна «сторона» соот — ветствует трехмерному физическому миру, другая — семантическо­му пространству мэона.

МБ К-концепция позволяет указать принципиально новый канал связи между ВЦ, основанный на использовании мэона как носите­ля информационного потенциала. Преимущества этого канала оп­ределяются тем j что, во-первых, отпадает необходимость в значи тельных энергозатратах, во-гторых, отсутствует временной барьер, так как скорость пере 1ачи сигналов может на много порядков пре­вышать световую. Это не протаворечит теории относительности, ибо семантическое поле выходит за пределы области ее примени­мости. По мнению Лескова, центр тяжести исследований в области SETI будет смещаться из области электромагнитных излучений в новую область вакуумной технологии. Это не означает, подчерки­вает он, что надо свернуть работу на основе традиционных радио­астрономических методов. Но целесообразно, в рамках существую­щей программы SETI, развернуть исследования в новом направле­нии. Вакуумный раздел программы SETI, согласно Лескову, должен включать следующие вопросы: развитие информационных аспек­тов теории вакуума, включая проблему кодирования и декодирова­ния информации; взаимодействие вакуумного дальнодейсттия с алек- тромагни гным полем, исследование космического шумового фона и выделение надшумовой компоненты; исследование эффекта Ко­зырева и его следствий. Сюда следует также отнести исследование биологических и психофизиологических эффектов, обусловлен­ных свойствами вакуума, и установление их возможной связи с про­блемой SFTI. Новое направление программы SETI должно носить комплексный характер. Целесообразно включить в нее не только вопросы когерентной связи, но и теоретические исследования воз­можных сценариев эволюции космических цивилизаций.

Комментарии закрыты.