V roce 1961 vytvořil známý astronom Frank Drake vzorec pro odhad počtu mimozemských inteligencí (ETI), které by mohly existovat v naší galaxii. Tato rovnice, známá jako „Drakeova rovnice“, ukázala, že i podle nejkonzervativnějších odhadů byla naše galaxie pravděpodobně hostitelem alespoň několika pokročilých civilizací v daném okamžiku. Asi o deset let později NASA oficiálně zahájila vyhledávání programu mimozemského zpravodajství (SETI).
Tato snaha zaznamenala v posledních desetiletích hlavní infúze zájmu díky objevení tisíců extrasolárních planet. Vědci se také při řešení možnosti, že tam venku může existovat, spoléhají na sofistikované nástroje pro hledání prozrazujících indikátorů biologických procesů (aka. Biosignatury) a technologické činnosti (technosignatury), které by mohly naznačovat nejen život, ale i pokročilé inteligence.
Aby se vyřešil rostoucí zájem o tuto oblast, hostil NASA v září seminář NASA Technosignatures Workshop. Účelem tohoto workshopu bylo posoudit současný stav výzkumu technosignature, kde leží nejslibnější cesty a kde lze dosáhnout pokroku. Nedávno byla vydána zpráva z workshopu, která obsahovala všechna jejich zjištění a doporučení pro budoucnost této oblasti.
Tento seminář se objevil v důsledku zákona o rozpočtových prostředcích Kongresového domu, který byl schválen v dubnu 2018, přičemž NASA byla nařízena, aby začala podporovat vědecké vyhledávání technosignatů v rámci jejich většího hledání mimozemského života. Akce spojila vědce a vyšetřovatele zásad z různých oborů v lunárním a planetárním institutu (LPI) v Houstonu, zatímco mnoho dalších se účastnilo prostřednictvím Adobe Connect.
Během tří a půldenního workshopu proběhlo mnoho prezentací, které se zabývaly mnoha relevantními tématy. Jednalo se o různé typy technosignatů, rádiové vyhledávání mimozemské inteligence (SETI), SETI sluneční soustavy, megastruktur, těžbu dat a optické a blízké infračervené světlo (NIL). V souladu s návrhem zákona o rozpočtových prostředcích pro domácnosti byly výsledky semináře shrnuty do zprávy, která byla předložena 28. listopadu 2018.
Účel semináře byl nakonec čtyřikrát:
- Definujte aktuální stav pole technosignature. K jakým experimentům došlo? Co je nejmodernější pro detekci technosignature? Jaká omezení máme v současné době na technologických podpisech?
- Porozumět pokrokům, které se v oblasti technosignature blíží. Jaká aktiva jsou k dispozici a lze je použít při vyhledávání technických podpisů? Jaké plánované a financované projekty posílí nejmodernější stav v budoucích letech a jaká je povaha tohoto pokroku?
- Pochopit budoucí potenciál oboru technosignature. Jaké nové průzkumy, nové nástroje, vývoj technologií, nové algoritmy dolování dat, nová teorie a modelování atd. By byly důležité pro budoucí pokrok v této oblasti?
- Jakou roli mohou hrát partnerství NASA se soukromým sektorem a filantropickými organizacemi při zlepšování našeho porozumění v oblasti technosignodátů?
Zpráva začíná poskytnutím základních informací o honbě za technickými podpisy a nabídnutím definice termínu. Autoři za tímto účelem uvádějí Jill Tarterovou, jednoho z nejvýznamnějších vůdců v oblasti výzkumu SETI a osobu, která sama vytvořila tento termín. Kromě toho, že byla 35 let ředitelkou Centra pro výzkum SETI (součást institutu SETI), byla také projektovou vědkyní pro program SETI NASA, než byla zrušena v roce 1993.
Jak naznačila v článku z roku 2007 s názvem „Vývoj života ve vesmíru: jsme sami?“:
"Pokud najdeme technosignatury - důkaz o nějaké technologii, která modifikuje její prostředí způsobem, který je detekovatelný - pak nám bude umožněno odvodit existenci, alespoň v určitém okamžiku, inteligentních technologů." Stejně jako u biologických podpisů není možné vyčíslit všechny potenciální technologické podpisy technologie - jak jsme dosud nevíme, ale můžeme definovat systematické strategie vyhledávání pro ekvivalenty některých pozemských technologií 21. století. “
Jinými slovy, technosignatury jsou to, co bychom my lidé rozpoznali jako známky technologicky vyspělé činnosti. Nejznámějším příkladem jsou rádiové signály, které výzkumníci SETI strávili v posledních několika desetiletích hledáním. Existuje však mnoho dalších podpisů, které nebyly plně prozkoumány, a stále více je koncipováno.
Patří sem laserové emise, které by mohly být použity pro optickou komunikaci nebo jako prostředek pohonu; příznaky megastruktur, o nichž někteří věřili, byli příčinou záhadného stmívání Tabbyho hvězdy; nebo atmosféru plnou oxidu uhličitého, metanu, CFC a dalších známých znečišťujících látek (převzít stránku z naší vlastní knihy).
Pokud jde o hledání biologických podpisů, vědci jsou omezeni tím, že existuje pouze jedna planeta, o které víme, že podporuje život: Země. Výzvy však přesahují mnohem více a zahrnují otázky financování a. Jako Jason Wright - docent na PSU a Centrum pro exoplanety a obyvatelné světy (CEHW) a jeden z autorů zprávy - časopisu Space Magazine řekl e-mailem:
„Technické výzvy jsou mnohé. Jaké druhy technologických podpisů by mimozemské technologické druhy vytvořily? Které z nich jsou zjistitelné? Jak budeme vědět, jestli jsme ji našli? Pokud to najdeme, jak si můžeme být jisti, že je to známka technologie a ne něco nečekaného, ale přirozeného? “
V tomto ohledu jsou planety považovány za „potenciálně obyvatelné“ na základě toho, zda jsou „podobné Zemi“. Stejně tak je lov technosignodů omezen na technologie, o nichž víme, že jsou proveditelné. Existují však také některé klíčové rozdíly mezi technologickými a biologickými podpisy.
Jak vysvětlují, mnoho navrhovaných pokročilých technologií je buď „samosvítících“ (tj. Lasery nebo radiové vlny), nebo zahrnuje manipulaci s energií z jasných přírodních zdrojů (tj. Dyson Spheres a další megastruktury kolem hvězd). Existuje také možnost, že technosignatury budou široce distribuovány, protože dotyčný druh mohl rozšířit svou civilizaci na sousední hvězdné systémy a dokonce i galaxie.
Jak vysvětlil Wright, existuje mnoho typů technologických podpisů, z nichž nejčastěji vyhledávaným je rádiový signál:
„Mají mnoho výhod: jsou zjevně umělé, jsou jedním z nejlevnějších a nejjednodušších způsobů přenosu informací na velké vzdálenosti, nevyžadují od nás žádnou extrapolaci v technologii, abychom mohli generovat, a můžeme detekovat i docela slabé signály na mezihvězdné vzdálenosti. Dalšími běžnými technickými podpisy jsou lasery - buď pulzní nebo kontinuální paprsky - které mají mnoho stejných výhod. Oba technologické podpisy byly navrženy téměř před 50 lety a většina práce na technosignatech je zatím hledala. “
Pro každý z těchto podpisů je proto nutné stanovit horní meze, aby vědci přesně věděli co ne hledat. „Když něco hledáte a nenajdete, musíte pečlivě dokumentovat, jaké signály jste prokázaline existují, “řekl Wright. "Něco jako: žádné signály silnější než nějaká úroveň, v určitém čase, v určitém rozsahu určitých hvězd, užší než nějaká šířka pásma, v nějakém rozsahu frekvencí."
Zpráva pak řeší, jaké jsou horní limity detekce pro každou technosignaturu a jaká současná metoda a technologie existuje pro jejich vyhledávání. Abych to uvedl v perspektivě, citují ze studie 2005 a Chyba:
"Astro-fyzikové ... strávili celá desetiletí studiem a hledáním černých děr, než shromáždili dnešní přesvědčivé důkazy o tom, že existují." Totéž lze říci o hledání supravodičů o pokojové teplotě, rozpadu protonů, porušení zvláštní relativity nebo o tom Higgsově bosonu. Většina z nejdůležitějších a nejzajímavějších výzkumů v astronomii a fyzice se skutečně týká studia předmětů nebo jevů, jejichž existence nebyla prokázána - a ve skutečnosti se může ukázat, že neexistují. V tomto smyslu astrobiologie pouze konfrontuje to, co je v mnoha jejích sesterských vědách známá, dokonce běžná situace. “
Jinými slovy, budoucí pokrok v této oblasti bude spočívat ve vývoji způsobů, jak lovit možné technické podpisy, a určení, v jaké formě nelze tyto podpisy vyloučit jako přirozené jevy. Začnou tím, že zvažují rozsáhlou práci, která byla vykonána v oblasti radioastronomie.
Když to přijde přímo na to, lze říci, že pouze velmi úzkopásmový astronomický radiový zdroj má umělý původ, protože širokopásmové rádiové přenosy jsou běžnou událostí v naší galaxii. Výsledkem bylo, že výzkumníci SETI provedli průzkumy, které hledaly jak rádiové zdroje s kontinuální vlnou, tak i pulsní vlny, které nelze vysvětlit přírodními jevy.
Dobrým příkladem je slavný „WOW! Signal ”, který byl detekován 15. srpna 1977, astronomem Jerry R. Ehmanem pomocí rádiového dalekohledu Big Ear na Ohio State University. V průběhu průzkumu souhvězdí Střelce v blízkosti kulové hvězdokupy M55 zaznamenal dalekohled náhlý skok v rádiových přenosech.
Bohužel, několik následných průzkumů nedokázalo najít žádné další náznaky rádiových signálů z tohoto zdroje. Tento a další příklady charakterizují pečlivou a obtížnou práci, která přichází s hledáním technosignátů rádiových vln, která byla charakterizována jako hledání jehly v „Kosmickém kupce sena“.
Mezi příklady stávajících nástrojů a metod průzkumu patří Allen Telescope Array institutu SETI, observatoř Arecibo, dalekohled zelené banky Robert C. Byrd, dalekohled Parkes a velmi velká pole (VLA), projekt [chráněný e-mailem] a průlomový poslech . Ale vzhledem k tomu, že objem prostoru, který byl hledán pro kontinuální i pulzní rádiové vyhledávání, jsou současné horní meze pro signatury rádiových vln poměrně slabé.
Podobně musí být také optické signály a signály blízkého infračerveného světla (NIL) stlačeny z hlediska frekvence a času, aby byly považovány za umělé. Příklady zahrnují přístroj s blízkým infračerveným optickým SETI (NIROSETI), velmi energický radiační zobrazovací dalekohledový systém (VERITAS), průzkumník s širokoúhlým průzkumem objektů blízkého Země (NEOWISE) a spektrometr Echelle Keck / High Resolution ( RODINY).
Pokud jde o hledání megastruktur (například Dyson Spheres), astronomové se zaměřují na odpadní teplo hvězd a poklesů jejich jasnosti (zatemnění). V případě prvního z nich byly provedeny průzkumy, které hledaly nadměrnou infračervenou energii přicházející od blízkých hvězd. To lze považovat za známku toho, že hvězdné světlo je zachyceno technologií (jako jsou solární panely).
V souladu se zákony termodynamiky bude část této energie vyzařována jako „odpadní“ teplo. V případě posledně jmenovaných byly zatemnění zkoumány pomocí údajů z EU Kepler a K2 mise s cílem zjistit, zda by mohly naznačovat přítomnost masivních oběžných struktur - stejným způsobem, jakým byly použity k potvrzení planetárních tranzitů a existence exoplanet.
Podobně byly provedeny průzkumy dalších galaxií pomocí průzkumu širokoúhlého infračerveného průzkumu (WISE) a dvoumikronového průzkumu všech nebe (2MASS), aby se hledaly známky zatemnění. Další probíhající průzkumy jsou prováděny pomocí infračerveného astronomického satelitu (IRAS) a zdrojů mizejícího a objevujícího se během století pozorování (VASCO).
Zpráva se také zabývá technickými podpisy, které mohou existovat v naší vlastní sluneční soustavě. Zde je uveden případ ‘Oumuamua. Podle nedávných studií je možné, že tento objekt je ve skutečnosti mimozemskou sondou a že v Sluneční soustavě by mohly existovat tisíce takových objektů (některé z nich by mohly být studovány v blízké budoucnosti).
Existují dokonce pokusy najít důkazy o minulých civilizacích zde na Zemi, i když chemické a průmyslové technosignatury, podobné tomu, jak by tyto ukazatele na extrasolární planetě mohly být považovány za důkaz pokročilé civilizace.
Další možností je existence mimozemských artefaktů založených na vesmíru nebo „lahvových zpráv“. Mohly by mít podobu kosmické lodi, která obsahuje zprávy podobné „Pionýrskému plakátu“ Průkopník 10 a 11 mise nebo „zlatý rekord“ Voyager 1 a 2 mise.
Nakonec se horní hranice těchto technosignatářů liší a žádné pokusy o jejich nalezení zatím nebyly úspěšné. Jak však dále poznamenávají, existují značné příležitosti pro budoucí detekci technosignature díky vývoji nástrojů příští generace, zdokonalených metod vyhledávání a lukrativních partnerství.
To umožní větší citlivost při hledání příkladů komunikační technologie a také známek chemických a průmyslových podpisů díky schopnosti přímo zobrazovat exoplanety.
Příklady zahrnují pozemní přístroje, jako je Extremely Large Telescope (ELT), Large Synoptic Survey Telescope (LSST) a Giant Magellan Telescope (GMT). Existují také existující vesmírné nástroje, včetně nedávno odešel Kepler mise (jejíž data stále vedou k cenným objevům), Gaia mise a Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS).
Mezi vesmírné projekty, které se v současné době vyvíjejí, patří James Webb Space Telescope (JWST), Širokouhlý infračervený průzkumný dalekohled (WFIRST) a PLAnetární tranzity a oscilace hvězd (PLATO) mise. Očekává se, že tyto nástroje společně s vylepšeným softwarem a metodami sdílení dat přinesou nové a vzrušující výsledky v nepříliš vzdálené budoucnosti.
Ale jak Wright shrnul, věc, která udělá největší rozdíl, je spousta času a trpělivosti:
„SETI (nebo, pokud se vám líbí, hledají technické podpisy), je SETI (nebo, pokud se vám líbí), v mnoha ohledech stále v plenkách. Ve srovnání s hledáním jiných věcí (temná hmota, černé díry, mikrobiální život atd.) Se příliš nehledalo kvůli historickému nedostatku financování; nebylo ani tolik kvantitativní, základní práce o tom, jaké technické podpisy hledat! Většina práce dosud byla přemýšlením o tom, jakou práci by udělali, kdyby měli finanční prostředky. Doufejme, že brzy budeme moci tyto nápady uvést do praxe! “
Po půlstoletí, hledání mimozemské inteligence stále nenašlo žádný důkaz inteligentního života za naší sluneční soustavou - tj. Fermiho slavná otázka „Kde jsou všichni?“, Stále platí. Ale to je dobrá věc na Fermi Paradoxu, musíte to vyřešit jen jednou. Vše, co lidstvo potřebuje, je najít jediný příklad a na konečně zodpovězenou otázku „Jsme sami?“ Na stejnou časově váženou otázku.
Závěrečnou zprávu nazvanou „NASA a Hledání technosignodií“ sestavili Jason Wright a Dawn Gelino - docent na PSU a Centrum pro exoplanety a obyvatelné světy (CEHW) a výzkumný pracovník v NASA Exoplanet Science Institute (NExScI). , resp.
