Одиноки ли мы во Вселенной? Если нет — должно ли это взволновать нас или даже напугать? Эти вопросы такие же старые, как и мифы, отождествляющие небесные тела с богами. В 1686 году Бернар Ле Бовье де Фонтенель, секретарь Французской Академии наук, опубликовал книгу «Беседы о множественности миров». В книге автор приходит к выводу, что при виде столь густонаселенной Земли было бы странно полагать, что прочие планеты абсолютно пусты. Де Фонтенель предположил, что возможно однажды жители иных миров попробуют выйти на связь или посетят Землю, используя некую форму полета.
С тех пор во все последующие эпохи появлялись размышления о контактах с внеземным разумом, и каждый раз фантазии были связаны с передовыми технологиями своего времени. В 1818 году немецкий математик Карл Фридрих Гаусс предложил связываться с внеземным разумом при помощи модификации изготовленного им прибора — гелиотропа.
Зеркала предполагалось использовать для отправки закодированных сигналов посредством отраженного солнечного света. С появлением стабильных источников электрического света французский изобретатель Шарль Крос задумался об использовании электрических ламп для передачи сообщений на Венеру или Марс. В 1900 Никола Тесла написал, что с открытием радиоволн межпланетная связь стала вполне возможной. Годом позже он сообщил, что обнаружил сигналы, которые можно истолковать как послания с другой планеты.
После этого исследования надолго прекратились. Хотя новые технологии возникали и развивались все быстрее, самым популярным средством для охоты на пришельцев оставались радиоволны. Даже через сто лет после Теслы антенны исследователей, вовлеченных в поиск внеземной жизни ( проект SETI), продолжали сканировать небеса в поисках радиосообщений из других миров. Почти все эти усилия, не считая нескольких случаев «ложной тревоги», ни к чему не привели.
SETI — продукт мировоззрения 1950-х, когда физики планировали отправку ракет к планетам солнечной системы, а астрономы анализировали радиоизлучение, испускаемое космическими объектами. Примерно в это время Фрэнк Дрэйк, астроном из Национальной Радиоастрономической обсерватории(NRAO) в Западной Вирджинии, задумался — а ведь инопланетяне могут не только вглядываться в окружающий космос, но и выходить на связь. Эти потенциальные радиосигналы, по мнению Дрэйка, можно было бы обнаружить при помощи находящейся в распоряжении NRAO радиоантенны диаметром почти в 30 метров.
Проект «Озма», запущенный Дрэйком в 1960-м — первая в истории попытка научного сообщества найти внеземную жизнь при помощи того самого 30-метрового радиотелескопа. Проект сразу привлек внимание как в академической среде, так и в прессе. Годом позже Дрэйк организовал первую встречу SETI (Search for extraterrestrial intelligence), где больше десятка ведущих ученых обсудили перспективы расширения и развития этого направления исследований.
В числе собравшихся была Джилл Тартер, в дальнейшем вовлеченная в High Resolution Microwave Survey — крупнейший проект SETI по поиску сигналов от внеземного разума под эгидой NASA. На проект, стартовавший в 1992 году, возлагались большие надежды как со стороны SETI, так и NASA. Но через год Сенат, при активном участии сенатора от Невады Ричарда Брайана, лишил проект финансирования, сочтя пустой тратой денег. NASA было запрещено финансировать любые дальнейшие исследования в этом направлении.
Последовала очередная гигантская пауза в исследованиях. Тем временем пара швейцарских астрономов уже закладывала основы возрождения SETI. В 1995 году в Женевской обсерватории Мишель Майор и Дидье Кело открыли 51 Пегаса b, первую экзопланету (планету земного типа вне пределов Солнечной системы), вращающуюся вокруг солнцеподобной звезды 51 Пегаса. В последующие годы количество открытых экзопланет превысило 4000.
С наступлением «экзопланетного бума» размышления о внеземном разуме из философской абстракции стали предметом сугубо научных, эмпирических исследований. Для описания физико-химических доказательств, позволяющих предположить наличие жизни в других мирах, возник термин «биосигнатура».
Земные растения и микроорганизмы в результате фотосинтеза производят кислород. В то же время другие микроорганизмы, поглощая органические соединения, выделяют метан. В силу активного взаимодействия кислорода и метана, последний достаточно быстро исчез бы из богатой кислородом атмосферы, если бы жизнедеятельность определенных простейших животных не способствовала восполнению его запасов. Таким образом, одновременное обнаружение на отдаленной экзопланете значительных концентраций кислорода и метана можно было бы счесть веским доказательством жизни — биосигнатурой.
Уже упомянутая Джилл Тартер, астроном и энтузиаст поиска внеземной жизни, быстро осознала важность биосигнатур для проекта SETI. Тартер предположила, что в качестве доказательств существования цивилизации на экзопланетах можно использовать техносигнатуры (они же — техномаркеры).
Речь о косвенных признаках инопланетных технологий, оказывающих влияние на атмосферу в масштабах, позволяющих обнаружить их с Земли. Возьмем для примера нашу планету. Человечество ежеминутно изменяет Землю миллионом разных способов. Днем заводы и транспорт испускают тепло и загрязняют воздух, ночью Земля начинает сиять от света городов. Мы не в состоянии это изменить, так же как бактерии не способны перестать испускать в атмосферу метан — это часть нашей жизни. Следует ожидать, что развитая внеземная цивилизация неизбежно изменит свою планету, последствия чего мы и сможем заметить в виде техносигнатур.
Прорывной момент в истории SETI наступил в 2018, когда NASA организовала семинар по вопросу техносигнатур в техасском Хьюстоне. Встреча привлекла не только энтузиастов поиска внеземной жизни, но и ученых из других сфер. Среди них был астрофизик Адам Франк из Рочестерского университета. Франк строил компьютерные модели эволюции звезд и никогда не воспринимал SETI всерьез. Но вопрос о техносигнатурах его заинтересовал.
Семинар стал многообещающим событием для SETI. Открытие экзопланет не только подогрело научный интерес NASA к продолжению «охоты за пришелицами», но и дало основания для выделения грантов после четвертьвекового перерыва.
В начале 90-х еще можно было подшучивать над SETI как над бессмысленным поиском зеленых человечков. Но времена изменились. Исследования в области биосигнатур — серьезная программа обнаружения спектроскопических следов определенных химических соединений на экзопланетах. Неоспоримая научность (в глазах государства) метода, связанного с поиском биосигнатур, подстегнула субсидирование на исследования техносигнатур.
Два десятилетия исследования экзопланет, прошедшие с открытия первой из них в 1995 году, показали: поиск техносигнатур — сложная, но выполнимая задача. Некоторые экзопланеты, двигаясь по своим орбитам, с точки зрения земных наблюдателей проходят непосредственно напротив собственных звезд. В этот момент свет звезды проходит через планетную атмосферу и часть излучения поглощают атмосферные газы, позволяя определить химический состав атмосферы.
Наблюдая эти эффекты, исследователи смогли обнаружить ватмосфере ряда экзопланет натрий, воду, двуокись углерода, кислород и метан. Вещества искусственного происхождения обнаружить сложнее, чем природные соединения, но методы абсолютно идентичны.
В 2020 Адам Франк и группа его коллег получили первый грант NASA на исследование техносигнатур. Основываясь на более ранней работе Абрахама Лейба (Avi Loeb), ученые сосредоточились на таких признаках потенциальных цивилизаций, как производство энергии и промышленность. В качестве важнейших предметов поиска были выбраны солнечные панели и хлорфторуглероды (CFC).
Предполагается, что если инопланетяне хотят преобразовать свет звезды в энергию без выделения вредных веществ, то логичный способ — солнечные панели. Если они полностью покроют планету солнечными батареями, ее внешний вид значительно изменится. А поскольку свет, отраженный от батарей, отличается от света, преломленного поверхностью озер или скалистой равниной, эти изменения станут искомым техномаркером.
Хлорфторуглероды, хотя и выглядят специфичными именно для человеческой цивилизации, кажутся многообещающей отправной точкой в исследовании техномаркеров — продуктов индустриальной цивилизации. Хлорфторуглероды — группа соединений, применяемых в качестве растворителей, хладагентов, пенообразователей и аэрозольных пропеллентов.
Здесь есть одно но. Хлорфторуглероды вредят озоновому слою и их постепенно перестают применять на Земле. Так что было бы странно предположить, что высокоразвитая цивилизация будет бездумно применять их, загрязняя свой родной мир. Но ведь не обязательно, что разумным видам из других миров вообще нужен озоновый слой. Возможно, они обитают под землей, или переместили промышленные предприятия на необитаемую индустриальную планету. Хлорфторуглеводороды вызывают дополнительный интерес — они не встречаются в природе вне пределов техногенной среды. Возможно, это поможет обнаружить их даже в небольшой концентрации.
Но инопланетные технологии могут иметь так много форм, что для человеческого разума сложно даже вообразить все возможные варианты. Лучшее, что мы можем сделать — начать поиски с того, в чем разбираемся и двигаться дальше со всей доступной изобретательностью.
Не следует ограничивать поиск техносигнатур признаками атмосферного загрязнения. Поскольку искусственное освещение и свет звёзд отличаются длинами волн, в будущем телескопы, возможно, смогут улавливать ночную иллюминацию инопланетных городов.
Кроме того, любые процессы, протекающие с использованием энергии (получают ли ее от сжигания угля или от преобразования света звезды в солнечных батареях), сопряжены с выделением тепла. Таким образом, сканируя космические тела на предмет высокого уровня теплового излучения, можно было бы находить индустриальные регионы экзопланет и целые промышленные миры. К сожалению, подобные техномаркеры обнаружить еще сложнее, чем солнечные батареи или хлорфторуглероды, если только далекие цивилизации не выделяют тепловую и световую энергию в масштабах, находящихся далеко за пределами наших собственных возможностей.
А почему бы им не находится вне пределов нашего разумения? Если и мы сами в определенной степени вырвались из оков природных ограничений, можно лишь догадываться, какими технологиями на уровне целой планеты или даже звездной системы могут обладать высокоразвитые внеземные цивилизации.
Джейсон Райт из университета Пенсильвании, ведущий специалист SETI, изложил свою позицию о том, что однажды мы можем обнаружить как физико-химические, так и механические техносигнатуры вроде сферы Дайсона, покрывающей поверхность целой звезды для захвата всей ее энергии. При таком удачном стечении обстоятельств мы сможем наблюдать не косвенные признаки внеземных технологий, а сами эти технологии непосредственно: испускаемое звездой излучение, наблюдаемое с Земли, может на глазах начать становиться более тусклым, а после завершения строительства свет исчезнет вовсе, оставив для наблюдения лишь выделяемое устройством тепловое излучение.
Шесть лет назад ученым уже показалось, что именно такой объект они и нашли. Табетта Бояджан, астроном из университета Луизианы, обнаружила так называемую переменную звезду, которая вела себя нестандартным образом. Даже наиболее здравомыслящие коллеги Бояджан, глядя на изменение излучения звезды, не решались полностью исключить наличие вокруг нее инопланетной мегаконструкции — таким неожиданно быстрым было снижение интенсивности испускаемого звездой излучения.
И все же в последнее время астрономическое сообщество склоняется к более приземленным теориям для объяснения наблюдаемого явления: прохождением мимо звезды облака пыли или астероидов, оставшихся после разрушения одной из ближайших планет. Спорная ситуация вокруг звезды Табби (KIC 8462852, реже звезда Бояджян) помогла привлечь дополнительное внимание к поиску и исследованию техносигнатур.
Вопрос научной строгости и ответственности становится особенно актуальным при построении гипотез о возможности обнаружения в Солнечной системе исследовательского оборудования внеземных цивилизаций. Речь не о параноидальном сканировании солнечной системы на предмет притаившихся летающих тарелок. Полагать, что создания, способные к межзвездным путешествиям, стали бы сновать вокруг Земли именно в этот самый момент всей 4,5-миллиардной истории нашей планеты, играя в прятки со спецслужбами, словно толпа скучающих подростков — максимально близорукий, антропоцентричный и эгоистический стиль мышления.
Инопланетные технологии, которые можно было бы обнаружить в Солнечной системе, вполне могут насчитывать миллионы лет истории. Возможно, это могут быть автоматические исследовательские модули или просто космический мусор, вроде остатков миссии «Аполлон» на Луне.
Поиски обломков инопланетных устройств на Земле — с большой вероятностью пустая трата времени, учитывая значительную геологическую активность, разрушительное воздействие атмосферы и живой природы. Лучше уж начать поиск с Луны, на поверхности которой любые детали оборудования пролежат в нетронутом виде целую вечность. Удобное место для размещения и длительного пребывания исследовательских зондов – пояс астероидов.
Искусственный объект можно отличить от окружения по цвету и составу, более низкой плотности в сравнении с типичным астероидом, за счет чего он будет гораздо сильнее смещаться со своей орбиты под действием солнечного ветра. В 2023 году в Чили будет запущена обсерватория имени Веры Рубин, которая начнет масштабное исследование малых небесных тел Солнечной системы. В связи с этим Джейсон Райт стремится создать систему, которая позволит помечать каждый объект, вызывающий подозрение как потенциальная техносигнатура, заслуживающая пристального исследования.
Однако открытость и доступность звездных систем с экзопланетами к проверке их на био- и техносигнатуры работает в обе стороны. Если мы можем обнаружить признаки наличия жизни или даже высокоразвитой цивилизации в дальнем космосе вне зависимости от чьего-либо желания быть обнаруженным, то с противоположной стороны могут заметить и нас, вместе с нашей двуокисью углерода, грязной атмосферой и хлорфторуглеродами.
Научно-фантастические романы наполнены предостережениями относительно передачи информации о нашем местоположении другим разумным жителям космоса, способным причинить нам вред. Это центральная тема в романах Лю Цысиня. Кажется странным, что никто из энтузиастов SETI или METI не принимает во внимание концепцию Темного Леса, согласно которой парадокс Ферми объясняется тем, что развитые галактические цивилизации намеренно таятся и молчат, опасаясь, что их уничтожат или завоюют собственные соседи — никто не может быть уверен в чужих добрых намерениях.
Доказательством истинности этой концепции служит вся человеческая история. Существа одного биологического вида, но разных культур и языков на Земле почти никогда не находили общей язык при первой встрече. Часто все заканчивалось захватом, войной, порабощением или истреблением более слабых и доверчивых.
Скепсис фантастов традиционно разделяют многие ученые вроде Стивена Хокинга, который сохранял по этому вопросу непримиримую позицию. Другие, как Дуглас Вакоч, психолог и астробиолог из института SETI, полагают, что такой подход основан скорее на страхе, чем на логике. Он считает, что скрываться бесполезно, ведь все, кто хотел, о нас и без того уже знают.
Вакоч и его единомышленники из организации METI (Messaging Extraterrestrial Intelligence) выступают за то, чтобы начать посылать потенциальным адресатам осмысленные сообщения, а не случайную информацию о себе. Согласно нашему же методу поиска техносигнатур, наши собственные техномаркеры уже давно в распоряжении вероятных наблюдателей на любой из видимых нами экзопланет, и до сих пор ничего дурного не случилось.
Если избавиться от страха начать разговор, то мы сразу сможем перейти к богатому и удивительному выбору того, о чем мы, в действительности, хотим поговорить. До сих пор сделано не так много попыток отправки межзвездных сообщений. Наиболее известная — сообщение, которое составили пионер SETI Фрэнк Дрэйк и Карл Саган. В 1974 оно отправлено прямиком к звездному скоплению M13. Передача содержит закодированное изображение ДНК, фигуры человека и радиотелескопа, использованного для отправки послания.
Дрэйк предпринял искреннюю попытку мыслить вселенски масштабно, но не смог избежать вполне определенных предположений относительно того, как адресат воспринимает реальность. В то же время, если только представить себе существ, коммуникация между которыми происходит, скажем, посредством запахов, их ощущение времени и восприятие окружающего мира будут меньше всего напоминать наши.
Еще один недостаток послания 1974 года — Дрэйк не объяснил, почему получатель обязательно должен ответить на сообщение. Любая инопланетная цивилизация, с которой мы вступим в контакт, может быть гораздо старше нашей собственной. Кроме того, весьма вероятно, что она так же будет гораздо более развита технологически, чем человечество.
Дуглас Вакоч и его сторонники из METI задаются вопросом о том, что может привлечь расу из иного мира к контакту с нами? Ведь нам буквально будет нечего им предложить. Разве что мы можем послужить живым напоминанием о их собственном прошлом или иллюстрацией того, в каком направлении могут развиваться отличные от них разумные виды. В этом случае они ответят лишь из жалости, или (что вероятнее) не ответят вовсе.
Отсутствие мотивации к контакту — еще одно объяснение парадокса Ферми. Конечно, есть вероятность, что никаких разумных видов за пределами Земли не существует. Но возможно, у них просто нет причин проявлять к нам интерес. Рональд Бросвелл из Стэндфордского университета назвал проект SETI попыткой вступить в галактический клуб. Но в любой приличный клуб принимают только по приглашению, после чего требуется регулярно платить членские взносы. В этом случае единственный способ привлечь к себе внимание — продолжать развиваться как цивилизация, чтобы однажды наши техносигнатуры стали красноречивее всяких слов.