Добавить в корзинуПозвонить
Найти в Дзене
Записки Айтишника

Как работает проект по поиску инопланетян SETI

Если во Вселенной существует другая разумная цивилизация, она должна оставлять технологические следы — радиопередачи, лазерные вспышки или гигантские инженерные сооружения. Эти отпечатки называют «техносигнатурами», и именно их ищет проект SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence). Уже больше полувека ученые вслушиваются в космический эфир, пытаясь уловить голос иной цивилизации. SETI не запускает ракеты к звездам и не ждет визита пришельцев — это пассивное, терпеливое прослушивание, требующее колоссальных вычислительных мощностей и передовых технологий. В 1959 году физики Филип Моррисон и Джузеппе Коккони опубликовали в журнале Nature статью, ставшую фундаментом SETI. Они провели мысленный эксперимент: взяли мощный радиопередатчик и приемную антенну и начали разводить их в стороны. Результат поразил — даже с технологиями 1950-х годов радиосвязь была бы возможна на расстояниях в несколько световых лет. Значит, рассудили ученые, другие цивилизации тоже могут использовать радиоволн

Если во Вселенной существует другая разумная цивилизация, она должна оставлять технологические следы — радиопередачи, лазерные вспышки или гигантские инженерные сооружения. Эти отпечатки называют «техносигнатурами», и именно их ищет проект SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence). Уже больше полувека ученые вслушиваются в космический эфир, пытаясь уловить голос иной цивилизации. SETI не запускает ракеты к звездам и не ждет визита пришельцев — это пассивное, терпеливое прослушивание, требующее колоссальных вычислительных мощностей и передовых технологий.

Телескоп в Пуэрто-Рико
Телескоп в Пуэрто-Рико

В 1959 году физики Филип Моррисон и Джузеппе Коккони опубликовали в журнале Nature статью, ставшую фундаментом SETI. Они провели мысленный эксперимент: взяли мощный радиопередатчик и приемную антенну и начали разводить их в стороны. Результат поразил — даже с технологиями 1950-х годов радиосвязь была бы возможна на расстояниях в несколько световых лет. Значит, рассудили ученые, другие цивилизации тоже могут использовать радиоволны для общения. Они предположили, что любой разум должен знать о линии водорода — частоте 1420 мегагерц, на которой излучает самый распространенный элемент Вселенной. Этот ориентир стал естественным маяком для поиска.

Первым проверил гипотезу астроном Фрэнк Дрейк. В 1960 году он направил 26-метровую антенну обсерватории Грин-Бэнк на две звезды, похожие на Солнце, — Тау Кита и Эпсилон Эридана. Две недели Дрейк вслушивался в эфир на частоте водорода, но услышал лишь помехи от самолетов. Результат оказался нулевым, но эксперимент «Проект Озма» стал точкой отсчета для всей науки SETI.

Главное орудие SETI — радиотелескопы, способные улавливать слабейшие сигналы из космоса. Классические гиганты вроде 305-метрового телескопа Аресибо использовались для поиска, но ученым приходилось выкраивать время для SETI среди других наблюдений — не больше нескольких процентов от общего времени работы.

Все изменилось с появлением Allen Telescope Array (ATA) в Калифорнии — первой обсерватории, спроектированной специально для SETI. Система из 42 шестиметровых антенн может работать круглосуточно и одновременно наблюдать десятки звезд, ускоряя поиск в сотни раз. ATA охватывает диапазон от 1 до 14 гигагерц, включая «водяной омут» между линиями водорода и гидроксила — область, где удобно вести межзвездные переговоры.

SETI также использует оптические телескопы для поиска коротких лазерных импульсов. Развитая цивилизация могла бы применять мощные лазеры как маяки, и такие вспышки практически невозможно спутать с природными явлениями.

Авторство: Д.Ильин: vectorization, translation. NASA report SP-419 SETI: The Search for Extraterrestrial Intelligence by Philip Morrison, John Billingham, John Wolfe, CC0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=94457385
Авторство: Д.Ильин: vectorization, translation. NASA report SP-419 SETI: The Search for Extraterrestrial Intelligence by Philip Morrison, John Billingham, John Wolfe, CC0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=94457385

15 августа 1977 года радиотелескоп «Большое ухо» Университета Огайо зафиксировал мощнейший сигнал. Астроном Джерри Эйман, просматривая распечатки, увидел последовательность «6EQUJ5», где буква «U» означала интенсивность в 30 раз выше шума. Он обвел данные и написал «Wow!».

Сигнал длился ровно 72 секунды — время, за которое телескоп мог наблюдать одну точку неба. Интенсивность плавно нарастала и спадала, как и положено сигналу от проходящего источника. Частота была близка к линии водорода — 1420 мегагерц. Источник находился в созвездии Стрельца, но точное положение определить не удалось.

Авторство: Credit: Big Ear Radio Observatory and North American AstroPhysical Observatory (NAAPO).. http://www.bigear.org/Wow30th/wow30th.htm, Общественное достояние, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=4568335
Авторство: Credit: Big Ear Radio Observatory and North American AstroPhysical Observatory (NAAPO).. http://www.bigear.org/Wow30th/wow30th.htm, Общественное достояние, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=4568335

С тех пор провели более ста поисков в этой области — сигнал больше не повторялся. Выдвигались гипотезы: отражение от космического мусора, межзвездная сцинтилляция, неизвестное астрофизическое явление. В 2022 году нашли три солнцеподобные звезды в районе источника, но наблюдения мощнейшими телескопами не дали результата. Сигнал Wow! остается одной из главных загадок SETI.

В 1999 году Калифорнийский университет запустил SETI@home — проект, использовавший мощности обычных домашних компьютеров. Вместо строительства суперкомпьютеров ученые разбивали данные с телескопа Аресибо на пакеты и рассылали добровольцам. Программа-заставка в фоновом режиме анализировала сигналы, корректируя доплеровский сдвиг и выискивая узкополосные всплески.

За два десятилетия к проекту присоединились более 5 миллионов человек из 226 стран. Их объединенная мощность достигала 10 в 15-й степени операций в секунду. SETI@home зафиксировал около 10 миллиардов детектов — кратковременных всплесков мощности. Большинство отсеяли как шум или земные помехи от спутников и радаров. После многоступенчатой фильтрации осталось около сотни кандидатов, но ни один не прошел проверку на повторяемость — ключевое условие для внеземного сигнала. Сегодня их проверяет китайский телескоп FAST, но подтверждений пока нет. Архив SETI@home также использовали для создания карт галактического водорода.

В 2015 году стартовал Breakthrough Listen — самая масштабная программа поиска техносигнатур. Она использует сеть крупнейших телескопов: Green Bank в США, Паркс в Австралии, FAST в Китае, МеерКат в ЮАР. Цель — обследовать миллион ближайших звезд и центр Галактики.

Главное отличие — широкое применение искусственного интеллекта. Системы от NVIDIA обрабатывают данные в реальном времени без потери качества. В 2022 году студенческая команда опубликовала в Nature Astronomy статью о новых сигналах, найденных машинным обучением. ИИ распознает паттерны, недоступные заранее заданным алгоритмам.

Стратегии расширяются: ищут не только узкополосные сигналы, но и широкополосные импульсы. Методика «SETI-эллипсоид» использует вспышки сверхновых как сигнал к синхронизации — развитая цивилизация может начать трансляцию, заметив такое событие. Зная расстояния до звезд, ученые вычисляют момент прибытия сигнала на Землю.

SETI не ограничивается радио и лазерами. Концепция сферы Дайсона описывает гигантскую конструкцию вокруг звезды, собирающую всю ее энергию. Такая мегаструктура переизлучает тепло в инфракрасном диапазоне, создавая избыток, который можно засечь. Исследования загадочной звезды Boyajian's star показали перспективность поиска аномалий в кривых блеска.

Теоретики идут дальше: сверхразвитая цивилизация могла бы использовать энергию черной дыры, соорудив вокруг нее сферу Дайсона. Такая конструкция модулировала бы гравитационное микролинзирование — искривление света далекой звезды. Это пока гипотезы, но они показывают, насколько многогранным становится поиск — от радиопрослушивания до детектирования инженерных проектов галактического масштаба.

За шесть десятилетий SETI прошел путь от одиночных экспериментов до глобальных проектов с миллионами добровольцев. SETI@home показал силу распределенных вычислений, Breakthrough Listen демонстрирует возможности ИИ. Сигнал Wow! остается напоминанием, что мы в начале пути. Ответ на вопрос «Одни ли мы во Вселенной?» пока открыт, но усилия ученых и добровольцев год за годом приближают нас к разгадке. Технологии совершенствуются, стратегии становятся изощреннее, и каждое новое поколение инструментов расширяет горизонты того, что мы способны увидеть и услышать в космическом безмолвии.

Поставим лайк проекту? И как вы думаете - одни мы во Вселенной?