Як послання з Аресібо започаткувало міжзоряний METI

Від планетарних радарів до міжзоряних сигналів

У другій половині ХХ століття пошук позаземного розуму (SETI) перестав бути хобі поодиноких ентузіастів і перетворився на серйозний науковий напрям. Розвиток ракетної техніки, космічних програм і радіоастрономії знову розпалив інтерес до питання, що саме ми можемо знайти на інших світах.

Показовим раннім кроком став експеримент «Морзянське послання», проведений у листопаді 1962 року на Євпаторійському планетному радарі (EPR) у Криму. Використовуючи радіотелескоп РТ‑70, команда передала в бік Венери сигнал азбукою Морзе: літери M‑I‑R («мир» російською), а також «Ленін» і «СССР».

Мета була суто технічною — перевірити можливості радарної станції. Сигнал відбився від поверхні Венери й повернувся на Землю приблизно через чотири з половиною хвилини. Однак експеримент відбувався в епоху, коли Венеру ще вважали потенційно придатною для життя, а її щільну хмарність часто тлумачили як ознаку потужних опадів.

Уже за кілька місяців зонди, зокрема «Марінер‑4», а згодом численні радянські апарати, показали справжні умови на планеті: атмосферу з вуглекислого газу, дощі з сірчаної кислоти й рекордно високі температури поверхні. Ілюзії щодо «боліт і океанів» на Венері зникли назавжди.

Водночас у 1960–1970‑х роках відбувся принциповий злам: і SETI, і METI поступово відмовлялися від орієнтації на сусідні планети й переходили до міжзоряного масштабу. Якщо ранні сигнали надсилалися від імені окремих держав, то згодом дедалі частіше підкреслювалося, що йдеться про послання від усього людства.

Між 1999 і 2015 роками Євпаторійський центр знову став важливим гравцем у METI, забезпечуючи радіозв’язок для низки публічно профінансованих експериментів. Холодна війна додавала політичної мотивації — кожна наддержава хотіла б першою «вийти на зв’язок» — але науковий інтерес був значно ширшим і універсальнішим.

Френк Дрейк і формування сучасного SETI

Один із головних архітекторів сучасного SETI — Френк Дрейк. Народжений 1930 року в Чикаго, він рано зацікавився наукою, вивчав астрономію в Корнелльському університеті, а згодом здобув ступені магістра й доктора астрономії в Гарварді.

На його погляди сильно вплинув астроном Отто Струве (Otto Struve) — один із найавторитетніших астрономів середини ХХ століття й ранній прихильник ідеї пошуку позаземного розуму. Після короткої служби у Військово-морському резерві США Дрейк у 1958–1963 роках працював радіоастрономом у Національній радіоастрономічній обсерваторії (NRAO) у Грін-Бенку, Західна Вірджинія.

Там він досліджував радіовипромінювання планет Сонячної системи та центру Чумацького Шляху, а також брав активну участь у створенні обсерваторії Аресібо в Пуерто-Рико. Спершу її планували для вивчення іоносфери й відстеження ракет у разі ядерної війни, але завдяки Дрейку та колегам вона стала одним із головних інструментів радіоастрономії.

Ще до завершення будівництва Аресібо Дрейк отримав дозвіл Струве, який тоді очолював NRAO, на перший справжній експеримент SETI. У 1960 році проєкт, відомий як Project Ozma, почав спостереження за двома зорями, схожими на Сонце, — Тау Кита й Епсилон Ерідана, розташованими приблизно за 12 і 10,5 світлових років.

Сигналів від позаземних цивілізацій виявити не вдалося, але експеримент привернув міжнародну увагу й зацікавив багатьох учених, серед яких був і Карл Саган. На першому симпозіумі з SETI в Грін-Бенку Дрейк представив свою знамениту формулу — рівняння Дрейка.

Це не стільки «формула для підрахунку інопланетян», скільки спосіб структурувати невизначеності, з якими стикається SETI. Щоб оцінити кількість цивілізацій у нашій галактиці, з якими ми потенційно можемо спілкуватися, потрібно знати низку параметрів — від темпу утворення зір до тривалості існування технологічних цивілізацій. Саме останній параметр, позначений L, виявився ключовим і водночас найменш відомим.

На момент створення рівняння більш-менш надійно оцінювали лише середню швидкість утворення зір у Чумацькому Шляху, решта величин залишалися дуже невизначеними. Попри це, рівняння Дрейка стало фундаментальним для SETI й часто називається другим за впізнаваністю рівнянням у науці після E=mc².

Послання з Аресібо — перший справжній METI

Після Project Ozma Дрейк узявся за іншу амбітну задачу — перше справжнє послання від людства до потенційних позаземних цивілізацій. Так народилося «послання Аресібо».

У ранніх 1970‑х роках Дрейк організував роботу над змістом сигналу, який мали передати за допомогою мегаватного передавача, під’єднаного до 305‑метрової антени Аресібо. Передача відбулася 16 листопада 1974 року на частоті 2380 МГц, із сирою потужністю близько 450 кВт.

Гігантська тарілка Аресібо фокусувала цю енергію в надзвичайно вузький промінь, що еквівалентно всеспрямованому передавачу потужністю близько 20 гігават. Такий сигнал могла б зафіксувати будь-яка антена, порівнянна за розміром з Аресібо, в межах нашої галактики.

Передача тривала менше трьох хвилин і була спрямована на кульове зоряне скупчення Мессьє 13 (M13) на відстані приблизно 25 000 світлових років. У ньому міститься сотні тисяч зір, а його вік оцінюють у близько 11,65 мільярда років, тож його вважали перспективним місцем для існування давніх цивілізацій.

Дрейк разом із Карлом Саганом та іншими астрономами закодували повідомлення у вигляді послідовності з 1679 бітів — добутку двох простих чисел 73 і 23. Їх розташували у прямокутну матрицю 73×23, сподіваючись, що використання простих чисел допоможе інопланетним адресатам здогадатися про структуру.

Біти (одиниці й нулі) передавалися зі швидкістю 10 бітів за секунду шляхом зміни частоти. Якщо розкласти їх у правильну сітку, виходить піктограма, що містить базову наукову, біологічну й астрономічну інформацію:

• схему рахунку від 1 до 10;
• атомні номери Гідрогену, Карбону, Нітрогену, Оксигену й Фосфору — елементів, з яких складається ДНК;
• хімічні формули чотирьох азотистих основ ДНК;
• зображення подвійної спіралі ДНК і приблизну кількість нуклеотидів;
• силует людини, середній зріст і чисельність населення Землі на момент передачі;
• схему Сонячної системи з виділенням третьої планети як джерела сигналу;
• схематичне зображення обсерваторії Аресібо з вказаними розмірами.

За значенням для історії METI послання Аресібо стоїть поруч із Project Ozma — обидва вважають першими справжніми спробами знайти або привернути увагу позаземного розуму.

«Відповідь Аресібо» та міфологія кола на полях

У 2001 році послання Аресібо опинилося в центрі гучного міфу. Поруч із телескопом у Чілболтоні (графство Гемпшир, Велика Британія) в полі виявили малюнок на посівах, який майже точно повторював структуру оригінального повідомлення — ту саму сітку 73×23 і більшість хімічних даних.

Однак у «відповіді» були помітні зміни: у блоці з елементами ДНК Карбон замінили на Силіцій, натякаючи на «силіційне життя», а схема ДНК була змінена. Замість людської фігури з’явився силует із великою головою й великими очима, схожий на популярний образ «сірих» інопланетян. Схема планетної системи показувала дев’ять планет, але особливо виділяла третю, четверту й п’яту. Зображення Аресібо замінили на схему іншого передавача, подібного до кола на полях, що з’явилося там роком раніше.

Усе це чітко перегукувалося з поширеними науково-фантастичними сюжетами й міськими легендами про «зелених чоловічків» та кола на полях. Саме коло було створене шляхом приминання й «підпалу» рослин — типовий прийом для таких підробок.

Інститут SETI оприлюднив заяву, в якій однозначно назвав утворення на полі мистецькою містифікацією, ймовірно виконаною тими ж людьми, що робили кола в цьому районі попередні два роки. У ній зазначалося, що такі фігури можуть бути ефектними й провокативними, але не несуть справжньої інформації, на яку можна було б розраховувати від реального позаземного інтелекту.

Шлях до фізичних послань у космосі

До 1970‑х років SETI й METI суттєво подорослішали: розвиток одного напряму відбивався в іншому. Після послання Аресібо настав час ще амбітніших спроб — не лише радіосигналів, а й фізичних артефактів, здатних мандрувати між зорями мільйони років.

У цю добу, знову ж таки під керівництвом Френка Дрейка та Карла Сагана, з’явилися знамениті пластини «Піонерів» і «золоті платівки» «Вояджерів» — наймасштабніші на сьогодні спроби залишити у Всесвіті матеріальні послання від людства.

Дискусії про те, чи варто нам активно заявляти про себе космосу, тривають, але історія METI вже містить низку яскравих експериментів, що поєднують технічну сміливість, наукову цікавість і філософські питання про наше місце у Всесвіті.

Як послання з Аресібо започаткувало міжзоряний METI з’явилася спочатку на Цікавості.

cikavosti.com