seti

Badania sygnałów optycznych

Większość badaczy związanych z SETI koncentruje się na badaniach fal radiowych, ale niektórzy z nich sądzą jednak, że obca cywilizacja mogłaby też stosować do komunikacji lasery dużej mocy. Pomysł ten został opisany po raz pierwszy w Nature, w 1961 r., zaś w 1983 r., Charles Townes jeden z wynalazców lasera, opublikował swoje dogłębne przemyślenia na ten temat w amerykańskim Proceedings of the National Academy of Sciences.

Istnieją dwa podstawowe problemy z optycznymi systemami SETI, z których pierwszy można rozwiązać stosunkowo prosto, podczas gdy drugi stanowi faktyczną trudność. Pierwszym problemem jest, że lasery emitują światło całkowicie monochromatyczne, tj. o jednej ściśle określonej długości fali, co powoduje, że trudno jest się zdecydować, którą z częstotliwości wybrać. Jednakże, najbardziej prawdopodobne jest, że do kosmicznej łączności stosowane byłyby lasery emitujące pulsy, z których każdy byłby monochromatyczny, ale za każdym razem o nieco innej długości fali. W laserach takich informacja byłaby kodowana za pomocą przekształceń Fouriera. Drugim problem jest, że w odróżnieniu od transmisji radiowej, która może być nadawana we wszystkich kierunkach jednocześnie, lasery wysyłają sygnał w jednym ściśle określonym kierunku. Oznacza to, że prawdopodobieństwo znalezienia się przypadkiem na drodze strumienia światła wysyłanego przez laser jest niezwykle małe. Obca cywilizacja musiałaby, zatem celowo wysyłać taki sygnał dokładnie w kierunku Ziemi.

Nadawanie sygnału, czy to laserowego czy też radiowego, we wszystkich kierunkach byłoby niezwykle kosztowne energetycznie, stąd przy emisjach radiowych, również się zakłada poszukiwanie sygnałów nadawanych kierunkowo.

W latach 80. dwóch badaczy z ZSRR przeprowadziło po raz pierwszy, pobieżne poszukiwania optyczne SETI, lecz nie przyniosły one żadnego efektu. W latach 90. badaniami optycznymi zajmował się tylko jeden badacz-amator Stuart Kingsley, Brytyjczyk mieszkający na stałe w USA.

Pod koniec lat 90. zawodowi badacze SETI zaczęli coraz bardziej skłaniać się ku rozpoczęciu szerzej zakrojonych badań optycznych. Paul Horowitz oraz ludzie związani z SETI Institute rozpoczęli jako pierwsi proste, pilotażowe badania optyczne, używając do tego celu teleskopów z systemami detekcji słabych pulsów fotonów.

Entuzjaści badań optycznych SETI przeprowadzi też studia teoretyczno-eksperymentalne nad ewentualną efektywnością współczesnych laserów wysokiej mocy, powiązanych z dużymi lustrami skupiającymi światło, jako potencjalnych urządzeń do komunikacji w kosmosie. Analizy i badania udowodniły, że stosując lasery wysyłające sygnały w podczerwieni całkowicie możliwe jest, przy niezbyt wielkim nakładzie energetycznym, wygenerować strumień światła o mocy 1000 razy większej od światła generowanego przez Słońce. Takie urządzenie mogłoby szybko i automatycznie wysyłać pulsowe sygnały do długiej listy wybranych celów. Możliwe by było nawet wysyłanie z Ziemi sygnałów w kierunku wszystkich gwiazd średniej wielkości w promieniu 100 lat świetlnych, przy czym jeden cykl wysyłania nie trwałby dłużej niż ok. 30 dni i można by go powtarzać bez końca. Badacze ci opracowali też projekt automatycznego systemu detekcji pulsów laserowych, z użyciem niedrogiego dwumetrowego lustra, skupiającego światło na instalacji składającej się z siatki diod światłoczułych.

Obecnie kilka optycznych eksperymentów SETI jest w trakcie realizacji. Grupa badaczy z Harvardu i Smithsonian Institute, w skład której wchodzi też Paul Horowitz, skonstruowała detektor pulsów laserowych, który został zainstalowany na teleskopie optycznym, należącym do Harvard University. Teleskop ten ma średnicę 1,55 m i jest przez większość czasu używany do bardziej tradycyjnych badań astronomicznych, a eksperyment SETI jest wykonywany tylko w wolnych chwilach.

Mimo to w ramach tego projektu, od roku 1998 do 1999, przebadano 2500 gwiazd i jak dotąd niczego nie znaleziono. Badania jednak wciąż trwają. Mają one zostać też rozszerzone z użyciem podobnego teleskopu (91-centymetrowego), należącego do Princeton University. Oba teleskopy mają jednocześnie badać te same obiekty, aby zmniejszyć ryzyko wzięcia za sygnał przypadkowych zakłóceń.

W ramach kolejnego projektu, grupa z Harvardu buduje system przeznaczony wyłącznie do badań SETI oparty na potężniejszym, 1,8 metrowym teleskopie, który ma zostać zainstalowany w Oak Ridge Observatory, w stanie Massachusetts. Badacze z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley, gdzie trwa wciąż program SERENDIP i SETI@home, również rozpoczęli badania optyczne. Jedno z nich, kierowane przez G. Marcy, polega na analizowaniu widm, pobranych w trakcie poszukiwań układów planetarnych podobnych do naszego, w nadziei znalezienie źródła ciągłego sygnału laserowego.

Pozostali badacze z Berkeley wykonują badania oparte na podobnej idei do tej stosowanej przez grupę z Harvardu. Grupa kierowana przez D. Wertheimera zbudowała detektor laserowy analogiczny do tego używanego przez grupę z Harvardu. Jest on przyłączony do teleskopu o średnicy 76 cm.

Innym rodzajem badania sygnałów optycznych jest próba odnalezienia teoretycznych megakonstrukcji, które mogłyby stworzyć wysoko rozwinięte cywilizacje technologiczne.

© Copyright 2006 SSETI
Mapa strony |