Як встановити контакт із інопланетянами

Сучасні експерименти щодо пошуку позаземних цивілізацій прийнято пов’язувати з міжнародною науковою програмою SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence). Її автори вважали, що з радіоповідомлення з технічно розвиненими цивілізаціями найбільше підходять довжина хвилі 21 сантиметр і частота 1420 мегагерц. Це лінія радіовипромінювання нейтрального водню – найпоширенішої речовини у Всесвіті.

Першим серйозним експериментом у цій сфері став проект Ozma. Невелика група ентузіастів під керівництвом американського астронома Френка Дрейка за допомогою обладнання Національної радіоастрономічної обсерваторії (зараз Грін-Бенк) намагалася зловити штучні сигнали від двох найближчих до нас зірок сонячного типу: тау Кіта та епсілону Ерідана. Дослідники працювали з квітня по липень 1960 року, по шість годин на день, і за чотири місяці засікли лише одне «розумне» послання — передачу з висотного військового літака.

Незважаючи на провал групи Дрейка, спостереження продовжились. Експеримент Ozma II проходив з 1972 по 1976 рік у тій самій обсерваторії, але на більшому радіотелескопі. Астрономи Бенджамін Цукерман і Патрік Палмер прослуховували ефір на частоті нейтрального водню і загалом досліджували 670 найближчих зірок — також безрезультатно.

У 1971 році Радянський Союз і США об’єднали зусилля: у вересні пройшла їхня спільна конференція з SETI. Після неї розумні сигнали почали шукати значно активніше. Найбільш значним проектом того часу був огляд неба з обсерваторії Університету штату Огайо – його дослідники з 1973 ловили сигнали з космосу за допомогою радіотелескопа Big Ear («Велике вухо»).

15 серпня 1977 року він зареєстрував короткий вузькосмуговий сигнал, що увійшов до історії під назвою Wow! («Ого!») і містив ознаки розумного послання. Довгий час сигнал вважали свідченням того, що десь є цивілізація, яка намагається встановити контакт із братами по розуму. Однак у січні 2016 року американський астроном Антоніо Паріс переконливо показав, що джерелом загадкового сигналу, найімовірніше, була воднева хмара, що оточувала ядро комети 266P/Christensen.

У травні 1999 року розпочався міжнародний некомерційний проект SETI@home, придуманий співробітниками Каліфорнійського університету в Берклі. Ідея полягала в тому, щоб через інтернет об’єднати персональні комп’ютери в обчислювальну машину для розподілених розрахунків. Тільки в такий спосіб можна було обробити величезний масив даних із радіотелескопів у Грін-Бенк та обсерваторії Аресібо (Пуерто-Ріко). Спеціальна програма дозволяла виділити з космічного шуму сильні сигнали, що повторюються.

Програму встановили на свої комп’ютери понад п’ять мільйонів користувачів. Однак результат був більш ніж скромним: майже всі радіоаномалії, виділені системою, виявились земним походженням. Найбільшу увагу привернув сигнал SHGb02+14a, виявлений у березні 2003 року та зафіксований тричі. Вивчивши його характеристики, вчені прийшли до висновку, що якщо він надійшов з іншої планети, то вона повинна обертатися в сорок разів швидше за Землю. Крім того, джерело знаходиться у зоні, де в межах тисячі світлових років відсутні навіть карликові зірки. Вчені вирішили, що сигнал може бути якимось маловідомим космічним явищем, або результатом технічного збою.

31 березня 2020 року проект SETI@ home офіційно закрили, оскільки масив даних був повністю оброблений, а для збору нових потрібне значне фінансування. А в грудні 2020 року впала й антена радіотелескопа Аресібо.

Спостереження, що тривали десятиліттями, дозволили прояснити лише одне: мабуть, поблизу нас немає цивілізації, яка б активно хотіла вступити в контакт.

Про те, що знайти «брати по розуму» буде непросто, думали ще в XIX столітті. Наприклад, англійський астроном і популяризатор Річард Проктор у статті «Нова теорія життя інших світах» (1875) сформулював принцип шести хвилин. Відповідно до цього принципу, ймовірність того, що цивілізація, готова передавати сигнали, може існувати одночасно з цивілізацією, яка готова їх приймати, надзвичайно мала. Він писав:

Уявіть, що я і мій друг, який живе на відстані, будемо вдома протягом рівно шести хвилин між полуднем і десятьма годинами вечора будь-якого дня, але в мене немає жодних відомостей щодо того, коли ці шість хвилин настануть. Якщо в якийсь конкретний момент — скажімо, о третій годині дня — я поставлю собі запитання: «Чи є мій друг удома?», то хоча точна відповідь мені буде невідома, я зможу оцінити ймовірність цієї події. Між полуднем і десятьма годинами вечора шістсот хвилин, а друг повинен бути вдома лише шість хвилин — це сота частина часу. Відповідно шанс, що він удома, не перевищує один до ста, тобто набагато ймовірніше, що його немає вдома, ніж те, що він там є.

Оскільки Всесвіт виник задовго до формування нашої планети, є ймовірність, що й перші цивілізації з’явилися в Галактиці мільйони чи навіть мільярди років тому. До нашого часу багато хто з них міг загинути або перейти на такий щабель еволюції, при якому контакти з менш розвиненими істотами втрачають сенс. Але навіть якщо десь поблизу є розум, що знаходиться з нами на одному рівні розвитку, то зовсім не факт, що він використовує частоту нейтрального водню для трансляції сигналів або застосовує радіо-, а не лазерний зв’язок.

Особливий сценарій встановлення контакту представив американський нанотехнолог Роберт Фрайтас у статті «Самовоспроизводящийся міжзоряний зонд» (1980). Використовуючи концепцію самовідтворюваних машин, вигадану раніше Джоном фон Нейманом, він описав безпілотний космічний корабель-фабрику, який після прильоту до сусідньої планетної системи використовує місцеві ресурси для виробництва нових фабрик, а ті, у свою чергу, вирушають ще далі. Фахівці підрахували, що навіть якщо такі кораблі літатимуть зі швидкістю, що становить 10% від світлової, вони заповнять своїми копіями весь Чумацький Шлях за 500 тисяч років. На підставі цього розрахунку математик Франк Тіплер взявся стверджувати, що іншого розуму не існує, адже в іншому випадку зонди, що самовідтворюються, давно з’явилися б у Сонячній системі.

Йому відповів астрофізик Карл Саган, який прославився своїми теоретичними міркуваннями про контакти з братами по розуму. Він зазначив, що відсутність автореплікаторів поблизу Землі можна трактувати з точністю до навпаки — як доказ існування в Галактиці досить розвинених цивілізацій, які при зустрічі з чужими кораблями-фабриками зупиняють їхнє відтворення, щоб не допустити вичерпання природних ресурсів. Тому, якщо зонди, що самовідтворюються, освоюють космос навколо нас, їх не повинно бути занадто багато.

Новий сценарій активно експлуатували фантасти. Наприклад, Фред Саберхаген у циклі “Берсеркер” (1967-2005) та Аластер Рейнольдс у циклі “Простір Одкровення” (2000-2018) припустили, що кораблі-фабрики можуть бути запрограмовані на знищення будь-яких форм розумного життя. А Девід Брін у романі «Буття» (2012) описав еволюцію космічних реплікаторів, які починають боротися один з одним за ресурси та увагу розумних істот.

Втім, до проблеми великого мовчання Всесвіту можна підійти і з іншого боку. Паралельно з SETI розвивалася програма відправки сигналів у космос – Messaging to Extra-Terrestrial Intelligence (METI). З листопада 1974 року до зірок пішло… шість радіопослань із більш менш осмисленою інформацією.

При цьому в експертній спільноті постійно йдуть розмови про те, що подібна практика становить загрозу людству. Чому ми впевнені, що інші цивілізації ставляться до питання легковажніше, ніж ми? Можливо, всі жителі Галактики лише слухають ефір, а самі відправляти щось не бажають чи побоюються? У такому разі шанси перехопити інопланетне послання дорівнюють нулю.

Останнім часом наукове співтовариство дедалі скептичніше ставиться до пошуків штучних космічних сигналів. Тим не менш, фахівці продовжують обговорювати стратегії — причому не завжди які мають на увазі, що «брати по розуму» бажають йти на контакт.

Наприклад, у липні 2015 року російський мільярдер Юрій Мільнер на пропозицію знаменитого британського космолога Стівена Хокінга виділив сто мільйонів доларів на реалізацію десятирічного проекту Breakthrough Listen («Проривне прослуховування»), який передбачає глибоку модернізацію програми SETI. Радіотелескопи в Грін-Бенк та обсерваторії Паркса (Австралія) «прослуховують» небо на площі, яка вдесятеро перевищує сумарну площу вже вивчених ділянок. При цьому роботу авіаційного радару вони здатні зареєструвати з відстані 150 світлових років! Вчені регулярно публікують результати з квітня 2017 року – останній апдейт був у січні 2020-го. І вони не обнадійують: явних ознак сильного штучного радіовипромінювання біля найближчих зірок виявити поки що не вдалося.

Паралельно серед фахівців SETI міцніє переконання, що необхідно принципово змінити підхід до пошуків. На прикладі розвитку власних технологій ми бачимо, що під час прогресу радіозв’язок витісняють децентралізовані інформаційні мережі, якими можна передавати набагато більше даних із меншими енерговитратами. Якщо припустити, що інопланетяни пішли далеко вперед, слід визнати: вони давно відмовилися від примітивних «лобових» радіотрансляцій на користь комунікацій на кшталт земного інтернету.

У січні 1979 року було відкрито першу з гравітаційних лінз, існування яких передбачив Альберт Ейнштейн. Будь-яке випромінювання, проходячи поблизу масивного об’єкта з потужним гравітаційним полем, спотворюється і фокусується. Завдяки гравітаційним лінзам астрофізики зуміли побачити далекі галактики та квазари. Те саме відбувається і з електромагнітними хвилями, тому в гравітаційному фокусі Сонця можна вловити найслабші сигнали, що йдуть від сусідніх зірок. Напрошується гіпотеза: якщо інопланетяни створили міжзоряний інтернет, то розмістили приймальні станції саме в гравітаційних фокусах.

Італійський космолог Клаудіо Макконе презентував Європейському космічному агентству проект FOCAL (Fast Outgoing Cyclopean Astronomical Lens). Він запропонував відправити невеликий науково-дослідний апарат з радіотелескопом у гравітаційний фокус, який знаходиться на відстані 547 астрономічних одиниць від Сонця (це в 14 разів більше від Сонця до Плутона!). У початковому варіанті апарат було призначено створення радіокарти центру Галактики. Макконе розширив проект: привласнив йому нову назву SETISAIL і визначив додаткові завдання — пошук штучних сигналів або станцій інопланетян, що приймають.

У своїх роботах Маккон показує, що, наприклад, коефіцієнт посилення сигналу між фокусами Сонця і альфи Центавра становить 1016. Відповідно, щоб створити стійкий зв’язок, знадобиться передавач потужністю близько 1 вата і антена діаметром 12 метрів. Побудувати такий апарат людству цілком під силу. Навіть якщо гіпотеза про існування міжзоряного інтернету не підтвердиться, апарат SETISAIL буде корисним для науки, адже не виключено, що колись нам самим доведеться налагоджувати зв’язок між світами.

Ідея польоту до гравітаційного фокусу Сонця приваблива ще й з тієї причини, що навіть порівняно невеликий телескоп, поміщений у нього, перевершить по роздільній здатності всі найдосконаліші астрономічні інструменти, коли-небудь створені землянами. Проект із відправлення туди повноцінної автоматичної обсерваторії запропонували кілька років тому Луїс Фрідман та В’ячеслав Туришев. Згідно з їхніми розрахунками, телескоп із розміром дзеркала в один метр, розташований у гравітаційному фокусі, буде еквівалентний вісімдесятикілометровому приладу на Землі! Відповідно, будь-який об’єкт, що спостерігається, збільшиться в сто мільярдів разів. Наприклад, якщо вести спостереження в оптичному та ближньому інфрачервоному діапазонах, то можна буде отримувати карти планет, розташованих за 100 світлових років від нас, з чіткістю десять кілометрів на піксель. Астрономи зможуть розглянути як обриси континентів, русла великих річок і гірські масиви, а й світло міст, великі мости чи інші гігантські споруди інопланетян, якщо вони є.

Шлях обсерваторії у гравітаційний фокус із використанням електроракетного двигуна займе не менше тридцяти років. Однак, якщо проект буде реалізований, ми зможемо відшукати навіть тих «братів по розуму», які не мають бажання вступати з нами в контакт. Або переконаємося, що найближчий космос справді порожній і чекає, коли земляни нарешті всерйоз візьмуться за його освоєння.