Verschiedene kosmische Körper befinden sich in unterschiedlichen Entfernungen von uns und deshalb „sehen“wir sie in „unterschiedlicher Vergangenheit“. Bei der Beobachtung des Universums erhöht sich der für Studienzwecke verfügbare Zeitraum unter Berücksichtigung der Fähigkeiten der modernen astronomischen Technologie um mindestens 7 bis 8 Milliarden Jahre.
Natürlich war interstellares Reisen die effektivste Methode, um nach außerirdischen Zivilisationen zu suchen. Das Problem ist jedoch außerordentlich komplex. Gegenwärtig ist es sogar schwierig zu sagen, ob die interstellaren Schiffe der Zukunft photonische Raketen sein werden und ob sie überhaupt das reaktive Prinzip anwenden werden. In Anbetracht dessen, was Wissenschaft und Technologie heute bekannt ist, scheint die praktische Umsetzung eines Photonen-Raumschiffs auf jeden Fall sehr problematisch, wenn nicht sogar völlig unmöglich zu sein. Andererseits ist nicht ausgeschlossen, dass im Laufe der Zeit einige unbekannte Prinzipien entdeckt werden, die es uns ermöglichen, Schub im Weltraum zu erzeugen und Geschwindigkeiten zu entwickeln, die mit der Lichtgeschwindigkeit vergleichbar sind.
Die Durchführung interstellarer Flüge ist daher in jedem Fall eine relativ ferne Zukunft. Daher entsteht natürlich die Idee, mithilfe von Funkmethoden intelligente Wesen anderer kosmischer Welten zu erkennen und Kontakte zu ihnen herzustellen.
Wahrscheinlich werden unsere Nachkommen die Geschichte der ersten Versuche, Weltraumverbindungen herzustellen, als faszinierenden Abenteuerroman lesen. In der Tat gibt es alles, was normalerweise in Werken dieser Art zu finden ist: erstaunliche Rätsel, mysteriöse Phänomene, ungelöste Spuren, ungerechtfertigte Hypothesen, unerwartete Wendungen.
Der erste Versuch, künstliche Funksignale aus anderen Zivilisationen zu erkennen, der als OZMA-Projekt bekannt ist, wurde 1960 vom amerikanischen Astronomen Drake unternommen. Die Idee dieses Experiments bestand darin, Weltraumfunksignale von einigen Sternen in unserer Nähe zu registrieren und zu versuchen, sie zu isolieren eine künstliche Komponente.
Zunächst stellte sich die Frage, welche Sterne als Beobachtungsobjekte gewählt werden sollten. Natürlich macht es unser Kenntnisstand noch nicht möglich, eine solche Wahl sicher zu treffen. Sterne einiger Typen können jedoch zweifellos im Voraus ausgeschlossen werden und dadurch den Suchbereich einschränken. Schließen Sie zunächst heiße Sterne aus. Heiße Sterne sind in der Regel junge Objekte, und wie wir bereits gesagt haben, sind ausreichend lange Zeiträume erforderlich, damit das Leben auf dem Planeten entstehen und die höchsten Stadien seiner Entwicklung erreichen kann. Kalte Zwerge sind ebenfalls nicht geeignet, da sie zu wenig Energie abgeben. Planeten, die sich um mehrere Sterne drehen, sind für das Leben kaum geeignet, da auf diesen Planeten häufige Schwankungen der physikalischen Bedingungen auftreten sollten. Schließlich,Drake und seine Mitarbeiter entschieden sich für die beiden Sterne Tau Ceti und Epsilon Eridani - die nächsten Einzelsterne wie die Sonne.
Die Beobachtungen wurden im Mai, Juni und Juli 1960 gemacht, waren jedoch erfolglos.
Andererseits war es schwierig zu hoffen, dass mit einer zufälligen Auswahl von Beobachtungsobjekten künstliche Funksignale beim ersten Versuch erkannt werden konnten. Dies erfordert schließlich das Zusammentreffen einer Reihe von Umständen. Dieses Planetensystem ist nicht nur bewohnbar und sendet Funksignale, es ist auch notwendig, dass unsere Beobachtungen zeitlich mit Funkübertragungen übereinstimmen. Und wenn diese Übertragungen von einem gerichteten Strahl geleitet werden, ist es auch notwendig, dass Lemlya zu diesem Zeitpunkt gerade auf dem Weg war. Es ist klar, dass die Wahrscheinlichkeit solcher Zufälle praktisch gering ist.
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Vielversprechender ist daher die vom sowjetischen Radioastronomen NS Kardaschew vorgeschlagene Idee, nach künstlichen Funksignalen zu suchen. 1964 führte er äußerst interessante Berechnungen durch, deren Ergebnisse von großer Bedeutung sind.
Da intelligentes Leben nicht gleichzeitig auf verschiedenen Planeten entsteht, sollte es unter Weltraumkulturen Gesellschaften geben, die unterschiedliche Entwicklungsstufen erreicht haben. Sie können grob in drei Typen unterteilt werden. Zivilisationen des ersten Typs sind ungefähr auf dem gleichen Niveau wie die moderne Menschheit. Der zweite Typ umfasst Zivilisationen, die Energie auf der Skala ihres Sterns beherrschen, und der dritte - auf der Skala ihrer Galaxie.
Andererseits kann davon ausgegangen werden, dass hoch entwickelte Zivilisationen danach streben, Funkkontakte herzustellen und nützliche Informationen auszutauschen. In diesem Fall sollten Funkübertragungen in alle Richtungen am effektivsten sein. In der Tat ist bei solchen Übertragungen die größte Wahrscheinlichkeit gewährleistet, den Stumpf neuer Teilnehmer zu verbinden, dh Funksignale von allen neuen Zivilisationen zu empfangen.
Daher ist es sehr wahrscheinlich, dass intelligente Zivilisationen des zweiten und insbesondere des dritten Typs einen erheblichen Teil der ihnen zur Verfügung stehenden Energieressourcen für die Umsetzung allgerichteter Übertragungen bereitstellen.
Es stellt sich jedoch die Frage: Ist es einer Gesellschaft intelligenter Wesen wirklich möglich, solch mächtige Energiequellen zu beherrschen und eine so hohe Energieverfügbarkeit zu erreichen?
Um eine Antwort auf diese Frage zu erhalten, ist es am besten, die Energiefähigkeiten der irdischen Menschheit zu bewerten. Wie Sie wissen, ist die Geschichte des intelligenten Lebens auf der Erde nur wenige tausend Jahre alt, und die Geschichte der Wissenschaft und das moderne Verständnis des Wortes sind in der Tat nur wenige Jahrhunderte. Aber die Menschheit hat bereits das Niveau erreicht, als sie über genügend Energiequellen und technische Geräte verfügt, um "in die Weltraumfunkkommunikation einzutreten". Und es kann berechnet werden, dass die Menschen in etwa 3200 Jahren, wenn der weitere Anstieg der Stromverfügbarkeit im gleichen Tempo wie derzeit anhält, Energie gewinnen werden, die mit der der Sonne vergleichbar ist, und in 5800 Jahren - mit der Energie der Galaxie. Die astronomischen Zeitrahmen sind sehr kurz. In Anbetracht der Tatsache, dass sich Wissenschaft und Technologie mit zunehmender Geschwindigkeit entwickeln,dann können sich diese Zeiträume in Wirklichkeit als viel kürzer herausstellen.
Natürlich wird die praktische Beherrschung solch enormer Energieressourcen viel mehr Zeit in Anspruch nehmen, vielleicht mehrere Millionen Jahre, denn dafür muss die Menschheit offenbar einen kolossalen Raumbereich beherrschen.
Es ist interessant, dass die Notwendigkeit, menschliche Aktivitäten in den Weltraum auszudehnen, nicht nur durch wissenschaftliche Überlegungen bestimmt wird. Tatsache ist, dass die Entwicklung von Energie, eine Steigerung der Energieerzeugung, selbst wenn sie im gegenwärtigen Tempo voranschreitet, in einigen hundert Jahren unweigerlich zu einer signifikanten Änderung des thermischen Regimes der Erde führen wird.
Einige ausländische Wissenschaftler glauben, dass es irgendwann notwendig sein wird, die weitere Entwicklung von Energie zu verbieten und auf einem bestimmten akzeptablen Niveau zu stabilisieren, um die Gefahr einer Überhitzung auszuschließen.
Eine solche Maßnahme ist jedoch kaum durchführbar. Dann wird die Menschheit den einzigen Ausweg aus der Situation haben: die Kraftwerke in den Weltraum zu bringen. Dies wird sich übrigens aus einem anderen Grund als notwendig erweisen. In naher Zukunft wird Kernbrennstoff höchstwahrscheinlich die Hauptenergiequelle sein, und der Einsatz einer großen Anzahl von Kernkraftwerken auf der Erde ist mit einer Strahlengefahr für die Menschheit verbunden.
Die Erfahrung der Menschheit zeigt somit, dass eine intelligente Zivilisation im Laufe ihrer Entwicklung den Umfang ihrer Aktivitäten erweitern und immer mehr Bereiche des Weltraums abdecken sollte. Es ist insbesondere interessant festzustellen, dass die Menschen dank der Implementierung von Raumflügen den Umfang ihrer Aktivitäten bereits viele tausend Mal erweitert haben.
Wenn Sie in die ferne Zukunft blicken und dann ihr Planetensystem vollständig beherrschen, wird die Menschheit beginnen, benachbarte Planetensysteme oder die Nähe benachbarter Sterne zu entwickeln, indem sie künstliche Biosphären um sie herum schafft, dh solche „Strukturen“, auf denen Menschen leben könnten. Es ist davon auszugehen, dass eine solche Operation mehrere tausend Jahre dauern sollte.
Der auf diese Weise geschaffene „Zweig“der terrestrischen Zivilisation kann wiederum den nächsten Schritt zu anderen Sternen usw. machen, bis die gesamte Galaxie in mehreren zehn Millionen Jahren gemeistert wurde.
Was für die Menschheit gilt, muss aber auch für andere Zivilisationen gelten. Und es ist sehr wahrscheinlich, dass künstliche Funksignale, die die reichsten wissenschaftlichen Informationen enthalten, kontinuierlich aus dem Weltraum auf die Erde kommen. Und während Sie in Ihrem Zimmer sind und dieses Buch lesen, kommen weiterhin künstliche Signale von anderen kosmischen Zivilisationen auf die Erde. Sie dringen durch das Dach des Gebäudes, durch die Decke und füllen den Raum um Sie herum. Diese Signale enthalten möglicherweise Informationen über viele ungelöste Probleme der Wissenschaft und Antworten auf viele Fragen, die die Menschen betreffen. Leider haben wir noch nicht gelernt, wie man diese Signale aufnimmt und dekodiert.
Aber können wir sie auf dem gegenwärtigen Entwicklungsstand von Wissenschaft und Technologie fangen? Die Antwort auf diese Frage ist die Hauptsache in Kardaschews Berechnungen.
Es stellt sich heraus, dass die Mindestleistung omnidirektionaler Übertragungen so hoch ist, dass sie von modernen Radioastronomieausrüstungen aufgezeichnet werden können, selbst wenn mindestens eine Zivilisation des zweiten Typs in unserem lokalen Galaxiesystem oder mindestens eine Zivilisation des dritten Typs in der gesamten beobachtbaren Region des Universums vorhanden ist. Darüber hinaus besteht in den kommenden Jahren eine echte Chance, Empfangsgeräte zu entwickeln, die nicht nur die Erfassung von Signalen, sondern auch den Empfang der darin enthaltenen Informationen ermöglichen. Dies bedeutet, dass es durchaus sinnvoll ist, die Suche nach künstlichen Funksignalen nicht in Richtung einzelner Sterne zu organisieren, wie dies im amerikanischen OZMA-Projekt geschehen ist, sondern in Richtung großer Sternhaufen oder ganzer Galaxien, beispielsweise der Andromeda-Galaxie …
Die primäre Suche nach Zivilisationen des dritten Typs ist auch deshalb sinnvoll, weil ihre Signale stärker sein und nützlichere Informationen enthalten sollten.
Natürlich muss diese Strahlung auch moduliert werden, dh es müssen bestimmte Informationen eingegeben werden. Für die Codierung ist jedoch fast kein zusätzlicher Energieverbrauch erforderlich. Wenn die Zivilisation über ausreichend starke Energiequellen verfügt, läuft das gesamte Problem im Wesentlichen auf die Schaffung der erforderlichen Sende- und Codierungsgeräte hinaus.
Es ist auch möglich, dass fremde Zivilisationen einige natürliche Quellen verwenden können, um Informationen mittels omnidirektionaler Übertragungen zu übertragen und ihre Strahlung auf die eine oder andere Weise künstlich zu modulieren. Sie können beispielsweise einen Stern mit einer festen Kugel umgeben und seine Transparenz für Radiowellen irgendwie ändern. In diesem Fall liegt der Unterschied zwischen einem solchen künstlichen und einem natürlichen Signal nur in der Art der Modulation.
Es kann davon ausgegangen werden, dass der Hauptzweck omnidirektionaler Übertragungen, falls vorhanden, darin besteht, Informationen von fortgeschritteneren Zivilisationen an weniger entwickelte zu übertragen. Der Informationsaustausch zwischen Superzivilisationen erfolgt höchstwahrscheinlich über stark gerichtete Kommunikationskanäle.
Es ist jedoch nicht ausgeschlossen, dass omnidirektionale Übertragungen nur von einer kleinen Anzahl von Superzivilisationen durchgeführt werden. In seinem berühmten Science-Fiction-Roman The Andromeda Nebula beschrieb der sowjetische Schriftsteller I. Efremov den „großen Ring“der Zivilisationen - ein ständig funktionierendes Kommunikationssystem zwischen den Gesellschaften intelligenter Wesen, die in verschiedenen kosmischen Welten leben und für den regelmäßigen Informationsaustausch konzipiert sind.
Es ist durchaus möglich, dass Systeme dieser Art tatsächlich im realen Universum existieren und funktionieren. Aber dann ist es logisch anzunehmen, dass zwischen den Teilnehmern eines solchen "Rings" eine bestimmte Funktionsteilung stattfinden sollte und die Übertragung von Informationen an das Universum von einer Zivilisation durchgeführt wird, und der Rest gibt nur Signale wie Rufzeichen oder nimmt im Allgemeinen nur am gegenseitigen Austausch teil, der über enge Richtungskanäle erfolgt … Möglicherweise gibt es auch andere Optionen. Wenn diese Argumentation jedoch richtig ist, sollte die Anzahl der künstlichen Funksignale im Universum, die für die terrestrische Beobachtung verfügbar sind, viel geringer sein, als wir es aufgrund statistischer Berechnungen erwarten würden.
Natürlich ist die Suche nach omnidirektionalen Radiosendungen nicht die einzige Option. Zivilisationen des ersten Typs, die nicht über unbegrenzte Energiereserven verfügen, senden ihre Funksignale höchstwahrscheinlich in engen, gerichteten Strahlen.
Solche Zivilisationen sollten in der relativ nahen Nähe der Sonne gesucht werden. Der Akademiker V. Kotelnikov machte auf dem Treffen in Byurakan einen solchen Vorschlag. Der Wissenschaftler berechnete, dass es möglich sein wird, 64.000 darin befindliche Sterne zu untersuchen, wenn wir uns im ersten Fall auf eine Kugel mit einem Radius von 1000 Lichtjahren beschränken.
Bei der Suche nach künstlichen Funksignalen tritt jedoch unweigerlich ein anderes Problem auf: Auf welcher Wellenlänge sollten wir nach Übertragungen von Bewohnern anderer kosmischer Welten suchen?
Wenn Sie Ihr Radio einschalten und die Übertragung eines bestimmten Senders hören möchten, werden Sie es definitiv auf eine bestimmte Frequenz einstellen. Auf welche Frequenz sollte das Radioteleskop bei der Suche nach außerirdischen Zivilisationen eingestellt sein?
Bei dieser Gelegenheit wurden einige witzige Überlegungen geäußert. Insbesondere wurde vorgeschlagen, eine Funkwelle von 21 cm - eine Welle interstellaren Wasserstoffs - zu durchsuchen, da davon ausgegangen werden kann, dass außerirdischen Zivilisationen Geräte zur Verfügung stehen, die auf dieser Welle arbeiten. Andererseits ist die kosmische Interferenz auf dieser Welle sehr stark, was auf die ungeordnete Strahlung von Wasserstoffatomen im Weltraum zurückzuführen ist. Einige Wissenschaftler glauben daher, dass die Hälfte der Wellenlängen besser für Übertragungen zwischen Räumen geeignet ist, da sie weniger empfindlich gegenüber verschiedenen Interferenzen sind.
Die Gültigkeit all dieser Annahmen kann jedoch leider nur in Zukunft beurteilt werden. Daher könnte das effektivste Mittel zum Suchen nach Signalen aus anderen Zivilisationen ein Mehrkanalsignalempfänger sein, dh ein Radioteleskop, das gleichzeitig einen ausreichend großen Frequenzbereich abdecken würde.
Im Gegenzug verfügt die Menschheit (zumindest aus theoretischer Sicht) bereits über ausreichende Mittel, um spezielle Funksignale in den Weltraum zu senden, um Kontakte zu anderen Zivilisationen herzustellen und damit ihre Existenz zu erklären. Nach dem gegenwärtigen Stand der Funkphysik können solche Signale eine Entfernung in der Größenordnung von mehreren hundert Lichtjahren zurücklegen. Dies bedeutet, dass sich bereits etwa eine halbe Million Sterne in ihrer Reichweite befinden. Natürlich verfügen wir immer noch nicht über solche Energiekapazitäten, die es uns ermöglichen würden, omnidirektionale Übertragungen oder zumindest Übertragungen mit einem ausreichend breiten Kegel von Funkwellen durchzuführen. Im Moment müssen wir uns auf scharf gerichtete Strahlen beschränken, die genau auf bestimmte Sterne "gerichtet" sind.
Es ist beispielsweise möglich, Funksignale wie Rufzeichen zu übertragen. Solche Rufzeichen könnten als eine Art "Bereitschaftssignal" dienen. Sie würden andere Zivilisationen darüber informieren, dass die Erde für den interkosmischen Funkaustausch bereit ist.
Das Senden von Bereitschaftssignalen der Erde an nahegelegene Sterne kann den Aufbau von Zwischenraumverbindungen erheblich erleichtern. Wenn diese Zivilisationen ein Entwicklungsniveau erreicht haben, das dem der Erde nahe kommt, haben sie immer noch keine Möglichkeit, omnidirektionale Übertragungen durchzuführen, und die Übertragung von Informationen in engen Strahlen ohne genaue Adresse hat keine praktische Bedeutung. Nachdem die intelligenten Bewohner eines anderen Planeten das Signal von der Erde empfangen und sichergestellt haben, dass es im Sonnensystem eine Zivilisation gibt, die in die interkosmische Kommunikation eintreten kann, beginnen sie, Informationen in Richtung der Erde zu übertragen. Natürlich wird bei dieser Methode der Beginn des Eintreffens von Informationen auf die Erde um einen Zeitraum verschoben, der von der Entfernung zum Funkpartner abhängt. Dieser Zeitraum kann mehrere Jahrtausende betragen. Und doch wird das Ergebnis in diesem Fall vielleicht schneller erreicht, als wenn wir warten,Wenn die außerirdische Zivilisation einen so hohen Entwicklungsstand erreicht, dass sie selbst mit dem omnidirektionalen Rundfunk beginnen kann.