SETI: Поиск Внеземного Разума - Лев Миронович Гиндилис
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Нс удалось обнаружить их и московской группе. Применяемая здесь методика несколько отличалась от нижегородской: для выделения импульсов космического происхождения наряду с совпадением по времени в разных пунктах предполагалось использовать запаздывание низкочастотных составляющих сигнала относительно высокочастотных из-за дисперсии в межзвездной среде. С этой целью использовался приемник, состоящий из нескольких спектральных каналов. Если импульс пришел из дальнего Космоса, то он сначала должен был появиться в высокочастотном канале и лишь затем, после некоторой задержки, — в низкочастотном. Величина задержки позволила бы оценить расстояние до источника сигнала. Этот метод получил название метод синхронного дисперсионного приема[342]. Приемник состоял из широкополосного малошумящего усилителя, работающего в диапазоне 350-550 МГц и четырех фильтров с полосой 5 Мгц, настроенных на частоты 371, 408, 458, 535 МГц. Сигнал принимался одновременно во всей полосе и в узкополосных фильтрах. Наблюдения проводились осенью 1972 г. в двух пунктах — на Кавказе и на Памире, а также в 1973 г. на Кавказе, Камчатке и на борту АМС «Марс-7». Бортовые исследования поводились совместно с французскими учеными (Ж. Стейнберг и др.). На Кавказе и Камчатке, помимо приемников, работающих в диапазоне 350-550 МГц, использовались приемники на частотах 38 и 60 МГц, на которых работали радиометры АМС «Марс-7». В результате этих исследований было выявлено несколько типов совпадающих сигналов, часть из них соответствует спорадическому излучению Солнца, часть связана с излучением ИСЗ.
С середины 1970-х годов синхронные наблюдения импульсных сигналов с ненаправленными антеннами прекратились. В ИКИ метод синхронного дисперсионного приема стал использоваться в сочетании с направленными антеннами (РТ-22, Крым-Серпухов). В НИРФИ регистрация спорадического излучения с ненаправленной антенной продолжалась лишь в одном пункте (Кара-Даг).
7.2.2. Исследование статистической структуры излучения мазерных источников ОН.
История и уроки исследования радиоисточника СТА 102 (см. гл. 1) еще раз со всей остротой поставили вопрос о критериях искусственного источника. Эта проблема широко обсуждалась на семинарах SETI в 1960-1970-е годы. Постепенно все более четко стала вырисовываться ограниченность радиоастрономических критериев и необходимость разработки более строгих, однозначных критериев искусственного источника. Одно из направлений связано с разработкой критериев, основанных на исследовании статистической структуры сигнала. Речь идет о том, что сигналы, генерируемые радиопередатчиками, по своим статистическим характеристикам (например, по распределению амплитуд) отличаются от чисто шумового сигнала. А поскольку все естественные источники радиоизлучения имеют шумовую природу, то появляется возможность отличить их от источников искусственного происхождения, которые должны иметь нешумовые характеристики. Впервые на такую возможность указал М. Голей[343]. Позднее этот вопрос анализировался В. И. Слышем[344], Л. И. Гудзенко и Б. Н. Пановкиным[345], В. И. Сифоровым[346]. Надо сказать, что экспериментальное изучение статистической структуры сигнала применительно к космическим радиоисточникам, учитывая малое отношение сигнал/шум, представляет собой весьма сложную задачу и требует применения специальной аппаратуры. Тем не менее, такая попытка была предпринята группой московских радиоастрономов под руководством Н. С. Кардашева.
В качестве первых кандидатов были выбраны источники когерентного мазерного радиоизлучения ОН, поскольку для них прежде всего можно было ожидать отклонения от характеристик гауссова шума. Специальная приставка к радиометру была разработана Г. М. Рудницким. Наблюдения проводились М. И. Пащенко, Г. М. Рудницким, В. И. Слышем и Е. Е. Лехтом на Большом радиотелескопе в Нансе (Франция) с участием французских исследователей. Первые наблюдения были проведены в декабре 1970 г. Исследовались источники W 3, NGC 6334 A, Sgr В2, W 49, VY Большого Пса. Ни для одного из них не было обнаружено заметных отклонений от гауссова распределения амплитуд[347]. В апреле-мае 1972 г. были проведены новые наблюдения мазерных источников ОН на том же радиотелескопе со значительно лучшим отношением сигнал/шум. Результаты подтвердили вывод предыдущей работы[348]. Позднее авторы наряду с распределением амплитуд исследовали также распределение интервалов времени между нулями сигнала[349]. Эти исследования также подтвердили первоначальный вывод о шумоподобном характере мазерного излучения ОН. Другим объектом, который проверялся на соответствие статистическому критерию искусственности, был центр нашей Галактики. Согласно гипотезе Кардашева, именно здесь, в центре Галактики, может находиться мощная Сверхцивилизация. В 1972 г. Н. С. Кардашев и М. В. Попов с сотрудниками исследовали статистическую структуру излучения центра Галактики. Были обнаружены отклонения от нормального распределения для флуктуаций интенсивности непрерывного спектра на волне 3,5 см[350]. Этот результат требовал проверки, но повторить эксперимент не удалось.
Более углубленный анализ показал, что статистические критерии, как и радиоастрономические, не вполне однозначны. С одной стороны, некоторые естественные источники когерентного излучения, в принципе, могут иметь негауссовы характеристики (например, мазерные источники ОН, хотя для них это не подтвердилось). С другой стороны, если цивилизация-отправитель использует при передаче оптимальные коды, го такой сигнал, согласно теореме Шеннона, по своим статистическим свойствам неотличим от шума. Мы касались этого вопроса в гл. 6.
7.2.3. Оптимальный диапазон для межзвездной связи.
Много внимания в первые десятилетия исследований SETI в СССР уделялось вопросу об оптимальном диапазоне волн для межзвездной связи. Детальный анализ был выполнен Кардашевым[351]. Его подход состоял в следующем (мы частично касались этой проблемы в гл 1). При выборе оптимального диапазона следует ориентироваться не на временные преимущества, возникающие благодаря прогрессу тех или иных технических средств связи, а на принципиальные ограничения, лежащие в природе вещей и общие для любой цивилизации. Таковы, например, шумы в линии связи. Принципиально неустранимым источником шума при связи между космическими цивилизациями является излучение фона и квантовые флуктуации исследуемого сигнала. Современные данные о шумах фона суммированы на рис. 7.2.1. Кардашев рассмотрел два случая: 1) поиск позывных и 2) прием информативной передачи. В первом случае информативность канала связи не имеет решающего значения, задача сводится к определению диапазона спектра, в котором может быть обеспечено максимальное отношение сигнал/шум. Во втором случае задача ставится таким образом: задан спектр интенсивности космических шумов Iν , и полный интегральный поток F в точке наблюдения; требуется определить оптимальное распределение энергии передатчика по спектру, так чтобы обеспечить максимальную скорость передачи информации. Решение этой задачи показало, что в обоих случаях существенная часть
