SETI: Поиск Внеземного Разума - Лев Миронович Гиндилис

Рис. 1.9.6. а) Космический стог сена; б) Космический стог, проведенные поиски

В 1981 г. на Всесоюзном симпозиуме в Таллинне по поиску разумной жизни во Вселенной (Таллинн SETI-81) американские участники рассказали о новых проектах поиска сигналов с мегаканальными спектроанализаторами, которые позволяли при высоком спектральном разрешении перекрыть широкий диапазон частот и таким образом существенно расширить объем обследованного пространства поиска. Вместе с увеличением числа направлений в пространстве это должно было увеличить долю исследованного пространства поиска на 7 порядков, доведя ее с 10-17 до 10-10. На реализацию этой программы потребовалось более 10 лет, она начала осуществляться в 1990-х годах.

Крупнейшим из этих проектов был «Микроволновый обзор с высоким спектральным разрешением» (High-Resolution Microwave Servey, сокращенно HRMS). Проект финансировался НАСА и состоял из двух частей: целевой поиск, т. е. поиск сигналов от определенных объектов, и обзор неба. В целевом поиске было намечено исследовать 1000 солнцеподобных звезд в диапазоне 1000-3000 МГц. Особое внимание внутри этого диапазона предполагалось уделить так называемому «водяному окну», т. е. области спектра от линии водорода 1420 МГц до линий гидроксила вблизи 1700 МГц. Этой работой руководили Джон Билленгсм и Джил Тартер из Исследовательского Центра НАСА им. Эймса. Использовались два радиотелескопа: 305-метровый радиотелескоп Аресибо и 46-метровый радиотелескоп НРАО. Спектральная аппаратура содержала 15 млн каналов и обеспечивала разрешение в 1 Гц. Вторую часть проекта — обзор неба — возглавляли М. Кляйн и С. Гулкие из Лаборатории реактивного движения (JPL). Здесь ставилась задача исследовать все небо. Спектральный диапазон был шире, чем в целевом поиске (от 1000 до 10000 МГц), а спектральное разрешение соответственно меньше (около 20 Гц). Планировалось, что обзор займет 6 лет и завершится к началу третьего тысячелетия. Для наблюдений предполагалось использовать антенны Сети дальней космической связи НАСА, распложенные как в Северном, так и в Южном полушарии, в том числе 34-метровую антенну в Голдстоуне (рис. 1.9.7) и 70-метровые антенны в Голдстоуне и Тидбинбилла, Австралия (рис. 1.9.8). Методика обзора предусматривает быстрый просмотр полосы неба шириной 1,4° и длиной 30° с помощью 34-метровой антенны, после чего компьютер сортирует полученные данные и отбирает из всех зафиксированных источников сигнала наиболее «подозрительные», которые изучаются уже более подробно, в медленном режиме сканирования. Это позволяет отсечь ложные источники, связанные с различными помехами. Остающиеся заносятся в специальный каталог для дальнейшего детального изучения с помощью крупных радиотелескопов.

Рис. 1.9.7. 34-метровая антенна в Голдстоуне Рис. 1.9.8.70-метровый радиотелескоп НАСА

Торжественное начало работ по проекту HRMS состоялось 12 октября 1992 г. и было приурочено к 500-летию открытия Америки. В течение первого года действия проекта наблюдения по программе целевого поиска проводились на радиотелескопе Аресибо. Было выполнено около 0,1% предусмотренного программой объема исследований. Наряду с наблюдениями проводилось дальнейшее усовершенствование системы. По программе обзора неба также удалось провеет часть запланированных работ. В качестве «побочного продукта» этих наблюдений были получены радиоастрономические карты Галактики. И вот в тот момент, когда, казалось бы, все этапы научного и инженерного поиска, связанные с созданием уникальной аппаратуры, а также трудности организационного характера остались уже позади, Конгресс США неожиданно отказался от дальнейшею финансирования работ. Трудно сказать, чем вызвано такое решение. Не исключено, что существенную роль здесь сыграло окончание «холодной войны», с одной стороны, и падение научного потенциала бывшего СССР — с другой. В годы противостояния две сверхдержавы стремились поддерживал, паритет в важнейших областях и не допускать значительного отрыва партнера. Теперь Россия уже не могла составить опасную конкуренцию США.

Надо отмстить, что руководители проекта не пали духом, а принялись энергично искать спонсоров. В результате часть проекта, а именно, целевой поиск удалось возродить в новом проекте «Феникс», который финансируется исключительно за счет пожертвований от частных лиц и компаний. Начиная с 1994 г., наблюдения по проекту «Феникс» ведутся с помощью 64-метрового австралийского радиотелескопа в Парксе (рис. 1.9.9). В программу включено 200 звезд южного неба. В случае обнаружения «подозрительного» источника предусматривается проверка его в интерферометрическом режиме путем подключения антенны, расположенной в Мойра.

Рис. 1.9.9. 64-метровый австралийский радиотелескоп в Парксе

Другой крупный проект, который выполняется в США — это проект Калифорнийского университета в Беркли — SERENDIP (Searh for Extraterrestrial Radio Emission from Nearby Developed Intelligent Populations). Его название имеет еще один подтекст: оно заимствовано из старинной персидской сказки «Три принца из Серендина», герои которой, путешествуя по свету, обнаружили много удивительного и неожиданного. В наше время это имя стало нарицательным — оно означает счастливую способность неожиданного открытия. Особенность проекта SERENDIP в том, что это программа сопутствующего поиска, то есть поиск ведется попутно с выполнением основной астрофизической или прикладной задачи. Выходные данные приемной аппаратуры, на которой ведутся обычные радиоастрономические наблюдения, анализируются на предмет наличия в них сигнала ВЦ; это позволяет вести поиск сигналов, не отвлекаясь от выполнения основной радиоастрономической программы.

Первые наблюдения по проекту SERENDIP были проведены еще в 1976-1979 гг. с помощью 26-метрового радиотелескопа Хэт Крик (Калифорния, США). Они велись в диапазоне радиолиний водорода (1410-1430 МГц) и гидроксила (1653-1673 МГц), спектральное разрешение в этих первых наблюдениях составляло 2,5 кГц. В 1979 г. аппаратуру SERENDIP установили на 64-метровом радиотелескопе НАСА в Голдстоуне и наблюдали с ней те области неба, где радиотелескоп отслеживал космические аппараты НАСА. В дальнейшем аппаратура была усовершенствована: 100-канальный анализатор обеспечивал разрешающую способность 500 Гц при общей полосе анализа 20 МГц. Эту усовершенствованную систему назвали SERENDIP-I, она использовалась в 1980 г. при наблюдениях с 26-метровым радиотелескопом Хэт Крик и в 1981-1982 гг. при наблюдениях на антеннах Сети дальней космической связи НАСА в Голдстоуне. Следующий шаг в развитии системы SERENDIP — создание спектроанализатора на 65 000 каналов с разрешением 1 Гц. Эта система, получившая название SERENDIP-II, была установлена на 90-метровом радиотелескопе НРАО и успешно действовала в течение двух лет вплоть до аварийного разрушения этого радиотелескопа. В начале 1990-х годов вступила в действие новая система SERENDIP-III, содержащая 4 млн каналов. Она обеспечивает разрешающую способность 0,6 Гц при полной полосе анализа спектра 2,4 МГц. Система установлена на 305-метровом радиотелескопе Аресибо. К средине 1990-х годов с нею было обследовано 30% небесной сферы (практически вся область доступная наблюдениям с радиотелескопом Аресибо). За время действия программы обнаружено около 400 «подозрительных» источников, однако полученных данных, к сожалению, недостаточно, чтобы уверено приписать этим источникам внеземное искусственное происхождение. Сообщалось о планах увеличить число спектральных каналов до