SETI: Поиск Внеземного Разума - Лев Миронович Гиндилис

ту сторону». Нельзя также исключить вопиющий пробелов в отношении типов существующих в природе излучений. Еще более вероятно, что наши корреспонденты, используя уже известные нам виды излучений и законы природы, рассчитывают при этом на такой уровень чувствительности приемной аппаратуры, который для нас пока еще совершенно недоступен по техническим, технологическим и экономическим причинам. Однако все эти сомнения не должны расхолаживать нас на пути попыток приема сигналов с постепенным увеличением чувствительности (и стоимости) приемной аппаратуры и расширения методологии поиска. Только так, рано или поздно, можно рассчитывать на успех»[56].

Поиски сигналов — любой природы — не единственный путь обнаружения ВЦ. В следующих параграфах этой главы мы рассмотрим другие возможности.

1.12. Поиски астроинженерной деятельности

Одно из направлений SETI — поиск следов астроинженерной деятельности ВЦ. Родоначальником этого направления является известный американский физик-теоретик Ф. Дайсон. Обосновывая свою позицию, Дайсон писал: «Размышлять о грандиозном будущем человечества — значит предаваться праздным мечтам или заниматься научной фантастикой. Но строго рассчитывать то, что можно было бы наблюдать, если бы оказалось, что технологически развитые существа обитают в нашем уголке Вселенной — это серьезная и вполне законная часть науки»[57].

Дайсон рассмотрел ряд проектов возможной, т. е. не противоречащей законам физики астроинженерной деятельности высокоразвитой цивилизации. Наиболее известен проект сферы Дайсона (СД)[58]. Речь идет о создании вокруг звезды (центра планетной системы, где обитает технологически развитая ВЦ), искусственной биосферы, которая, окружая звезду, способна перехватывать всю энергию, излучаемую ею в космическое пространство. Собственно, в этом и состоит цель создания СД — использовать всю энергию своей звезды. (Для сравнения напомним, что Земля перехватывает менее одной миллиардной доли энергии Солнца.) При радиусе СД порядка 1 а. е. (если звезда имеет тот же спектральный класс, что и Солнце) температурные условия на поверхности сферы будут вполне подходящими для жизни. Цивилизация, обитающая в такой искусственной биосфере, может служить моделью цивилизации II типа (по Кардашеву).

Сколько вещества требуется для создания такой биосферы и где взять это вещество? По мысли Дайсона, для этой цели можно использовать вещество больших (необитаемых) планет. Так, если «распылить» планету массой, равной массе Юпитера и использовать полученное вещество, равномерно распределив его по сферическому слою радиусом 1 а. е., то над каждым квадратным сантиметром поверхности будет находиться приблизительно 720 г вещества. Это сопоставимо с условиями на Земле, где над каждым квадратным сантиметром поверхности находится столб атмосферы массой около 1000 г. Сферический слой вокруг звезды толщиной 2-3 м был бы вполне пригоден для жизни и мог бы содержать оборудование для использования радиации, падающей на него изнутри.

Последующие оценки показали, что массу сферы Дайсона можно значительно сократить. Прежде всего необходимо заметить, что конструкция в виде сплошной сферы вокруг звезды не может существовать — она будет разорвана не скомпенсированными центробежными силами (на это обратил внимание В. Д. Давыдов[59]). Поэтому надо говорить не о сплошной поверхности, а о системе спутников, вращающихся вокруг звезды, которые в совокупности перехватывают всю излучаемую ею энергию. Идея создания таких городов-спутников вокруг Солнца принадлежит К. Э. Циолковскому, он называл их «эфирными городами».

Дайсон описал и возможный принцип конструирования подобных сооружений[60]. Возьмем стальной стержень длиной 1 м и диаметром 1 см. Из 12 таких стержней сделаем октаэдр диаметром 1 м и массой 10 кг. Из 100 таких октаэдров, соединив их гранями, построим новый конструктивный элемент — «стержень» второй ступени. Из таких стержней сделаем новый октаэдр; соединив их, получим «стержень» третьей ступени и т. д. Октаэдр шестого порядка будет иметь размер 106 км (почти в 80 раз больше диаметра земного шара), а масса его будет составлять всего 5 × 1011 массы Земли. Дальнейшее увеличение размера невозможно, так как при этом конструкция будет разорвана приливными силами. Таким образом, предельный размер спутника, обращающегося вокруг Солнца по орбите радиусом 1 а. е., составляет 106 км. Двести тысяч таких предельно больших спутников с общей массой 10-5 массы Земли полностью перекроют поверхность сферы и будут перехватывать всю энергию, излучаемую центральной звездой (солнцем).

Но где взять необходимый материал, как можно «распылить» массу большой планеты? Дайсон предложил такой способ. Вокруг планеты вдоль линий широты прокладываются металлические изолированные провода, через которые пропускается электрический ток. Кроме того, ток пропускается через тело планеты перпендикулярно линиям широты и замыкается через металлические проводники, выведенные на планетоцентрическую орбиту или через плазму в магнитосфере. Планета становится, таким образом, якорем гигантского электромотора. В зависимости от направления токов планета может ускоряться или замедляться. Ускоряя вращение планеты, можно довести ее скорость до величины, при которой экваториальные области планеты будут отрываться и улетать в космическое пространство.

Иной проект был предложен советским ученым Г. И. Покровским[61]. Согласно его проекту, Солнце (или звезда) окружается не сферой, а системой колец разного диаметра, вращающихся с различной скоростью, подобранной так, чтобы центробежная сила уравновешивалась силой притяжения звезды. Если посмотреть на эту систему колец извне, она будет похожа на раковину с двумя раструбами, повернутыми в разные стороны, через которые, по мысли Г. И. Покровского, могут входить и выходить межзвездные корабли (рис. 1.12.1).

Рис. 1.12.1. Астроинженерные конструкции вокруг звезды (раковина Г. И. Покровского)

Каковы бы ни были инженерные детали подобных конструкций, они, согласно второму закону термодинамики, должны переизлучать падающую на них энергию в космическое пространство в виде отработанного тепла при температуре меньшей, чем температура падающего излучения. Как показывают расчеты, основная часть этого уходящего излучения будет сосредоточена в инфракрасной области спектра с максимумом излучения вблизи 10 мкм. Это излучение нельзя «утаить», независимо от того, хочет ли цивилизация или нет сообщить о своем существовании.

Таким образом, задача поиска астроинженерных конструкций сводится к поиску инфракрасных объектов с максимумом излучения вблизи 10 мкм и планковским распределением энергии в спектре. В случае неполного перекрытия звезды астроинженерными конструкциями, объект будет иметь характеристики обычной звезды с очень сильным инфракрасным избытком. Для обнаружения подобных объектов необходимо провести полный обзор неба в инфракрасном диапазоне. Эта задача была поставлена Н. С. Кардашевым[62] и вошла в советскую программу CETI[63]. Поскольку земная атмосфера сильно поглощает излучение в ИК-области спектра, предусматривалось, что обзор должен проводиться с помощью специального ИСЗ, оборудованного аппаратурой для такого исследования.

В 1983 г. в США был выведен на орбиту спутник ИРАС (сконструированный совместно США, Англией и Голландией), предназначенный для