Potężny laser jest właśnie tym, co ogłasza naszą obecność jako gatunek technologiczny w tym ramieniu galaktyki. Inżynierowie ustawiliby się w kolejce do pracy nad tym projektem. Ale czy dobrym pomysłem jest powiadomienie tajemniczych galaktycznych sąsiadów, że tu jesteśmy?
Para naukowców z Massachusetts Institute of Technology (MIT) opublikowała artykuł opisujący, w jaki sposób można zbudować potężny laser, aby przekazywać naszą obecność innym technologicznym cywilizacjom w naszym galaktycznym otoczeniu. James R. Clark, jeden z autorów artykułu i absolwent Wydziału Aeronautyki i Astronautyki MIT, mówi, że taki laser można zbudować za pomocą technologii, która jest w naszym zasięgu. Clark podkreśla, że ten dokument jest „studium wykonalności”, a nie planem wykonalnym.
„Chciałem sprawdzić, czy mogę wziąć te teleskopy i lasery, które budujemy dzisiaj, i zrobić z nich wykrywalny sygnał nawigacyjny”. James Clark, student grad, MIT Dept. of Aeronautics and Astronautics.
Laser musiałby być mocny, od 1 do 2 megawatów. To dość potężne, ale nie w pobliżu najpotężniejszych na świecie. W 2015 r. Japonia wystrzeliła laser o mocy 2 petawatta (2 biliardy watów), ale tylko na 1 bilion sekundy. Inni badacze na całym świecie pracują nad mocniejszymi laserami. Clark wskazuje na projekt Airborne Laser amerykańskiego lotnictwa, którego celem było zestrzelenie pocisków balistycznych. Miał ten sam zakres mocy, jakiego potrzebował system Clarka, i został pomyślnie przetestowany, więc pomysł nie jest zbyt daleko idący.
System antyrakietowego lasera przeciwlotniczego US Air Force w wieży na Boeingu 747. Zdjęcie: Bobby Jones - zdjęcie Air Force - http://news.com.com/2300-1008_3-6192767-4.html?tag= ne.gall.pg, domena publicznaAle to studium wykonalności dotyczy nie tylko lasera. Dotyczy to także teleskopów. Potężny laser zostałby wystrzelony przez teleskop o średnicy około 30 do 45 metrów. Coś jak smażenie robali na chodniku z lupą, gdy byłeś dzieckiem. (Czy dzieci nadal to robią?)
W tym zakresie budowane są teleskopy. Teleskop trzydziestometrowy (TMT) i niezwykle duży teleskop europejski (EELT), który ma zwierciadło podstawowe 39,3 metra. Tak więc technologia teleskopu nie jest zbyt daleko posunięta.
Laser musi być tak potężny, ponieważ dla każdego odległego kosmonautki światło naszego Słońca zagłuszyłoby laser o niższej mocy. Laser byłby dostrojony do zakresu podczerwieni i wyróżniałby się naturalną odmianą emisji podczerwieni przez Słońce. Sygnał byłby widoczny dla każdego obserwatora z kosmosu w odległości około 20 000 lat świetlnych, gdyby dobrze się przyjrzeli.
Obcy astronomowie w naszym sąsiedztwie zobaczyliby latarnię, gdyby przeprowadzali jedynie pobieżną ankietę. Znana gwiazda TRAPPIST-1 znajduje się w odległości około 40 lat świetlnych i jest domem dla 7 egzoplanet, z których niektóre znajdują się w strefie zamieszkiwania. Nasz najbliższy gwiezdny sąsiad, Proxima Centauri, znajduje się w odległości około 4 lat świetlnych i ma planetę potencjalnie w strefie zamieszkiwania.
„Gdybyśmy z powodzeniem zamknęli uścisk dłoni i zaczęli się komunikować, moglibyśmy wysłać wiadomość…” - James Clark, absolwent, Departament Aeronautyki i Astronautyki MIT.
Sygnał nawigacyjny może być wykorzystywany jako system komunikacyjny poprzez wysyłanie impulsów podobnych do kodu Morse'a. „Gdybyśmy z powodzeniem zamknęli uścisk dłoni i zaczęli się komunikować, moglibyśmy wysłać wiadomość z szybkością około kilkuset bitów na sekundę, co byłoby możliwe za kilka lat” - mówi Clark, absolwent w Katedrze Aeronautyki i Astronautyki MIT oraz autor opracowania.
Clark przeanalizował, jakie kombinacje mocy lasera i rozmiarów teleskopu byłyby potrzebne do wytworzenia latarni, która wyróżniałaby się z oślepiającego blasku Słońca. Doszedł do wniosku, że 2-megawatowy laser skierowany przez 30-metrowy teleskop może wytworzyć wystarczająco silny sygnał, aby dotrzeć do Proxima Centauri B. Laser o połowie tej mocy - tylko 1 megawat - byłby widoczny dla 45-metrowego teleskopu kosmici astronomowie w systemie TRAPPIST-1.
Ale jest trochę za wcześnie, aby myśleć o konkretnych celach dla tego latarni, a cały pomysł może wydawać się wątpliwy na pierwszy rzut oka. To bardziej eksperyment myślowy niż plan. Chodziło o to, aby zbadać niezbędne kombinacje laserów i teleskopów i zobaczyć, jak by się zachowały. „Chciałem sprawdzić, czy mogę wziąć te teleskopy i lasery, które budujemy dzisiaj, i zrobić z nich wykrywalny sygnał ostrzegawczy” - mówi Clark.
Gdyby kiedykolwiek zbudowano taki system, zostałby on umieszczony na szczycie góry, tak jak nasze najlepsze obserwatoria. Ograniczyłoby to zakłócenia atmosferyczne. Ma to sens, ale cały pomysł ma również niebezpieczny element.
Laser o mocy 2 megawatów nie daje się oszukać. Typowy laser w chirurgii oka ma tylko 40 watów. Potężny laser w tym międzygwiezdnym systemie nawigacyjnym byłby bardzo destrukcyjny, gdyby ktoś na niego spojrzał. Ponieważ byłby w podczerwieni, nie bylibyśmy w stanie go zobaczyć, ale nadal mógłby uszkodzić gałki oczne. Stwarza bardziej realistyczne zagrożenie dla każdego statku kosmicznego lub satelity, które przelatywały bezpośrednio nad nim. Wiązka może potencjalnie mieszać dowolne systemy kamer skierowanych na Ziemię.
Ale oba te problemy można prawdopodobnie zaplanować i rozwiązać. Może budując go na Księżycu?
„Jeśli chcesz zbudować tę rzecz po drugiej stronie Księżyca, gdzie nikt nie mieszka ani nie krąży zbyt wiele, może to być bezpieczniejsze miejsce” - mówi Clark. „Ogólnie było to studium wykonalności. Niezależnie od tego, czy jest to dobry pomysł, jest to dyskusja na temat przyszłych prac ”.
Kiedy Clark ustalił rodzaje technologii potrzebne do zbudowania tego potężnego światła laserowego, spojrzał na to z drugiej strony. Jaka technologia byłaby potrzebna, aby to zobaczyć? Jak zaawansowani byliby obserwatorzy kosmici, aby to wykryć? Jak prawdopodobne jest, że nawet spojrzą w naszym kierunku?
Clark doszedł do wniosku, że teleskop z tylko 1 metrowym teleskopem podstawowym wykryłby sygnał, ale, i to jest duży, ale musiałby być skierowany bezpośrednio na źródło. Mówi, że to mało prawdopodobne. „Jest bardzo mało prawdopodobne, aby badanie teleskopowe rzeczywiście obserwowało laser pozaziemski, chyba że ograniczymy nasze badanie do najbliższych gwiazd” - mówi Clark.
Według Clarka cała ta idea wiąże się z naszymi innymi celami naukowymi dotyczącymi egzoplanet. Ma nadzieję, że badania zachęcą do rozwoju technik obrazowania w podczerwieni, nie tylko w celu wykrycia wszelkich latarni laserowych, które mogą być wytwarzane przez kosmicznych astronomów, ale także w celu zidentyfikowania gazów w atmosferze odległej planety, które mogą wskazywać na życie. Już budujemy technologię, aby szukać bio-markerów w atmosferze egzoplanet, więc kiedy będziemy w tym lepsi, być może będziemy mieli szczęście i zobaczymy czyjś sygnał podczerwieni.
„Przy obecnych metodach i instrumentach badań jest mało prawdopodobne, abyśmy mieli tyle szczęścia, aby sfotografować błysk lampy błyskowej, zakładając, że istoty pozaziemskie istnieją i robią je.” - James Clark, student grad, MIT Dept. of Aeronautics and Astronautics.
„Przy obecnych metodach i instrumentach badań jest mało prawdopodobne, abyśmy mieli tyle szczęścia, aby sfotografować błysk lampy błyskowej, zakładając, że istoty pozaziemskie istnieją i robią je” - mówi Clark. „Ponieważ jednak widma w podczerwieni egzoplanet badane są pod kątem śladów gazów wskazujących na żywotność życia, a ponieważ badania w pełnym niebie osiągają większy zasięg i stają się szybsze, możemy być bardziej pewni, że jeśli E.T. dzwoni, wykrywamy to. ”
Ale poczekaj chwilę. Nawet jeśli potrafimy zbudować tę latarnię morską lub jeszcze mocniejszą, czy powinniśmy? Każdy, kto czyta jakąś fantastykę naukową, byłby ostrożny.
Jeśli zbudujemy to wielkie światło, istnieje ryzyko przyciągnięcia jakiegoś ohydnego gatunku ćmy? Czy będziemy musieli zbudować kolejny, mocniejszy laser „bug-zapper”, aby sobie z nimi poradzić? Gdzie skończy się ten laserowy budynek? Czy ludzkość zostanie wciągnięta w jakiś galaktyczny wyścig zbrojeń?
Stephen Hawking ostrzegł nas, abyśmy uważali, by niecierpliwie reklamować naszą obecność. Zakładając, że życie na innym świecie podlegało ewolucji poprzez dobór naturalny, możemy również założyć, że każdy dominujący gatunek miałby wyraźną cechę agresywną, tak jak ludzie. W przeciwnym razie, jak mogliby przejść do etapu technologicznego?
„Czy to dobry pomysł, czy jest to dyskusja na temat przyszłych prac”. - James Clark, student grad, MIT Dept. of Aeronautics and Astronautics.
Niech rozpocznie się dyskusja!
- Informacja prasowa MIT: „E.T., jesteśmy w domu”
- Artykuł badawczy: „Optyczne wykrywanie laserów za pomocą technologii krótkoterminowej na odległości międzygwiezdne”
- Strona Wikipedii: Boeing YAL-1 ″
