«Объект Оумуамуа — это кусок инопланетного космического мусора, и мы еще можем его догнать»
Количество подтвержденных экзопланет давно перевалило за пять тысяч штук, а инфракрасные телескопы теперь способны разглядеть черные дыры буквально на краю Вселенной. Но населяет ли кто-то эти бесконечные пространства? И если да — то как их найти? О том, обнаружено ли что-то похожее на следы инопланетян, и есть ли у нас инструменты, чтобы засечь сигнал далекой цивилизации, в интервью Pro Космос рассказал руководитель Научно-культурного центра проектов SETI при Научном совете по астрономии РАН и признанный эксперт в моделировании будущего Александр Панов.
Только цивилизация, овладевшая энергией своей звезды, способна передавать сигнал на миллион адресатов
— Кому впервые пришла в голову идея систематически и целенаправленно искать внеземные цивилизации? Кто первый взялся за ее реализацию?
— Современная постановка вопроса о поиске внеземного разума принадлежит Джузеппе Коккони и Филипу Моррисону и относится к 1959 году. Итальянский физик Джузеппе Коккони в то время был директором протонного синхротрона ЦЕРН, а американец Филип Моррисон был уже хорошо известен как участник Манхэттенского проекта. Кстати, к тому моменту он из-за своей антимилитаристской и прокоммунистической позиции успел стать жертвой маккартизма — попал под расследование Комиссии по антиамериканской деятельности.
Коккони и Моррисон встретились в 1959 году в Москве на 6-й Международной конференции по космическим лучам и результатом этой встречи стала статья в журнале Nature. В ней было показано, что уже имеющихся на Земле средств вполне достаточно для установления межзвездной связи на расстояниях по крайней мере в несколько десятков световых лет. Задача установления межзвездной связи показалась не такой уж сложной, и это вызвало взрыв энтузиазма.
Первые практические шаги в этом направлении были предприняты под руководством Фрэнка Дрейка в его программе «Озма» уже в 1960 году. Тогда с использованием телескопа Грин Бэнк на волне 21 см (знаменитая волна водорода) были исследованы две звезды: Тау Кита и Эпсилон Эридана.
— А когда на это отреагировали советские ученые?
— Почти сразу же. В 1960 года в советском журнале «Природа» была опубликована статья Иосифа Шкловского под названием «Возможна ли связь с разумными существами других планет?», что запустило исследования по проблеме поиска внеземного разума в СССР.
— Как далеко шагнули технологии и концепции поиска с момента его начала? Что у землян сейчас есть такого, о чем ученые не мечтали еще поколение назад?
— Наши технологии и концепции оказались очень консервативны и продвижение с момента начала поисков было скорее количественное, чем качественное — за очень немногими исключениями (но об этом ниже). По сути, концепция поиска не изменились с упомянутого выше проекта «Озма».
Суть ее в следующем: отбираются звезды-кандидаты, вблизи которых могут быть обитаемые планеты, после чего на каждую из них по очереди направляется антенна радиотелескопа с высокой чувствительностью (обычный инструмент радиоастрономии). В течение очень ограниченного времени (от нескольких десятков часов до пары секунд) делается попытка зарегистрировать сигнал.
Если сигнал не обнаружен (а пока только так и было), то данный кандидат считается «изученным», и мы переходим к изучению следующего. К изученной звезде уже не возвращаемся. Пока что таким способом было «изучено» несколько тысяч звезд (около четырех тысяч, по моим подсчетам).
— Звучит не слишком надежно.
— Да. Прежде всего, такая методика предполагает, что около звезды-кандидата имеется излучатель, который светит в нашу сторону непрерывно. То есть, когда на звезду ни посмотри, всегда увидишь сигнал — при условии, что попадешь в правильный диапазон частот и хватит чувствительности телескопа. Но ведь мы должны предполагать, что наше Солнце не является единственным адресатом той цивилизации, которая ведет межзвездные передачи.
Так как ожидаемое расстояние между цивилизациями в нашей Галактике никак не меньше нескольких тысяч световых лет (при очень оптимистичных предположениях — тысяча), то число потенциальных звезд-кандидатов должно составлять не меньше миллиона. Или даже нескольких миллионов — чтобы среди них с хоть сколько-нибудь заметной вероятностью действительно нашлась хотя бы одна цивилизация, способная принять сигнал.
Нетрудно прикинуть, что для непрерывной передачи сигнала на миллион адресатов нужна чудовищная энергия. Цивилизация, которая может себе такое позволить — это цивилизация второго типа по Кардашеву. То есть та, которая не ограничивается одной планетой, а уже успела заселить всю звездную систему — и энергетика которой сопоставима с энергией родительской звезды.
Энергии именно такого порядка нужны для организации непрерывной передачи на миллионы звезд — то есть, всенаправленной передачи.
«Для передачи сигналов цивилизации первого типа вполне способны использовать лазеры»
— Каково современное положение дел?
— Сейчас главным проектом международной программы SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence — Поиск внеземного разума) является программа поиска Breakthrough Listen с использованием телескопов Грин-Бэнк в США и Паркс в Австралии. Здесь делается все то же, что делалось в программе «Озма» Фрэнка Дрейка. С той лишь разницей, что телескопы стали чувствительнее (хоть и не радикально), и поиск сигнала ведется не на одной частоте, а сразу в широком диапазоне частот — на сотни мегагерц. Каждому кандидату уделяется около 30 минут.
Пока что из нескольких миллионов кандидатов изучено только несколько тысяч — десятая доля процента минимально необходимого объема. То есть, даже в поиске цивилизаций второго типа мы продвинулись крайне мало. Но ведь не исключено, что цивилизаций второго типа не существует вовсе! Пока что мы точно знаем лишь, что могут существовать цивилизации первого типа по Кардашеву — то есть ограниченные пределами конкретной планеты.
— На собственном примере?
— Да, ведь наша собственная цивилизация именно такой и является, и мы определённо существуем. Но цивилизация первого типа не может поддерживать работу постоянно действующих всенаправленных маяков. В лучшем случае мы можем «светить» на звезды-кандидаты узконаправленным лучом, либо просто сканировать им все небо. Соответственно, и ожидать мы можем только короткий проблеск сигнала — с неизвестного направления и в неизвестное время.
Для поиска цивилизаций первого типа наша методика с однократным просмотром кандидатов абсолютно бесполезна. Чужой сигнал мы так можем детектировать только случайно, и вероятность этого исчезающе мала.
Грубо говоря: направили мы радиотелескопы на обитаемую систему, ничего не зафиксировали, и перешли к следующей. А с первой нам взяли и передали сигнал! Но, так как, мы туда уже не смотрим — он будет неизбежно потерян.
Так что, для поиска цивилизаций первого типа нужен непрерывный мониторинг всего неба. Он требует создания специальных и очень дорогих инструментов — антенных решеток с синтетическими диаграммами направленности, покрывающих всё небо. Но их пока нет.
— То есть сам факт отсутствия находок вообще ни о чем не говорит?
— Именно. Существует так называемый «миф SETI», который звучит так: «Ученые искали-искали внеземные цивилизации, кучу денег потратили, а так и не нашли ничего. Значит и нет никаких внеземных цивилизаций». Но реальность совершенно иная: поиск, по сути, еще даже не начат. Нет вообще никаких оснований ожидать, что с предпринятыми усилиями мы вообще могли кого-то найти. Мы и не нашли никого. Но ничего удивительного здесь нет.
— Неужели нет других методов?
— Есть. К примеру, не так давно выяснилось, что есть все основания вести поиск внеземного разума не только в радио-, но и в оптическом диапазоне. Для передачи сигналов цивилизации первого типа вполне способны использовать лазеры. Причем не какие-то сверхъестественно мощные — на Земле подходящие устройства в единичных экземплярах уже существуют и используются в программах инерциального лазерного термоядерного синтеза.
Но, конечно, всенаправленный лазер нужной мощности цивилизациям первого типа недоступен. Так что, мы снова вынуждены ловить краткий сигнал с неизвестного направления в неизвестное время. А значит — нужно организовать непрерывный мониторинг всего неба.
Причем для оптики эта задача решается гораздо проще, чем для радиодиапазона. Более того, первый проект в этом направлении уже реализован — это российская установка TAIGA-HiSCORE, которая работает в Тункинской долине вблизи озера Байкал. Она ищет оптические импульсы космического происхождения длительностью от десятка до 150 наносекунд. Правда, она сканирует не все звездное небо целиком, а примерно 1/6 его часть. Но это уже гигантская область по сравнению с любыми существующими методиками для радиодиапазона. И это действительно качественный скачок вперед по сравнению со всем, что было в SETI до этого.
Вообще надо сказать, что оптическое направление SETI всегда хорошо себя чувствовало именно в России. Сейчас у нас действует еще один проект: это роботизированная система телескопов под названием Mini-Mega-Tortora, расположенная в Карачаево-Черкессии, в Специальной астрофизической обсерватории РАН (САО РАН). Она может одновременно просматривать область неба с угловым размером до 30 градусов. Пока что ее чувствительность и временное разрешение невелики, но САО РАН ведет непрерывную работу над улучшением характеристик.
В некоторых направлениях SETI России сохраняет лидирующие позиции в мире, и это не только оптические наблюдения. К примеру, в радиодиапазоне у нас реализуются проекты, не сводящиеся к классической методике «Озма», и являющиеся, по большому счету, уникальными.
«Если есть космический мусор — значит, было и кому намусорить»
— А как за десятилетия поменялись представления о целях поиска?
— Такие представления очень многообразны, но нельзя сказать, что они как-то сильно трансформировались. Единственное существенное изменение состоит в том, что если сначала мы намеревались установить контакт с внеземным разумом, то с конца 1970-х пытаемся хотя бы просто его найти. Так как, о двустороннем диалоге на ожидаемых расстояниях (и с соответствующим временем обмена информацией) говорить не приходится.
Кстати, свет клином не сошелся ни на поисках в радиодиапазоне, ни на лазерах. Следы внеземного разума имеет смысл искать и в виде артефактов различной природы. Например, методом транзита можно поискать крупные астроинженерные конструкции, вращающиеся на орбитах далеких звезд. В Солнечной системе имеет смысл искать автоматические зонды иных цивилизаций.
Учитывая, кстати, что они могут тщательно скрываться от нас. К примеру, неплохо бы провести археологическую разведку поверхности Луны: нельзя исключать, что инопланетяне могли посетить Солнечную систему и высадиться там. Следы такой высадки спокойно просуществовали бы десятки миллионов лет — там нет ни дождя, ни ветра.
Но самое сильное (пусть и далеко не окончательное) свидетельство существования внеземного разума мы, по моему мнению, сейчас имеем в виде межзвездного объекта Оумуамуа, который на скорости в несколько десятков км/с пролетел через Солнечную систему в 2017 году.
— Разве это не обычный астероид, пусть и прилетевший от другой звезды?
— Не совсем. Когда Оумуамуа находился на отлетной траектории, оказалось, что он имеет аномальное ускорение, направленное в сторону от Солнца. Оно может объясняться либо испарением остаточных газов с его поверхности, либо световым давлением Солнца (последнее более вероятно). Оба эти явления позволяют оценить общую, либо поверхностную плотность объекта.
Так вот, в первом случае она составляет меньше 0,001 г на кубический сантиметр, а во втором — около 0,1 г на сантиметр в квадрате. Это не просто мало, а очень мало.
Либо Оумуамуа — это тело с очень тонкой оболочкой (при размере около 500 метров), либо просто лист плёнки, напоминающей алюминиевую фольгу. Естественного происхождения объекты такого типа нам неизвестны. Это очень похоже на кусок космического мусора. Но если есть космический мусор — значит, было и кому намусорить.
Пока что окончательного ответа на вопрос о природе Оумуамуа нет. Хорошо было бы снарядить экспедицию для его исследования. Несмотря на то, что он улетает от нас со скоростью 26 км/сек, это будет возможно еще примерно 10 лет.
— А раньше случались явления, которые считались свидетельствами существования инопланетного разума?
— Если мы не берем фейки и признания так называемых «контактёров», то однозначных свидетельств не было. Но случаи, когда возникали обоснованные подозрения, были.
Выдвигались гипотезы об искусственности быстрых радиовсплесков (природа которых, кстати, до сих пор не до конца ясна). Когда были открыты радиопульсары, то об их открытии долго не сообщалось — как раз из-за подозрения, что мы наблюдаем искусственные сигналы. Были даже такие случаи, когда заранее выдвигались критерии искусственности сигналов, но потом обнаруживались вполне естественные источники, удовлетворяющие именно этим критериям.
Например, среди этих критериев называлось присутствие в спектре линий излучения технеция, который не имеет стабильных изотопов и потому в природе встречаться не должен, а также наличие там линий химических элементов с доплеровским сдвигом противоположного знака — ведь не может быть такого, чтобы некий объект одновременно приближался к нам и удалялся.
Но со временем были обнаружены и звезды со спектром, содержащим линии технеция, и источники с противоположным доплеровским сдвигом (например, знаменитый SS-433). Теперь общепризнано, что единственным надежным критерием искусственности сигнала является выделение в нем осмысленной информации.
— Не проходит месяца без новости о том, что участники проектов SETI что-то интригующее нашли. Сколько здесь истины, а сколько — преувеличений?
— Заслуживают внимания разве что новости о начале новых проектов, либо сообщения из первых рук — от непосредственных участников этих проектов. Я бы рекомендовал обращать внимание на многочисленные заметки, публикуемые Ави Лёбом.
На фото Ави Лёб
Серьезных ученых от болтунов проще всего отличить по уровню их научных публикаций в солидных, рецензируемых научных журналах. Но этот критерий работает не всегда: бывает, что выдающиеся работы публикуются только в сборнике электронных препринтов arXiv, или вообще известны только по устным сообщениям.
Мне пару раз удавалось выходить на выдающихся одиночек-самородков, — неизвестных научному сообществу, но с очень сильными результатами. Я помогал им опубликоваться в хороших местах. Такое бывает. Поэтому я внимательно читаю все, что мне присылают люди, независимо от того, каким бредом это может показаться на первый взгляд.
«Прятаться бесполезно. Мы уже кричим "Ау!" на всю Галактику»
— А насколько опасна наша космическая активность? В лесу, полном медведей, кричать «Ау!» — сомнительная идея. Или представление Ивана Ефремова (раз цивилизация вышла в космос — то она будет вести себя как минимум достаточно адекватно) наиболее близко к истине?
— Опасна наша космическая активность или нет — строго говоря, неизвестно. Но не подлежит сомнению, что сворачивать из соображений безопасности наши исследовательские проекты — совершенно бессмысленно и контрпродуктивно.
Опасаться нужно только тех, кто может нанести нам вред, невзирая на межзвездные расстояния. Но такие цивилизации, вне всяких сомнений, обнаружат нас независимо от любой нашей космической деятельности. Легче всего это сделать по сигналам наших аэродромных и военных радаров: построить приемники, способные обнаружить их излучение за тысячи световых лет, гораздо проще, чем провести межзвездную агрессию. Так что, прятаться бесполезно. Мы уже кричим «Ау!» на всю Галактику.
А вот предположение о том, что инопланетяне могут быть одновременно агрессивными и высокоразвитыми, действительно выглядит крайне маловероятным. Цивилизация, сохраняющая хоть какие-то остатки внутренней или внешней агрессии, скорее всего, просто самоуничтожится. Способ найдется. Поэтому можно ожидать, что для межзвездной цивилизации агрессия в любой форме будет абсолютно недопустима. Возможно, даже физиологически невозможна.
— По вашему мнению, как будет развиваться стратегия поиска внеземных цивилизаций в среднесрочной перспективе — ближайшие лет 5-10? Помогут ли в этом новые телескопы?
— Новые телескопы, которые строятся сейчас, мало чем помогут — так как это будут в основном классические астрономические инструменты. С их помощью можно будет разве что продолжать поиск всенаправленных маяков цивилизаций II типа, которые далеко не факт, что существуют.
Какой-то рывок может произойти, когда телескопы позволят напрямую наблюдать планеты земного типа в зоне обитаемости, причем не у ближайших звезд, а хотя бы в пределах нескольких сотен световых лет.
Но в ближайшие 5-10 лет появления таких инструментов не ожидается.
— И напоследок ваш личный прогноз, пусть даже чисто интуитивный: когда все-таки найдем? И какова вероятность?
— Короткий ответ — не знаю. Думаю, какое-то подобие определенности появится лишь после появления упомянутых мной специализированных инструментов для постоянного мониторинга всего неба. Хотя кто знает — внеземной разум может быть открыт и совершенно случайно. Вероятность этого, хоть и невелика, но все-таки отлична от нуля. Поэтому работу надо продолжать, несмотря на весьма скромные шансы на успех.
При этом даже сам факт обнаружения внеземного разума экзистенциально важен для нас. Земная цивилизация сейчас вошла в эпоху тяжелого кризиса, которым, судя по всему, завершается технологический взрыв последних двухсот лет. Кризис этот будет столь тяжел, что никто не гарантирует нам возможности его преодолеть.
Но если мы найдем другую цивилизацию, которая по уровню технологического развития просто обязана на несколько тысячелетий опередить нашу, — это будет как свет в конце тоннеля. И даст хоть какую-то надежду на счастливое будущее человечества. Используем мы эту возможность или нет — будет зависеть уже от нас самих.
Самое популярное
