4 октября 1957 года в 22:28 по московскому времени мир изменился навсегда. В ту ночь многие жители Земли могли видеть в ясном небе необычный след, а миллионы радиолюбителей в СССР прильнули к радиоприёмникам, с замиранием сердца слушая сигналы «БИП, БИП, БИП» на частоте 40 МГц.

То был запуск первого в истории искусственного спутника ПС-1. Событие стало эпохальным: СССР получал единодушные поздравления из всех стран мира. Словно бы человечество на миг объединилось, и не было социализма и капитализма, дипломатических конфликтов и военных альянсов.

Дальше американцы, разумеется, осознали, что начинается новая гонка — на этот раз космическая. И в 1958 году правительство США создало National Aeronautics and Space Administration — сокращённо NASA. Но пока человечество соревновалось, кто первым выйдет в открытый космос (Леонов) или высадится на Луне (Армстронг), почти у всех возникал вопрос: если мы мечтаем о космических путешествиях и колонизации неизвестных планет, то может быть, мы всё-таки не одиноки во Вселенной? И где-то в сотнях световых лет есть и другие цивилизации, которые уже научились путешествовать и ищут нас?

Давайте посмотрим в статье, что человечество уже предпринимало для обнаружения внеземных форм жизни, что из этого получилось и пофантазируем, что будет, если мы всё-таки найдём инопланетян.

Начать хочется со слов великого фантаста Рэя Бредбери, которые он написал после запуска искусственного спутника ПС-1:

В ту ночь, когда Спутник впервые прочертил небо, я глядел вверх и думал о предопределённости будущего. Ведь тот маленький огонёк, стремительно двигающийся от края и до края неба, был будущим всего человечества. Я знал, что хотя русские и прекрасны в своих начинаниях, мы скоро последуем за ними и займём надлежащее место в небе. 

Тот огонёк в небе сделал человечество бессмертным. Земля всё равно, не могла бы оставаться нашим пристанищем вечно, потому что однажды её может ожидать смерть от холода или перегрева. Человечеству было предписано стать бессмертным, и тот огонёк в небе надо мной был первым бликом бессмертия.

Как люди искали пришельцев

В 1959 году появилась общая программа SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence), которая пыталась найти следы инопланетной формы жизни. А вслед за ней — METI (Messaging to Extraterrestrial Intelligence). Это другой параллельный подход, в котором человечество не ищет, а пытается передавать послания пришельцам. Посмотрим, как развивались события и к чему человечеству пришло за 60 с лишним лет. 

SETI — Поиск внеземного разума

Конечно, есть так называемая теория палеоконтакта, согласно которой пришельцы уже много раз вступали с человечеством в контакт. В качестве аргументов приводятся некоторые наскальные изображения, каменные таблички и фрески, на которых наши праотцы якобы изображали пришельцев. Например, рисунки в долине Валь-Камоники (Италия), которые начали рисовать ещё с неолита (5500-3300 гг. до н.э.) и продолжали вплоть до Железного века (примерно 1-е тысячелетие до н.э). Получились довольно симпатичные комиксы.

Другой пример — это знаменитые Абидосские иероглифы, обнаруженные в одном из залов поминального храма фараона Сети I. Некоторые «уфологи» поспешили принять их за изображения вертолёта, подводной лодки, дирижабля и планера. Однако экспертиза показала, что это совсем не изображения. Просто сначала Сети I повелел написать одно, а когда он умер — его сын Рамсес II повелел заштукатурить старую писанину про отца и написать уже про себя любимого. Со временем штукатурка обвалилась, и появились такие странные рисунки. 

Подобных исторических примеров очень много. Чаще всего объяснения им вполне прозаичное, но многие конспирологи успешно используют их для объяснения своих псевдонаучных теорий. Не будем уподобляться им и поговорим о более задокументированном подходе.

Всё началось в 1959 году, когда в старейшем научно-популярном журнале Nature вышла статья астрофизиков Джузеппе Коккони и Филиппа Морриса Searching for Interstellar Communications. Авторы предположили, что радиотехнологии дают человечеству возможность и принимать, и передавать сообщения, которые может расшифровать достаточно развитая цивилизация. При этом радиоволны распространяются с максимально возможной скоростью света, что позволяет компенсировать огромные расстояния. Но на какой частоте должна вестись передача мощными радиотелескопами? 

Была предложена частота 1420 МГц, потому что она эквивалентна длине волны света 21 см, которую излучает атом водорода при переходе из возбуждённого в стабильное состояние. А так как водород — самый распространённый элемент во Вселенной (более половины массы межзвёздного вещества), то и шансы на успех несколько повышаются, за счёт снижения уровня помех радиоспектра. Астрономы даже называют частоту 1420 МГц радиолинией нейтрального водорода, и выбрали ее как универсальную величину для поиска внеземных цивилизаций. 

В 1960 году на сцене появляется один из главных вдохновителей и участников SETI — астроном Фрэнк Дональд Дрейк. Он инициировал проект «Озма», названный в честь принцессы, из книг Фрэнка Баума про страну Оз. Цель: использовать радиотелескоп «Тател», построенный в 1959 году в лаборатории «Грин Бэнк» в Западной Вирджинии, и получить сигналы от планет Тау Кита и Эпсилон Эридана. 

Обе звезды находятся на относительно небольших расстояниях 12 и 10,5 световых лет соответственно, и наиболее приближены по конфигурации к нашему Солнцу. Логично, что если в их районе есть жизнь, то обнаружить ее будет проще, чем в более отдалённых системах. За четыре месяца записали 150 часов радиосигналов, однако никаких следов внеземных сигналов не обнаружили. Были и курьёзы: 8 апреля 1960 года на записи появился неожиданный сигнал, который на поверку оказался пролетающим самолётом. 

К слову, был проведён ещё второй эксперимент, названный «Озма II», в той же обсерватории Грин Бэнк под руководством учёных Бенджамина Цукермана и Патрика Палмера. В ходе работ, продолжавшихся с 1973 по 1976 год, было исследовано уже более 650 ближайших звёзд, однако тоже ничего не обнаружили.

Большая часть финансирования шла из частных средств, чего было явно недостаточно. В 1971 году НАСА решило взяться за дело всерьёз и запустило проект «Циклоп». В научно-исследовательском центре НАСА в Маунтин Вью, группа учёных, возглавляемая Бернардом Оливером, разрабатывала идею интегрированной сети из 1500 радиотелескопов, которые бы были плотно установлены на участке диаметром 16 км и непрерывно сканировали космическое пространство в радиусе 1000 световых лет. Это позволило бы охватить не менее миллиона солнцеподобных звезд, в системах которых могла быть жизнь.

Проект «Циклоп» оценивали в 10 млрд долларов, а реализовать его должны были в течение 20 лет. Однако он так и остался на бумаге — слишком уж велики были затраты, которые лучше было пустить на изучение Луны или Марса. Однако были и интересные выводы: например, учёные предположили, что не стоит зацикливаться на частоте 1420 МГц, а рассмотреть еще частоту 1,662 МГц, соответствующая излучению рассеянных в космосе гидроксилов OH.

Параллельно к исследованию подключился университет Огайо, который в 1970-х годах тоже искал признаки внеземной жизни. И неожиданно 15 августа 1977 местный радиотелескоп «Большое ухо» зафиксировал сильный радиосигнал на рабочей частоте 1420 МГц, зарезервированной в радиодиапазоне США. То есть это не мог быть какой-то земной объект. 

Ширина сигнала составляла не более 10 кГц и длилась порядка 72 секунд. Дело в том, что телескоп был статичным, и сканировал пространство за счёт вращения Земли. С учётом угловой скорости этого вращения и ограниченной ширины зоны приёма антенны определённая точка небосвода могла наблюдаться в течение как раз 72 секунд. Предполагаемое направление —  созвездие Стрельца.

Однако дальнейшие попытки обнаружить ещё раз этот сигнал, который вся мировая пресса назвала «Wow!», не увенчались успехом. Ни на следующий день, ни на протяжении ещё 2-х десятилетий. Что это было, до сих пор остаётся загадкой. Предполагают, что это след кометы 266P/Christensen. Однако тогда бы сигнал всё равно пеленговали бы на следующий день, с небольшим смещением. Так что вопрос остаётся открытым.   

В 80-е годы SETI столкнулась с недостатком финансирования государства (что ни удивительно — результатов не было), и астрономы-энтузиасты решили сосредоточиться на частном финансировании. В 1984 году появился SETI Institute — некоммерческая организация, полностью свободная от налогов, на базе исследовательского центра в Маунтин Вью. В 1995 году институт запустил масштабный проект «Феникс», целью которого было масштабное исследование звёзд, похожих на Солнце. Возглавила проект астроном Джилл Картер. Работы начались в феврале 1995 года и изначально задействовали два мощных радиотелескопа:

• В лаборатории Паркса (Австралия), крупнейший в южном полушарии, с диаметром антенны 64 метра. Запущен в работу в 1961 году и стал одним из трех радиотелескопов, которые приняли сигнал с Луны от команды Нила Армстронга в 1969 году и транслировали телевизионную картинку;

• Уже известный нам радиотелескоп Грин Бэнк, который астроном-первопроходец Дрейк использовал в первом SETI проекте «Озма». Правда, его диаметр значительно увеличили с 26 до 100 метров — он исследовал северное полушарие. 

Позже к участию также привлекли телескоп Аресибо (Пуэрто-Рико), про который мы ещё поговорим ниже. 

К 2004 году было просканировано более 800 звёзд в радиусе 200 световых лет. Причём исследования не ограничивались частотой 1420 МГц, а велись в диапазоне от 1000 до 3000 МГц. Но к сожалению, никаких результатов также получить не удалось. 

Тогда SETI-Institute понял, что нужно расширяться ещё больше. Для этого он совместно с Калифорнийским университетом в Беркли построил на частные средства радиотелескоп Allen Telescope Array. Он представляет собой 42 спутниковых антенны по 6 метров в диаметре каждая, расположенных в горах к северо-востоку от Сан-Франциско. И дополнительно к исследованиям привлекались мощные орбитальные телескопы, такие как «Кеплер», «Хаббл», «Спитцер» и «Гершель».

Но чтобы обрабатывать такой огромный массив данных, нужны были серьёзные вычислительные мощности. И чтобы решить проблему дополнительно финансирования, родилась идея проекта SETI@home. Суть в том, что есть добровольцы, домашние компьютеры которых не всегда задействуются на 100%. Они устанавливают специальную программу, получают часть данных из Интернета, обрабатывают их и передают результаты обратно по сети. 

Проект запустили в 2000-м году, и он успешно просуществовал вплоть до 2020 года. За это время в нём приняли участие порядка 1,8 млн пользователей и помогли обработать колоссальный объём данных, с чем не справился бы ни один суперкомпьютер того времени. За это время было найдено несколько «интересных» сигналов: например, в 2003 году SHGb02+14a, а в 2012 году — сигнал от экзопланеты KOI-817. Однако всё это больше напоминало случайные космические шумы, и за 60 лет SETI не зафиксировал осмысленных сообщений из серии: «Мы вас видим — скоро увидимся!». Как сказал астроном Питер Бэкус: «Судя по всему, если у нас и есть соседи, то они очень тихие».

Кстати, в СССР тоже старались не отставать от западных коллег. И в 1966 году появилась «Специальная астрофизическая обсерватория», которая должна была заниматься фундаментальными исследованиями космоса. В частности, поиском сигналов от внеземных цивилизаций. Для этого в 1974 году завершили строительство самого большого радиотелескопа в мире — РАТАН-600, с диаметром кольцевой антенны 576 метров. Однако даже на этом уникальном аппарате зафиксировать инопланетных сигналов не удалось.

METI — Послания внеземному разуму

Но, кроме активного поиска радиосигналов, люди логично полагали, что для того, чтобы дверь открыли, в неё нужно для начала постучаться. Поэтому предпринимались многочисленные попытки отправить послания братьям по разуму.

Первое официальное сообщение внеземным цивилизациям было отправлено 19 ноября 1962 году из Центра Дальней Космической Связи неподалёку от Евпатории. Сама станция представляла собой две площадки: первая — в районе села Витино (приёмная), вторая — в районе пос. Заозёрное (передающая). Между площадками было около 10 км, чтобы мощное передающее оборудование не влияло на чувствительный приёмник. Для передачи и приёма использовались антенны АДУ-1000.

Послание состояло из трёх слов: «Мир, Ленин, СССР», отправленных азбукой Морзе в сторону поверхности Венеры, чтобы проверить возможности установки (но понятно, что сообщение могут увидеть и внеземные формы жизни). Длина волны составляла 39 см. С момента отправки сообщения до момента приёма отражённого сигнала прошло 4 минуты 32,7 секунды.  Сейчас это самое старое сообщение, по расчётам учёных, движется в сторону звезды HD 131336 в созвездии Весов, и достигнет его примерно через 750 лет. 

Следующее межгалактическое послание было отправлено спустя 12 лет, 16 ноября 1974 года из обсерватории Аресибо (Пуэрто-Рико), про которую мы уже говорили выше. Сообщение с длиной волны 12,6 см было направлено в сторону звёздного скопления в созвездии Геркулеса, находящегося на расстоянии около 25 000 световых лет от Земли. Оно длилось 169 секунд и содержало следующую информацию в матричном представлении:

• Числа от одного до десяти в двоичной системе.

• Атомные числа водорода, углерода, азота, кислорода и фосфора.

• Молекулярные формулы дезоксирибозы, фосфата и азотистых оснований — нуклеотидов ДНК.

• Количество пар нуклеотидов в геноме человека  — число 4 294 441 822.

• Информация о среднем росте человека (176,4 см) и популяции (4,2 млрд. на момент отправки).

• Информация о количестве планет в Солнечной системе (Солнце и 9 планет), а также адресе отправки — 3-я планета, Земля.

• Диаметр передающей антенны.

Авторы сообщения: хорошо уже знакомый нам Франк Дрейк и его коллега — Карл Саган, популяризатор SETI и METI, астрофизик и писатель. Многие учёные подвергли критике сложность и форму передачи сообщений, однако вряд ли кто-то воспринимал его всерьёз — 25 000 лет человечество вряд ли будет ждать. Скорее это сообщение, как и в случае советских учёных, проверяло технические возможности станции. 

Следующие осознанные радиосообщения были отправлены спустя 25 лет, в 1999 году, из уже знакомого нам Центра Дальней Космической Связи в Евпатории. Это были целые серии сообщений (т.н. Cosmic Call), направленные к разным звёздам, на которых потенциально могла быть жизнь по тем или иным признакам. Структура сообщений было подобна сообщения из Аресибо, но содержала намного больше информации: например, по астрономии, биологии и географии, а также короткие приветственные послания разных жителей. Расчётное время доставки сообщений — от 30 до 70 лет, в зависимости от расстояния до звёзд. Остаётся только ждать.

Но помимо радиосообщений, человечество решило передать что-то более вещественное. Поэтому когда в 1972 году НАСА запустил аппарат «Пионер-10», а в 1974 году — «Пионер-11», для изучения Юпитера и Сатурна, к ним решили прикрепить специальные пластинки из анодированного алюминия с посланиями. Выглядело это примерно так:

Кроме очевидных изображений мужчины и женщины на фоне аппарата, на ней также были показаны:

• состояния атома водорода — причём расстояние между ядрами равнялось 21 см (длина волны универсального радиосигнала для общения). И это же число является масштабной линейкой для нахождения других линейных величин на пластинке.

• расположение планет Солнечной системы с маршрутом «Пионера»;

• хитрая карта, которая позволяет вычислить расположение Земли и время запуска. Правда, большая часть обычных ученых, которая критиковала послание, не смогла этого сделать :)

Сейчас аппарат «Пионер-10» продолжает двигаться в сторону Альдебарана, и если с ним ничего не случится, то эти послания попадут к звезде примерно через 2 млн лет. 

В целом, проблема пластинок «Пионера» заключалась в том, что на минимально возможной площади пытались уместить очень много информации. Из-за этого их читаемость терялась, что прекрасно понимали их авторы — все те же Карл Саган и Фрэнк Дрейк. Поэтому когда в 1977 году НАСА запустило знаменитые «Вояджеры», то снова обратилось к ним, и те вышли из ситуации более оригинально.

Для послания изготовили граммофонную пластинку, которую покрыли золотом, чтобы предотвратить эрозию под воздействием космической пыли. По сути, альтернативы на тот момент не было — никакая магнитная лента не выдержит воздействия космической радиации, равно как и микрофильм. На пластинку записали: 

• приветствия на 55 языках, в том числе на древних шумерском, хеттском и арамейском; 

• 27 музыкальных произведений, включая этническую музыку разных народов, классику (Бетховен, Моцарт, Бах, Стравинский), джаз в исполнении Луи Армстронга и зажигательный рок-н-ролл Чака Берри;

• набор разных звуков, таких как человеческие голоса, шаги, журчание воды, смех ребёнка и так далее;

• 116 изображений, которые закодированы на звуковых дорожках. По сути, создатели превратили пластинку в своеобразную дискету с аудио и фотоматериалами. Подробнее как это делалось, можете прочитать тут.  

А чтобы всё это можно было расшифровать, её поместили в алюминиевый футляр и внутрь вложили ещё одну пластину с инструкцией, как воспроизвести пластинку, и граммофонную иглу. Вот как это выглядело:

На текущий момент «Вояджеры» уже давно покинули пределы Солнечной системы. Но, как ни странно, с ними до сих пор есть связь — например, в ноябре 2017 года двигатели «Вояджера-1» были успешно запущены после 37 лет простоя. Это нужно было сделать для корректировки ориентации антенны на Землю. Ожидается, что связь с ним пропадёт только к 2030 году, когда распад радиоизотопного элемента станет слишком значительным, и мощности не хватит для поддержания модуля связи.

На самом деле «Вояджеры» стали идеальными почтальонами, потому что изначально предназначались для исследования отдалённых планет Солнечной системы. Спустя 45 лет они продолжают свой полёт и, возможно, всё-таки найдут своего адресата. На сайте НАСА можно посмотреть местоположение аппаратов в реальном времени.

Парадокс Ферми и уравнение Дрейка

Шёл 1950 год, и жарким летом в кафетерии Лос-Аламосской лаборатории, в которой до этого разработали атомную бомбу, собрались трое учёных: Эдвард Теллер, Эмиль Конопински и Герберт Йорк. В какой-то момент к ним подсел один странноватого вида человек, по совместительству Нобелевский лауреат по имени Энрико Ферми. За столом начался спор по поводу того, есть ли жизнь во Вселенной, кроме нашей. Поначалу шутливый разговор стал более серьёзным.

И в этот момент Ферми сформулировал простой и ясный вопрос — передадим суть разговора: «В радиусе 100 световых лет есть множество планет, пригодных для жизни в нашем понимании. А нашей Вселенной уже 14 млрд лет, и за это время в ближайшем пространстве должна была появиться хотя бы одна высокоразвитая цивилизация, которая как-то проявила бы себя. Например, радиосигналами, которые мы можем улавливать, или отправила бы зонды или корабли, видимые нами в телескопы. Но если инопланетяне существуют, чего же мы их не видим?». Этот вопрос вошёл в историю как парадокс Ферми, и до сих пор многими воспринимается весомым аргументом в спорах о поиске внеземной жизни.

Но с этим были согласны не все. Самыми ярыми противниками этого утверждения стали наши старые знакомые-астрономы: Карл Саган и Фрэнк Дрейк. Последний в 1960 году даже вывел специальное уравнение, которое позволяет оценить количество внеземных цивилизаций, готовых по уровню развития вступить с нами в контакт прямо сейчас. Вот как оно выглядит:

Хотя на самом деле уравнение имеет пока достаточно малое практическое применение — по сути современный уровень развития науки позволяет более-менее точно знать только величины R (количество звёзд, образующихся в Галактике) и fp (доля звёзд, которые обладают планетами). Все остальные параметры стали предметом ожесточённых споров как сторонников SETI и METI, так и их противников. Вот какие цифры подставлялись, чтобы обосновать, что есть N=1 цивилизация, готовая к контакту:

Например, Карл Саган считал, что эти цифры занижены, и что N значительно больше 1. Когда с этими математическими выкладками согласились сотни энтузиастов, поиск внеземного разума стал делом решённым — SETI и METI стартовали. И как мы уже видели выше, поиск «успешно» продолжается уже 60 с лишним лет — на него тратятся десятки миллиардов долларов, и многие свято верят, что мы всё-таки неизбежно найдём братьев по разуму. 

Так что же будет дальше

Но несмотря ни на что, человечество не сдаётся: возможно, инопланетяне могут общаться с нами посредством лазерных сигналов (так называемое FSO — free-space optics), на совсем других частотах радиосигналов или ещё другими, малоизученными современной наукой способами. Поэтому мы продолжаем изучать и собирать данные.

Например, 25 декабря 2021 году был успешно запущен очередной супер телескоп «Джеймс Уэбб» — самый современный на сегодняшний день. Он способен обнаруживать относительно холодные экзопланеты с температурой поверхности до 300 К (что соответствует средней температуре на Земле) в радиусе 15 световых лет, наблюдать за планетами-карликами с массой менее 0,3 от массы Юпитера, изучать водные миры на спутниках планет-гигантов и многое другое. Стоимость проекта — 10 млрд долларов, которые выделили космические агентства 17 стран мира.

А 18 апреля 2018 года на орбиту был выведен телескоп TESS, при помощи ракетоносителя Falcon 9 компании SpaceX. За 4 года исследований телескоп уже нашёл около сотни подтверждённых экзопланет, на которых возможно зарождение жизни. Другими словами, массив данных о космическом пространстве с каждым годом все возрастает, и все верят в успех программы SETI. Пожелаем человечеству удачи.

Но давайте посмотрим на это ещё с другой, более фантастической стороны: а что же будет, если мы всё-таки найдём инопланетян и установим с ними контакт? И тут уместно замечание Стивена Хокинга, который допускал внеземную форму жизни, однако предостерегал от встречи с ней.

Допустим, что нас обнаружили и прилетели «на огонёк». Очевидно, что эта цивилизация сможет преодолевать огромные космические расстояния и по уровню развития будет сильно опережать человечество. Но кто сказал, что они такие уж миролюбивые? Обратимся к истории, когда Колумб высадился в Америке и нашёл там аборигенов. Продвинутые конкистадоры за какие-нибудь пару сотен лет активного мародёрства сумели поживиться ценными ресурсами, заодно убив тысячи местных жителей. А защититься копьями и стрелами против армии с мушкетами и пушками было невозможно. Так может, нас ожидает такая же участь? И успех программ SETI и METI просто выпустит джинна, которого мы не сможем остановить?

На тему контакта с пришельцами есть огромное множество научно-фантастических произведений. Например, такие романы, как «Война миров» Герберта Уэллса (как раз про агрессивный контакт, которого боялся Хокинг) и «Глас Господа» Станислава Лема (потрясающая книга, сюжет которой построен на программе SETI). Или фильмы, среди которых особенно выделим «Контакт» Роберта Земекиса — снятого, кстати, по одноимённому произведению Карла Сагана. 

Но сколько бы хитроумных сюжетов не придумали фантасты, есть ещё и другая мысль, более прозаичная, на которой книгу не построить. А может быть, инопланетяне уже давно нас заметили? Но посмотрев на то, как мы столетиями истребляем друг друга ради ресурсов, а не выживания, решили игнорировать таких соседей. И возможно, отсутствие контактов с инопланетянами — это лучшее доказательство того, что внеземной разум всё-таки существует?

Делитесь в комментариях, что вы думаете по поводу внеземного разума: стоит ли человечеству стараться дальше или пора остановиться, от греха подальше?

НЛО прилетело и оставило здесь промокод для читателей нашего блога:

— 15% на все тарифы VDS (кроме тарифа Прогрев) — HABRFIRSTVDS.