SETI: Поиск Внеземного Разума - Лев Миронович Гиндилис Страница 4

межзвездного водорода на волне 21 см. Аналогично тому, как в оптическом спектре звезд и галактик, наряду с непрерывным спектром, наблюдаются отдельные спектральные линии, излучаемые отдельными химическими элементами при определенных условиях, — так и в радиодиапазоне появилась теперь своя спектральная линия, излучаемая нейтральным водородом, заполняющим межзвездную среду. Частота ее 1420,4 МГц, длина волны 21 см. Существование этой линии было предсказано нидерландским астрономом Хендриком ван де Хюлстом в 1944 г., когда до оккупированной Голландии дошло известие о наблюдениях Ребера. Работа ван де Хюлста была опубликована в 1948 г. На нее сразу же обратил внимание И. С. Шкловский, он произвел расчет ожидаемой интенсивности линии и показал, что ее можно обнаружить с имеющимися радиотелескопами. В 1951 г. она была открыта практически тремя группами радиоастрономов в США, Голландии и Австралии. Наряду с линией водорода, И. С. Шкловский рассчитал возможность наблюдения некоторых других радиолиний, в том числе линию гидроксила ОН, но она была обнаружена только в 1963 г.

Таково было состояние радиоастрономии, когда в 1959 г. в журнале «Nature» появилась статья Джузеппе Коккони и Филипа Моррисона «Поиск межзвездных коммуникаций», в которой они проанализировали возможности радиосвязи с внеземными цивилизациями. В отличие от 1920-х годов речь уже не могла идти о сигналах с Марса или других планет Солнечной системы. Авторы рассмотрели возможность приема сигналов от существ, обитающих на планетах, обращающихся вокруг других звезд.

Свои доводы в этом отношении Коккони изложил немногим раньше в письме к директору обсерватории Джодрелл Бэнк Бернарду Ловеллу от 29 июня 1959 г.

«1. Жизнь на планетах не представляется очень редким явлением. Из десяти солнечных планет на одной расцвела жизнь, а, может быть, какая-то жизнь имеется и на Марсе. Солнечная система не является чем-то необычным; можно ожидать, что другие звезды со сходными характеристиками обладают подобным же числом планет. Вероятно, скажем, из сотни ближайших к Солнцу звезд несколько имеют планеты, где существует жизнь, находящаяся на высокой ступени развития.

2. Вероятно также, что на некоторых из этих планет живые существа развились гораздо дальше, чем люди на Земле. Цивилизация, опередившая нашу всего на несколько сот лет, обладала бы гораздо большими техническими возможностями, чем мы сейчас.

3. Предположим, что существует развитая цивилизация на некоторых из этих планет, т.е. в пределах 10 световых лет от нас. Возникает вопрос, как установить с ней связь?»[7].

Коккони и Моррисон считали, что единственной возможностью установления межзвездной связи является использование электромагнитных волн. Не говоря уже о том, что они распространяются с предельно возможной для физического взаимодействия скоростью с ≈ 300 000 километров в секунду, электромагнитные волны свободно проходят через намагниченную межзвездную плазму (в отличие, например, от заряженных частиц, которые бесконечно блуждают по запуганным силовым линиям галактического магнитного поты). Следующий вопрос —

какой участок спектра электромагнитных волн надо выбрать для межзвездной связи? Ведь шкала электромагнитных волн простирается от радиодиапазона до рентгеновских и гамма-лучей, включая субмиллиметровую и оптическую (инфракрасную, видимую и ультрафиолетовую) области спектра. Вначале Коккони полагал, что предпочтительнее использовать гамма-лучи. Его привлекало то, что естественные источники гамма-излучения очень редки, поэтому искусственный источник было бы легко обнаружить. Однако при обсуждении с Моррисоном последний подверг эту идею острой критике, указывая на трудности генерации и приема гамма-излучения. Эти доводы нельзя признать убедительными, ибо они исходят из характера развития нашей земной техники. Но, в конечном счете, Моррисон оказался прав. Дело в том, что в гамма-диапазоне очень высок уровень так называемого квантового шума, затрудняющего передачу и прием информации. А это — принципиальное обстоятельство, не связанное с уровнем развития внеземных цивилизаций.

Рис. 1.1.1. Шкала электромагнитных воли

Далее, для того чтобы сигнал можно было бы обнаружить, он должен выделяться на фоне излучения звезды, вблизи которой движется обитаемая планета. Следовательно, надо использовать диапазон спектра, в котором излучение самой звезды относительно мало. Кроме того, необходимо, чтобы сигнал не испытывал сильного ослабления при распространении через среду между цивилизациями. Коккони и Моррисон нашли, что всем этим условиям удовлетворяют радиоволны в диапазоне от 300 м до 1 см (частота 1 ÷ 30000 МГц). Более длинные волны заметно поглощаются в межзвездной среде, более короткие — в земной атмосфере[8].

Оставался, однако, еще один -— главный вопрос — на какой частоте внутри этого диапазона следует искать разумный сигнал. В обычном радиовещательном приемнике мы легко переходим с одной частоты на другую, поворачивая ручку настройки, и обследуя таким образом довольно широкий диапазон спектра. Но предельно-чувствительные радиоастрономические приемники предназначены, как правило, для наблюдения на одной определенной частоте. Они могут перестраиваться только в пределах очень узкого диапазона. Для исследования соседней полосы надо делать новый приемник. Перекрыть с помощью таких приемников весь свободный от поглощения диапазон радиоволн — технически очень сложная (почти безнадежная) задача.

И вот тут у Моррисона возникла блестящая мысль: использовать для межзвездной связи частоту радиолинии водорода 1420 МГц (длина волны 21 см), которая как раз попадает внутрь указанного диапазона (почти в самую его середину). Моррисон подчеркивал, что радиолиния водорода — это как бы созданный самой природой уникальный эталон частоты. Поэтому можно ожидать, что все цивилизации, «не сговариваясь», выберут ее для установления связи. Добавим еще, что водород — самый распространенный элемент во Вселенной, поэтому исследования на волне 21 см дают очень ценные сведения о строении Галактики. Отсюда следует, что любая цивилизация, занимающаяся изучением Космоса, даже в том случае, если она и не помышляет о межзвездной связи, рано или поздно, обнаружив радиолинию водорода, несомненно, начнет вести наблюдения в этой линии. Значит, если на ее частоте передавать сигналы межзвездной связи, они могут быть обнаружены в процессе обычных радиоастрономических наблюдений. Это должно быть дополнительным стимулом для передающей цивилизации использовать именно эту частоту.

Идея использовать частоту радиолинии водорода окончательно сформировалась летом 1959 г., когда Коккони и Моррисон встретились в Москве на конференции по космическим лучам. В августе они направили статью в «Nature», а в сентябре она была опубликована. В статье содержались необходимые расчеты, из которых следовало, что, если около ближайших к нам звезд имеются цивилизации, передающие радиопозывные на волне 21 см при помощи такой же, как у нас, техники (мощность передатчика, размер передающей антенны), то их сигналы можно обнаружить на Земле. Это открывало хорошие перспективы для начала поисков.

1.2. Проект «Озма»

Бывают идеи, которые намного опережают свое время. Они посещают одиноких мыслителей и остаются непонятыми и не принятыми, пока не