Výkonný laser je to, čo oznamuje našu prítomnosť ako technologického druhu v tomto ramene galaxie. Inžinieri by sa pripravili na prácu na tomto projekte. Ale je to dobrý nápad nechať akýchkoľvek tajomných galaktických susedov vedieť, že sme tu?
Dvojica vedcov z Massachusetts Institute of Technology (MIT) vydala dokument, v ktorom načrtáva, ako by sa mohol vybudovať výkonný laser na komunikáciu našej prítomnosti s akýmikoľvek inými technologickými civilizáciami v našom galaktickom okolí. James R. Clark, jeden z autorov článku a postgraduálny študent na Katedre aeronautiky a astronautiky MIT, tvrdí, že takýto laser by sa dal vyrábať pomocou technológie, ktorá je v našom dosahu. Clark zdôrazňuje, že dokument je skôr „realizačnou štúdiou“ než akčným plánom.
"Chcel som zistiť, či by som mohol zobrať druhy ďalekohľadov a laserov, ktoré dnes staviame, a z nich vyrobiť zistiteľný maják." James Clark, doktorand, Katedra aeronautiky a astronautiky MIT.
Laser by musel byť výkonný, medzi 1 až 2 megawatty. Je to dosť silné, ale nie všade blízko najsilnejších svetov. V roku 2015 Japonsko vypálilo 2 petawattový (2 kvadrilión wattový) laser, ale iba 1 bilióntinu sekundy. A ďalší vedci z celého sveta pracujú na výkonnejších laseroch. Clark poukazuje na projekt Airborne Laser amerického letectva, ktorý bol navrhnutý na zostrelenie balistických rakiet. Bolo to v rovnakom rozsahu výkonu, aký bol potrebný pre systém Clarka, a bol úspešne otestovaný, takže myšlienka nie je pritiahnutá za vlasy.
Vzdušný protiraketový systém amerického letectva vo veži na Boeingu 747. Kredit za kredit: Foto leteckých síl od Bobbyho Jonesa - http://news.com.com/2300-1008_3-6192767-4.html?tag= ne.gall.pg, Public DomainTáto štúdia uskutočniteľnosti však nie je iba o lasere. Týka sa to aj ďalekohľadov. Výkonný laser by sa vystrelil cez ďalekohľad s priemerom približne 30 až 45 metrov. Keď ste boli malí, mali ste na chodníku niečo podobné ako vyprážať si chyby. (Deti to stále robia?)
V tomto rozsahu sú vo výstavbe ďalekohľady. Tridsať metrov ďalekohľad (TMT) a európsky mimoriadne veľký ďalekohľad (EELT), ktorý má primárne zrkadlo 39,3 metra. Technológia ďalekohľadu teda nie je nijako priťahovaná.
Laser musí byť taký výkonný, pretože pre každého vzdialeného mimozemského astronóma by svetlo nášho Slnka utopilo laser s nižším výkonom. Laser by bol naladený na infračervený rozsah a vynikal by prirodzenou variáciou infračervených emisií od Slnka. Signál by bol viditeľný pre všetkých mimozemských pozorovateľov do približne 20 000 svetelných rokov, ak by sa pozerali dostatočne blízko.
Cudzí astronómovia v našom susedstve by videli maják, keby vykonávali iba zbežný prieskum. Známa hviezda TRAPPIST-1 je vzdialená len asi 40 svetelných rokov a je domovom 7 exoplanet, z ktorých niektoré sú v obývateľnej zóne. Náš najbližší hviezdny sused, Proxima Centauri, je vzdialený iba asi 4 svetelné roky a má planétu, ktorá je potenciálne v obývateľnej zóne.
"Keby sme úspešne zavreli podanie ruky a začali komunikovať, mohli by sme vyslať správu ..." - James Clark, študent, MIT Katedra aeronautiky a astronautiky.
Maják by sa mohol použiť ako komunikačný systém vysielaním impulzov podobných Morseovmu kódu. „Keby sme úspešne zavreli podanie ruky a začali komunikovať, mohli by sme prebrať správu rýchlosťou prenosu údajov niekoľko stoviek bitov za sekundu, ktorá by sa tam dostala za pár rokov,“ hovorí Clark, postgraduálny študent. na Katedre aeronautiky a astronautiky MIT a autor štúdie.
Clark analyzoval, aké kombinácie laserových síl a veľkostí ďalekohľadov by boli potrebné na vytvorenie majáka, ktorý by vyčnieval z oslepujúceho slnka Slnka. Dospel k záveru, že 2-megawattový laser namierený cez 30-metrový ďalekohľad by mohol vytvoriť dostatočne silný signál na to, aby dosiahol Proxima Centauri B. Laser s polovicou tohto výkonu - iba 1 megawatt - keby smeroval cez 45-metrový ďalekohľad, bol by viditeľný pre mimozemských astronómov v systéme TRAPPIST-1.
Je však príliš skoro na premýšľanie o konkrétnych cieľoch pre tento maják a celá myšlienka sa na prvý pohľad môže zdať sporná. Je to skôr myšlienkový experiment ako plán. Zámerom bolo študovať potrebné kombinácie laserov a ďalekohľadov a zistiť, ako budú fungovať. "Chcel som zistiť, či dokážem zobrať druhy ďalekohľadov a laserov, ktoré dnes stavame, a z nich vyrobiť zistiteľný maják," hovorí Clark.
Keby bol niekedy taký systém postavený, bol by umiestnený na vrchole hory, rovnako ako naše najlepšie observatóriá. To by obmedzilo atmosférické rušenie. Dáva to zmysel, ale existuje nebezpečný prvok pre celú myšlienku.
Laser s výkonom 2 megawattov nie je s čím oklamať. Typický laser pri operácii očí je iba 40 wattov. Výkonný laser v tomto medzihviezdnom majákovom systéme by bol veľmi deštruktívny, ak by sa naň niekto mal pozrieť. Pretože by to bolo v infračervenom svetle, nemohli by sme to vidieť, ale stále by to mohlo poškodiť obočie. Predstavuje realistickejšie nebezpečenstvo pre každú kozmickú loď alebo satelity, ktoré prešli priamo nad hlavou. Lúč má potenciál zakódovať akékoľvek kamerové systémy zamerané na Zem.
Obidva tieto problémy by sa však pravdepodobne mohli naplánovať a riešiť. Možno tým, že to postavíte na Mesiaci?
"Ak by si chcel stavať túto vec na druhej strane mesiaca, kde nikto veľa nežije ani neobíde, potom by to mohlo byť bezpečnejšie miesto," hovorí Clark. „Všeobecne to bola štúdia uskutočniteľnosti. Či už je to dobrý nápad alebo nie, ide o diskusiu o budúcej práci. “
Keď Clark vytvoril druhy technológie potrebné na vytvorenie tohto výkonného laserového majáka, pozrel naň z druhej strany. Aká technológia by bola potrebná na jej zobrazenie? Aké pokročilé by mali byť pri detekcii cudzí pozorovatelia? Aká je pravdepodobnosť, že by sa dokonca pozreli naším smerom?
Clark dospel k záveru, že ďalekohľad s iba 1 m primárnym ďalekohľadom by detekoval signál, ale je to veľký, ale musel by byť nasmerovaný priamo na zdroj. Hovorí, že je to dosť nepravdepodobné. "Je zbytočne nepravdepodobné, že by teleskopický prieskum skutočne pozoroval mimozemský laser, pokiaľ by sme náš prieskum neobmedzili na najbližšie hviezdy," hovorí Clark.
Podľa Clarka táto celá myšlienka súvisí s našimi ďalšími vedeckými cieľmi okolo exoplanet. Dúfa, že štúdia podporí vývoj infračervených zobrazovacích techník, a to nielen na zistenie akýchkoľvek laserových majákov, ktoré by mohli produkovať mimozemské astronómovia, ale aj na identifikáciu plynov v atmosfére vzdialenej planéty, čo by mohlo byť znakom života. Už vyvíjame technológiu na hľadanie biomarkerov v atmosfére exoplanet, aby sme sa k tomu dostali lepšie, možno budeme mať šťastie a uvidíme infračervený maják niekoho iného.
"Pri súčasných metódach a nástrojoch prieskumu je nepravdepodobné, že by sme mali skutočne šťastie na to, aby sme si mohli pozrieť maják, za predpokladu, že existujú mimozemšťania a robia ich." - James Clark, doktorand, Katedra aeronautiky a astronautiky MIT.
„Pri súčasných metódach a nástrojoch prieskumu je nepravdepodobné, že by sme skutočne mali to šťastie, keby sme si mohli pozrieť maják, za predpokladu, že existujú mimozemšťania a robia ich,“ hovorí Clark. „Keďže sa však skúmajú infračervené spektrá exoplanet pre stopy plynov, ktoré naznačujú životaschopnosť života, a keďže prieskumy na celej oblohe dosahujú väčšie pokrytie a stávajú sa rýchlejšími, môžeme si byť istí, že ak E.T. telefonuje, zistíme to. “
Ale vydržte sekundu. Aj keby sme mohli postaviť tento maják alebo ešte silnejší, mali by sme? Každý, kto čítal akékoľvek sci-fi, by pravdepodobne bol opatrný.
Ak postavíme toto veľké svetlo, existuje riziko prilákania nejakého odporného druhu mory? Budeme musieť postaviť ďalší, silnejší „bug-zapper“ laser, aby sme sa s nimi vysporiadali? Kde táto laserová budova skončí? Dostane sa ľudstvo do nejakého galaktického závodu v zbrojení?
Stephen Hawking nás varoval, aby sme si dali pozor na dychtivú reklamu našej prítomnosti. Za predpokladu, že život na inom svete bol predmetom evolúcie prirodzeným výberom, môžeme tiež predpokladať, že akýkoľvek dominantný druh by mal výraznú agresívnu vlastnosť, tak ako to robia ľudia. Ako by inak postupovali do technologickej fázy?
„Či už je to dobrý nápad alebo nie, ide o diskusiu o budúcej práci.“ - James Clark, doktorand, Katedra aeronautiky a astronautiky MIT.
Nechajte diskusiu začať!
- Tlačová správa MIT: „E.T., sme doma“
- Výskumná práca: „Optická detekcia laserov pomocou technológie blízkej budúcnosti v medzihviezdnych vzdialenostiach“
- Stránka Wikipedia: Boeing YAL-1 ″
