En kraftig laser er bare tingen for å kunngjøre vår tilstedeværelse som en teknologisk art i denne armen av galaksen. Ingeniører ville stille opp for å jobbe med det prosjektet. Men er det lurt å la noen mystiske galaktiske naboer vite at vi er her?
Et par forskere ved Massachusetts Institute of Technology (MIT) har publisert et papir som beskriver hvordan en kraftig laser kan bygges for å kommunisere vår tilstedeværelse til andre teknologiske sivilisasjoner i vår galaktiske nærhet. James R. Clark, en av forfatterne av papiret, og en doktorgradsstudent i MITs Department of Aeronautics and Astronautics, sier en slik laser kan bygges med teknologi som er innen rekkevidde. Clark understreker at avisen er en "mulighetsstudie" snarere enn en handlingsplan.
"Jeg ville se om jeg kunne ta den typen teleskoper og lasere som vi bygger i dag, og lage et påviselig fyr av dem." James Clark, gradstudent, MIT Institutt for luftfart og astronautikk.
Laseren må være kraftig, mellom 1 og 2 megawatt. Det er ganske kraftig, men ikke noe sted i nærheten av verdens mektigste. Japan fyrte av en 2 petawatt (2 quadrillion watt) laser i 2015, men bare i en billion sekund. Og andre forskere over hele verden jobber med kraftigere lasere enn det. Clark peker på det amerikanske luftforsvarets Airborne Laser-prosjekt, som ble designet for å skyte ned ballistiske missiler. Det var i det samme kraftspektret som trengs for Clarks system, og ble testet vellykket, så ideen er ikke langt på vei.
Det amerikanske luftforsvarets luftbårne laser-missil-system inne i tårnet på Boeing 747. Image Credit: Air Force-foto av Bobby Jones - http://news.com.com/2300-1008_3-6192767-4.html?tag= ne.gall.pg, Public DomainMen denne mulighetsstudien handler ikke bare om laser. Det innebærer også teleskoper. Den kraftige laseren ble avfyrt gjennom et teleskop med en diameter på 30 til 45 meter. Sånn som å steke bugs på fortauet med et forstørrelsesglass da du var liten. (Gjør barna det fortsatt?)
Det er teleskoper under bygging i det området. Thirty Meter Telescope (TMT) og European Extremely Large Telescope (EELT), som har et 39,3 meter stort speil. Så teleskopteknologien er ikke langsiktig.
Laseren må være så kraftig, for til enhver fjern fremmed astronom ville solens lys drukne en lavere-drevet laser. Laseren ville være innstilt på det infrarøde området, og det skiller seg ut fra solens naturlige variasjon av infrarøde utslipp. Signalet ville være synlig for alle fremmede observatører innen omtrent 20 000 lysår hvis de så godt nok på.
Fremmede astronomer i vårt eget nabolag ville se fyrtårnet hvis de bare gjennomførte en flyktig undersøkelse. Den velkjente TRAPPIST-1-stjernen ligger bare rundt 40 lysår unna, og den har hjem til 7 eksoplaneter, noen av dem i den beboelige sonen. Vår nærmeste stjerners nabo, Proxima Centauri, er bare omtrent 4 lysårs vei, og den har en planet som potensielt befinner seg i den beboelige sonen.
"Hvis vi lykkes med å lukke et håndtrykk og begynne å kommunisere, kunne vi blinke en melding ..." - James Clark, gradstudent, MIT Institutt for luftfart og astronautikk.
Fyrtårnet kan brukes som et kommunikasjonssystem ved å sende pulser som ligner på Morse-koden. "Hvis vi lykkes med å lukke et håndtrykk og begynne å kommunisere, kunne vi blinke en melding, med en datahastighet på rundt noen hundre biter per sekund, noe som ville komme dit på bare noen få år," sier Clark, utdannet student i MITs Institutt for luftfart og astronautikk og forfatter av studien.
Clark analyserte hvilke kombinasjoner av laserkrefter og teleskopstørrelser som ville være nødvendige for å produsere et fyrtårn som skulle skille seg ut fra solens blendende gjenskinn. Han konkluderte med at en 2-megawatt-laser som pekes gjennom et 30 meter teleskop, kunne skape et sterkt nok signal til å nå Proxima Centauri B. En laser med halvparten av den kraften - bare 1 megawatt - hvis den ble dirigert gjennom et 45 meter teleskop, ville være synlig for fremmede astronomer i TRAPPIST-1-systemet.
Men det er litt for tidlig å tenke på spesifikke mål for dette fyrtårnet, og hele ideen kan virke tvilsom ved første øyekast. Det er mer et tankeeksperiment enn en plan. Tanken var å studere kombinasjonene av lasere og teleskoper som er nødvendige og se hvordan de ville prestere. "Jeg ønsket å se om jeg kunne ta den typen teleskoper og lasere som vi bygger i dag, og lage et påviselig fyr av dem," sier Clark.
Hvis et system som dette noensinne ble bygget, ville det bli plassert på toppen av et fjell akkurat som våre beste observatorier. Dette vil begrense atmosfærisk interferens. Fornuftig, men det er et farlig element i hele ideen også.
En 2 megawatt laser er ikke noe å lure med. En typisk laser i øyeoperasjoner er bare 40 watt. Den kraftige laseren i dette interstellare fyrsystemet ville være veldig ødeleggende hvis noen skulle se på den. Siden det ville være i den infrarøde, kunne vi ikke se det, men det kan fortsatt skade øyebollene. Det utgjør en mer realistisk fare for romfartøyer eller satellitter som passerte direkte over hodet. Strålen har potensial til å kryptere alle jordstyrte kamerasystemer.
Men begge problemene kan antagelig planlegges og håndteres. Ved å bygge den på månen, kanskje?
"Hvis du ønsket å bygge denne tingen på bortre side av månen der ingen bor eller kretser mye, så kan det være et tryggere sted for det," sier Clark. Generelt sett var dette en mulighetsstudie. Hvorvidt dette er en god idé eller ikke, det er en diskusjon for fremtidig arbeid. "
Når Clark etablerte de typer teknologier som er nødvendige for å konstruere dette kraftige laserfyret, så han på det fra den andre siden. Hvilken teknologi vil være nødvendig for å se den? Hvor avansert må noen fremmede observatører være for å oppdage det? Hvor sannsynlig er det at de til og med vil se i vår retning?
Clark konkluderte med at et teleskop med bare et 1 meter primært teleskop ville oppdage signalet, men, og dette er et stort, men det må rettes direkte mot kilden. Han sier at det er ganske usannsynlig. "Det er forsvinnende usannsynlig at en teleskopundersøkelse faktisk vil observere en utenomjordisk laser, med mindre vi begrenser undersøkelsen til de aller nærmeste stjernene," sier Clark.
I følge Clark knytter hele ideen seg til våre andre vitenskapelige mål rundt eksoplaneter. Han håper studien vil oppmuntre til utvikling av infrarøde bildeteknikker, ikke bare for å få øye på noen laserfyr som kan produseres av fremmede astronomer, men også for å identifisere gasser i en fjern planetens atmosfære som kan være indikasjoner på liv. Vi konstruerer allerede teknologi for å lete etter biomarkører i atmosfæren til eksoplaneter, så etterhvert som vi blir bedre på det, kan vi kanskje være heldige og se andres infrarøde fyrtårn.
"Med nåværende undersøkelsesmetoder og instrumenter er det lite sannsynlig at vi faktisk ville være heldige nok til å forestille oss et fyrlysblink, forutsatt at utenomjordiske eksisterer og gjør dem til." - James Clark, gradstudent, MIT avd. For luftfart og astronautikk.
"Med nåværende undersøkelsesmetoder og instrumenter er det lite sannsynlig at vi faktisk er heldige nok til å forestille oss et fyrlysblink, forutsatt at utenomjordiske eksisterer og gjør dem til," sier Clark. Etter hvert som de infrarøde spektrene til eksoplaneter studeres for spor etter gasser som indikerer livets levedyktighet, og som undersøkelser med full himmel oppnår større dekning og blir raskere, kan vi være mer sikre på at hvis E.T. ringer, vil vi oppdage det. ”
Men hold på et sekund. Selv om vi kan bygge dette fyret, eller en enda kraftigere, bør vi da? Alle som har lest science fiction, vil sannsynligvis være forsiktige.
Hvis vi bygger dette store lyset, er det da fare for å tiltrekke seg en slags fæle møllarter? Må vi bygge en annen, kraftigere “bug-zapper” -laser for å takle dem? Hvor vil denne laserbygningen slutte? Vil menneskeheten bli feid opp i et slags galaktisk våpenløp?
Stephen Hawking advarte oss om å være på vakt mot å ivrig annonsere vår tilstedeværelse. Forutsatt at livet i en annen verden ble utsatt for evolusjon av naturlig seleksjon, kan vi også anta at enhver dominerende art vil ha en uttalt aggressiv egenskap, akkurat som mennesker gjør. Ellers, hvordan ville de kommet videre til den teknologiske scenen?
"Hvorvidt dette er en god ide eller ikke, det er en diskusjon for fremtidig arbeid." - James Clark, gradstudent, MIT avd. For luftfart og astronautikk.
La diskusjonen begynne!
- MITs pressemelding: "E.T., we are home"
- Forskningsartikkel: “Optisk deteksjon av lasere med nærtids teknologi på mellomstatlige avstander”
- Wikipedia-side: Boeing YAL-1 ″
