Космический перехват: стратегия поиска внеземного разума на основе утечки земных сигналов к Марсу

Человечество уже более века невольно передает информацию о своем существовании в космос. Радиоволны с наших теле- и радиопередач уже преодолели расстояние в сотню световых лет, образуя расширяющийся пузырь техногенной активности. Но если бы внеземной разум целенаправленно искал следы наших коммуникаций, где и когда ему стоило бы нацелить свои антенны? Новое исследование, проведенное учеными из Университета штата Пенсильвания и Лаборатории реактивного движения НАСА, предлагает неожиданный и элегантный ответ: искать нужно не просто в случайной точке неба, а в моменты, когда далекие планеты выстраиваются в линию с Землей, повторяя конфигурации нашей собственной Солнечной системы.

Исследовательская группа под руководством аспиранта Пинчена Фаня провела скрупулезный анализ не случайных радиопередач, а самых мощных и целенаправленных сигналов, которые человечество отправляет в глубины космоса — коммуникаций Сети дальней космической связи НАСА (DSN). Эта глобальная система антенн служит жизненным нервом для межпланетных миссий, таких как «Новые горизонты» или телескоп «Джеймс Уэбб», отправляя команды и принимая бесценные научные данные. Ученые изучили журналы передач DSN за два десятилетия, сопоставив их с точным положением космических аппаратов в пространстве, чтобы определить, куда, когда и с какой интенсивностью Земля «кричит» в космос.

Ключевое открытие исследования заключается в том, что эти мощные сигналы отнюдь не рассредоточены хаотично. Они преимущественно сфокусированы на космических аппаратах, находящихся вблизи Марса. Это означает, что основная «утечка» земного радиоизлучения в дальний космос происходит именно вдоль линии Земля-Марс. Следовательно, для гипотетического наблюдателя, расположенного в плоскости эклиптики нашей Солнечной системы, шансы перехватить земной сигнал резко возрастают в те моменты, когда он видит, как Земля и Марс выстраиваются в одну линию на своем небосводе — это явление известно как взаимный транзит или выравнивание.

Расчеты показывают впечатляющую статистику: если внеземная цивилизация находится в таком удачном расположении, что может наблюдать выравнивание Земли и Марса, то с вероятностью 77% она окажется на пути одного из мощных сигналов DSN. Это на порядки выше, чем шансы для наблюдателя, находящегося в случайном месте и в случайное время. Для других планет Солнечной системы, таких как Юпитер или Венера, эта вероятность хотя и ниже, но все еще существенна и составляет около 12%.

Этот фундаментальный паттерн подсказывает стратегию и для нашего собственного поиска внеземного разума (SETI). Исследователи предлагают не сканировать все небо подряд, а сфокусировать усилия на тех звездных системах, которые мы видим «с ребра». То есть на тех, где экзопланеты транзитом проходят по диску своей звезды с точки зрения земного наблюдателя. В таких системах высока вероятность, что сами планеты также выстраиваются в линию друг с другом. Моменты, когда несколько экзопланет в такой системе выравниваются, и являются наиболее перспективными для прослушивания — там инопланетные технологические сигналы, если они существуют, могут быть направлены на свои собственные космические аппараты, а их «утечка» будет лететь прямо в сторону Земли.

Перспективы такой стратегии поиска стремительно растут с развитием астрономических инструментов. Если большинство известных экзопланет сегодня — одиночные транзитные объекты, то будущие миссии, такие как будущий космический телескоп «Нэнси Грейс Роман», позволят открыть сотни тысяч новых миров, в том числе и многопланетные системы. Это значительно расширит каталог целей для целенаправленного поиска внеземных техносигнатур.

Кроме того, исследователи отмечают, что земные передачи в основном происходят в пределах 5 градусов от плоскости орбиты Земли, так как наша Солнечная система плоская. Это означает, что самые мощные сигналы концентрируются в своеобразном «диске» вокруг Солнца. Средний сигнал DSN, по расчетам команды, можно засечь с расстояния до 23 световых лет с помощью телескопов, аналогичных нашим. Это сужает область поиска до ближайших звездных соседей, чьи орбитальные плоскости ориентированы к нам ребром.

Наконец, ученые подчеркивают, что выявленные закономерности применимы не только к радиосигналам. По мере развития технологий человечество активно тестирует лазерную связь для межпланетной коммуникации. Внеземные цивилизации, возможно, уже перешли на этот более эффективный способ передачи информации. Логика поиска при этом остается прежней: лазерный луч, предназначенный для своего зонда у далекой звезды, с большой вероятностью можно будет обнаружить именно в моменты планетарных выравниваний в той системе.

Таким образом, это исследование совершает важный поворот в стратегии SETI. Оно предлагает перейти от пассивного прослушивания космоса к активному и осмысленному поиску, основанному на глубоком понимании наших собственных коммуникационных процессов. Оно предполагает, что технологически развитые цивилизации могут быть обнаружены не по их рекламным радиопередачам для всей Галактики, а по их собственным «утечкам» — служебным сигналам для своих межпланетных миссий, которые неизбежно уходят в космос, создавая своего рода космический «перехват». И теперь у нас есть карта, указывающая, где и когда их стоит искать.