Ένα ισχυρό λέιζερ είναι ακριβώς το πράγμα που ανακοινώνουμε την παρουσία μας ως τεχνολογικού είδους σε αυτόν τον βραχίονα του γαλαξία. Οι μηχανικοί θα ευθυγραμμιστούν για να εργαστούν σε αυτό το έργο. Αλλά είναι καλή ιδέα να ενημερώσετε τους μυστηριώδεις γαλαξιακούς γείτονες ότι είμαστε εδώ;
Ένα ζευγάρι επιστημόνων στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης (MIT) δημοσίευσε ένα έγγραφο που περιγράφει πώς θα μπορούσε να κατασκευαστεί ένα ισχυρό λέιζερ για να κοινοποιήσει την παρουσία μας σε οποιονδήποτε άλλο τεχνολογικό πολιτισμό στην περιοχή μας. Ο James R. Clark, ένας από τους συγγραφείς της εφημερίδας, και απόφοιτος φοιτητής στο Τμήμα Αεροναυτικής και Αστροναυτικής του MIT, λέει ότι ένα τέτοιο λέιζερ θα μπορούσε να κατασκευαστεί με τεχνολογία που είναι εφικτή. Ο Clark υπογραμμίζει ότι το έγγραφο είναι μια «μελέτη σκοπιμότητας» και όχι ένα σχέδιο με δυνατότητα δράσης.
«Ήθελα να δω αν μπορούσα να πάρω τα είδη των τηλεσκοπίων και των λέιζερ που κατασκευάζουμε σήμερα, και να φτιάξω έναν ανιχνεύσιμο φάρο από αυτά». James Clark, πτυχιούχος, Τμήμα Αεροναυτικής και Αστροναυτικής.
Το λέιζερ θα πρέπει να είναι ισχυρό, από 1 έως 2 μεγαβάτ. Αυτό είναι αρκετά ισχυρό, αλλά όχι οπουδήποτε πλησιέστερα στον κόσμο. Η Ιαπωνία πυροδότησε λέιζερ 2 petawatt (2 quadrillion watt) το 2015, αλλά μόνο για 1 τρισεκατομμύριο του δευτερολέπτου. Και άλλοι ερευνητές σε όλο τον κόσμο εργάζονται σε πιο ισχυρά λέιζερ από αυτό. Ο Clark επισημαίνει το έργο Airborne Laser της Πολεμικής Αεροπορίας των ΗΠΑ, το οποίο σχεδιάστηκε για να καταρρίψει βαλλιστικούς πυραύλους. Ήταν στο ίδιο εύρος ισχύος που χρειαζόταν για το σύστημα του Clark και δοκιμάστηκε με επιτυχία, οπότε η ιδέα δεν είναι υπερβολική.
Το αντιπυραυλικό σύστημα Airborne Laser της Πολεμικής Αεροπορίας των ΗΠΑ μέσα στον πυργίσκο του Boeing 747. Image Credit: Φωτογραφία της Πολεμικής Αεροπορίας από τον Bobby Jones - http://news.com.com/2300-1008_3-6192767-4.html?tag= ne.gall.pg, Δημόσιος τομέαςΑλλά αυτή η μελέτη σκοπιμότητας δεν αφορά μόνο το λέιζερ. Περιλαμβάνει επίσης τηλεσκόπια. Το ισχυρό λέιζερ θα πυροδοτηθεί μέσω ενός τηλεσκοπίου διαμέτρου περίπου 30 έως 45 μέτρων. Κάτι σαν τηγάνισμα ζωύφιου στο πεζοδρόμιο με μεγεθυντικό φακό όταν ήσουν παιδί. (Τα παιδιά το κάνουν ακόμα;)
Υπάρχουν υπό κατασκευή τηλεσκόπια σε αυτό το εύρος. Το τηλεσκόπιο Thirty Meter (TMT) και το Ευρωπαϊκό Εξαιρετικά Μεγάλο Τηλεσκόπιο (EELT), το οποίο έχει έναν πρωτογενή καθρέφτη 39,3 μέτρων. Επομένως, η τεχνολογία τηλεσκοπίου δεν είναι υπερβολικά παρανοϊκή.
Το λέιζερ πρέπει να είναι τόσο ισχυρό, γιατί σε οποιονδήποτε απόμακρο εξωγήινο αστρονόμο, το φως του Ήλιου μας θα πνίγει ένα λέιζερ χαμηλότερης ισχύος. Το λέιζερ θα ήταν συντονισμένο στο φάσμα υπερύθρων και θα ξεχωρίζει από τη φυσική παραλλαγή των υπέρυθρων εκπομπών του Ήλιου. Το σήμα θα ήταν ορατό σε όλους τους εξωγήινους παρατηρητές μέσα σε περίπου 20.000 έτη φωτός εάν κοιτούσαν αρκετά κοντά.
Οι εξωγήινοι αστρονόμοι στη δική μας γειτονιά θα έβλεπαν τον φάρο εάν διεξήγαγαν μόνο μια σύντομη έρευνα. Το γνωστό αστέρι TRAPPIST-1 απέχει μόλις περίπου 40 έτη φωτός και φιλοξενεί 7 εξωπλανήτες, μερικοί από αυτούς στην κατοικήσιμη ζώνη. Ο πλησιέστερος αστρικός μας γείτονας, το Proxima Centauri, απέχει μόνο περίπου 4 έτη φωτός και έχει έναν πλανήτη που είναι δυνητικά στην κατοικήσιμη ζώνη.
«Αν θέλαμε να κλείσουμε με επιτυχία μια χειραψία και να αρχίσουμε να επικοινωνούμε, θα μπορούσαμε να στείλουμε ένα μήνυμα…» - Τζέιμς Κλαρκ, φοιτητής πτυχίου, Τμήμα Αεροναυτικής και Αστροναυτικής.
Ο φάρος θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ως σύστημα επικοινωνίας στέλνοντας παλμούς παρόμοιους με τον κώδικα Morse. "Αν θέλαμε να κλείσουμε με επιτυχία μια χειραψία και να αρχίσουμε να επικοινωνούμε, θα μπορούσαμε να αναβοσβήσουμε ένα μήνυμα, με ρυθμό δεδομένων περίπου μερικές εκατοντάδες bit ανά δευτερόλεπτο, το οποίο θα φτάσει εκεί μέσα σε λίγα χρόνια", λέει ο Clark, απόφοιτος φοιτητής στο Τμήμα Αεροναυτικής και Αστροναυτικής του ΜΙΤ και συγγραφέας της μελέτης.
Ο Κλαρκ ανέλυσε τους συνδυασμούς των δυνάμεων λέιζερ και των μεγεθών τηλεσκοπίων για την παραγωγή ενός φάρου που θα ξεχώριζε από το εκτυφλωτικό φως του Ήλιου. Κατέληξε στο συμπέρασμα ότι ένα λέιζερ 2-μεγαβάτ που δείχνει με ένα τηλεσκόπιο 30 μέτρων θα μπορούσε να δημιουργήσει ένα αρκετά ισχυρό σήμα για να φτάσει στο Proxima Centauri B. Ένα λέιζερ με τη μισή ισχύ - μόνο 1 megawatt - εάν κατευθύνεται μέσω ενός τηλεσκοπίου 45 μέτρων, θα είναι ορατό εξωγήινοι αστρονόμοι στο σύστημα TRAPPIST-1.
Αλλά είναι λίγο νωρίς για να σκεφτούμε συγκεκριμένους στόχους για αυτό το φάρο και ολόκληρη η ιδέα μπορεί να φαίνεται αμφισβητήσιμη με την πρώτη ματιά. Είναι περισσότερο ένα σκεπτικό πείραμα παρά ένα σχέδιο. Η ιδέα ήταν να μελετηθούν οι απαραίτητοι συνδυασμοί λέιζερ και τηλεσκοπίων και να δούμε πώς θα αποδίδουν. «Ήθελα να δω αν μπορούσα να πάρω τα είδη των τηλεσκοπίων και των λέιζερ που κατασκευάζουμε σήμερα, και να φτιάξω έναν ανιχνεύσιμο φάρο από αυτά», λέει ο Clark.
Εάν ένα τέτοιο σύστημα είχε κατασκευαστεί ποτέ, θα τοποθετούταν στην κορυφή ενός βουνού όπως τα καλύτερα παρατηρητήρια μας. Αυτό θα περιόριζε τις ατμοσφαιρικές παρεμβολές. Έχει νόημα, αλλά υπάρχει και ένα επικίνδυνο στοιχείο σε ολόκληρη την ιδέα.
Ένα λέιζερ 2 μεγαβάτ δεν είναι τίποτα για να ξεγελάσετε. Ένα τυπικό λέιζερ στη χειρουργική επέμβαση ματιών είναι μόνο 40 watt. Το ισχυρό λέιζερ σε αυτό το διαστρικό σύστημα φάρων θα ήταν πολύ καταστροφικό, αν κάποιος το κοιτάξει. Δεδομένου ότι θα ήταν στο υπέρυθρο, δεν θα μπορούσαμε να το δούμε, αλλά θα μπορούσε ακόμα να βλάψει τα μάτια. Αποτελεί έναν πιο ρεαλιστικό κίνδυνο για οποιοδήποτε διαστημικό σκάφος ή δορυφόρο που περνούσε απευθείας από πάνω. Η δέσμη έχει τη δυνατότητα να ανακαλύψει οποιοδήποτε σύστημα κάμερας που κατευθύνεται στη Γη.
Αλλά και τα δύο αυτά προβλήματα θα μπορούσαν πιθανώς να σχεδιαστούν και να αντιμετωπιστούν. Χτίζοντας το στη Σελήνη, ίσως;
«Αν θέλατε να χτίσετε αυτό το πράγμα στην άκρη του φεγγαριού όπου κανείς δεν ζει ή βρίσκεται σε τροχιά, τότε αυτό θα μπορούσε να είναι ένα ασφαλέστερο μέρος για αυτό», λέει ο Clark. «Σε γενικές γραμμές, αυτή ήταν μια μελέτη σκοπιμότητας. Είτε είναι καλή ιδέα είτε όχι, αυτή είναι μια συζήτηση για μελλοντική εργασία. "
Μόλις ο Clark καθιέρωσε τους τύπους τεχνολογίας που απαιτούνται για την κατασκευή αυτού του ισχυρού φάρου λέιζερ, τον κοίταξε από την άλλη πλευρά. Ποια τεχνολογία θα χρειαζόταν για να τη δούμε; Πόσο προχωρημένοι θα πρέπει να είναι κάποιοι εξωγήινοι παρατηρητές για να το εντοπίσουν; Πόσο πιθανό είναι να κοιτάζουν ακόμη και προς την κατεύθυνση μας;
Ο Κλαρκ κατέληξε στο συμπέρασμα ότι ένα τηλεσκόπιο με πρωτογενές τηλεσκόπιο μόλις 1 μέτρου θα ανιχνεύσει το σήμα, αλλά, και αυτό είναι μεγάλο, αλλά, θα πρέπει να δείχνει κατευθείαν στην πηγή. Λέει ότι είναι πολύ απίθανο. «Είναι απίθανο απίθανο μια έρευνα τηλεσκοπίου να παρατηρήσει πραγματικά ένα εξωγήινο λέιζερ, εκτός εάν περιορίσουμε την έρευνά μας στα πιο κοντινά αστέρια», λέει ο Clark.
Σύμφωνα με τον Clark, αυτή η όλη ιδέα συνδέεται με τους άλλους επιστημονικούς μας στόχους γύρω από τους εξωπλανήτες. Ελπίζει ότι η μελέτη θα ενθαρρύνει την ανάπτυξη τεχνικών απεικόνισης υπέρυθρης ακτινοβολίας, όχι μόνο για τον εντοπισμό φάρων λέιζερ που μπορεί να παράγονται από εξωγήινους αστρονόμους, αλλά και για τον εντοπισμό αερίων σε μια ατμόσφαιρα ενός απομακρυσμένου πλανήτη που μπορεί να είναι ενδείξεις της ζωής. Κατασκευάζουμε ήδη τεχνολογία για να αναζητήσουμε βιοδείκτες στην ατμόσφαιρα των εξωπλανητών, έτσι ώστε να γίνουμε καλύτεροι σε αυτό, ίσως θα είμαστε τυχεροί και θα δούμε τον υπέρυθρο φάρο κάποιου άλλου.
«Με τις τρέχουσες μεθόδους και τα μέσα έρευνας, είναι απίθανο να είμαστε πραγματικά τυχεροί να φανταστούμε ένα φλας, υποθέτοντας ότι υπάρχουν εξωγήινοι και τα κατασκευάζουν». - Τζέιμς Κλαρκ, φοιτητής, Τμήμα Αεροναυτικής και Αστροναυτικής.
«Με τις τρέχουσες μεθόδους και μέσα έρευνας, είναι απίθανο να είμαστε αρκετά τυχεροί να φανταστούμε ένα φλας, υποθέτοντας ότι υπάρχουν εξωγήινοι και τα κατασκευάζουν», λέει ο Clark. «Ωστόσο, καθώς τα υπέρυθρα φάσματα των εξωπλανητών μελετώνται για ίχνη αερίων που υποδηλώνουν τη βιωσιμότητα της ζωής, και καθώς οι έρευνες πλήρους ουρανού επιτυγχάνουν μεγαλύτερη κάλυψη και γίνονται πιο γρήγορες, μπορούμε να είμαστε πιο σίγουροι ότι, εάν το E.T. τηλεφωνεί, θα το εντοπίσουμε. "
Αλλά κρατήστε ένα δευτερόλεπτο. Ακόμα κι αν μπορούμε να φτιάξουμε αυτόν τον φάρο, ή ακόμα πιο ισχυρό, πρέπει; Όποιος διαβάσει επιστημονική φαντασία πιθανότατα θα ήταν προσεκτικός.
Εάν χτίσουμε αυτό το μεγάλο φως, υπάρχει κίνδυνος να προσελκύσουμε κάποιο είδος φρικιαστικού σκώρου; Θα πρέπει να χτίσουμε ένα άλλο, πιο ισχυρό λέιζερ «bug-zapper» για να τα αντιμετωπίσουμε; Πού θα τελειώσει αυτό το κτίριο λέιζερ; Θα παρασυρθεί η ανθρωπότητα σε έναν αγώνα γαλαξιακών όπλων;
Ο Stephen Hawking μας προειδοποίησε να προσέξουμε ανυπόμονα να διαφημίσουμε την παρουσία μας. Υποθέτοντας ότι η ζωή σε έναν άλλο κόσμο υπόκειται σε εξέλιξη με φυσική επιλογή, μπορούμε επίσης να υποθέσουμε ότι οποιοδήποτε κυρίαρχο είδος θα έχει έντονο επιθετικό γνώρισμα, όπως και οι άνθρωποι. Διαφορετικά, πώς θα είχαν προχωρήσει στο τεχνολογικό στάδιο;
«Είτε είναι καλή ιδέα είτε όχι, αυτή είναι μια συζήτηση για μελλοντική δουλειά». - Τζέιμς Κλαρκ, πτυχιούχος, Τμήμα Αεροναυτικής και Αστροναυτικής.
Αφήστε την συζήτηση να ξεκινήσει!
- Δελτίο Τύπου MIT: "E.T., είμαστε σπίτι"
- Ερευνητικό έγγραφο: «Οπτική ανίχνευση λέιζερ με εγγύτητα τεχνολογίας σε διαστρικές αποστάσεις»
- Σελίδα Wikipedia: Boeing YAL-1 ″
