руccкий
english
РЕГИСТРАЦИЯ
ВХОД
Баку:
12 дек.
11:03
Помочь нам долларом - рублём ЗДЕСЬ
> подробно
Все записи | Разное
суббота, июль 1, 2006

Разум, Разум! Где ты? Как слышишь? Прием!

aвтор: xVadim74
 
Обзор информации по межзвездным радиопосланиям из Сети и периодической литературы

Вы наверняка все слышали о том, что в космос посылаются радиосигналы внеземным цивилизациям. Но как это делается? Ведь, если подходить к этому вопросу научно, надо учесть многие аспекты.

Первое и основное препятствие - куда посылать информацию? Ответ вроде прост: в космос. Но космос понятие растяжимое, если не сказать "точнее": бесконечное. Что науке известно о предмете поиска? Ничего. Следовательно, все действия должны строиться на гипотезах, предположениях, догадках и на нашем, земном, опыте и знаниях о мире. Следующие проблемы касаются того, где искать, когда искать, на какой длине волны. Также, в частности, встают вопросы поляризации сигнала (см. ссылку (1)), мощности принимаемого излучения, способа его демодулирования (2), способов приема и декодирования возможного ответного сигнала.

Этими вопросами задаются проекты по поиску внеземного разума, получившие название SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence). Вот как характеризует себя SETI Institute (www.seti.org): "Миссией института SETI является исследование, понимание и объяснение происхождения, природы и распространенности жизни во Вселенной." Далее на сайте можно найти следующую информацию: "SETI - это попытка обнаружить факты технологических цивилизаций, которые, может быть, существуют где-нибудь во вселенной, особенно в нашей галактике. Возможно, за пределами нашей солнечной системы есть миллиарды мест, в которых обитает жизнь. С нашей современной технологией мы имеем возможность обнаружить наличие космических мест обитания, где возникла жизнь и развилась до технологического уровня, который, по крайней мере, так же продвинут, как наш."

Специальным подразделением SETI является METI (Messaging to Еxtraterrestrial Intelligence, или CETI, Communication with Extraterrestrial Intelligence) - проеткы, которые сосредотачиваются на передаче радиопосланий в адрес предполагаемых очагов внеземного разума, на искусстве создания радиопосланий.

Помимо того, что METI группа подпроектов SETI, между SETI и METI есть разница: SETI вообще сосредотачивается на исследовании неба в поисках информации от цивилизации на отдаленной планете, конкретно же METI занимается созданием и расшифровкой сообщений, которые теоретически могли бы быть поняты другой технологической цивилизацией.

Наибольшее внимание исследователей в данной области получило "сообщение Аресибо" (Аrecibo message) в 1974 г., составленное Франком Дрейком и Карлом Саганом. Сообщение Аресибо - это радиосигнал, который был послан в космос и направлен на шарообразный звездный кластер М13, находящийся на расстоянии 25000 световых лет, и состоял из 1679 цифр. Число 1679 было выбрано неслучайно: это произведение двух примарных чисел (числа, которые делятся на самих себя и на единицу) и поэтому могут быть разложены на 23 ряда и 73 колонки (или наоборот). Это послание предполагало, что читающий послание составит, говоря по-научному, квадрилатерал, т.е. четырехугольник. Если составить четырехугольник по первому варианту, с 23-мя рядами и 73-мя колонками, получится чепуха. Если же наоборот, 73 ряда и 23 колонки, получится такое изображение:

Arecibo Message


Если читать это изображение сверху, оно показывает следующее:
- атомные числа (число протонов в ядре атома) элементов водород, углерод, азот, кислород и фосфор
- формулы сахарозы и основания нуклеотидов в деоксирибонуклеидной кислоте (ДНК)
- количество нуклеотидов ДНК и другую информацию по ДНК
- человечество
- солнечную систему и
- Аресибский радиотелескоп и размеры передающей антенны

На этом месте хотелось бы выслушать ваше мнение о том, насколько эффективно такое послание. Также попробуйте определить по изображению, что значат отдельные его элементы.

Спустя 25 лет отправка радиопосланий была возобновлена, но уже с помощью Евпаторийского планетного радиолокатора. В 1999 году в космос к четырем звездам солнечного типа было передано послание "Космический зов 1" (Cosmic Call 1). Оно представляло собой своеобразную энциклопедию земных представлений о самих себе и окружающем мире, написанную на специальном языке Lexicon, а также сведения о проекте и его участниках. Кроме того, в его состав было включено и Аресибское послание. Размер "энциклопедии" составлял 370 967 бит.

В 2001 году к шести звездам солнечного типа было отправлено "Детское радиопослание" (Teen-Age Message). Здесь в первый и, к сожалению, единственный раз была применена описанная выше трехзвенная структура: сначала излучалось монохроматическое зондирующее колебание, затем передавалась аналоговая информация (музыка) и, наконец, цифровая. В качестве источника аналогового колебания использовался электромузыкальный инструмент терменвокс, генерирующий квазимонохроматические сигналы с низким уровнем обертонов, что облегчает обнаружение и "восприятие" таких сигналов на межзвездных расстояниях. Цифровая часть состояла из 28 двоичных изображений суммарным размером 648 220 бит.

В 2003 году к пяти звездам солнечного типа было отправлено послание "Космический зов 2" (Cosmic Call 2). Это первое интернациональное радиопослание, и в него были включены фрагменты всех трех предыдущих посланий. Мы считаем, что именно такими и должны быть будущие письма с Земли.

Об этих и других послания можно прочитать здесь: http://en.wikipedia.org/wiki/Communication_with_Extraterrestrial_Intelligence
Исследования METI сосредоточены сейчас на трех направлениях: математические языки, графические изображения типа сообщения Аресибо и алгоритмические коммуникационные системы.

На самом деле, о "межзвездной коммуникации", о попытках послать или идентифицировать и расшифровать сообщения можно говорить долго и много. Остановимся поэтому на моментах, затронутых в начале нашего разговора: куда отправлять сообщения, когда их отправлять, как кодировать сообщения и др.

Ответить на вопрос, куда отправлять радиопослания, стало гораздо проще после того, как в 1995 году было сделано выдающееся открытие: швейцарский астроном Мишель Майор и его аспирант Дидье Квелоц обнаружили первую экзопланету у обычной (не нейтронной) звезды 51 в созвездии Пегаса. Стало ясно, что планеты - такие же обыденные и распространенные небесные объекты, как звезды и галактики. В нашей Галактике порядка 100 миллиардов звезд, 1% из них - звезды солнечного типа. Вот среди этого замечательного миллиарда и предлагается в первую очередь отбирать звезды - адресаты наших межзвездных радиопосланий.

Исходя из этого, были выделены критерии выбора адресата: принадлежность звезды к Главной последовательности (3), постоянная светимость, возраст в интервале от 4 до 7 миллиардов лет., предпочтительны одиночные звезды близких с Солнцем спектральных классов, положение на небе вблизи предпочтительных направлений - недалеко от плоскости эклиптики, направлений на замечательные астрономические объекты, на центр или антицентр Галактики, желательно также, чтобы и мы наблюдались оттуда на фоне замечательных астрономических объектов, с тем чтобы другие цивилизации могли обнаружить нас, например, в процессе обычных астрономических наблюдений.

Грамотная временная синхронизация позволяет в несколько десятков раз увеличить вероятность установления радиоконтакта. Один из таких методов - привязка моментов передачи и поиска к знаменитым вселенским событиям, которые наблюдаемы всюду в нашей Галактике, например, к моменту максимума блеска при взрыве какой-нибудь новой или сверхновой звезды. Сейчас на современных крупных телескопах удается регистрировать моменты вспышек сверхновых в соседних галактиках, что может быть использовано для синхронизации процессов излучения и поиска по времени.

О методах кодирования сообщений, сформировавшихся на Западе, я уже рассказал, В последние десятилетия Россия стала лидером в подготовке специальных и целенаправленных передач радиосигналов к другим мирам. Радиопослания, используемые ею, имеют трехзвенную структуру и использует три языка: "язык природы", "язык эмоций", "язык логики". Здесь уместно провести аналогию с триединой структурой нашего мышления, где различаются три компонента - интуитивный, эмоциональный и логический. При наличии интуиции другая цивилизация сможет понять, каким именно был исходный зондирующий сигнал. Вторая часть создается людьми искусства и представляет собой аналоговые вариации частоты, отображающие наш эмоциональный мир и наши художественные образы. Простейший пример - классические музыкальные мелодии. Третья часть - дискретная частотная манипуляция, цифровой поток данных, отражение наших логических построений: алгоритмов, теорий, накопленных знаний о самих себе и о мире вокруг нас.

Отдельный разговор, о котором хотелось бы подискутировать, - какова опасность заниматься посланием радиосообщений. Не будет ли это похоже на истошный крик "Я здесь!" среди ничего не подозревающих хищников, укрывшись где-нибудь в саванне, и иметь те же самые последствия? Правильно ли заниматься METI-исследованиями?


Вместо эпилога
Хочется знать, что там, где-то далеко, кто-то есть... Придут ли они в нашей жизни или пошлют хотя бы письмо? Хочется надеятся, что это не станет опасной встречей, а наоборот, инопланетяне окажутся не сверхразумными существами, а существами, с которыми можно душевно поговорить и поделиться жизненным опытом. Не этим ли нас так притягивают эти поиски?..

---------------------------------------------------------------------------------------------------

Ссылки:

(1)
Поляризация - это плоскость, в которой распространяется радиоволна. Поляризация радиосигнала может быть вертикальной, горизонтальной, круговой правой и круговой левой (последние две образованы совмещением радиоволн с горизонтальной и вертикальной поляризацией и постоянной разностью фаз друг относительно друга). Параболическое зеркало с равной эффективностью отражает и фокусирует все виды радиосигналов. Например, для приема ТВ-каналов со спутников HotBird 1-4/6 используется широкодиапазонный универсальный конвертор (поляризация вертикальная и горизонтальная, диапазон 10-12.5 ГГц), а для приема НТВ-Плюс (спутник Eutelsat W4) - конвертор с круговой поляризацией. Для передачи сигнала от конвертора к ресиверу используется спутниковый коаксиальный кабель. Современный кабель RG-6U представляет собой (условно) алюминиевую трубу, заполненную специальным диэлектриком, с медной центральной жилой. Радиус поворота кабеля при его прокладке желательно не допускать менее 5 см, чтобы избежать сильного затухания волны. Для каждой модификации кабеля есть паспорт, где обозначены величины затухания на определенных частотах. Чем выше частота, тем сильнее затухание, и тем выше требования к конструкции кабеля.

(2) Под демодулированием (demodulation) понимается снятие модуляции (modulation - процесс преобразования несущего сигнала с целью передачи информации) с аналогового сигнала. Известным устройством модуляции/демодуляции является хорошо известный нам модем. Чтобы демодулировать сигнал АМ, используется диодный детектор (diode rectifier - прибор, с помощью которого осуществляется выделение колебаний низкой частоты из высокочастотных модулированных колебаний), а для того, чтобы демодулировать сигнал FM, используются на выбор несколько методов: наиболее распространенным является применение амплитудного дискриминатора (discriminator - устройство для сравнения или различения), который состоит из электронного фильтра, понижающего амплитуду некоторых частот относительно других, на пару с AM демодулятором; другой метод сочетает использование двух AM демодуляторов: один настроенный на высокую частоту, другой на низкую, а выходные данные передаются в дифференцирующий усилитель.

(3) Главная последовательность звёзд - совокупность звёзд, физически сходных с Солнцем и образующих на диаграмме состояния (Герцшпрунга - Ресселла диаграмме) практически однопараметрическая последовательность. Вдоль Г. п. з. диаграммы светимости звёзд монотонно убывают с температурой поверхности; уменьшаются (значительно медленнее) массы и радиусы, а средние плотности возрастают. Наблюдаемая дисперсия Г. п. з., помимо ошибок наблюдения, обусловлена различием в возрасте звёзд одинакового спектрального класса и некоторой разницей в химическом составе. Звёзды главной последовательности находятся на ранней стадии эволюции, когда источником энергии является горение водорода в их недрах.


Основные источники:

1. Наука и жизнь, #4, 2006
2. Wikipedia (English version)
3. SETI Institute
4. Глоссарии, энциклопедии, словари русско- и англоязычного интернета.
5. и др.
loading загрузка
ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ: BakuPages.com (Baku.ru) не несет ответственности за содержимое этой страницы. Все товарные знаки и торговые марки, упомянутые на этой странице, а также названия продуктов и предприятий, сайтов, изданий и газет, являются собственностью их владельцев.