Til hovedsiden
    

   
    Bli medlem
    Siste nytt
    Artikler
    Bildeserier
    Temasider
    Bildearkiv
    Foredrag
    Effekter til salgs
    Lenker
    Spørsmål og svar
    Spør oss
    Prosjektoppgave
    Om oss
    NAF på Facebook
    Kontakt oss
    Nettstedskart
    Hovedsiden
Trykk for å lese mer om sitatet
 

Er det noen der ute?

Av Knut Kristian Røberg

 

Artikkel publisert i Nytt om Romfart, 23. årgang, nummer 87, juli-september 1993, sidene 36-39 av Norsk Astronautisk Forening/www.romfart.no.

Skriv ut

Tips bekjent

 

NASA startet 12. oktober 1992 et tiårsprosjekt der man forsøker å finne tegn til liv i vår galakse. Dette prosjektet startet nøyaktig 500 år etter at Columbus ankom Den nye verden. Nye, avanserte radiomottakere ble aktivert av NASA på Puerto Rico og i California, med håp om å kunne avlytte interstellare signaloverføringer. Dagen etter, den 13. oktober 1992, hadde NASAs nye SETI-prosjekt (Search for Extraterrestial Intelligence) allerede undersøkt mer data enn alle tidligere forsøk til sammen.

NASAs nye SETI-prosjekt

Radiodeteksjonsprosjektet til NASA - det såkalte High Resolution Microwave Survey (HRMS) - er en moderne inkarnasjon av ideer som ble unnfanget for over 30 år siden. I de siste 30 årene har man brukt mye tid på å tenke ut hvordan man best kunne utføre et radiosøkeprogram etter intelligente utenomjordiske vesener. En ide er å forsøke å gjette på hvilke stjerner som kan ha bebodde planeter, men våre evner til å gjøre det er forbundet med en stor grad av usikkerhet.

Det nye NASA prosjektet er basert på en strategi som er todelt. På den ene side vil man foreta en grundig undersøkelse av tusener av nære stjerner som likner på vår egen sol og håpe på mulige signaler utsendt fra eventuelle planeter rundt disse stjernene. Solide astronomiske argumenter støtter opp om tanken om at disse fjerne slektningene til Solen er de stjernene som det er mest sannsynlig har planeter som kan ha et miljø likt det vi har her på Jorden. En del av HRMS kalt Det målrettede søket vil lytte til disse kandidatene ved hjelp av store radioteleskoper og relativt lang observasjonstid for å oppnå best mulig følsomhet for signaler.

På den annen side kan det hende at vi må se mye lenger enn til kandidatene på lista i Det målrettede søket, som alle befinner seg innenfor 100 lysår fra Solen. I tillegg kan det hende at avanserte kulturer har forflyttet seg til steder vekk fra sine opprinnelige, forventningsvise jordliknende hjemsteder. Derfor vil den andre delen av HRMS, Himmelkartleggingen, benytte de store følgeantennene i NASAs Deep Space Network for en systematisk observasjon av hele himmelen.

Søking på flere frekvenser

Det nye SETI-prosjektet blir ledet av NASAs Ames Research Center i Mountain View, California og skiller seg fra tidligere prosjekter innen SETI-forskningen. Det vil benytte moderne digitale mottakere for å dekke en større del av radioområdet. De fleste mikrobølgeundersøkelser har observert spekteret nær emisjonslinja til nøytralt hydrogen på 1420 MHz under antagelsen av at enhver avansert sivilisasjon vil kjenne til denne naturlig framkalte «markørfrekvensen» og vil ha radioteleskoper som er i stand til å motta og forhåpentligvis sende ut denne frekvensen.

Så langt det har latt seg gjøre, har SETI-forskere likevel forsøkt å utvide det spektrale dekningsområdet. Dette har de gjort for å ta høyde for den ukjente dopplerforskyvningen av et fremmed signal og muligheten for at de utenomjordiske skapningene ikke ønsker å drukne sine egne astronomer med et svært kraftig signal på nøyaktig 1420 MHz. En vanlig taktikk er å utvide søkefeltet i retning av høyere frekvenser, mot 1720 MHz, som svarer til hydroksylradikalet (OH).

Det 300 MHz brede båndet mellom hydrogen- og hydroksyllinjene har blitt kalt «vannhullet». Man har antatt at fremmede skapninger i likhet med oss, ønsker å kommunisere innenfor dette området.

HRMS prosjektet dekker imidlertid mer enn «vannhullet», det strekker seg langt ut inn i «vannvingene». Det målrettede søket kommer til å observere kandidatstjerner på alle frekvenser mellom 1000 MHz og 3000 MHz, mens Himmelkartleggingen vil utvide den øvre grensen til 10 000 MHz.

Den ekstraordinære bredden av frekvenser som blir dekket. kommer i tillegg til en veldig høy spektral oppløsning. Enkelte kanaler i Det målrettede søket og i Himmelkartleggingen vil bli så smale som henholdsvis 1 Hz og 20 Hz. Disse ekstraordinære gode oppløsningene er nødvendig for å skille ut de skarpe bærebølgene som en kunstig signaloverføring produserer. Smale båndbredder skiller ikke bare ut syntetiske signaler fra de som blir generert naturlig i galaksen, de sørger også for at man får det best mulige signal/støy-forhold for enhver sendestyrke. Med andre ord, for en gitt sendestyrke, gir signaler i smale bånd den største observerbarheten.

De spesielle digitale mottakerne for HRMS inneholder titalls millioner kanaler. Som en følge av dette kommer det et skred av data ut av mottakeren når teleskopet observerer. Det er håpløst å lagre denne enorme mengden med tall. Isteden tar prosessorer i instrumentet seg av dataene så fort de blir produsert. Dedikerte datamaskiner sjekker kanalene omtrent én gang i sekundet, for å se etter mønstre av faste signaler, og for Det målrettede søket også etter signaler som kommer i pulsform.

Deteksjonsdatamaskinene er avanserte nok til å registrere og lagre signaler som sakte endrer frekvens med tiden, noe som for eksempel kunne forventes fra en planet som roterer. Ethvert mønster som blir detektert, blir merket av systemet, slik at man kan utføre ytterligere tester.

Disse fantastiske nye digitale systemene, bygget av Silicon Engines (Palo Alto, California), John C. Reykjalin (Berkeley), SETI-instituttet og Ames Research Center for Det målrettede søket og av Jet Propulsion Laboratory for Himmelkarteggingen, demonstrerer hvor langt SETI-instrumentering har utviklet seg siden Prosjekt Ozmas 100 Hz-brede énkanalsmottaker med et tabellresultat som eneste utdata.

De første obervasjonene

Det 10 år lange observasjonsprogrammet for HRMS startet samtidig ved det 305 m store kjempeteleskopet i Arecibo på Puerto Rico og den 34 m store antennen i Goldstone, California. Etter to måneder med observasjoner hadde Det målrettede søket undersøkt 25 stjerner og Himmelkartleggingen hadde sveipet over 17 områder eller striper av himmelen som måler omtrent 1° x 30°.

Bare en liten del av det ønskede spektralområdet var imidlertid blitt observert. Arecibo-teleskopet hadde gått igjennom signaler med 300 MHz båndbredde rundt «vannhullet» og nær 2380 MHz, mens Goldstone-antennen hadde utnyttet en tilgjengelig X-båndsmottaker for å dekke 40 MHz av frekvensområdet nær 8500 MHz.

At ingen utenomjordiske overføringer ble oppdaget i den første rekken av observasjoner er kanskje skuffende for de ekstreme optimistene, men disse første HRMS-forsøkene var kritiske tester for utstyret og dataprosesseringsrutinene. Spesielt er den økende mengden av interfererende signaler fra menneskehetens egne sendere truende forstyrrende for ethvert forsøk på å oppdage svake signaler som kunne avsløre en fremmed intelligens. De første observasjonene var viktige i det henseende å kunne avgjøre hvor alvorlig de interfererende signalene er og for å kunne finne ut måter man kan takle disse signalene på.

Det målrettede søket skiller ut jordiske emisjoner ved først å observere i retningen til den gitte kandidatstjernen, for deretter å foreta en liknende måling på samme frekvens bare i en annen retning. Den siste observasjon vekk fra kilden blir så sammenlignet med målingen som ble gjort på målet. Signaler som er registert i begge, skyldes jordiske forstyrrelser. Men de som bare kan registeres når teleskopet er rettet mot målstjernen, blir gjenstand for ytterligere observasjoner. Denne fremgangsmåten er med på å fjerne nesten alle jordiske forstyrrelse på radiofrekvens det observeres på, og det gjelder spesielt fordi teleskopene ikke er særlig retningsfølsomme for disse interferensene.

Himmelkartleggingen drar nytte av dette forholdet ved å se bort fra de signaler som opptrer i de samme frekvenskanalene over store deler av den observerte himmelen.

Hvordan skille ut ekte signaler

Å finne et signal i den gitte retningen, som ikke finnes i sammenligningsfeltet utenfor, er en helt nødvendig betingelse for at SETI-prosjektet skal lykkes, men alene er ikke dette god nok grunn for å varsle media. Eksempelvis kan en jordisk sender, som tilfeldigvis stod på i et minutt eller liknende, oppfylle denne betingelsen og feilaktig bli antatt som et interstellart signal.

Konsekvensene av å offentliggjøre en slik oppdagelse, som etter hvert viser seg å skyldes interferens, forstyrrelser fra instrumenteringen eller et simpelt påfunn, ville både være flaut og ødeleggende for prosjektet. SETI-forskerne støtter seg derfor til en rekke utsilingskriterier for å skille mellom utenomjordiske og jordiske avsendere.

Som nevnt er naturlig frambrakt galaktisk støy spredt over en rekke frekvenser, slik at ethvert smalbåndssignal tyder på at signalet har en kunstig opprinnelse. Det målrettede søket er i stand til å finne signaler som sakte pulserer av og på, noe som er en annen indikasjon på at signalet er bevisst produsert. Og dersom den fremmede senderen befinner seg på en roterende planet, eller kanskje i bane rundt en planet, forventer vi at det mottatte signalet sakte vil forskyves i frekvens på grunn av dopplerforskyvningen.

En test som alle kandidatene må gjennom, er at signalet som mottas, må kunne oppdages gjentatte ganger. Et signal som bare blir registrert én gang er som en spøkelse man bare ser en gang: Det er umulig å stadfeste om det er virkelig. Dersom E.T. ringer, bør han forbli på linjen en stund, iallefall noen dager. (Deretter får han vel foreldrene på nakken etter at de har mottatt en enorm telefonregning fra det lokale telefonselskapet som har beregnet samtalen etter interstellare takster i 2-3 dager!)

På grunn av mulige bevisst utsendte luresignaler, vil selv signaler som HRMS observerer gang på gang, bare bli interresante dersom andre observasjoner kan bekrefte at de virkelig er av interstellar opprinnelse.

Sjansene for suksess

I løpet av de neste 10 årene vil HRMS foreta gjentatt bruk av Arecibo- og Goldstone-antennene, men også det 43 meter store teleskopet i Green Bank, West Virginia og flere teleskoper i Australia vil bli benyttet. NASA forskere har poengtert at dette eksperimentet er svært mer omfattende enn tidligere forsøk. Men betyr dette at en oppdagelse venter rundt neste hjørne?

Å prøve og forutse en SETI-suksess er, selv for dem som har jobbet med dette lenge og har lang erfaring, fortsatt bare gjetninger og intet annet. Hvis man skal gjette på sannsynligheten for at det som garantert ville bli århundres største oppdagelse, skal inntreffe, tar man som vanlig utgangspunkt i at enhver tenkende skapning vil ha utviklet seg på planeter med vann og som i hovedtrekk er lik vår egen. Denne antagelsen er basert på forutsetningen for at en aktiv kjemi skal kunne bygge de lange molekylene som finnes i levende organismer.

Mens mengden av sol-liknende stjerner er både kjent og stor (titalls milliarder bare i vår galakse), er antallet planeter bare en ren gjetning. Men ifølge nylige indirekte antagelser er planeter en naturlig konsekvens av stjernedannelse. Det skulle derfor være mer enn nok av dem.

Astronomer heller i retning av at jordliknende verdener finnes overalt. Men det er uenighet blant biokjemikerne om liv spontant vil utvikle seg på slike planeter. På den ene siden peker en del forskere på hvor fort livet begynte her på Jorden som et bevis på at biologi var uunngåelig, gitt egnede omgivelser. På den annen side er det eksperter som ser på muligheten for at DNA-liknende molekyler skal skapes fra bestandeler i ursuppen, som en hendelse med svært liten sannsynlighet.

Faktisk kan planene om å sende bemannede ferder til Mars i løpet av de neste tiårene kanskje hjelpe til med å løse denne uenigheten. Dersom er nærmere undersøkelse på den røde planeten skulle avdekke fossilrester fra selv de enkleste organismer, som kan stamme fra tiden for milliarder av år siden da vann rant fritt over hele overflaten på Mars, vil de som tror at liv starter ganske spontant, få et sterkere argument i denne debatten.

Selv om liv skulle ha blitt dannet på en rekke steder rundt omkring i vår galakse, gjenstår diskusjonen om hvor ofte slike biologiske oppstartsprosesser utvikler seg til skapninger som er i stand til å bygge radiosendere. Tross alt tok naturens eksperiment med intelligens her på Jorden nesten fire milliarder år for å komme i gang, og har så langt bare vart i noen få millioner år. Det kan vise seg at intelligens er en lite sannsynlig utvikling. Og dessuten, så fort en art når fram til et visst teknisk utviklingnivå, kan den utslette seg selv. (Litt kjedelig hvis bruk av supermaktenes kjernevåpenarsenal gjorde slutt på den menneskelige eksistens her på Jorden dagen før E.T. ringte for å si hei!)

Ifølge denne noe dystre framtidsutsikten, vil enhver teknologisk sivilisasjon (og det er tross alt den eneste typen vi kan oppdage) være ustabil og kan bli kortvarig. I det tilfelle vil sannsynligheten for at vi vil høre noe bli liten. Et formildende argument mot denne ganske triste slutningen er at det med tiden har en tendens til å bli flere og forskjellige arter og at de er produktive. En avansert sivilisasjon kan vare lenge nok til å spre seg utover, eller i det miste spre sine teknologiske produkter og apparater utover i det interstellare rom. Dermed minskes muligheten for at ikke alle siviliasjoner som kan sende ut signaler, ødelegger seg selv.

Disse diskusjonene leder lett vekk fra astronomiske og biologiske fakta inn i en verden av spekulasjoner om utenomjordiske veseners samfunnsordninger. Og slike spekulasjoner kan bare være nyttige etter at andre sivilisasjoner er oppdaget. På en måte er denne situasjonen litt lik den som europeerne hadde på 1400-tallet, da de prøvde å gjette på om det kunne ligge et kontinent i vest, mellom Europa og Asia. Til slutt var det bare et eksperiment som kunne og virkelig bekreftet dette.

Dermed er det ganske passende at NASAs HRMS begynte på 500-årsdagen etter at Columbus oppdaget Amerika.

Innvielsesdagen var mer enn hyllest til oppdagelser og den søkende sjel. Det var en anerkjennelse av mulighetene i prosjektet. I taler som ble holdt både ved seremoniene ved Arecibo og Goldstone, ble både de vitenskaplige og de filosofiske betydningene ved dette nye leteprosjektet understreket. Men det virkelig dramatiske var ikke hva som ble sagt, men hva som virkelig hendte.

Da de store antennene av stål og aluminium dreide seg mot kosmos, funderte nok en del besøkende som satt stille og så på, over dristigheten i disse forsøkene - som ble utført bare et halvt århundre etter starten på radioastronomien - på å få en såpass ny vitenskap til å svare på spørsmål som alle tidligere generasjoner bare har turt å spørre. Men vil E.T. noengang finne bryet verdt og ringe oss?

Tekster til illustrasjoner brukt i artikkelen

NASAs Deep Space Network spiller en viktig rolle i NASAs SETI-prosjekt. Her sees en 70 m-antenne som befinner seg i Australia. (J. Kelly Beatty)

Frekvenser i radioområdet mellom 1 GHz og 10 GHz anses av mange astronomer som best egnet for interstellar kommunikasjoner. Mens lavere frekvenser forstyrres av naturlig støy fra radiokilder i vår galakse, absorberes høyere frekvenser i stor grad av jordatmosfæren. Den smale, grå søylen i diagrammet - betegnet «vannhullet» - avgrenses av fundamentale frekvenser som atomært hydrogen og hydroksylradikalet (OH) sender på. Dersom det finnes andre sivilisasjon og de er basert på en vannkjemi som vår, er det naturlig å tenke seg at frekvensene i «vannhullet» er et nærliggende valg til interstellar kommunikasjon.

Til venstre: Ikke alle interstellare signaler er like. Noen kan bli sendt ut i form av pulser istedenfor som en kontinuerlig bølge. Dette prøveplottet og leteresultatene inneholder en simulert rekke på fem pulser med konstant innbyrdes avstand. Greier du å finne dem? Tiden øker nedover i vertikal retning og frekvensen øker mot venstre. Til høyre: Et dataprogram for leting som ble kjørt på en Micro-VAX trengte bare 1/1000 s for å finne og identifisere pulstoget (markert med sirkler). Omfanget av letingen som er forslått for NASAs SETI-prosjekt er så formidabel at spesialkonstruerte, lynraske datamaskiner er blitt bygd for å søke gjennom de støybefengte observatsjonene på leting etter kandidatsignaler som de på disse bildene. (Ames Research Center)

Innfelt oppe til venstre: Signalet fra en radiosender som er milliarder av kilometer fra Jorden. Det kunne vært signalet fra en fremmed sivilisasjon, men er i realiteten et signal fra vår egen. Prototypen på en mottaker utviklet for NASAs SETI-prosjekt har her registrert det 1 W sterke (eller svake!) radiosignalet fra Pioneer 10, som da var 5,3 milliarder kilometer fra Jorden. Frekvensen øker mot venstre, mens tiden øker nedover i sprang på 2 s. Grunnen til at signalet avtar i frekvens med tiden, er en dopplerforskyvning som skyldes den relative bevegelsen mellom Jorden og Pioneer 10. Hovedbildet: Virkelige signaler fra en interstellar sivilisasjon vil være meget svake og kanskje se ut som disse simuleringene. Dopplerforskyvninger har gjort at to av «senderne» øker i frekvens med tiden, mens den tredje avtar. (Ames Research Center)

Den 34 m store antennen i Goldstone, California vil bli benyttet for å søke etter E.T. og hans galaktiske fettere. (JPL)

Verdens største radioteleskop i Arecibo, Puerto Rico vil bli benyttet i hele 2600 timer i de neste 10 årene for å søke etter utenomjordiske teknisk avanserte siviliasjoner. (National Astronomy and Ionosphere Center og Cornell University)

 
Forrige artikkel | Neste artikkel | Alle NOR 1993 | Alle Romfart/NOR
 
 
 

Alt stoff på romfart.no/.com/.org er opphavsrettslig beskyttet.
romfart.no/.com/.org eies og drives av Norsk Astronautisk Forening.