Ученые усердно размышляют над тем, какие инженерные решения потребуются инопланетным зондам, чтобы преодолеть межзвездные расстояния и достичь Земли.
При упоминании “инопланетных зондов” что приходит вам на ум? Возможно, истории об инопланетных похищениях 1960-х годов, когда пришельцы-медики тыкали и щупали людей своими хирургическими инструментами. Или, может быть, вы представляете нечто похожее на Оумуамуа – вытянутый каменный “межзвездный странник”, который в 2017 году пролетел на расстоянии около 24 миллионов километров от Земли вокруг центра нашей Солнечной системы.
Именно этот второй тип потенциального “зонда” привлек внимание ученых, включая астронома из Гарварда Ави Леба. Помимо предположения, что Оумуамуа могла быть инопланетным космическим кораблем, Леб, имеющий степень доктора физики плазмы, также искал на дне океана свидетельства посещения Земли инопланетянами. Однако эти идеи не находят широкой поддержки в научном сообществе.
Но это не значит, что ученые не готовятся к возможному прибытию инопланетных зондов или обнаружению следов их прошлых визитов. В теории эти зонды могут быть похожи на наши, которые уже были отправлены учеными Земли в космос, такие как “Вояджер” и “Новые горизонты”. В основе своей космические зонды (инопланетного или земного происхождения) представляют собой научные инструменты, посланные в космос для сбора информации о пространстве или других планетах.
Однако преодоление огромных межзвездных расстояний для достижения Земли зондом потребует знаний и технологий, которыми мы пока не обладаем. Вот почему ученые усердно размышляют над тем, какие инженерные решения потребуются инопланетным зондам для преодоления межзвёздных расстояний, и как мы могли бы перехватить их сигналы по прибытии.
“На Земле существуют биосигнатуры на протяжении 3 миллиардов лет”, – говорит Адам Франк, доктор астрофизики из Рочестерского университета, автор книг о поисках внеземной жизни. “Биосигнатуры – это, например, кислород в нашей атмосфере или вода на планете, что может свидетельствовать о присутствии жизни, как мы ее понимаем. Некоторые сигнатуры даже можно обнаружить из космоса с помощью спектроскопии для “чтения” химического состава планетной атмосферы”.
“Если где-то существуют цивилизации, способные путешествовать в космосе, нельзя исключать, что в течение этих 3 или 4 миллиардов лет кто-то прилетал сюда или посылал зонды”, – добавляет Франк.
Инопланетная физика
Если инопланетная цивилизация захочет послать зонд на Землю для сбора информации о нашей планете, ей придется преодолеть два основных препятствия: расстояние и время.
Например, если инопланетные зонды были отправлены из ближайшей к нам галактики Андромеды, им пришлось бы преодолеть расстояние в 2,5 миллиона световых лет. Учитывая, что каждый световой год равен около 9,5 триллионов километров, это стало бы огромным и крайне длительным путешествием. Чтобы зонд добрался до Земли раньше, чем инопланетная цивилизация превратится в прах, ее обитателям пришлось бы изобрести способ путешествовать быстрее скорости света.
Если только инопланетяне не откроют новый закон физики, неизвестный нам, и не смогут воспользоваться теоретическими кротовыми норами или технологией варп-двигателя, это первое препятствие может стать непреодолимым, считает Франк.
“Все, что движется быстрее света, пока остается в области научной фантастики, поскольку законы физики утверждают, что это невозможно”, – объясняет он. “Скорость света – это предел скорости”.
Инопланетная инженерия
“Даже если бы инопланетяне разгадали тайну вселенского ограничения скорости, их могли бы поджидать и другие проблемы”, – говорит Скотт Маккормак, доктор наук, ассистент-профессор материаловедения и инженерии в Калифорнийском университете в Дэвисе, чьи работы посвящены инженерии для экстремальных сред, таких как космос.
Помимо конструирования зондов, способных противостоять разрушительному воздействию факторов космоса, вроде космической радиации, инопланетным инженерам также пришлось бы создавать зонды, выдерживающие попадания космического мусора в течение долгого путешествия к Земле. Это потребует разработки новых материалов, сочетающих в себе “прочность” и “твердость”, говорит Маккормак.
“Прочность – это обычно способность материала поглощать энергию, а твердые материалы (вроде алмазов) имеют меньшую прочность”, – объясняет он. “Чтобы противостоять таким ударам, нужен материал, который будет обладать и высокой твердостью (чтобы не деформироваться), и высокой вязкостью разрушения. Какой материал может быть таким? Думаю, мы пока не знаем ответа”.
Если у инопланетян есть морская жизнь, подобная земной, одним из возможных путей могла бы стать разработка материалов для зондов по образцу перламутрового вещества раковин моллюсков, называемого накрой. На наноуровне, поясняет Маккормак, эти раковины создают почти кирпично-монолитную конструкцию, где углерод-композитный перламутр амортизируется слоями органического материала. В результате такие раковины обладают высокими твердостью и прочностью, что также изучается земными учеными в качестве материала для строительства термоядерных реакторов.
Что касается внешнего вида таких зондов, Маккормак предполагает, что они будут выглядеть скорее как Оумуамуа, чем как зонды НАСА “Вояджер” или “Новые горизонты”.
“Первое, что приходит в голову – это игла в космосе, поскольку у иглы будет наименьшая площадь поперечного сечения по направлению движения”, – говорит Маккормак. “Это снизит вероятность столкновения с другим объектом”.
Сказать “Привет” инопланетянам
Допустим, инопланетяне смогли преодолеть препятствия физики и конструкторских ограничений, чтобы создать прочные зонды, способные добраться до нашей Солнечной системы. Как мы узнаем об их присутствии?
Один из подходов – искать так называемые “техносигнатуры” с помощью радиотелескопов. Стив Крофт, доктор наук, является научным сотрудником команды “Прорыв в прослушивании” в Калифорнийском университете в Беркли, а Питер Ма – стажер-исследователь этой команды из Университета Торонто. Они используют радиотелескоп в Грин-Бэнк, Западная Вирджиния, для поиска аномальных сигналов в радиоданных, выбивающихся из фонового радиошума.
“Если бы мы хотели привлечь чье-то внимание, что бы мы сделали?” – задается вопросом Крофт. “Может быть, сконцентрировали бы много энергии в очень узком диапазоне частот или в коротком всплеске. Это выделялось бы на фоне естественных астрофизических сигналов”.
Хотя непросвещенному наблюдателю это может показаться маловероятным, Ма указывает, что радиосигналы не только стали бы явным признаком того, что эти цивилизации ведут астрономические наблюдения, но и были бы энергоэффективным методом связи.
Команде “Прорыва в прослушивании” пока не удалось перехватить посланий инопланетян, но они продолжают вести наблюдения. А что касается ответа на возможное инопланетное послание, то это будет намного более серьезный разговор, говорит Крофт.
“На первом этапе встает вопрос: “Стоит ли отвечать?” А на втором этапе, если регимся ответить, нужно будет создать широкую коалицию для планирования текста ответного послания”.
Читайте также: Инопланетные зонды-невидимки с искусственным интеллектом: переосмысление загадки НЛО