Ein leistungsstarker Laser ist genau das Richtige, um unsere Präsenz als technologische Spezies in diesem Arm der Galaxie anzukündigen. Ingenieure würden sich anstellen, um an diesem Projekt zu arbeiten. Aber ist es eine gute Idee, mysteriöse galaktische Nachbarn wissen zu lassen, dass wir hier sind?
Zwei Wissenschaftler am Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben einen Artikel veröffentlicht, in dem dargelegt wird, wie ein leistungsstarker Laser gebaut werden kann, um unsere Präsenz anderen technologischen Zivilisationen in unserer galaktischen Umgebung mitzuteilen. James R. Clark, einer der Autoren des Papiers und Doktorand in der Abteilung für Luft- und Raumfahrt des MIT, sagt, ein solcher Laser könnte mit einer Technologie gebaut werden, die in unserer Reichweite liegt. Clark betont, dass das Papier eher eine Machbarkeitsstudie als ein umsetzbarer Plan ist.
"Ich wollte sehen, ob ich die Arten von Teleskopen und Lasern, die wir heute bauen, nehmen und daraus ein nachweisbares Leuchtfeuer machen kann." James Clark, Student am MIT, Abteilung für Luft- und Raumfahrt.
Der Laser müsste zwischen 1 und 2 Megawatt leistungsstark sein. Das ist ziemlich mächtig, aber nicht annähernd das mächtigste der Welt. Japan feuerte 2015 einen 2-Petawatt-Laser (2 Billiarden Watt) ab, allerdings nur für eine Billionstelsekunde. Und andere Forscher auf der ganzen Welt arbeiten an leistungsstärkeren Lasern. Clark verweist auf das Airborne Laser-Projekt der US Air Force, mit dem ballistische Raketen abgeschossen werden sollen. Es befand sich in demselben Leistungsbereich, der für Clarks System benötigt wurde, und wurde erfolgreich getestet, sodass die Idee nicht weit hergeholt ist.
Das Airborne Laser-Raketenabwehrsystem der US Air Force im Turm der Boeing 747. Bildnachweis: Foto der Air Force von Bobby Jones - http://news.com.com/2300-1008_3-6192767-4.html?tag= ne.gall.pg, gemeinfreiIn dieser Machbarkeitsstudie geht es jedoch nicht nur um den Laser. Es geht auch um Teleskope. Der leistungsstarke Laser würde durch ein Teleskop mit einem Durchmesser von 30 bis 45 Metern abgefeuert. Ein bisschen wie das Braten von Käfern auf dem Bürgersteig mit einer Lupe, als Sie ein Kind waren. (Tun Kinder das noch?)
In diesem Bereich befinden sich Teleskope im Bau. Das 30-Meter-Teleskop (TMT) und das Europäische Extrem-Großteleskop (EELT) mit einem 39,3-Meter-Primärspiegel. Die Teleskoptechnologie ist also nicht weit hergeholt.
Der Laser muss so leistungsfähig sein, denn für jeden entfernten außerirdischen Astronomen würde das Licht unserer Sonne einen Laser mit geringerer Leistung übertönen. Der Laser würde auf den Infrarotbereich abgestimmt sein und sich von der natürlichen Variation der Infrarotemissionen durch die Sonne abheben. Das Signal wäre für alle außerirdischen Beobachter innerhalb von etwa 20.000 Lichtjahren sichtbar, wenn sie genau genug hinsehen würden.
Außerirdische Astronomen in unserer eigenen Nachbarschaft würden das Leuchtfeuer sehen, wenn sie nur eine flüchtige Umfrage durchführen würden. Der bekannte TRAPPIST-1-Stern ist nur etwa 40 Lichtjahre entfernt und beherbergt 7 Exoplaneten, von denen sich einige in der bewohnbaren Zone befinden. Unser nächster Sternnachbar, Proxima Centauri, ist nur etwa 4 Lichtjahre entfernt und hat einen Planeten, der sich möglicherweise in der bewohnbaren Zone befindet.
"Wenn wir einen Handschlag erfolgreich schließen und mit der Kommunikation beginnen würden, könnten wir eine Nachricht flashen ..." - James Clark, Student am MIT, Abteilung für Luft- und Raumfahrt.
Das Leuchtfeuer könnte als Kommunikationssystem verwendet werden, indem Impulse gesendet werden, die dem Morsecode ähnlich sind. "Wenn wir einen Handschlag erfolgreich schließen und mit der Kommunikation beginnen würden, könnten wir eine Nachricht mit einer Datenrate von etwa einigen hundert Bit pro Sekunde flashen, die in nur wenigen Jahren dort ankommen würde", sagt Clark, ein Doktorand in der Abteilung für Luft- und Raumfahrt des MIT und Autor der Studie.
Clark analysierte, welche Kombinationen von Laserleistungen und Teleskopgrößen erforderlich wären, um ein Leuchtfeuer herzustellen, das sich vom blendenden Sonnenlicht abhebt. Er kam zu dem Schluss, dass ein 2-Megawatt-Laser, der durch ein 30-Meter-Teleskop gerichtet ist, ein Signal erzeugen kann, das stark genug ist, um Proxima Centauri B zu erreichen. Ein Laser mit der halben Leistung - nur 1 Megawatt - wäre sichtbar, wenn er durch ein 45-Meter-Teleskop gerichtet würde außerirdische Astronomen im TRAPPIST-1-System.
Es ist jedoch etwas zu früh, um über bestimmte Ziele für dieses Leuchtfeuer nachzudenken, und die gesamte Idee mag auf den ersten Blick fragwürdig erscheinen. Es ist eher ein Gedankenexperiment als ein Plan. Die Idee war, die erforderlichen Kombinationen von Lasern und Teleskopen zu untersuchen und zu sehen, wie sie funktionieren würden. "Ich wollte sehen, ob ich die Arten von Teleskopen und Lasern, die wir heute bauen, nehmen und daraus ein nachweisbares Leuchtfeuer machen kann", sagt Clark.
Wenn ein solches System jemals gebaut würde, würde es genau wie unsere besten Observatorien auf einem Berg platziert werden. Dies würde atmosphärische Störungen begrenzen. Sinnvoll, aber die ganze Idee hat auch ein gefährliches Element.
Ein 2-Megawatt-Laser ist nichts, mit dem man herumalbern kann. Ein typischer Laser in der Augenchirurgie ist nur 40 Watt. Der leistungsstarke Laser in diesem interstellaren Leuchtfeuersystem wäre sehr zerstörerisch, wenn jemand darauf schauen würde. Da es im Infrarotbereich wäre, könnten wir es nicht sehen, aber es könnte immer noch Augäpfel beschädigen. Es stellt eine realistischere Gefahr für Raumfahrzeuge oder Satelliten dar, die direkt über ihnen vorbeifuhren. Der Strahl hat das Potenzial, alle erdgerichteten Kamerasysteme zu verschlüsseln.
Aber beide Probleme könnten wahrscheinlich geplant und gelöst werden. Vielleicht, indem man es auf dem Mond baut?
"Wenn Sie dieses Ding auf der anderen Seite des Mondes bauen wollten, wo niemand viel lebt oder umkreist, dann könnte dies ein sicherer Ort dafür sein", sagt Clark. „Im Allgemeinen war dies eine Machbarkeitsstudie. Ob dies eine gute Idee ist oder nicht, das ist eine Diskussion für die zukünftige Arbeit. "
Nachdem Clark die für den Bau dieses leistungsstarken Lasersignals erforderlichen Technologien festgelegt hatte, betrachtete er sie von der anderen Seite. Welche Technologie wäre erforderlich, um es zu sehen? Wie fortgeschritten müssten außerirdische Beobachter sein, um es zu erkennen? Wie wahrscheinlich ist es, dass sie überhaupt in unsere Richtung schauen?
Clark kam zu dem Schluss, dass ein Teleskop mit nur einem 1-Meter-Primärteleskop das Signal erfassen würde, aber dies ist ein großes Problem, aber es müsste direkt auf die Quelle gerichtet werden. Er sagt, das ist ziemlich unwahrscheinlich. "Es ist verschwindend unwahrscheinlich, dass eine Teleskopvermessung tatsächlich einen außerirdischen Laser beobachtet, es sei denn, wir beschränken unsere Vermessung auf die nächstgelegenen Sterne", sagt Clark.
Laut Clark knüpft diese ganze Idee an unsere anderen wissenschaftlichen Ziele rund um Exoplaneten an. Er hofft, dass die Studie die Entwicklung von Infrarot-Bildgebungstechniken fördern wird, um nicht nur Laserbaken zu erkennen, die von außerirdischen Astronomen produziert werden könnten, sondern auch Gase in der Atmosphäre eines fernen Planeten zu identifizieren, die Hinweise auf Leben sein könnten. Wir entwickeln bereits Technologien, um in der Atmosphäre von Exoplaneten nach Bio-Markern zu suchen. Wenn wir das verbessern, haben wir vielleicht Glück und sehen das Infrarot-Leuchtfeuer eines anderen.
"Mit den aktuellen Vermessungsmethoden und -instrumenten ist es unwahrscheinlich, dass wir tatsächlich das Glück haben, einen Leuchtfeuerblitz abzubilden, vorausgesetzt, es gibt Außerirdische, die sie herstellen." - James Clark, Student am MIT, Abteilung für Luft- und Raumfahrt.
"Mit den aktuellen Vermessungsmethoden und -instrumenten ist es unwahrscheinlich, dass wir tatsächlich das Glück haben, einen Leuchtfeuerblitz abzubilden, vorausgesetzt, es gibt Außerirdische, die sie herstellen", sagt Clark. „Wenn jedoch die Infrarotspektren von Exoplaneten auf Spuren von Gasen untersucht werden, die auf die Lebensfähigkeit des Lebens hinweisen, und wenn Vermessungen bei vollem Himmel eine größere Abdeckung erreichen und schneller werden, können wir sicherer sein, dass, wenn E.T. telefoniert, wir werden es erkennen. “
Aber warte eine Sekunde. Selbst wenn wir dieses oder ein noch mächtigeres Leuchtfeuer bauen können, sollten wir es dann tun? Jeder, der Science-Fiction gelesen hat, wäre wahrscheinlich vorsichtig.
Wenn wir dieses große Licht bauen, besteht dann die Gefahr, dass wir eine Art abscheulicher Mottenarten anziehen? Müssen wir einen weiteren, leistungsstärkeren "Bug-Zapper" -Laser bauen, um mit ihnen fertig zu werden? Wo wird dieses Lasergebäude enden? Wird die Menschheit in eine Art galaktisches Wettrüsten verwickelt sein?
Stephen Hawking warnte uns davor, eifrig für unsere Anwesenheit zu werben. Unter der Annahme, dass das Leben auf einer anderen Welt durch natürliche Selektion der Evolution unterworfen war, können wir auch davon ausgehen, dass jede dominante Spezies genau wie der Mensch ein ausgeprägtes aggressives Merkmal aufweist. Wie wären sie sonst auf das technologische Stadium gekommen?
"Ob dies eine gute Idee ist oder nicht, das ist eine Diskussion für die zukünftige Arbeit." - James Clark, Student am MIT, Abteilung für Luft- und Raumfahrt.
Lass die Diskussion beginnen!
- MIT-Pressemitteilung: "E.T., wir sind zu Hause"
- Forschungsbericht: „Optische Detektion von Lasern mit kurzfristiger Technologie in interstellaren Entfernungen“
- Wikipedia-Seite: Boeing YAL-1 ″
