Das Symposium „Sprache im Kosmos“
Dreimal im Oktober 2017 richteten Forscher ein leistungsstarkes Radarteleskop in der Nähe von Tromsø, Norwegen, auf einen unsichtbar schwachen Stern im Sternbild Canis Minor (den kleinen Hund) und strahlten eine codierte Nachricht in den Weltraum, um eine außerirdische Zivilisation zu signalisieren. Über diesen neuen Versuch, ein anderes intelligentes Leben im Universum zu finden, wurde in einer Präsentation auf dem Symposium „Sprache im Kosmos“ am 26. Mai in Los Angeles, Kalifornien, berichtet.
METI International hat das Symposium gesponsert. Diese Organisation wurde gegründet, um das Versenden von Nachrichten an außerirdische Intelligenz (METI) als neuen Ansatz bei der Suche nach außerirdischer Intelligenz (SETI) zu fördern. Es unterstützt auch andere Aspekte der SETI-Forschung und Astrobiologie. Das Symposium fand im Rahmen der Internationalen Weltraumentwicklungskonferenz statt, die von der National Space Society gesponsert wurde. Es brachte Linguisten und andere Wissenschaftler zu einem ganztägigen Programm mit 11 Präsentationen zusammen. Organisatorin war Dr. Sheri Wells-Jensen, eine Linguistin der Bowling Green State University in Ohio.
Dies ist der zweite Teil einer zweiteiligen Reihe über das Symposium von METI International. Im Mittelpunkt steht eine Präsentation des Präsidenten von METI International, Dr. Douglas Vakoch, auf dem Symposium. Er sprach über ein Projekt, das bisher nicht viel Beachtung gefunden hat: den ersten Versuch, eine Nachricht an einen nahe gelegenen potenziell bewohnbaren Exoplaneten, GJ273b, zu senden. Vakoch leitete das Team, das den Tutorial-Teil der Nachricht erstellt hat.
Nachricht an die Sterne
Die moderne Suche nach außerirdischer Intelligenz begann 1960. Zu diesem Zeitpunkt benutzte der Astronom Frank Drake in West Virginia ein Radioteleskop, um auf Signale von zwei nahe gelegenen Sternen zu hören. Astronomen haben sporadisch immer ausgefeiltere Suchanfragen durchgeführt, wenn Finanzmittel verfügbar waren. Das größte aktuelle Projekt ist Breakthrough Listen, das vom Milliardär Yuri Milner finanziert wird. Es wurde sowohl nach Laser- als auch nach Funksignalen gesucht. Forscher haben auch nach Megastrukturen gesucht, die fortgeschrittene Aliens im Weltraum in der Nähe ihrer Sterne erzeugen könnten. METI International befürwortet einen völlig neuen Ansatz, bei dem Nachrichten an nahegelegene Sterne gesendet werden, in der Hoffnung, eine Antwort zu erhalten.
Das Projekt, eine Nachricht an GJ273b zu senden, war eine Zusammenarbeit zwischen Künstlern und Wissenschaftlern. Es wurde von den Organisatoren des Sónar Musik-, Kreativitäts- und Technologiefestivals initiiert. Das Sónar Festival findet seit 1994 jedes Jahr in Barcelona, Spanien statt. Die Organisatoren wollten an den 25. Jahrestag des Festivals erinnern. Um das Projekt umzusetzen, suchten die Veranstalter des Festivals die Hilfe des Catalonia Institute of Space Studies (IEEC) und von METI International.
Um die Nachricht zu übermitteln, wandte sich das Team an die European Incoherent Scatter Scientific Association (EISCAT), die ein Netzwerk von Radio- und Radarteleskopen in Finnland, Norwegen und Schweden betreibt. Dieses Netzwerk wird hauptsächlich verwendet, um Wechselwirkungen zwischen der Sonne und der Ionosphäre der Erde sowie dem Magnetfeld von einem Aussichtspunkt nördlich des Polarkreises aus zu untersuchen. Die Nachricht wurde von einer lenkbaren Schüssel mit einem Durchmesser von 32 Metern im EISCAT-Werk Ramfjordmoen in der Nähe von Tromsø, Norwegen, mit einer Spitzenleistung von 2 Megawatt übertragen. Es ist die erste interstellare Nachricht, die jemals an einen bekannten potenziell bewohnbaren Exoplaneten gesendet wurde.
Das Zielsystem
Der obskure Stern, der unter der Katalogbezeichnung GJ273 bekannt ist, erregte 1935 die Aufmerksamkeit des niederländisch-amerikanischen Astronomen Willem J. Luyten. Luyten untersuchte die Bewegungen des Sterns. Der Stern erregte seine Aufmerksamkeit, weil er sich mit einer überraschenden Geschwindigkeit von 3,7 Bogensekunden pro Jahr durch den Erdhimmel bewegte. Spätere Studien zeigten, dass diese schnelle scheinbare Bewegung auf die Tatsache zurückzuführen ist, dass GJ273 einer der nächsten Nachbarn der Sonne ist, nur 12,4 Lichtjahre entfernt. Es ist der 24. sonnennächste Stern. Wegen Luytens Entdeckung wird es manchmal als Luytens Stern bezeichnet.
Luytens Stern ist ein schwacher roter Zwergstern mit nur einem Viertel der Sonnenmasse. Im März 2017 erregte es erneut die Aufmerksamkeit der Astronomen. Dann wurde ein Exoplanet, GJ273b, in seiner bewohnbaren Zone entdeckt. Die bewohnbare Zone ist der Entfernungsbereich, in dem ein Planet mit einer Erdatmosphäre theoretisch einen Temperaturbereich haben würde, der geeignet ist, flüssiges Wasser auf seiner Oberfläche zu haben. Der Planet ist eine Supererde mit einer Masse, die 2,89-mal so groß ist wie die unserer Heimatwelt. Es umkreist nur 800.000 Meilen von seiner schwachen Sonne, die es alle 18 Erdentage umkreist.
Dieser Exoplanet wurde aufgrund seiner Nähe zur Erde ausgewählt und weil er vom nördlichen Standort des Senders aus am Himmel sichtbar ist. Da GJ273b relativ nahe ist und Funknachrichten mit Lichtgeschwindigkeit gesendet werden, könnte eine Antwort der Außerirdischen bereits Mitte dieses Jahrhunderts erfolgen.
Die Nachricht
Vergleiche mit Voyager
Die GJ273b-Übertragung ist nicht das erste Mal, dass eine für Außerirdische bestimmte Nachricht in den Weltraum gesendet wurde. Die wahrscheinlich bekannteste interstellare Nachricht ist die an Bord der Raumschiffe Voyager 1 und 2. Die NASA startete diese interplanetaren Roboter im Jahr 1977. Sie reisten auf Flugbahnen, die sie in den interstellaren Raum schleuderten, nachdem sie ihre Missionen zur Erforschung des äußeren Sonnensystems abgeschlossen hatten.
Die an Bord jedes Voyager-Raumfahrzeugs mitgeführte Nachricht wurde digital in einer Schallplatte codiert. Es war größtenteils bildhaft und versuchte, einen umfassenden Überblick über Mensch und Erde zu geben. Es enthielt auch eine Auswahl an Musik aus verschiedenen irdischen Kulturen. Diese Raumschiffe werden Zehntausende von Jahren brauchen, um die Sterne zu erreichen. Daher kann keine Antwort auf einen für unsere Gesellschaft relevanten Zeitrahmen erwartet werden.
In mancher Hinsicht unterscheidet sich die GJ273b-Nachricht stark von der Voyager-Nachricht. Im Gegensatz zur Voyager-Aufzeichnung ist sie nicht bildlich und versucht nicht, einen umfassenden Überblick über Mensch und Erde zu geben. Dies liegt möglicherweise daran, dass im Gegensatz zur Voyager-Nachricht ein Dialog über einen Zeitraum von Jahrzehnten initiiert werden soll. Es ähnelt der Voyager-Botschaft darin, dass es Musik von der Erde enthält, nämlich Musik von Künstlern, die beim Sónar-Musikfestival aufgetreten sind.
Hallo sagen
Für den menschlichen Leser ist das Verstehen der Nachricht eine größere Herausforderung als das Betrachten der auf der Voyager-Aufzeichnung codierten Bilder. Sie können versuchen, die Nachricht selbst zu entschlüsseln, da die Organisatoren das Ganze auf ihrer Website veröffentlicht haben. Seien Sie gewarnt, wenn Sie hier weiterlesen, gibt es Spoiler (oder hilfreiche Hinweise, je nachdem, wie Sie es betrachten).
Die Nachricht besteht aus einer Folge von Binärziffern - Einsen und Nullen. Diese werden im Signal durch eine Verschiebung zwischen zwei leicht unterschiedlichen Funkfrequenzen dargestellt. Der Abschnitt "Hallo" soll die Aufmerksamkeit von außerirdischen Zuhörern auf sich ziehen. Es besteht aus einer Folge von Primzahlen (Zahlen, die nur durch sich selbst und eine teilbar sind). Sie werden mit folgenden Binärziffern dargestellt:
01001100011100000111110000000000011111111111
Die Nachricht setzt die Sequenz bis 193 fort. Ein Signal wie dieses kann mit ziemlicher Sicherheit nicht durch natürliche Prozesse erzeugt werden und kann nur das entworfene Werk von Wesen sein, die sich mit Mathematik auskennen.
Das Tutorial
Nach dem Abschnitt "Hallo" folgt das Tutorial. Diese und der gesamte Rest der Nachricht verwendet acht Bitblöcke mit Binärziffern als Grundlage für ihre Symbole. Das Tutorial beginnt mit der Einführung von Zahlensymbolen durch Zählen. Es werden zwei Basiszahlen wie diese verwendet:
10000000 (0) 10000001 (1) 10000010 (2) 10000011 (3)
10000100 (4) 10000101 (5) 10000110 (6) 10000111 (7)
10001000 (8) 10001001 (9) 10001010 (10)
Mit der führenden "1" können Zahlen von anderen 8-Bit-Symbolen unterschieden werden, die keine Zahlen darstellen.
Nach dem Zählen werden im Lernprogramm Symbole für die Operationen der Arithmetik eingeführt, indem Beispielprobleme angezeigt werden. Hier eine Auswahl einiger Symbole für mathematische Operationen:
00000110 (+) 00000111 (-) 00001000 (×) 00001001 (÷)
00111100 (=)
Das Tutorial geht dann zur Geometrie über, indem Kombinationen von Zahlen und Symbolen verwendet werden, um den Satz von Pythagoras zu veranschaulichen. Es entwickelt sich schließlich zu Sinuswellen, wodurch die Funkwelle beschrieben wird, die das Signal selbst trägt. Schließlich beschreibt das Tutorial die Physik der Schallwellen und die Beziehungen zwischen Noten.
Neben den Zahlen werden im Tutorial insgesamt 55 8-Bit-Symbole vorgestellt. Es enthält die Anweisungen, die Außerirdische benötigen würden, um eine Reihe digital codierter Musikauswahlen vom Sónar-Festival ordnungsgemäß zu reproduzieren.
Während seiner Reise von 70 Billionen Meilen wird die Nachricht mit Sicherheit durch Lärm verfälscht. Zum Ausgleich wurde das Lernprogramm während jeder Übertragung dreimal übertragen, wobei die Übertragung insgesamt 33 Minuten dauerte. Die gesamte Übertragung wurde an drei verschiedenen Tagen, dem 16., 17. und 18. Oktober 2017, wiederholt. Ein zweiter Block mit drei Übertragungen wurde am 14., 15. und 16. Mai 2018 durchgeführt.
Die Musik
Jede Übertragung enthielt eine andere Musikauswahl mit insgesamt 38 verschiedenen Musikern. Sie können Aufnahmen all dieser Musik auf der Website von Sónar Calling GJ273b hören.
Die Gründe für die Nachricht
Aktuelle und frühere SETI-Projekte, die von Astronomen hier auf der Erde durchgeführt wurden, gehen davon aus, dass fortgeschrittene Außerirdische den neu entstehenden Zivilisationen die Arbeit erleichtern würden, indem sie leistungsstarke Leuchtfeuer einrichten, die jederzeit in alle Richtungen senden. Daher verwenden SETI-Sucher im Allgemeinen die gleichen hochgerichteten Antennen, die häufig für andere Forschungen in der Radioastronomie verwendet werden. Sie hören nur ein paar Minuten lang einem Stern zu und suchen nacheinander nach dem Leuchtfeuer.
Im Gegensatz zu den ständig eingeschalteten Leuchtfeuern, die als Objekte der SETI-Suche der Erde vorgestellt wurden, wurde die Sónar-Nachricht an drei Tagen und nur zweimal nur 33 Minuten lang übertragen. Vakoch gibt zu, dass "unsere Botschaft wahrscheinlich von einer Zivilisation auf GJ273b mit derselben Strategie unentdeckt bleiben würde", die von Leuchtfeuersuchenden SETI-Forschern auf der Erde bevorzugt wird.
Einige Forscher haben jedoch traditionelle SETI-Annahmen und -Strategien in Frage gestellt, und Studien zu alternativen Suchtechnologien wurden bereits durchgeführt. Vakoch merkt an, dass „wir Menschen bereits über die technologische Kapazität verfügen und nur die Finanzierung benötigen, um eine All-Sky-Umfrage durchzuführen, bei der eine intermittierende Übertragung wie unsere festgestellt wird“.
Ein größeres Problem ist, dass die Nachricht nur auf einen Planeten gerichtet war. Obwohl GJ273b in der bewohnbaren Zone seines Sterns umkreist, wissen wir wirklich wenig darüber, was dies bedeutet, ob der Planet tatsächlich bewohnbar ist oder ob er Leben oder Intelligenz hat. Die Erde selbst ist seit Milliarden von Jahren bewohnbar. Aber es gibt erst seit einem Jahrhundert eine Zivilisation, die Funkübertragungen durchführen kann.
Vakoch räumte ein: „Die einzige Möglichkeit, eine Antwort von GJ273b zu erhalten, besteht darin, dass die Galaxie voller intelligenter Leben ist und nur darauf wartet, dass wir die Initiative ergreifen. Realistischer müssen wir diesen Prozess möglicherweise mit Hunderten, Tausenden oder sogar Millionen von Sternen replizieren, bevor wir einen mit einer fortschrittlichen Zivilisation erreichen, die unser Signal erkennen kann. “ METI International beabsichtigt, eine Designstudie für ein derart großes METI-Projekt durchzuführen, in der Hoffnung, dass die Finanzierung aus staatlichen oder anderen Quellen erfolgt.
Referenzen und weiterführende Literatur:
Cain F. (2013) Wie konnten wir Außerirdische finden, Space Magazine.
Patton, P. E. (2018) Sprache im Kosmos I: Ist universelle Grammatik wirklich universell? Space Magazine.
Patton P. (2016) Alien Minds, I. Werden sich außerirdische Zivilisationen wahrscheinlich entwickeln, II. Denken Aliens, dass große Gehirne auch sexy sind?, III. Der Garten des Oktopus und das Land der Blinden, Space Magazine
Patton, P. (2015) Wer spricht für die Erde? Die Kontroverse um interstellare Nachrichtenübermittlung, Space Magazine.
Patton P. (2014) Kommunikation im Kosmos. Teil 1: In die Dunkelheit schreien, Teil 2: Petabyte von den Sternen, Teil 3: Überbrückung der weiten Kluft, Teil 4: Suche nach einem Rosettastein, Space Magazine.
Vakoch D. A. (2017) Neue Schlüssel, mit denen Außerirdische unsere Nachrichten entsperren können, Wissenschaftlicher AmerikanerBeobachtungen.
Vakoch D. (2011) Verantwortung, Fähigkeit und aktives SETI: Politik, Recht, Ethik und Kommunikation mit außerirdischer Intelligenz, Acta Astronautica, 68: 512-519
Vakoch D. (2010) Ein ikonischer Ansatz zur Kommunikation musikalischer Konzepte in interstellaren Botschaften, Acta Astronautica, 67: 1406-1409
