Астероиды и инопланетяне: угроза реальная и мнимая

А.Л. ЗАЙЦЕВ, доктор физико-математических наук ИРЭ РАН (Фрязино)

Предрасположенные к METI-фобии люди выступают за запрет METI (Messaging to Extra-Terrestrial Intelligence – послания в адрес предполагаемых братьев по разуму во Вселенной), поскольку боятся быть обнаруженными очень мощными и агрессивными внеземными цивилизациями. На основе анализа большого объема экспериментальных данных автор показывает, что вероятность случайного обнаружения зондирующих сигналов наземных радиолокационных телескопов в миллион раз выше вероятности случайного обнаружения переданных с Земли же межзвездных радиопосланий.

О взаимосвязанности вопросов обеспечения астероидной безопасности и продолжительности существования как земной, так и внеземных цивилизаций в свое время говорили Карл Саган и Стивен Остро в ряде статей, опубликованных в «Nature» и некоторых других зарубежных журналах. Они, в частности, обращали внимание на то, что оружие против астероидов может быть обоюдоострым: те, кто смогут отклонять астероиды так, чтобы они не попали в Землю, смогут, по-видимому, и направить это оружие на своих противников, скорректировав орбиту астероида таким образом, чтобы он поразил наиболее важные объекты на вражеской территории. Если к тому же система противоастероидной обороны войдет в систему космического базирования, то она уже непосредственно может быть применена против не только небесных, но и земных объектов.

К. Саган и С. Остро спрашивали: а не является ли факт Молчания Вселенной признаком того, что развитие большинства внеземных цивилизаций идет нетехнологическим путем (подобно сообществу дельфинов), что делает их абсолютно беспомощными перед лицом астероидной опасности. В качестве одного из аргументов такого предположения они приводили оценки дальности обнаружения из космоса зондирующих сигналов наземных радиолокационных телескопов, используемых для изучения планет и малых тел. В соответствии с этими оценками, зондирующие сигналы земных радаров оказываются обнаружимыми практически всюду в нашей Галактике, при условии, что уровень развития ИХ радиофизики не ниже нашего. Поэтому факт отсутствия обнаружения хоть одного такого сигнала от внеземных радаров трактовался ими как довод в пользу гипотезы о нетехнологичном пути развития большинства ВЦ, что обрекает эти ВЦ на недолговечность.

Правомерен, однако, и обратный вопрос: а «видят» ли радиоастрономы других цивилизаций зондирующие сигналы наших планетных и астероидных радаров? Мощность наших земных радаров вполне достаточна, чтобы их сигналы были обнаружены на межзвездных расстояниях. Но мы не знаем, попадают ли наши сигналы, которые излучаются в сторону астероидов и планет, еще и в окрестные звезды из каталога «HabCat» («The Catalog of Nearby Habitable Systems»)? В этом каталоге собраны звезды, на планетах которых (если они там есть) не исключается возможность возникновения жизни и Разума. Чтобы получить более определенный ответ на поставленный вопрос, были проанализировны все доступные в Интернете сеансы радиолокации, проводившиеся в нашей стране и США с начала 60-х годов прошлого века и по настоящее время. Полученные результаты были сопоставлены с сеансами передачи с Земли межзвездных радиопосланий (МРП), которые, наряду с околоземными астероидами и кометами, некоторые зарубежные ученые и писатели-фантасты, также склонны считать опасными. Их опасения, как уже отмечалось выше, связаны с верой в существование агрессивных и всемогущих цивилизаций, которые, обнаружив искусственное радиоизлучение земных радаров, могут взять и уничтожить жизнь на Земле.


Излучение при радиолокации небесных тел и при передаче межзвездных радиопосланий. Вверху - формула квадрата отношения длины волны к диаметру антенны

Как известно, на Земле сейчас есть лишь три радиотелескопа, потенциал которых позволяет проводить исследования планет, астероидов и комет. Только эти инструменты пригодны также и для отправки межзвездных радиопосланий (МРП). Наиболее мощный из них – американский радиотелескоп в Аресибо (Пуэрто-Рико). Он обладает неподвижной антенной диаметром 305 м и передатчиком мощностью 1 МВт, работающий на волне 12,6 см. Второй американский инструмент расположен в Голдстоуне (Калифорния). Его основу составляет полноповоротная антенна диаметром 70 м и передатчик со средней мощностью 500 кВт, использующий волну 3,5 см. Единственный в Восточном полушарии радиотелескоп находится под Евпаторией (Крым) – это 70-м антенна и передатчик мощностью до 200 кВт, работающий на волне 6 см. К сожалению, сейчас этот радар, построенный 30 лет назад российскими специалистами, сейчас устарел и обветшал, и поэтому в состоянии обеспечивать лишь вчетверо меньшую мощность. При прочих равных условиях сейчас евпаторийский радар проигрывает голдстоунскому в скорости передачи МРП в 28 раз, аресибскому – в 54 раза.

Сравнивая режимы работы при радиолокации небесных тел и при передаче МРП, можно отметить, что в первом случае «засвечивается» значительно большая площадь небосвода. Это связано с тем, что объектами радиолокации являются тела Солнечной системы – планеты, астероиды, кометы, имеющие, в отличие от звезд, заметное собственное движение. Поэтому луч антенны, которая должна сопровождать небесные тела, чтобы они не оказались вне ее диаграммы направленности, медленно перемещается относительно звезд. А при передаче МРП антенна непрерывно смотрит в одну точку небосвода, засвечивая ничтожную площадь в пределах телесного угла, равного квадрату отношения длины волны к диаметру антенны. Для вышеуказанных передающих систем эта область не превышает десятимиллионной доли от площади всего небосвода.



В Интернете удалось обнаружить сведения о примерно 1400 сеансах радиолокационной астрометрии. Это позволило получить представление о «засветке» неба, произведенной за всю историю планетной и астероидной радиолокации. Общая площадь участков, попавших под облучение, составила примерно 0.2% всего небосвода. Учитывая, что кроме астрометрических проводятся еще и не менее многочисленные сеансы радиолокационной визуализации и определения физико-минералогических свойств небесных тел, приведенная оценка площади является нижней границей. Сопоставим эту величину с тем, что дало излучение всех МРП. Всего реализовано лишь четыре проекта, в ходе выполнения которых было отправлено 16 радиопосланий, что в итоге привело к «засветке» лишь миллионной доли всего небосвода. Некоторые сведения об этих четырех проектах приведены в таблице (в последних двух строках – суммарные длительность излучения, в минутах, излученная за это время энергия, в мегаджоулях).

Иными словами, в результате радиолокации оказалась засвеченной площадь неба в 2 тыс. раз большая по сравнению с тем, что принесла передача всех МРП. Полное же время излучения в том и другом случаях отличаются не менее чем в 500 раз! Если учесть, что вероятность обнаружения земных радиосигналов пропорциональна как размерам засвечиваемой области, так и длительности излучения, то получается, что для радиолокации эта вероятность более чем в миллион раз больше! Кроме того, анализ всех доступных данных выявил следующий экспериментальный факт: среди 1400 сеансов радиолокации обнаружен всего лишь один случай попутного попадания еще и в звезду из каталога «HabCat». Это объясняется тем, что наша Вселенная «почти пуста»: расстояния между звездами много больше размеров «пояса жизни» вокруг звезды. Поэтому при безадресном излучении вероятность попадания в окрестности экзопланеты крайне мала. Данный факт может быть использован также для ответа на вопрос: почему мы пока не обнаружили ни одного радиолокационного сигнала, излученного ВЦ?


Засветка неба сеансами излучения при радиолокации небесных тел. Экваториальная система координат (показаны лишь сеансы радиолокационной астрометрии). Видны треки, связанные с собственным движением исследуемых тел Солнечной системы (главным образом – Венеры и Марса) относительно звезд. Обозначены сеансы радиолокации, выполненные с помощь радаров в Аресибо (347 точек), в Голдстоуне (661 точка), и в Евпатори (215 точек)

Кроме того, следует принять во внимание два дополнительных обстоятельства. Во-первых, бурный рост числа небесных тел, прежде всего, околоземных объектов, исследуемых в последнее время с помощью радиолокации. Прогрессу радиолокационных исследований способствовало открытие новых околоземных объектов, проводимых главным образом в США и Западной Европе. Во-вторых, давно назрела необходимость создания первого специализированного радиотелескопа. Дело в том, что ни один из радаров, применяемый в радиолокационной астрономии, не является специализированным инструментом. Радиотелескоп Аресибо использует антенну Национального астрономического и ионосферного центра США, антенны Голдстоун и Евпатория – Центры дальней космической связи. На нужды радиолокации в Аресибо и Голдстоуне отводится не более 10 – 12% запрашиваемого времени. В будущем такому специализированному радиолокационному телескопу, имеющему, к тому же, гораздо больший энергетический потенциал, станут доступны небесные объекты в окне от +60° до –60° по склонению.


16 сеансов излучения межзвездных радиопосланий. Они обозначены: Δ – послание из Аресибо (1 сеанс радиоизлучения 1974 г.), # и Ο – радиопослания «Космический зов 1» (4 сеанса, 1999 г.) и «Космический зов 2» (5 сеансов, 2003 г.), + «Детское радиопослание» (6 сеансов, 2001 г.)

Понятно также, что такие специализированные радиотелескопы смогут уделять радиолокации не 10%, а все 100% необходимого времени! Подводя итог и сравнивая «безадресные» радиолокационные и адресные межзвездные сеансы излучения, мы приходим к следующим выводам:

- для того чтобы быть обнаруженными какой-либо молодой цивилизацией 1-го типа, наши межзвездные радиопослания необходимо адресовывать. Случайное обнаружение такими цивилизациями зондирующих сигналов других цивилизаций крайне мала;

- если мы боимся быть обнаруженными агрессивными всемогущими суперцивилизациями, необходимо запрещать, в первую очередь, множество «безадресных» передач зондирующих сигналов планетных и астероидных радаров, поскольку их излучение все больше и больше засвечивает небесную сферу. Борьба некоторых зарубежных ученых и писателей-фантастов против МРП направлена явно не по адресу: вероятность нашего обнаружения «дьявольскими» ВЦ по радиолокационным передачам более чем в миллион раз выше вероятности нашего обнаружения по передачам МРП;

- очевидно, что запрет на радиолокационные исследования малых тел Солнечной системы делает нас беззащитными перед лицом уже не мифической, «инопланетной», а вполне реальной, астероидной угрозы. Именно радиолокационная астрометрия опасных околоземных объектов повышает точность прогноза их движения в десятки и сотни раз, что делает ее незаменимой в комплексе мер по оперативному обеспечению астероидно-кометной безопасности;

- пресловутый тезис о том, что именно адресное излучение МРП представляет собой фатальную угрозу для человечества, должен быть снят с повестки дня. Мы полагаем, что сейчас для передачи новых МРП нужно пытаться использовать радиотелескопы Аресибо и Голдстоун, а в будущем и первый российский радиолокационный телескоп, который планируется создать в Уссурийске на основе 70-м антенны Центра дальней космической связи.

Источник: "Земля и Вселенная", 2009, № 1