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Wie suchen wir nach außerirdischem intelligentem Leben?

Nach einigen Jahrzehnten sucht die Suche nach außerirdischer Intelligenz SETI weiterhin nach Leben jenseits unseres Sonnensystems. Verbesserte Instrumente und verfeinerte Methoden werden wahrscheinlich einen großen Unterschied machen. In der Zwischenzeit bleibt jedoch die Frage: "wo sind alle?"

Seit Jahrhunderten ist die Menschheit von der Idee fasziniert, Außerirdische zu finden. intelligentes Leben jenseits unseres Planeten.

In vielerlei Hinsicht ist dies eine Folge der Entdeckung von Astronomen, dass sich die Planeten unseres Sonnensystems nicht so stark von der Erde unterscheiden, sowie der Tatsache, dass unsere Sonne eine von Milliarden in unserer Galaxie ist und unsere Galaxie eine von Billionen in unsererder Kosmos.

Es wurden jedoch erst im letzten Jahrhundert Anstrengungen unternommen, um Leben jenseits der Erde zu finden. Diese Bemühungen sind größtenteils das Ergebnis der Entwicklung der Radioastronomie, in der Antennen zur Erfassung von Radiowellen aus kosmischen Quellen verwendet werden.

In den letzten Jahrzehnten sind unsere Methoden gewachsen und gereift, bis wir weit und breit nach Lebenszeichen suchen können.

aber wie Enrico Fermi berühmt gesagt: „Wo sind alle?“ Mit anderen Worten, wenn die Möglichkeit eines intelligenten Lebens auch nur aus der Ferne möglich ist, warum hat die Menschheit dort draußen keine Beweise für das Leben gefunden?

Diese Frage ist nicht nur die Grundlage der berühmten Fermi Paradox aber es ist auch das Herzstück der laufenden Suche der Menschheit nach außerirdischer Intelligenz SETI.

Wie gehen wir bei dieser Aufgabe vor? Mit welchen Methoden arbeiten wir und mit welchen Einschränkungen arbeiten wir? Und wie wahrscheinlich ist es, dass wir in unserer Galaxie Hinweise auf außerirdische Intelligenzen ETIs findenoder der Universum auf freiem Fuß?

Die Drake-Gleichung :

1961 schlug der Cornell-Astronom Francis Drake seine berühmte Gleichung zur Berechnung der Anzahl außerirdischer Zivilisationen in unserer Galaxie vor, mit denen wir zu einem bestimmten Zeitpunkt kommunizieren könnten. Drake-Gleichung Diese Formel zur Bestimmung, wer da draußen sein könnte, hat einen großen Teil der SETI-Forschungsbemühungen der Menschheit beeinflusst.

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Die Gleichung wird mathematisch ausgedrückt als N = R * x fp x ne x fl x fi x fc x L, wobei :

N ist die Anzahl der ETIs, mit denen wir möglicherweise kommunizieren können
R * ist die durchschnittliche Sternentstehungsrate in unserer Galaxie
fp ist die Anzahl der Sterne mit einem Planetensystem
ne ist die Anzahl der Planeten, die das Leben unterstützen können
fl ist die Anzahl der Planeten, die Leben entwickeln werden
fi ist die Anzahl der Planeten, die ein empfindungsfähiges auch bekannt als intelligentes Leben entwickeln
fc ist die Anzahl der Zivilisationen, die fortschrittliche Technologien entwickeln werden
L ist die Zeitspanne, die diese Zivilisationen benötigen, um Funk- oder andere Kommunikationssignale in den Weltraum zu übertragen.

Was an der Drake-Gleichung ermutigend ist, ist, dass selbst wenn sie auf sehr konservative Werte eingestellt ist, die Anzahl der ETIs, die in unserer Galaxie existieren würden, immer noch signifikant ist. Wissenschaftler schätzen beispielsweise, dass es zwischen 200 und 400 Milliarden Sterne gibtIn unserer Galaxie bilden sich ständig neue Sterne. Darüber hinaus haben jüngste Untersuchungen mit extrasolaren Planeten auch bekannt als Exoplaneten ergeben, dass die meisten Sternensysteme wahrscheinlich mindestens einen Planeten beherbergen.

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Dieselben Forschungsanstrengungen haben auch viele Exoplaneten gefunden, die in ihrer zirkumsolaren Wohnzone auch bekannt als „Goldlöckchen-Zone“ existieren, der Region, in der die Temperaturen warm genug sind, um die Existenz von flüssigem Wasser auf der Oberfläche des Planeten zu unterstützen.

VERBINDUNG: WAS BEDEUTET "HABITABLE ZONE" UND WIE DEFINIEREN WIR ES?

Diese Entdeckungen haben gezeigt, dass es in einer ganzen Reihe von Sternensystemen Welten gibt, die das Leben, wie wir es kennen, unterstützen können.

Selbst wenn wir davon ausgehen, dass nur 1% aller Planeten in unserer Galaxie in der Lage sind, Leben zu unterstützen, und nur 1% von ihnen Leben entwickeln und nur 1% von ihnen fortschrittliche Technologie usw. usw. entwickeln undDa diese Zivilisationen nur einige tausend Jahre haben werden, bevor sie aussterben, haben wir immer noch Ergebnisse, die besagen, dass es zu einem bestimmten Zeitpunkt mindestens einige außerirdische Zivilisationen geben sollte.

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Leider und wie Sie wahrscheinlich sehen können, unterliegt die Gleichung einer großen Unsicherheit. Für den Anfang haben wir keine Ahnung, wie viele „potenziell bewohnbare“ Planeten statistisch gesehen wahrscheinlich Leben hervorrufen. Dies gilt auch für die Zahlvon Planeten, die die Entwicklung eines komplexen Lebens unterstützen, geschweige denn eines fühlenden Lebens, und wie viele von ihnen werden Technologien entwickeln können, die wir erkennen könnten.

Wenn Sie all dies berücksichtigen, beginnen Sie zu verstehen, warum SETI ein so hartes, forschungsintensives Geschäft ist. Wissenschaftler suchen nach Nadeln im kosmischen Heuhaufen, sind sich jedoch nicht sicher, ob diese Nadeln erkennbar sind oder nicht.

Es bleibt also die Frage, wie genau wir nach Anzeichen außerirdischer Intelligenz im Kosmos suchen. Und würden wir sie überhaupt erkennen, wenn wir sie sehen würden?

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Quelle : NASA / Ames / JPL-Caltech

SETI vs. METI :

Erstens muss bei der Suche nach ETIs eine wichtige Unterscheidung getroffen werden, und das ist der Unterschied zwischen passiven und aktiven Maßnahmen.

Während passive Maßnahmen bisher fast alle SETI-Bemühungen beschreiben, gab es auch mehrere Versuche, Nachrichten zu versenden, die von ETIs erkannt werden könnten. Dies wird als Messaging Extra-Terrestrial Intelligence oder METI bezeichnet.

Während Organisationen wie die Suche nach Extra-Terrestrial Intelligence Institute und viele Funkobservatorien auf der ganzen Welt widmen sich seit Generationen dem Zeichen intelligenten Lebens, gemeinnützige Organisationen wie Messaging Extraterrestrial Intelligence International sind weniger zahlreich und gehen aktiver vor.

Und während der Begriff SETI im Laufe der Zeit aufgetaucht zu sein scheint, wurde der Begriff METI von dem russischen Wissenschaftler Alexander Zaitsev geprägt, der versuchte, zwischen passiven und aktiven Methoden zu unterscheiden, um Beweise für außerirdische Zivilisationen zu finden. Wie Zaitsev in a Papier von 2006 zum Thema :

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„Die als SETI bekannte Wissenschaft befasst sich mit der Suche nach Nachrichten von Außerirdischen. Die METI-Wissenschaft befasst sich mit der Erstellung von Nachrichten an Außerirdische. Daher haben SETI- und METI-Befürworter ganz unterschiedliche Perspektiven. SETI-Wissenschaftler sind in der Lage, nur die lokale Frage zu beantworten„Ist Active SETI sinnvoll?“ Mit anderen Worten, wäre es für den SETI-Erfolg vernünftig, mit dem Ziel zu übermitteln, die Aufmerksamkeit von ETI auf sich zu ziehen? Im Gegensatz zu Active SETI verfolgt METI keinen lokalen und lukrativen Impuls, sondern einen globalerenund selbstlos - um die große Stille im Universum zu überwinden und unseren außerirdischen Nachbarn die lang erwartete Verkündigung "Du bist nicht allein!" zu bringen.

Quelle : Danielle Futselaar / Populärwissenschaft

Es ist auch erwähnenswert, dass SETI- und METI-Bemühungen zwar miteinander zusammenhängen und sich im Laufe der Zeit gemeinsam weiterentwickelt haben, erstere jedoch mehrere Jahrzehnte älter sind als letztere, und erst in den letzten Jahren hat METI begonnen, sich von selbst abzuheben.

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Darüber hinaus gibt es ungelöste Fragen zur Wirksamkeit und sogar zur Sicherheit dieser Methoden. Ist es beispielsweise überhaupt eine gute Idee, potenzielle ETIs wissen zu lassen, wo wir leben, vorausgesetzt, sie sind möglicherweise nicht ganz freundlich?

Dies sind jedoch Fragen, die auf einen weiteren Tag warten müssen. In der Zwischenzeit stellt sich die dringlichere Frage, wie wir nach ETIs suchen und wonach wir suchen. Diese können in zwei große Kategorien unterteilt werdennach Lebenszeichen Biosignaturen und Aktivitätszeichen suchen Technosignaturen .

Suche nach „Biosignaturen“ :

Aufgrund der erheblichen Herausforderungen, die mit der Suche nach Leben jenseits unseres Sonnensystems verbunden sind, sind Wissenschaftler gezwungen, den so genannten „niedrig hängenden Obstansatz“ zu wählen. Dies bedeutet, nach Anzeichen für „Leben wie wir es kennen“ zu suchen.”, Die zusammen als Biosignaturen bezeichnet werden.

VERBINDUNG: ZIVILISIERUNG MIT DER KARDASHEV-SKALA

Biosignaturen sind einfach ausgedrückt verräterische Indikatoren dafür, dass Leben auf einem Planeten oder einem Himmelskörper existieren könnte. Dazu können bestimmte Arten von atmosphärischen Elementen Sauerstoffgas, Kohlendioxid, Methan usw., stabile Isotope, Mineralien, organische Moleküle,Pigmente oder alles andere, was Wissenschaftler mit biologischen Prozessen in Verbindung bringen.

Zum Beispiel versuchen Astronomen oft, Spektren aus der Atmosphäre von Exoplaneten zu erhalten, um ihre chemische Zusammensetzung zu bestimmen. Dies ist manchmal mit der Transitphotometrie möglich, bei der ein Planet relativ zum Beobachter vor seinem Stern vorbeizieht. Diese Transite ermöglichen Astronomenum das Vorhandensein, die Größe und die Umlaufbahn eines Exoplaneten zu bestimmen.

Aber manchmal ermöglicht das Licht, das durch die Atmosphäre des Planeten fällt, unter den richtigen Umständen auch spektroskopische Untersuchungen, bei denen Astronomen wissen, welche chemischen Verbindungen vorhanden sind.

Das Vorhandensein von Sauerstoffgas in der Atmosphäre eines Planeten wird nicht nur als Hinweis darauf angesehen, dass es „potenziell bewohnbar“, sondern auch bewohnt sein könnte. Dies liegt daran, dass Sauerstoffgas auf der Erde ein Nebenprodukt der Photosynthese ist - ein biologischer ProzessÄhnliches gilt für Kohlendioxid.

Während Planeten und einfache Bakterien über Photosynthese Kohlendioxid verbrauchen und Sauerstoff produzieren, verbrauchen Lebensformen von Säugetieren Sauerstoffgas und Kohlendioxid als Abfallprodukt. Methan ist auch ein Abfallprodukt, das Ergebnis des Verdauungsprozesses bestimmter Säugetiere wie Kühewird freigesetzt, wenn organische Stoffe zerfallen.

Wissenschaftler hoffen auch, mit Teleskopen der nächsten Generation mehr Exoplaneten mithilfe eines Verfahrens untersuchen zu können, das als bekannt ist. Direktbildgebung . Wie der Name schon sagt, können Wissenschaftler hier einen Planeten erkennen, indem sie Licht einfangen, das von seiner Oberfläche und / oder Atmosphäre reflektiert wird.

Dies steht im Gegensatz zu den derzeit verwendeten indirekten Methoden wie Transitphotometrie oder der Gravitationseinfluss, den Exoplaneten auf ihre Sterne haben auch bekannt als der Radialgeschwindigkeitsmethode oder Doppler-Spektroskopie.

Wenn Wissenschaftler in der Lage sind, Spektren direkt von der Oberfläche eines Planeten zu erhalten, können sie sehen, welche Wellenlängen des Lichts absorbiert und welche abgestrahlt werden. Diese Methode, die vom berühmten Astronomen Carl Sagan gebilligt wurde, könnte Beweise lieferndes Lebens durch Hinweis auf das Vorhandensein von Photosynthese.

Dank jahrzehntelanger Erdbeobachtung haben Wissenschaftler verstanden, dass grüne Vegetation vom Weltraum aus mit dem sogenannten identifiziert werden kann. Vegetation Red Edge VRE. Dieses Phänomen bezieht sich darauf, wie grüne Pflanzen rotes und gelbes Licht absorbieren, während sie grünes Licht reflektieren, während sie gleichzeitig bei infraroten Wellenlängen hell leuchten.

Zur gleichen Zeit Photosynthese auf Netzhautbasis was kann vor der Photosynthese auf Chlorophyllbasis absorbiert am stärksten in den grün-gelben Teilen des Spektrums und sendet lila Licht aus.Auf diese Weise könnten grundlegendere Formen der Photosynthese identifiziert werden, indem nach lila Licht gesucht wird.

Suche nach „Technosignaturen“ :

So wie Biosignaturen Hinweise auf mögliches Leben auf einem anderen Planeten oder Himmelskörper sind, sind Technosignaturen Hinweise auf mögliche technologische Aktivitäten. In dieser Hinsicht suchen Wissenschaftler nach Technologien, von denen wir wissen, dass sie funktionieren weil wir sie getestet habenuns selbst oder sind zumindest wissenschaftlich machbar.

VERBINDUNG: MEGASTRUKTUREN - EIN ZEICHEN VON GRÖSSEREN ALS LEBENSALIEN?

Von allen zu berücksichtigenden und zu untersuchenden Technosignaturen sind Funkkommunikationssignale die am längsten bewährten. Es wurden jedoch viele andere Methoden vorgeschlagen, die auf Technologien basieren, von denen bekannt ist, dass sie machbar sind oder zumindest theoretisch.

Diese Punkte wurden am gut zusammengefasst NASA Technosignatures Workshop fand im September 2018 statt. Bis November wurde der Bericht des Workshops mit dem Titel „ veröffentlicht. NASA und die Suche nach Technosignaturen . ”

Laut dem Bericht wurden zwar keine Hinweise auf Funksignale gefunden, die eindeutig künstlichen Ursprungs waren, die Radioastronomie bleibt jedoch ein praktikables Mittel zur Suche nach ETIs. In ähnlicher Weise wurden gerichtete Energie- Laser- Signale als solche betrachtetein mögliches Kommunikations- und / oder Antriebsmittel.

Zu den Befürwortern gehören Professor Philip Lubin von der University of California in Santa Barbara UCSB und Professor Abraham Loeb von der Harvard University. Beide Professoren befürworten die Verwendung gerichteter Energie als Mittel zum Antrieb von Raumfahrzeugen und sind tief in den ersten Versuch involviertein solches Raumschiff zu schaffen - Durchbruch Starshot .

Der Vorschlag sieht die Verwendung von Lasern vor, um ein Lichtsegel auf eine Geschwindigkeit von 20% der Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen, die es ihm ermöglichen würde, Alpha Centauri in nur 20 Jahren zu erreichen. Wie Lubin kürzlich erklärte Forschungsarbeit Diese Technologie kann auch als Technosignatur betrachtet werden.

Ähnlich wie Lubin und seine Kollegen an Konzepten für gerichtete Energie arbeiten, um Antrieb, Planetenverteidigung, Scannen, Energiestrahlen und Kommunikation zu ermöglichen, könnten es auch andere Arten sein.

Unter der Annahme, dass ETIs für ähnliche Zwecke gerichtete Energie verwenden, könnten Astronomen nahegelegene Stern- und Planetensysteme auf Anzeichen von „Überlauf“ dh fehlerhafte Blitze von Laserenergie oder möglicherweise sogar Laserbaken beobachten. Andere Kommunikationsmittel, die bisher verwendet wurdenvorgeschlagener Bereich von Neutrinos zu Fast Radio Bursts FRBs und sogar Gravitationswellen .

Wie bereits erwähnt, werden Megastrukturen auch als tragfähige Technosignatur angesehen. Das Konzept wurde in den 1960er Jahren dank der Arbeit von Wissenschaftlern wie dem englisch-amerikanischen theoretischen Physiker Freeman Dyson und dem russischen Astrophysiker Nikolai Kardaschew populär gemacht.

1960 veröffentlichte Dyson ein Papier mit dem Titel „ Suche nach künstlichen stellaren Quellen für Infrarotstrahlung ”, der vorschlug, dass intelligente Arten schließlich Megastrukturen schaffen könnten, die die Energie ihrer Sterne nutzen könnten - fortan bekannt als“ Dyson Spheres ”oder“ Dyson Structures ”.

Andere vorgeschlagene Megastrukturen umfassen Ringwelten oder Niven Ring nach Larry Niven, die aus einem oder mehreren Ringen bestehen, die einen Stern umkreisen. Es gibt auch den Matrioshka-Gehirn vorgeschlagen vom Science-Fiction-Autor Robert Bradbury, der einen massiven Computer voraussah, der aus mehreren ineinander angeordneten Dyson-Strukturen bestand wie eine Matroschka-Puppe, die die Energie eines Sterns als Energiequelle verwendeten.

Es gibt auch die Sternmotor auch bekannt als Shkadov Thruster, bei dem eine Megastruktur so um den Stern herum aufgebaut ist, dass der Sonnenwind des Sterns in eine Richtung fokussiert werden kann, wodurch ein Antrieb erzeugt und der Stern bewegt wird. Und dann ist da noch der Alderson Disk oder Disk World, vorgeschlagen vom NASA-Wissenschaftler Dan Alderson, wo eine massive, flache Scheibe um den Stern herum gebaut wird, um den bewohnbaren Raum zu maximieren.

Quelle: Neil Blevins

1963 schuf Kardaschew auf der Grundlage der Arbeit mit russischen SETI-Bemühungen ein dreistufiges Klassifizierungssystem für intelligente Arten auf der Grundlage ihres technologischen Entwicklungsstandes.

bekannt als Kardaschew-Skala Dieses System stufte Arten nach ihrer Fähigkeit ein, die Energie ihres Planeten, Sonnensystems bzw. ihrer Galaxie zu nutzen. Die Fähigkeit, diese Energie zu nutzen, würde theoretisch von Megastrukturen mit zunehmender Komplexität und Größe abhängen.

Zu den Bemühungen, solche Strukturen zu erkennen, gehörte die Infrarotastronomie wie von Dyson empfohlen, die darin bestehen würde, Megastrukturen um Sterne anhand ihrer Infrarotenergiesignaturen zu identifizieren. Während diese Strukturen elektromagnetische Energie Licht von ihren Sternen absorbieren würden, würden sie Energie ausstrahlenin Form von Wärme Infrarot, die nachgewiesen werden konnte.

Ein moderner Ansatz umfasst die Erforschung von außersolaren Planeten, bei der mithilfe der Transitphotometrie versucht wurde, das Vorhandensein massiver künstlicher Strukturen um einen Stern herum zu erkennen. Ein gutes Beispiel hierfür ist KIC 8462852 auch bekannt als Tabby's Star, wo seltsame Einbrüche in der Helligkeit des Sterns als möglicher Hinweis auf eine Megastruktur angesehen wurden obwohl dies völlig spekulativ bleibt.

Wissenschaftler haben auch empfohlen, diese Methode zu verwenden, um nach massiven Konstellationen von zu suchen. künstliche Satelliten um einen Planeten . Diese Ringe, bekannt als Clarke Belts benannt nach dem verstorbenen und berühmten Science-Fiction-Autor und Futuristen Arthur C. Clarke, würden nicht nur auf das Vorhandensein einer fortgeschrittenen Kultur hinweisen, sondern auch auf eine, die in der Lage ist, mit uns zu kommunizieren.

Eine weitere Technosignatur, nach der Wissenschaftler gesucht haben, sind Anzeichen industrieller Aktivität auf einem Planeten. Auch hier würde Kohlendioxid zusammen mit anderen Industriechemikalien Kohlenmonoxid, bodennahes Ozon, giftig als Hinweis auf eine fortgeschrittene Zivilisation angesehenMetalle, FCKW usw..

Radioaktive Isotope wären ebenfalls ein Indikator, da sie das Ergebnis von Atomtests oder möglicherweise eines Krieges sein könnten. Eine weitere mögliche und aufregende Technosignatur wären Zeichen der Raumfahrt. Beispielsweise würden Raketen, die von einem Planeten abgefeuert werden, eine Wärmesignatur erzeugen, die mit Instrumenten mit ausreichender Empfindlichkeit erfasst werden könnte.

Interstellare Raumfahrzeuge könnten auch anhand der verschiedenen Strahlungsformen erfasst werden, die sie emittieren - von Photonen bis Zyklotronstrahlung - und die anhand der Hintergrundstrahlung leicht erkennbar wären. Eine weitere mögliche Technosignatur, nach der Wissenschaftler Ausschau halten könnten, sind weltraumgestützte außerirdische Artefakte oder „abgefüllte Nachrichten“.

Diese können die Form eines Raumfahrzeugs haben, das Nachrichten enthält, die denen von „ Pionierplakette ”von Pionier 10 und 11 Missionen oder das “ Goldene Schallplatte ”von Voyager 1 und 2 Missionen - beide befinden sich jetzt im interstellaren Raum!

Die Geschichte und Methoden von SETI / METI :

Das erste bekannte Beispiel für SETI ist ein Experiment von Nikola Tesla 1896 schlug er vor, eine extreme Version seines drahtlosen elektrischen Übertragungssystems zu verwenden, um eine Zivilisation auf dem Mars zu kontaktieren was damals für möglich gehalten wurde.

Als er 1899 an seiner Versuchsstation in Colorado Springs Experimente durchführte, glaubte er, ein Signal vom Mars entdeckt zu haben, als ein seltsames statisches Signal abbrach, als der Mars am Himmel unterging was nie bestätigt wurde.

Der Mars war jahrzehntelang die Quelle von Funkuntersuchungen, jedoch ohne schlüssige Ergebnisse. In den 1950er und 60er Jahren ermöglichten das wachsende Interesse an der Weltraumforschung und die Weiterentwicklung der Technologie die ersten SETI-Projekte, die auf andere Sternensysteme abzielten.

Zum Beispiel führte Francis Drake 1960 das erste moderne SETI-Experiment mit dem Radioteleskop an der Nationales Radioastronomie-Observatorium in Green Bank, West Virginia

Bekannt als Projekt Ozma In diesem Experiment wurden Tau Ceti und Epsilon Eridani auf Funksignale nahe 1420 MHz untersucht, was der Frequenz von kaltem Wasserstoffgas im interstellaren Raum entspricht. Leider fanden Drake und seine Kollegen kaum mehr als statische.

Nach diesem Projekt wurden SETI-Funkuntersuchungen weitaus häufiger. 1971 finanzierte die NASA eine SETI-Studie, in der der Bau eines Radioteleskop-Arrays mit 1.500 Schalen gefordert wurde. Projektzyklopen Obwohl dieser Bericht nie erstellt wurde, bildete er die Grundlage für einen Großteil der folgenden SETI-Arbeiten.

Quelle : Big Ear Radio Observatory und North American AstroPhysical Observatory NAAPO / Wikimedia Commons

1974 wurde die leistungsstärkste Sendung, die jemals absichtlich ins All gesendet wurde, vom Arecibo-Radioteleskop in Puerto Rico ausgestrahlt. Arecibo-Nachricht und bestand aus einer einfachen, bildlichen Botschaft, die von Francis Drake und Carl Sagan verfasst wurde.

Die Nachricht bestand aus 1.679 Binärziffern das Produkt zweier Primzahlen und war rechteckig in 73 Zeilen und 23 Spalten auch Primzahlen angeordnet.

Die Nachricht enthält viele Elemente, die in absteigender Reihenfolge die Zahlen eins bis zehn in Weiß, die Ordnungszahlen von Wasserstoff, Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff und Phosphor die Bausteine ​​der DNA in Purpur, die Formeln für die enthaltenZucker und Basen in den DNA-Nukleotiden in grün, die Anzahl der Nukleotide in der DNA und eine Grafik der Doppelhelixstruktur der DNA weiß & blau sowie eine Strichmännchenfigur, die das Profil eines Menschen darstellt.

Ebenfalls enthalten war die menschliche Bevölkerung der Erde rot, blau / weiß bzw. weiß, eine Grafik des Sonnensystems, die angibt, woher das Signal kommt gelb, und eine Grafik des Arecibo-Radioteleskops und der Abmessungender Nachricht richtete sich an den Kugelsternhaufen M13, der ungefähr 21.000 Lichtjahre von der Erde entfernt ist und Tausende von Sternen enthält.

Es gibt auch die Bemühungen der Ohio State Radio Observatory auch als „Big Ear“ -Bestimmnis bekannt. Ursprünglich 1955 vorgeschlagen und 1957 gebaut, war dieses flache Radioteleskop für eine der bedeutendsten Entdeckungen in der Geschichte der SETI-Forschung verantwortlich. Dies geschah am 15. August. th 1977, als das Observatorium ein sehr starkes Signal erhielt, das vom Sternbild Schütze zu stammen schien.

Am folgenden Tag umkreiste der freiwillige Astronom Jerry Ehman das angegebene Signal auf einem Ausdruck und schrieb am Rand „WOW!“. Dieses Ereignis, das als „ bekannt wurde“ WOW! Signal ”wird von vielen als der beste Kandidat für ein Funksignal angesehen, das von einer möglichen außerirdischen Quelle erkannt wurde. Nachfolgende Untersuchungen der Schütze-Konstellation haben es seitdem nicht mehr erkannt.

1980 gründeten Bruce Murray und Louis Friedman vom Jet Propulsion Laboratory NASA JPL der NASA Carl Sagan, um die USA zu gründen. Planetarische Gesellschaft . Die Gesellschaft wurde teilweise als Vehikel für SETI-Studien entwickelt und spielte eine wichtige Rolle bei der Entwicklung von SETI-bezogenen Programmen und Software. Dazu gehörte „Suitcase SETI“, ein Desktop-Spektrumanalysator, der 1981 vom Harvard-Physiker Paul Horowitz entwickelt wurde.

Dies führte zur Gründung von Sentinel, einem Projekt, das sich auf das 26 Meter lange Harvard / Smithsonian-Radioteleskop von stützte. Oak Ridge Observatory und lief von 1983 bis 1985. Diesen Bemühungen folgte die Außerirdischer Megakanal-Assay META Projekt im Jahr 1985 und die Außerirdischer Milliarden-Kanal-Assay BETA im Jahr 1995. 1999 nach einem Sturm fiel das Harvard / Smithsonian-Radioteleskop um und erlitt schwere Schäden.

1992 begann die US-Regierung mit der Finanzierung der NASA Mikrowellenbeobachtungsprogramm MOP, das als langfristige Maßnahme zur Durchführung einer allgemeinen Vermessung des Himmels und 800 spezifischer Sterne in der Nähe geplant war. Dieses Projekt stützte sich auf die mit der NASA verbundenen Funkantennen. Deep Space Network DSN sowie das Green Bank Telescope und das 300 m 1000 ft Radioteleskop am Arecibo Observatory in Peurto Rico.

Quelle : NAIC

Nach einem Jahr hat der US-Kongress das Programm abgesagt und das MOP-Team musste ohne staatliche Mittel weitermachen. 1995 hat das SETI-Institut das Programm mit privaten Mitteln wiederbelebt und es als Projekt Phoenix bezeichnet. Zwischen 1995 und 2004 wurde das Projekt durchgeführtBeobachtungen von 800 Sternen in einem Radius von 200 Lichtjahren.

2015 kündigten Bürgerastronomen des Planet Hunters-Projekts an seltsames Verhalten von KIC 8462852 ein Stern, der 1.470 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Cygnus liegt. Unter Verwendung von Daten aus dem Kepler-Weltraumteleskop Das Team stellte einen 22% igen Rückgang der Leuchtkraft des Sterns fest, der nicht auf natürliche Phänomene zurückzuführen zu sein schien.

Das Team veröffentlichte ein Papier über ihre Ergebnisse und der Stern wurde nach der Teamleiterin Tabetha Boyajian Tabby's Star auch bekannt als Boyajian's Star genannt. Zwischen 2015 und 2018 wurden mehr Helligkeitseinbrüche aufgezeichnet und mehrere Versuche unternommen, das Verhalten zu erklären - angefangen beim TransitKometen und ein verbrauchter Planet zu einer Trümmerscheibe, einem Ringsystem und sogar einer außerirdischen Megastruktur.

2016 die gemeinnützige Organisation Durchbruchinitiativen gegründet vom russisch-israelischen Milliardär Juri Milner ins Leben gerufen Durchbruch hören das bislang größte SETI-Programm. Listen kombiniert Funkwellenbeobachtungen vom Green Bank Observatory und dem Parkes Observatory sowie Beobachtungen von sichtbarem Licht vom Automated Planet Finder .

Quelle : NASA / JPL-Caltech

Ein 26. Oktober th , 2016 , Durchbruch Hören Sie Tabby's Star acht Stunden Zeit, um auf Anzeichen von Funksignalen zu „lauschen“. In den folgenden Monaten wurden Follow-up-Beobachtungen durchgeführt, aber es wurden keine Signale festgestellt.

Im selben Jahr schloss China die Sphärisches Radioteleskop mit einer Apertur von 500 Metern SCHNELL - auch bekannt als Tianyan oder das „Auge des Himmels“. Mit einer Funkantennenschale mit einem Durchmesser von 500 m ist es das weltweit größte Radioteleskop mit gefüllter Apertur und wird der SETI-Forschung gewidmet seinin naher Zukunft.

Im Jahr 2017 wurde der Bau am abgeschlossen Kanadisches Experiment zur Kartierung der Wasserstoffintensität CHIME. Dieses interferometrische Radioteleskop, das sich im Dominion Radio Astrophysical Observatory DRAO in British Columbia wird ein wesentlicher Bestandteil der Untersuchung von Fast Radio Bursts FRBs sein.

Beispiele für laufende Radioumfragen sind die des SETI-Instituts Allen Telescope Array , die Arecibo-Observatorium , die Robert C. Byrd Green Bank Teleskop , die Parkes Teleskop und die Sehr großes Array VLA, die SETI @ home-Projekt und Durchbruch hören .

Quelle : Glockenspielexperiment

Beispiele für laufende optische und Nahinfrarotlichtuntersuchungen NIL sind: Optisches Nahinfrarot-SETI NIROSETI Instrument, das Sehr energiereiches Strahlungsbild-Teleskop-Array-System VERITAS, die Nahfeld-Objekt-Weitfeld-Vermessungs-Explorer NEOWISE und die Keck / hochauflösendes Echelle-Spektrometer MIETEN.

In ähnlicher Weise wurden Untersuchungen anderer Galaxien mit dem durchgeführt Weitfeld-Infrarot-Vermessungs-Explorer WISE und Zwei-Mikron-All-Sky-Vermessung 2MASS. Andere laufende Suchvorgänge werden mit dem durchgeführt. Astronomischer Infrarot-Satellit IRAS und die Verschwindende und erscheinende Quellen während eines Jahrhunderts von Beobachtungen VASCO.

Aktuelle Einschränkungen und die Zukunft von SETI :

Bisher haben alle Bemühungen der Menschheit, Beweise für außerirdisches Leben oder ETIs zu finden, nichts Konkretes ergeben. Es gibt zwar einige Beispiele für kosmische Phänomene, die sich weiterhin der Erklärung entziehen das WOW! -Signal, FRBs und vielleicht Tabby's Star.Es wurden keine überzeugenden Beweise gefunden und das Fermi-Paradoxon gilt immer noch.

Ein Teil der Gründe dafür hängt mit den Instrumenten und Methoden zusammen, auf die sich die Menschheit bisher verlassen hat. Wie beispielsweise im Bericht des NASA Technosignature Workshop angegeben, sind die aktuellen Obergrenzen für Funkwellensignaturen recht schwachaufgrund einer Kombination aus der Weite des Weltraums und der Tatsache, dass künstliche Funkquellen extrem schmalbandig sein müssten während Breitbandfunkübertragungen in unserer Galaxie häufig vorkommen.

Quelle : UCLA SETI-Gruppe / Yuri Beletsky, Observatorium Carnegie Las Campanas

Darüber hinaus ist unsere Fähigkeit, entfernte Planeten zu beobachten, ebenfalls eingeschränkt. Während Astronomen die Existenz von fast bestätigt haben 4000 Exoplaneten In den letzten Jahrzehnten wurde die überwiegende Mehrheit durch indirekte Methoden entdeckt. Dies hat Wissenschaftler daran gehindert, Exoplaneten genauer zu untersuchen, was der Suche nach Biosignaturen und Technosignaturen Grenzen gesetzt hat.

Aber vielleicht sind die größten Einschränkungen konzeptionell. Wie bereits mehrfach erwähnt, sind Astronomen gezwungen, nach Leben und Technologie zu suchen, „wie wir sie kennen“. Dies ermöglicht uns zwar, die Suche erheblich einzugrenzen, ist aber auch sehr einschränkendDie Menschheit kennt nur einen Planeten und eine Reihe von Bedingungen, unter denen Leben existieren kann - die Erde, ein felsiger Planet, der sich in der „Goldlöckchen-Zone“ unserer Sonne befindet.

In Übereinstimmung mit den am weitesten verbreiteten Theorien begann das Leben auf der Erde in Form einfacher Bakterien. Während unsere Atmosphäre ursprünglich aus einer giftigen Wolke aus Kohlendioxid und Methan bestand, wandelte das Vorhandensein von photosynthetischen Bakterien sie schließlich in eine ausStickstoff und Sauerstoffgas. Es wird auch angenommen, dass die tektonische Aktivität eine bedeutende Rolle bei der Entstehung und Entwicklung des Lebens gespielt hat.

Kein Wunder also, warum sich die Suche nach „potenziell bewohnbaren Planeten“ um entfernte Sterne auf felsige Planeten konzentriert, die nahe genug an ihren Sternen umkreisen, um flüssiges Wasser auf ihren Oberflächen zu unterstützen. Angesichts unserer derzeitigen technologischen und konzeptionellen EinschränkungenWissenschaftler konnten nur nach Zeichen suchen zugeordnet mit dem Leben und nicht mit dem Leben selbst.

Vieles davon dürfte sich jedoch in den kommenden Jahren und Jahrzehnten ändern, was nicht zuletzt auf den Einsatz von Teleskopen der nächsten Generation zurückzuführen ist. James Webb-Weltraumteleskop JWST, dessen Start bis 2021 geplant ist. Als größtes jemals eingesetztes Weltraumteleskop und mit überlegenen Instrumenten wird das JWST in der Lage sein, Infrarotastronomie mit weitaus größerer Empfindlichkeit durchzuführen.

Ein weiteres Weltraumteleskop, das derzeit entwickelt wird, ist das der NASA. Weitfeld-Infrarot-Vermessungsteleskop WFIRST. Als Nachfolger von Hubble nimmt der WFIRST Bilder in Hubble-Qualität auf, die 100-mal größere Himmelsschwaden abdecken als sein Vorgänger. Mit seiner fortschrittlichen Instrumentensuite kann er auch Nahinfrarot-Vermessungen des Himmels durchführenum grundlegende Fragen zur Struktur und Entwicklung des Universums zu beantworten und unser Wissen über Planetensysteme um andere Sterne herum erheblich zu erweitern.

Die PLAnetary Transits und Oszillationen von Sternen PLATO Mission ist ein weiteres geplantes Weltraumteleskop, das derzeit von der Europäischen Weltraumorganisation ESA entwickelt wird und 2026 eingesetzt werden soll. Diese Mission wird nach Planetentransits über bis zu einer Million Sterne suchen, um sie zu entdecken und zu charakterisieren. felsig extrasolare Planeten um eine Vielzahl von Sternen - einschließlich roter Zwerge, Subgianten und gelber Zwergsterne wie unsere Sonne.

Die Suche nach außerirdischen Zivilisationen wird auch von der Einführung von Bodenteleskopen der nächsten Generation profitieren, die adaptive optische Instrumente enthalten die atmosphärische Störungen ausgleichen. Dazu gehören die European Southern Observatory's Extrem großes Teleskop ELT, das derzeit in Chile gebaut wird und voraussichtlich 2025 fertiggestellt sein wird.

Es gibt auch die 30-Meter-Teleskop TMT, das für den Bau auf Mauna Kea, Hawaii, genehmigt wurde - und voraussichtlich Mitte der 2020er Jahre fertiggestellt sein wird - und das Riesen-Magellan-Teleskop GMT, das sich im Bau befindet Las Campanas Observatorium und voraussichtlich 2025 abgeschlossen sein.

Diese Instrumente mit ihrer erhöhten Empfindlichkeit, adaptiven Optik und fortschrittlichen Instrumenten ein Koronograph und eine Reihe von Spektrometern und Bildgebern sollen die Untersuchung extrasolarer Planeten ermöglichen. mit Direct Imaging . Auf diese Weise können Wissenschaftler die Atmosphäre „potenziell bewohnbarer“ Planeten untersuchen und das Vorhandensein von Biosignaturen und Technosignaturen wie nie zuvor erkennen.

Leider kann nicht viel gegen unseren konzeptionellen Rahmen für die Suche nach Leben unternommen werden. Angesichts der Tatsache, dass die Menschheit nur mit einem Beispiel eines lebenstragenden Planeten Erde und einer technologisch fortgeschrittenen Zivilisation unserer eigenen bewaffnet ist, sind unsere Bemühungenwahrscheinlich auf die Suche nach „Leben wie wir es kennen“ beschränkt bleiben.

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