Dragan KOSOVAC

1. januar 2024.

Kada se pomene potraga za vanzemaljcima, malo ko misli na jednostavne, mikroskopske organizme koji imaju ogromnu šansu da se spontano razviju na bilo kom mestu u kosmosu gde postoji dovoljno vode, osnovnih hemijskih elemenata, toplote i, eventualno, radijacije. Ne, ovom prilikom govorimo o svesnim, inteligentnim oblicima života, koji najverovatnije postoje negde duboko u svemiru. To jest, možda, već u našoj galaksiji, u kojoj postoji više od sto milijardi solarnih sistema, a gotovo sigurno u ostatku vaseljene, koja broji između 200 milijardi i dva biliona galaksija.

Priča o traganju za vanzemaljskim životom zakonom je obavezana da pomene slavnog Artura C. Klarka i njegov legendarni citat: „Postoje dve mogućnosti: ili smo sami u svemiru ili nismo. Obe su podjednako strašne.” Dok o Klarkovoj oceni ove dileme može da se raspravlja, jedna druga činjenica je mnogo bitnija, a to je da su ljudi nezadrživo uporni i radoznali, pa dok god se ne nađe konačan odgovor na pitanje postojanja inteligentnog života van okvira Zemlje, naučnici će pokušavati da ga pronađu. Uostalom, to rade već više od 125 godina.

Hvatanje zaleta

Još krajem 19. veka, Nikola Tesla pisao je o mogućnosti da bi radio-signali mogli da se koriste za komunikaciju sa Marsom. Čak je jedno vreme bio ubeđen da su odstupanja tokom njegovih eksperimenata u Kolorado Springsu, u vreme kada je Crvena planeta bila iznad horizonta, posledica interferencije sa vanzemaljskim radio-signalima. Tesla nije bio sam u ubeđenju da bi potencijalni život na Marsu mogao da se kontaktira radio-vezom, već su ga pratili i Markoni, Kelvin i Dejvid Pek Tod. Ovaj poslednji je, uz pomoć američke Mornarice, 1924. godine vodio projekat ciljanog snimanja radio-signala iz pravca Marsa. Tokom perioda od tri dana, svi žitelji u SAD zamoljeni su da prvih pet minuta svakog sata ne koriste radio uređaje, kako bi se izbegle interferencije, a detektorska antena cepelinom je podignuta tri kilometra u vazduh.

Traganje za inteligentnim vanzemaljskim bićima hvata zalet od kraja pedesetih do početka sedamdesetih godina prošlog veka. Tada su postavljene osnove za eksperimente koji se obavljaju i danas, a i omasovljeno je korišćenje skraćenice SETI (Search for Extraterrestrial Inteligence, engleski: traganje za vanzemaljskom inteligencijom). Bernard M. Oliver, naučnik koji se bavio disciplinama od astrofizike do razvoja računara, definisao je pojam „vodena rupa” (water hole) koji označava deo elektromagnetnog opsega između frekvencija od 1420 i 1662 megaherca (odnosno, talasnih dužina od 21 do 18 centimetara) koji je veoma „tih” kada se detektuju signali iz kosmosa. Razlog za to je što atomi i joni koji formiraju vodu upijaju signale u tom opsegu, praveći „rupu” u spektru. Oliver je došao do zaključka da bi bilo koja civilizacija inteligentnih vanzemaljaca takođe otkrila tu rupu i ciljano je koristila za komunikaciju sa ostatkom svemira.

Na činjenicu da atomi i molekuli upijaju specifične segmente elektromagnetnog spektra, spektroskopiju, oslanja se i još jedna podela SETI projekata. Sa jedne strane je traganje za biološkim markerima vanzemaljskog života, a sa druge, za tehnološkim markerima naprednih civilizacija. Među biomarkerima se traže dve vrste molekula, oni koji su neophodni za postojanje života i oni koji se jako retko javljaju u prirodi spontanim reakcijama, već je neophodan život ili, čak, industrijalizacija da bi nastali. Tako se traže lokacije koje sadrže: kiseonik, ozon, amonijak, fosfin, metan i ugljenik-dioksid. Svemirski teleskop Džejms Veb (JWST) upravo traži ove molekule prilikom spektroskopskih analiza sistema u našoj galaksiji. Pošto biomarkere mogu da stvore i veoma jednostavni oblici života, naučnike mnogo više zanima da pronađu dokaz da negde postoji civilizacija inteligentnih bića, a to znači pronalaženje tehnomarkera. Ovde ne mora da se radi o pronalaženju signala koji su namerno odašiljani u dubine svemira sa ciljem da se ostvari komunikacija, već o izobilju signala koje jedna civilizacija proizvodi svakodnevnim funkcionisanjem. Zemaljske i satelitske telekomunikacije, kao i svemirske sonde kojima istražujemo Sunčev sistem predstavljaju pravi „svemirski svetionik” radio-signala, pa se pretpostavlja da i druge civilizacije ostavljaju sličan trag za spoljašnje posmatrače koji žele da ih nađu.

Breakthrough Listen

Godine 1984, u SAD je osnovan Institut SETI, nevladina, neprofitna organizacija posvećena istraživanju i razumevanju života u svemiru, pronalaženju njegovih početaka, kao i edukaciji budućih generacija o naučnim disciplinama neophodnim za produbljivanje ovog istraživačkog rada. Tokom četiri decenije, SETI Institut i NASA neprestano sarađuju. Naučnici sa ovog instituta učestvovali su u misijama New Horizons, Cassini, Opportunity, Curiosity, Kepler i TESS. Sem toga, prilikom svog istraživanja, najviše se oslanjaju na opservatorije ATA (radio-teleskop Allen Telescope Array), teleskop Šejn (C. Donald Shane), opservatorije W.M. Keck i IRTF na Havajima, kao i na VLT u Čileu. Takođe, NASA im je omogućila da koriste i svemirske opservatorije kao što su Habl, Spicer, Kepler, TESS i Heršel.

Institut SETI trenutno sprovodi do sada najveći naučni projekat za pronalaženje vanzemaljskih civilizacija pod nazivom Breakthrough Listen. Opseg ovog programa je bez presedana, jer se u njegovom okviru istovremeno prati i milion solarnih sistema koji su najbliži Zemlji i 97 galaksija koje su najbliže Mlečnom putu. Breakthrough Listen započeo je u januaru 2016. godine, ima budžet od 100 miliona dolara (koje je obezbedila fondacija Breakthrough Jurija Milnera) i trajaće deset godina, ali se svakog januara objavljuju nove analize prikupljenih podataka. Tokom ovog projekta, Institut je obezbedio vreme u opservatorijama 50 puta veće osetljivosti od bilo čega što je ranije korišćeno za traženje vanzemaljskog života. Primarni teleskopi programa su Robert C. Byrd (sa prečnikom od 100 metara, najveći usmerivi radio-teleskop na svetu) u Zapadnoj Virdžiniji i radio-teleksop Parkes u Australiji, Sa prečnikom od 64 metra i sa multibeam ultra-wide band recieveromParkes istovremeno snima podatke sa trinaest lokacija na nebu u ultraširokom spektru od 0,7 do 4,2 gigaherca. Opservatorija APFT (Automated Planet-Finder Telescope) funkcioniše u infracrvenom delu spektra, a koristi se za traganje za laserskim komunikacijama. Pošto se sva kosmička tela udaljavaju jedna od drugih, dolazi do takozvanog „crvenog pomaka” u elektromagnetnim signalima što znači da bi se potencijalna laserska komunikacija u vidljivom spektru pomerila u IC opseg. Naposletku, radio-teleskop MeerKAT, sastavljen je od 64 povezane antene i koristi se zbog svoje visoke rezolucije i osetljivosti. Rad na ovim instrumentima i analizu prikupljenih podataka vode timovi sa Univerziteta Berkli i Oksford.

Gužva

Problem sa traganjem za ovim, veoma specifičnim signalima leži u kombinaciji ogromnog broja potencijalnih meta za posmatranje i činjenice da radio-signali sa Zemlje (čija količina raste iz godine u godinu) ometaju rad osetljive opreme koja se koristi za posmatranje. Pošto Mlečni put ima više od 100 milijardi zvezda, teleskopsko praćenje svake od njih bilo bi previše opširan i skup zadatak (vreme za korišćenje ovih teleskopa puno košta). Zato se Breakthrough Listen fokusira „samo” na milion zvezda najbližih našoj planeti. Dok su smetnje prilikom snimanja radio-teleskopom sve veće što se posmatra dalji cilj unutar naše galaksije, one su znatno manje pri posmatranju meta iz drugih galaksija. Naime, usmeravanjem radio-teleskopa u pravcu neke daleke galaksije, odjednom se detektuju svi signali iz svih milijardi njenih zvezda. Problem sa tim ogromnim udaljenostima je u jednako ogromnom vremenu neophodnom da signal doputuje do Zemlje, kao i činjenici da njegova snaga na izvoru mora da bude ulravisoka. Na primer, patuljasta galaksija Veliki pas (Canis Major) najbliža je Mlečnom putu i udaljena je „samo” 25 hiljada svetlosnih godina od Zemlje. Udaljenost ostalih 96 galaksija koje se posmatraju u okviru projekta Breakthrough Listen meri se stotinama hiljada, pa i milionima svetlosnih godina.

Naučnici su svesni da ako se otkrije tehnološki marker iz udaljene galaksije, on će biti posledica dejstvovanja onoga što se naziva civilizacijom Tipa II po skali Kardaševa. Ruski astronom Nikolaj Semjonovič Kardašev je 1964. godine, u naučnom radu posvećenom upravo radio-signalima iz svemira, postavio hipotetičku skalu koja rangira razvoj svemirskih civilizacija po stepenu energetske efikasnosti. Tip I je civilizacija koja iskorištava svu energiju matične planete, Tip II je ona koja koristi svu energiju cele zvezde (konstrukcijom Dajsonove sfere, na primer), a Tip III bila bi civilizacija koja potpuno kontroliše energiju cele jedne galaksije. Da bi neka civilizacija mogla da pošalje dovoljno jak signal preko tako velikih kosmičkih prostranstava, piše Kardašev, mora da bude bar Tip II.

Tokom prvih pet godina projekta, na posmatranje 97 najbližih galaksija potrošeno je 229 sati radio-teleskopskog snimanja dubokog svemira. Tokom tog vremena, prikupljeno je više od 140 terabajta sirovih podataka, među kojima su traženi izvori koji izgledaju „previše regularno” i pokazuju Doplerov efekat u skladu sa periodičnim kretanjem planete oko zvezde. Prva automatizovana pretraga podataka našla je više od šest miliona primera takvih signala. Nakon što su eliminisane očigledne interferencije od ljudskih izvora elektromagnetnog zračenja, broj je opao na samo 1519 signala. Nažalost, njihova detaljna analiza pokazala je da nijedan nije proizvod tehnološki napredne civilizacije.

Dobra stvar u celom procesu je to što se na osnovu ljudske analize ovih signala i ranijih algoritama za pregled velike količine sirovih podataka dobijaju sve bolje i osetljivije rutine za obradu novih snimaka sa radio-teleskopa. Takođe, u planu je i korišćenje AI modela za obradu ovih podataka, ali problem je u „treniranju” algoritma da prepozna „pravi signal” bez postojećih primera pravih signala.

• • •

Institut SETI ima još dve godine do isteka aktuelnog programa Breakthrough Listen, pa iako su dosadašnji rezultati negativni, istraživači ne prestaju sa unapređivanjem sistema za snimanje signala iz kosmičkih dubina kao i onih za njihovu naknadnu analizu. Takođe, ako početkom 2026. godine svi rezultati i dalje budu negativni, to će samo biti nova polazna tačka za sledeće, još detaljnije istraživanje. Uostalom, upornost i znatiželja su jači od privremenih tehnoloških ograničenja.