1.3. О стратегии поиска ВЦ в радиодиапазоне.

Тезисы доклада на Всероссийской астрономической конференции ВАК-2004

В настоящее время находится немало чудаков, которые пытаются подать сигнал внеземным цивилизациям (ВЦ) с помощью мощных радиопередатчиков, работающих с крупными паробалическими антеннами. При этом почему-то выбираются звезды, расстояние до которых таково, что даже мгновенно посланный радиосигнал может придти только после кончины (надеюсь, не безвременной) лиц, организующих подобные мероприятия.

Попытаемся оценить, каковы реальные средства, позволяющие с более-менее приемлемой вероятностью связаться с цивилизациями земного типа. Если принять, что мы сможем отправить технически обнаружимый сигнал в пределах эквивалентной толщины диска Галактики - около 600 пк, а среднее расстояние до принимающей ВЦ примерно 200 пк, то при диаметре передающей антенны (скорее всего, фазированной антенной решетки) около 60 м (с точностью, лимитируемой силой тяжести и модулем упругости конструкционных материалов), длине волны 6 см и такой же приемной антенне требуемая мощность излучения монохроматического передатчика примерно 10 тыс. кВт при ширине анализируемой адресатом полосы в 0.1 Гц.

Плотность звезд класса G, к которым относится и Солнце и около которых наиболее вероятно развитие жизни, в том числе и разумной, примерно 0.01 звезд/пк³. Тогда число таких звезд в сфере радиусом 300 пк - около миллиона, а суммарная мощность постоянно работающих каждый на свою звезду передатчиков - около 10 миллиардов кВт, что заметно превышает сегодняшнюю мощность всех электростанций Земли. Маловероятно, что руководство ВЦ-планеты пойдет на подобные расходы. Вероятнее, что скважность передачи на звезду-адресата составит около трети всего времени излучения, а общая мощность группового планетного маяка - 3 млрд. кВт.

Тем не менее, токой маяк может без потери обнаружимости частотно-манипулироваться при использовании при приеме многоканального цифрового спектроанализатора. Скорость передачи информации - более 0.1 бит/сек или примерно 10⁺⁶ точек изображения в год - неплохое черно-белое полутоновое изображение. Нетрудно оценить и время поиска сигналов такого маяка. При экспозиции 50 (наблюдение) + 50 (перевод на другой объект) = 100 сек время обзора миллиона звезд - около 10 лет. И это только в одной полосе частот.

Тем не менее, даже затраты такой мощности не гарантируют, что среди миллиона облучаемых звезд есть хоть одна ВЦ, которая через одно-полтора тысячелетия может откликнуться. Причиной молчания может быть и боязнь агрессии, которая теоретически может осуществляться путем релятевиских межзвездных перелетов с целью захвата территорий для размещения особей (эмбрионов) материально истощенных, а потому, возможно, и агрессивных ВЦ.

Как показывают оценки, время истощения ресурсов углеводородного органического топлива близко ко времени антропогенного парникового эффекта. Для Земли сейчас - уже несколько десятков лет. Правда, последствия парникового эффекта не совсем понятны (за исключением недавней эвакуации населения какого-то атолла в микронезии, уже заливаемого водой), а вот последствия истощения природных запасов органического топлива - угля, газа, нефти - вполне предсказуемы.

Естественно, изобилие энергии позволит существенно отдалить время материального истощения цивилизации за счет переработки «отходов» и использования более бедных руд. Тогда единственным выходом для человечества представляется освоение солнечно-космической энергетики, которое позволит осуществить изобильное и «вечное» снабжение человечества экологически безопасной энергией.

Особенностью солнечно-космической энергетики является необходимость передачи энергии, например, с геостационарной орбиты на Землю с помощью СВЧ-излучения в диапазоне ~ 2500 МГц и общей мощностью 10...100 млрд. кВт лучами с раскрывом примерно 0.1 мрад. Эта особенность позволяет рассмотреть возможность передачи сигналов около-планетного маяка на межгалактические расстояния.

Допустим, что подобный групповой передатчик мощностью около 3 млрд. кВт находится вблизи ВЦ-планеты в туманности Андромеды (М31) и сканирует монохроматическим лучом нашу Галактику вблизи коротационного радиуса (6...10 кпк). Если угловой размер облучаемой области  2 x 10^-4  стер, то при времени прохождения луча через каждую точку облучаемой области около  3 секунд, что обеспечивает необходимое отношение сигнал/шум  (около 10) для многоканального спектроанализатора, время обхода лучом Галактики - меньше суток. При диаметре приемного радиотелескопа 64 м и длине волны около 12 см (оптимальной для тракта передатчик-космос-атмосфера-приемник) диаграмма направленности приемной антенны  2 x 10^-3 рад или 3 x 10^-6 стер. Тогда общее время обзора М31, например, по радиусу 9...16 кпк на одной частоте составит, примерно, около 60 суток. Можно ожидать, что передающая сторона будет проводить передачи на двойной длине волны формальдегида -  12.42 см, приведенной к нулевой скорости относительно фона реликтового излучения, что соответствует принимаемой частоте (приведенной к центру Солнца) примерно 2413 МГц. Легко оценить, что отношение числа просмотренных в М31 звезд к числу возможных для наблюдения звезд в нашей Галактике - около пяти порядков. И два месяца наблюдений вместо десяти лет.

Таким образом, солнечно-космическая энергетика позволяет не только «неограниченно» продлить время существования цивилизации, но и достаточно безопасно (на дистанции два миллиона лет) обозначить свое присутствие в мире звезд.