En kraftfull laser är bara saken för att tillkännage vår närvaro som en teknisk art i denna arm av galaxen. Ingenjörer skulle ställa upp för att arbeta med det projektet. Men är det en bra idé att låta några mystiska galaktiska grannar veta att vi är här?
Ett par forskare vid Massachusetts Institute of Technology (MIT) har publicerat ett papper som beskriver hur en kraftfull laser kan byggas för att kommunicera vår närvaro till alla andra tekniska civilisationer i vår galaktiska närhet. James R. Clark, en av författarna till uppsatsen, och en doktorand vid MIT: s avdelning för flyg- och astronautik, säger att en sådan laser kan byggas med teknik som är inom räckhåll. Clark betonar att uppsatsen är en "genomförbarhetsstudie" snarare än en handlingsplan.
"Jag ville se om jag kunde ta de typer av teleskop och lasrar som vi bygger idag och göra ett detekterbart fyr av dem." James Clark, gradstudent, MIT Institutionen för aeronautics and Astronautics.
Lasern måste vara kraftfull, mellan 1 till 2 megawatt. Det är ganska kraftfullt, men inte någonstans nära världens starkaste. Japan sköt en 2 petawatt (2 quadrillion watt) laser 2015, men bara för en biljon av en sekund. Och andra forskare runt om i världen arbetar med kraftfullare lasrar än så. Clark pekar på det amerikanska flygvapens Airborne Laser-projekt, som var utformat för att skjuta ner ballistiska missiler. Det fanns i samma effektområde som behövs för Clarks system och testades framgångsrikt, så idén är inte långtgående.
US Air Force: s luftburen laser-missil-system inuti tornet på Boeing 747. Image Credit: Air Force-foto av Bobby Jones - http://news.com.com/2300-1008_3-6192767-4.html?tag= ne.gall.pg, Public DomainMen denna genomförbarhetsstudie handlar inte bara om laser. Det handlar också om teleskop. Den kraftfulla lasern skulle avfyras genom ett teleskop som var cirka 30 till 45 meter i diameter. Liksom att steka buggar på trottoaren med ett förstoringsglas när du var liten. (Gör barn fortfarande det?)
Det finns teleskop under konstruktion inom det området. The Thirty Meter Telescope (TMT) och European Extremely Large Telescope (EELT), som har en 39,3 meters primärspegel. Så teleskoptekniken är inte långtgående.
Lasern måste vara så kraftfull, eftersom ljuset från vår sol för alla avlägsna främmande astronomer skulle drunka ut en lägre drivad laser. Lasern skulle vara avstämd efter det infraröda området och det skiljer sig från solens naturliga variation av infraröda utsläpp. Signalen skulle vara synlig för alla främmande observatörer inom cirka 20 000 ljusår om de tittade nog nog.
Främmande astronomer i vårt eget grannskap skulle se fyren om de bara genomförde en kortvarig undersökning. Den välkända TRAPPIST-1-stjärnan ligger bara cirka 40 ljusår bort och det finns hem till sju exoplaneter, några av dem i den bebodda zonen. Vår närmaste stjärna granne, Proxima Centauri, är bara ungefär fyra ljusår långt, och den har en planet som är potentiellt i den bebodda zonen.
"Om vi framgångsrikt skulle stänga ett handskakning och börja kommunicera, skulle vi kunna blinka ett meddelande ..." - James Clark, gradstudent, MIT Institutionen för flyg- och astronautik.
Fyren kan användas som ett kommunikationssystem genom att skicka pulser liknande Morse-koden. "Om vi lyckades stänga en handskakning och börja kommunicera, skulle vi kunna blinka ett meddelande med en datahastighet på cirka några hundra bitar per sekund, vilket skulle komma dit på bara några år," säger Clark, en doktorand vid MIT: s avdelning för flyg- och astronautik och författare till studien.
Clark analyserade vilka kombinationer av laserkrafter och teleskopstorlekar som skulle behövas för att producera en fyr som skulle sticker ut från solens bländande bländning. Han drog slutsatsen att en 2-megawatt-laser som pekar genom ett 30-meters teleskop kunde skapa en tillräckligt stark signal för att nå Proxima Centauri B. En laser med hälften av den effekten - bara 1 megawatt - om den riktas genom ett 45 meter teleskop, skulle vara synlig för främmande astronomer i TRAPPIST-1-systemet.
Men det är lite för tidigt att tänka på specifika mål för denna fyr, och hela idén kan verka tveksam vid första anblicken. Det är mer ett tankeexperiment än en plan. Tanken var att studera de kombinationer av lasrar och teleskop som behövs och se hur de skulle fungera. "Jag ville se om jag kunde ta de typer av teleskop och lasrar som vi bygger idag och göra ett detekterbart fyr av dem," säger Clark.
Om ett system som detta någonsin byggdes skulle det placeras ovanpå ett berg precis som våra bästa observatorier. Detta skulle begränsa atmosfärstörningar. Det är meningsfullt, men det finns också ett farligt inslag i hela idén.
En 2 megawatt laser är ingenting att lura med. En typisk laser vid ögonkirurgi är bara 40 watt. Den kraftfulla lasern i detta interstellära fyrsystem skulle vara mycket förstörande om någon skulle titta på den. Eftersom det skulle vara i infraröd, skulle vi inte kunna se det, men det kan fortfarande skada ögongulorna. Det utgör en mer realistisk fara för alla rymdskepp eller satelliter som passerade direkt över huvudet. Strålen har potential att klättra alla jordriktade kamerasystem.
Men båda dessa problem kan antagligen planeras för och hanteras. Genom att bygga den på månen, kanske?
"Om du ville bygga det här på månens bortre sida där ingen bor eller kretsar mycket, så kan det vara en säkrare plats för det," säger Clark. ”Generellt sett var detta en genomförbarhetsstudie. Huruvida detta är en bra idé eller inte, det är en diskussion för framtida arbete. "
När Clark etablerade de typer av teknik som behövs för att konstruera denna kraftfulla laserfyr, såg han på den från andra sidan. Vilken teknik skulle behövas för att se den? Hur avancerad behöver någon främmande observatörer vara för att upptäcka det? Hur troligt är det att de ens tittar i vår riktning?
Clark drog slutsatsen att ett teleskop med bara ett 1 meter primärt teleskop skulle upptäcka signalen, men, och detta är ett stort men det måste vara riktat direkt mot källan. Han säger att det är ganska osannolikt. "Det är försvinner osannolikt att en teleskopundersökning faktiskt skulle observera en utomjordisk laser, såvida vi inte begränsar vår undersökning till de allra närmaste stjärnorna," säger Clark.
Enligt Clark binds hela denna idé till våra andra vetenskapliga mål kring exoplaneter. Han hoppas att studien kommer att uppmuntra utvecklingen av infraröda bildtekniker, inte bara för att upptäcka några laserfyr som kan produceras av främmande astronomer, utan också för att identifiera gaser i en avlägsen planetens atmosfär som kan vara tecken på liv. Vi konstruerar redan teknik för att leta efter biomarkörer i atmosfären på exoplaneter, så när vi blir bättre på det, kanske vi får tur och se någon annans infraröda fyr.
"Med nuvarande undersökningsmetoder och instrument är det osannolikt att vi faktiskt skulle ha turen att bilda en fyrblink, förutsatt att utomjordiska finns och gör dem." - James Clark, gradstudent, MIT Institutionen för flyg- och astronautik.
"Med nuvarande undersökningsmetoder och instrument är det osannolikt att vi faktiskt skulle ha turen att avbilda en fyrblink, förutsatt att utomjordiska finns och gör dem," säger Clark. Men när de infraröda spektra av exoplaneter studeras för spår av gaser som indikerar livskraften i livet, och eftersom undersökningar med full himmel uppnår större täckning och blir snabbare, kan vi vara mer säkra på att om E.T. ringer, kommer vi att upptäcka det. ”
Men håll på en sekund. Även om vi kan bygga detta fyr, eller en ännu kraftfullare, borde vi? Den som läser någon science fiction skulle troligtvis vara försiktig.
Om vi bygger detta stora ljus, finns det risk för att locka till sig någon slags hemskt malart? Måste vi bygga en annan, mer kraftfull ”bug-zapper” -laser för att hantera dem? Var slutar denna laserbyggnad? Kommer mänskligheten att sopas upp i ett slags galaktiskt vapenkapplöpning?
Stephen Hawking varnade oss för att vara försiktiga med att ivrigt annonsera vår närvaro. Om vi antar att livet i en annan värld utsätts för evolution genom naturligt urval kan vi också anta att alla dominerande arter skulle ha ett uttalat aggressivt drag, precis som människor gör. Annars, hur skulle de ha kommit fram till den tekniska scenen?
"Huruvida detta är en bra idé eller inte, det är en diskussion för framtida arbete." - James Clark, gradstudent, MIT Institutionen för flyg- och astronautik.
Låt diskussionen börja!
- MIT Pressmeddelande: "E.T., we are home"
- Forskningsdokument: "Optisk upptäckt av lasrar med teknik på kort sikt vid interstellära avstånd"
- Wikipedia-sida: Boeing YAL-1 ″
