как солнечные спутники, передающие энергию обратно на родную планету, возможно, в виде микроволн, или навигационные маяки для управления движением в переполненной планетной системе — но найти их было бы трудно. На первый взгляд, лучшим подходом было бы «подслушивание» и поиск межцивилизационных коммуникаций. Однако, когда смотришь на цифры, становится очевидным, что шансы перехватить канал связи, не предназначенный специально для нас, малы. Безусловно, самый простой тип сигнала для обнаружения был бы тот, который ВЦ предназначала для нашего приема — либо всенаправленный маяк, который каждый имеет шанс увидеть, либо, что еще лучше, сигнал, намеренно нацеленный на нас.

Не слишком высокомерно предполагать, что близлежащая ВЦ направила бы сигналы к Солнцу. Технологически развитые цивилизации наверняка классифицировали бы Солнце как хорошего кандидата на обладание планетами, несущими жизнь. Более того, они могли бы обнаружить существование Земли на межзвездных расстояниях. Мы знаем, что это так, потому что мы находимся на ранних стадиях способности делать это. Успех миссии НАСА «Кеплер» доказывает, что технология работает. Например, в 2013 году миссия обнаружила Kepler–37b — планету в 210 световых годах от нас, радиус которой ненамного больше Луны. Технологии, доступные земным астрономам, постоянно развиваются, и через десятилетие или два мы сможем обнаруживать атмосферные биосигнатуры — кислород и метан, например — на далеких экзопланетах. Если мы можем это сделать, то мы должны предположить, что любая технологически развитая цивилизация в нашем космическом соседстве знала бы о потенциале Земли для размещения жизни. Если они направляют сигналы к целевым звездам в надежде установить контакт, то наше Солнце было бы в их списке. (Да, это утверждение звучит слишком категорично. Мы пытаемся угадать мотивы и намерения предполагаемых инопланетян — предприятие, сопряженное с рисками. Но с чего-то надо начинать.)

С нашим нынешним уровнем технологий гораздо разумнее искать целенаправленную коммуникацию, чем надеяться подслушать чужой разговор или ожидать обнаружения утечки излучения. Но на какой длине волны ВЦ решат передавать? Другими словами: на какой частоте нам слушать?

Электромагнитный спектр Герц (Гц) соответствует одному циклу колебаний в секунду; 1 МГц равен 106 или 1 миллиону колебаний в секунду; 1 ГГц равен 109 или 1 миллиарду колебаний в секунду. В этих единицах легко оценить чрезвычайную широту ЭМ спектра. Видимый свет простирается от 7,5×1014 Гц (глубокий фиолетовый) до 4,3×1014 Гц (красный) и составляет лишь крошечную часть спектра. Ультрафиолетовые, рентгеновские и гамма-лучи имеют все более высокие частоты, достигающие 3×1019 Гц или выше. Инфракрасные, микроволновые и радиоволны имеют все более низкие частоты, достигающие 108 Гц.

Наша технология использует все эти длины волн для различных целей, начиная от медицинских применений (рентгеновские частоты) до бытовых устройств (например, пульты от гаражных ворот работают на частоте 40 МГц, а радионяни — на 49 МГц). Кажется, для всего есть своя частота. Так какая частота лучше всего подходит для межзвездной связи?

Рис. 4.12 Длины волн и частоты электромагнитного спектра. Горизонтальные линии представлены в логарифмическом масштабе. Из этой диаграммы ясно, что видимый свет, расположенный между УФ (ультрафиолетовым) и ИК (инфракрасным) излучением, соответствует лишь малой части электромагнитного спектра. (Источник: Philip Ronan)

В конце 1950-х годов Филип Моррисон и его коллега Джузеппе Коккони были одними из первых, кто задумался над этим вопросом.[176] К тому времени астрономы разработали радиотелескопы и делали значительные открытия, глядя на вселенную через это новое окно. Именно на этом фоне Моррисон исследовал возможность наблюдения вселенной с помощью гамма-лучей. В рамках этой работы он показал, как гамма-лучи, в отличие от видимого света звезд, могут проходить сквозь пыльную плоскость Галактики. Он рассказал Коккони об этом результате, и его коллега указал, что физики элементарных частиц уже генерировали пучки гамма-лучей в своих синхротронах; почему бы не направить пучок в космос и не посмотреть, сможет ли ВЦ его обнаружить? Это был захватывающий вопрос, и он заставил Моррисона задуматься о перспективах межзвездной связи. Он ответил, что следует рассматривать не только гамма-лучи, но и весь ЭМ спектр — от радиоволн до гамма-лучей — и выбрать наиболее эффективный диапазон для сигнализации.

Они быстро пришли к выводу, что видимый свет был бы плохим выбором для сигнализации, так как сигналы должны были бы конкурировать со светом звезд; рентгеновские и гамма-телескопы в то время были невозможны; радиодиапазон казался лучшим вариантом. Более того, уже планировались радиоантенны, которые могли бы принять участие в поиске. Если бы у ВЦ были антенны такого же размера, и она использовала бы их для передачи направленных лучей на строго настроенной частоте, то наши радиотелескопы могли бы обнаружить их сигналы с полпути через Галактику.

Сужение поиска до радиодиапазона было большим шагом вперед, но все еще оставалось много возможных частот. Радиоволны могут быть где угодно между примерно 1 МГц и примерно 300 ГГц. Это плохие новости по следующей причине. Если ВЦ хочет привлечь наше внимание, то есть веские причины предполагать, что она будет передавать на точной частоте — она будет посылать узкополосный сигнал;[177] широкополосные сигналы легко принять за фоновый шум. (Когда вы крутите ручку настройки на радиоприемнике — старого образца, а не этих новомодных DAB-радио с кнопками — вы слышите фоновое шипение широкополосного шума между узкополосными сигналами радиостанций.) Межзвездные мазеры, которые усиливают микроволны и действуют во многом так же, как лазеры, генерируют самые узкие естественно встречающиеся частоты: межзвездный мазер может излучать с шириной всего 300 Гц. Поэтому для того, чтобы быть замеченными, передачи, вероятно, требуют полосы пропускания намного меньше 300 Гц. Предположим, тогда, что ВЦ передают сигналы с полосой пропускания 0,1 Гц. (Мало смысла передавать на межзвездные расстояния с полосой пропускания менее 0,1 Гц, так как электроны в межзвездных облаках будут стремиться рассеять сигнал.) Это означает, что у нас есть огромное количество радиочастот для прочесывания: в области между 1 МГц и 300 ГГц много каналов размером 0,1 Гц. Если мы не сузим поиск еще больше, или нам не повезет, мы можем искать очень долго.

Рис. 4.13 С момента своего строительства в начале 1960-х годов в карстовой воронке в Пуэрто-Рико обсерватория Аресибо была домом для крупнейшего в мире одночашечного телескопа: чаша имеет диаметр 305 м, глубину 51 м и охватывает площадь около 8 гектаров. Китайский пятисотметровый сферический телескоп с апертурой (FAST) со временем превзойдет Аресибо, но пуэрто-риканский телескоп остается внушительным инструментом. В принципе, он мог бы обнаружить инопланетную передачу с другой стороны Галактики. (Источник: H. Schweiker/WIYN