[содержание] [главная]

3.10. SETI: послание в бутылке?

Rose Ch., Wright G.

Inscribed matter as an energy-efficient means of communication with an extraterrestrial civilization

// Nature, 2004, v. 431, № 7004, p. 47-49.

Дополнительный материал см. на сайте

 Американские специалисты по связи Кристофер Роуз и Грегори Райт оценили возможности межзвездной коммуникации в различных диапазонах спектра – радио, оптическом, рентгеновском, и сравнили их по энергоемкости с пересылкой тех же объемов информации в виде материальных носителей, например, молекулярных матриц памяти. Оказалось, что материальные «письма» в энергетическом аспекте предпочтительнее.

Роуз и Райт обратили внимание на то, что методы записи сообщений ушли сегодня далеко вперед по сравнению с 1970-ми годами, когда были поставлены первые и до сих пор единственные эксперименты в области космической «бутылочной почты». Как известно, межпланетные зонды «Пионер-10 и –11», запущенные в 1972-3 гг., и «Вояджер-1 и –2», запущенные в 1977 г., покинули пределы Солнечной системы и теперь удаляются в глубины Галактики. В принципе, есть шанс, что они когда-нибудь попадут в руки разумных существ. Поэтому каждый из них несет на себе специальное послание: маленькие таблички с координатами Солнечной системы – на «Пионерах», видеопластинки – на «Вояджерах».

Авторам посылки на «Вояджерах» потребовалось изрядное напряжение сил, чтобы составить и уместить в объеме одной грампластинки емкое и уравновешенное послание неведомым братьям по разуму от лица всех землян. Но за прошедшие три десятилетия плотность упаковки информации повысилась на много порядков. Поэтому сегодня уже можно не ломать голову над содержанием послания, а просто отправить ИМ всю письменную и электронную информацию, созданную человечеством. Объем такого послания – порядка 10¹⁹ битов. Добравшись без особой спешки до адресата, эта суперэнциклопедия принесет ему ответы сразу на все вопросы.

Роуз и Райт оценили возможность создания и стоимость такой энциклопедии. Для ее записи они предлагают самый современный способ – сканирующий туннельный микроскоп, манипулирующий отдельными атомами. Он может делать записи, например, атомами ксенона на никелевой подложке. В принципе, такой метод записи позволяет достичь плотности упаковки информации до 7,5·10²⁵ бит/кг. Это выше, чем в молекуле РНК вируса полиомиелита (3,6·10²⁴ бит/кг). Но даже если использовать для пущей надежности по 1000 атомов никеля на бит, создавая элементарные метки размером в нанометр, все равно плотность упаковки получается невероятно высокая: около 10²² бит/кг. При этом всю информацию человечества можно упаковать в объеме менее 1 см³.

В принципе, эту информацию можно отправить и по радио. Но проблема в том, что качество радиопослания, – плотность потока энергии, – «девальвируется» по мере его удаления от Земли. Как бы ни был изначально узок радиолуч, он все равно расширяется, и к адресату доходит лишь мизерная доля посланной энергии. Роуз и Райт рассчитали стоимость пересылки информации по радио и "письмом". При этом подсчитывались только затраты по отправке послания, без учета стоимости инфраструктуры (радиотелескопы и передатчики, пишущие туннельные микроскопы, космодромы или катапультаы, и т.п.), поскольку при массовой рассылке сообщений стоимость многоразового оборудования сравнительно невелика.

Предполагалось, что кристалл памяти с суперэнциклопедией упакован в контейнер для защиты от космических лучей. Это существенно утяжеляет посылку: чтобы молекулярное послание сохранилось в течение миллионов лет, необходима «броня» не хуже земной атмосферы (1 кг/см²); ее толщина составит несколько метров, а масса – сотни тонн. Если использовать помехоустойчивые коды записи, то можно снизить уровень защиты, но все равно капсула будет весить не одну тонну. Для межзвездного перелета за разумное время ей необходимо сообщить скорость около 300 км/с.

Исходя из этого, авторы сравнили кинетическую энергию капсулы с письмом и энергию радиоимпульса, несущего тот же объем информации. Оказалось, что при использовании крупнейших нынешних радиотелескопов, радиопослание остается выгодным лишь на межпланетных расстояниях, а на любых межзвездных расстояниях оно существенно уступает материальному посланию. Если не ограничиваться радиодиапазоном, то более эффективной была бы связь с помощью оптического лазера и 10-метрового телескопа, а еще более эффективной – с помощью рентгеновского лазера диаметром в 1 м (которого пока не существует). Но и в этом случае электромагнитное «письмо» могло бы конкурировать с материальным лишь на расстоянии до нескольких ближайших звезд, а на просторах Галактики «бутылочная почта» по своей дешевизне не имеет конкурентов. К тому же у нее есть еще одно преимущество: капсула с суперэнциклопедией, попавшая в иную планетную систему, может долго дожидаться того момента, когда там возникнет цивилизация достаточно высокого уровня, чтобы обнаружить наше послание и понять его.

В связи с этим рождается вопрос: если «бутылочная почта» так выгодна, то не используют ли ее уже давно более развитые цивилизации? Не следует ли нам повнимательнее поискать в Солнечной системе? Быть может на поверхности одной из планет или одного из сотен тысяч астероидов нас ожидает «письмо издалека»? Это не новая идея: ее уже давно обсуждают фантасты и ученые. Но теперь она получила солидное экономическое обоснование.