Вокруг Света 2009 № 02 (2821) - [6]

Мощность. Скорость передачи информации в межзвездных посланиях не может быть очень большой. Каждый символ, в простейшем случае каждый бит информации, должен транслироваться достаточно долго, чтобы его можно было уверенно выделить на фоне шумов. Максимальная скорость зависит от мощности передатчика, диаметра его антенны, длины волны, а также инструмента, который используется для приема, и расстояния до него. Чем больше диаметр передающей антенны и короче радиоволна, тем уже получается луч, в котором концентрируется мощность сигнала, тем меньше он рассеивается. Три самые мощные земные установки, способные направленно посылать радиосигналы в космос, — это радиолокационный телескоп в Аресибо (Пуэрто-Рико) и два планетных радио локатора диаметром по 70 метров: американский в Голдстоуне (Калифорния) и бывший советский в Евпатории (Крым). В последние годы сообщения передавала только последняя установка. Как уже говорилось, они адресовались к звездам не дальше 70 световых лет.

Допустим, что на этом расстоянии работает приемник площадью миллион квадратных метров (1 км2) — проект такой радио астрономической антенны сейчас разрабатывается на Земле. В таком случае максимальная скорость передачи информации получается всего 60 бит в секунду — чуть быстрее телетайпа. Два американских инструмента заметно мощнее и могли бы обеспечить скорость 500—1000 бит в секунду.

Длина волны. Еще на заре исследований космической радиосвязи было показано, что оптимальным для нее является диапазон длин волн от 1 до 20 сантиметров, в котором, по совокупности параметров, достигается наибольшая дальность. Но как выбрать конкретную длину волны в этом диапазоне? Одна из идей состоит в том, чтобы отталкиваться от знаменитой спектральной радиолинии водорода, наблюдаемой по всей Вселенной на волне 21 сантиметр. Непосредственно на ней передавать нельзя, поскольку межзвездный газ будет ослаблять сигнал. Поэтому можно изменить длину волны, уменьшив ее, например, в целое число раз. Но есть другое, еще более красивое решение: разделить длину волны на фундаментальную математическую константу, такую как [?] = 3,14... или е = 2,71... Эти постоянные (или кратные им значения) должны быть известны любой цивилизации, причем сам факт выбора текст, длины волны, скажем, в π раз отличающейся от водородной линии, укажет на искусственную природу сигнала. Петр Маковецкий называл такой сигнал «изделием разума». Впрочем, не исключено, что со временем, по мере развития космической связи, наилучшие показатели будут достигнуты у систем инфракрасного или оптического диапазона, и тогда наши представления об оптимальной длине волны изменятся.

Модуляция. Поиски сигналов по программе SETI идут уже почти полвека. И в большинстве случаев для их анализа используется один и тот же принцип. Принимаемое излучение подвергается цифровому спектральному анализу и раскладывается на миллионы и даже миллиарды частотных каналов. Например, в проекте Phoenix американского Института SETI цифровой спектроанализатор выделяет два миллиарда каналов с шириной по 1 герцу, и каждый из них проверяется на наличие искусственной составляющей. По-видимому, это оптимальная система поиска радиосигналов от других цивилизаций. Но тогда и наши сообщения должны эффективно распознаваться таким приемником, то есть в их основе должен лежать ясный спектральный язык. Такое представление известно и широко применяется на Земле, оно называется частотной модуляцией и используется всеми FM-радиостанциями.

Структура. Договорившись, что радиопослание синтезируется на основе спектрального подхода, надо определиться с его структурой. Изменения частоты во времени могут отсутствовать, быть плавными (непрерывными) или дискретными (скачкообразными). Эти три режима передачи можно условно соотнести с тремя языками: «природы», «эмоций» и «логики». Универсальное послание должно обращаться к адресатам на всех трех языках и состоять из трех частей. Сначала передается зондирующее колебание фиксированной частоты. Проходя через межзвездную среду, оно искажается, но при наличии интуиции получатель догадается (например, обнаружив частоту «изделия разума»), что это искусственный сигнал, и даже сможет извлечь из него астрофизическую информацию о среде на пути от источника до приемника. С этой информацией он сможет приступить к расшифровке двух других частей послания. Эмоциональная часть должна представлять собой аналоговые, то есть непрерывные вариации частоты, отображающие наш эмоциональный мир и художественные образы, подобно тому, как это делает музыка. Она могла бы готовиться людьми искусства. И только третья часть послания, должна нести дискретный цифровой поток данных, представленный чередованием двух частот. Этот язык предназначен для отражения наших логических построений и формализованных знаний о себе самих и мире вокруг нас.

Космическое безмолвие

Хотя задачи поиска и передачи разумных сигналов во Вселенной тесно связаны друг с другом, важно понимать их специфику. В программе SETI, при поиске внеземных цивилизаций, мы не знаем в точности, что именно ищем, но предполагаем, что это существует в Природе. То есть решается сугубо научная задача обнаружения сигнала, его декодирования, выделения из него осмысленной информации. Здесь все в точности, как при поиске новых природных явлений, с той лишь разницей, что ищется не естественнонаучная закономерность, а осмысленное сообщение, сигналы не Природы, но Разума.