Джеймс Кларк и Керри Кахой из Массачусетского технологического института предлагают использовать лазеры мощностью от 2 мегаватт в комбинации с 35-метровыми телескопами для общения с инопланетянами. Возможно, их вдохновила Нобелевская премия по физике этого года, выданная Жерару Муру и Донне Стрикленд за создание фемтосекундного лазера. Согласно статье ученых, опубликованной в The Astrophysical Journal, излучение от лазера можно будет поймать на расстоянии до 20 тысяч световых лет, и оно без проблем достигнет, например, системы TRAPPIST-1 с тремя землеподобными планетами в «обитаемой зоне» в 40 световых годах от нас. Необходимые телескопы сейчас только планируются к постройке. Например, чрезвычайно большой телескоп ELT (это так и расшифровывается, Extremely Large Telescope) в Чили с диаметром зеркала 39 метров. Естественные колебания светимости Солнца, как утверждается в статье, достигают лишь 0,01%. Если же повысить колебания источника света от нашей звездной системы хотя бы до 0,1%, этого должно стать достаточно, чтобы инопланетяне поняли — они приняли искусственный сигнал.
Оригинальная статья: Clark, J. R., & Cahoy, K. (2018). Optical Detection of Lasers with Near-term Technology at Interstellar Distances. The Astrophysical Journal, 867(2), 97.
Борис Штерн, доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник ИЯИ РАН, главный редактор газеты «Троицкий вариант — наука»
Конечно, с помощью лазеров можно передавать сигналы на межзвездные расстояния. Однако то же самое можно делать и с помощью радио, причем не хуже, а скорее лучше. Во-первых, в радиодиапазоне предполагаемому адресату гораздо меньше мешает Солнце — в радио оно гораздо тусклей, чем в оптике. Во-вторых, фотонов в радио на четыре порядка больше, чем при той же мощности в оптике (оптимальная длина волны для радиосвязи — 10 см). В третьих, большая антенна на длину волны 10 см гораздо дешевле, чем большое зеркало. Авторы предлагают использовать для связи зеркала крупнейших телескопов, но вряд ли им выделят дорогое время для столь смутной задачи. Наконец, декларируемая дальность связи (десятки тысяч световых лет) совпадает с возможностями радиосвязи, которые были рассчитаны давным-давно. Инопланетяне, если существуют и имеют достаточно развитую цивилизацию, смогут поймать такие сигналы на предельной мощности приемников.
Артем Коржиманов, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Института прикладной физики РАН
Лазеры мощностью ~1 МВт существуют, хотя и не очень доступны — в основном, военные ими занимаются. Телескопы с зеркалом ~30-60 метров не существуют, но планируются и, по всей видимости, могут быть построены, хотя и весьма дороги — это мегапроекты стоимостью в миллиарды долларов. Все, что касается физики, в статье выглядит корректным, но учтены не все факторы. В частности, неясно, насколько сильно будут мешать флуктуации в атмосфере, о чем авторы открыто пишут. Плюс отражение от зеркала у них идеальное. Неизвестно, как на таких мощностях будет вести себе оптика. Особенно в режиме непрерывного облучения: поток излучения там предполагается на уровне порядка солнечного потока на Земле. Но главная проблема — это, конечно, возможность реализации технически сложного многомиллиардного проекта, объединяющего технологии на переднем крае, как минимум, двух совершенно разных направлений, для более чем эфемерной цели установления контакта с гипотетической, и, весьма вероятно, несуществующей внеземной цивилизацией. Слишком велик риск технической неудачи проекта и слишком низки шансы успешного выполнения основной миссии даже в случае решения всех технических сложностей по сравнению с относительной стоимостью установки.
А почему бы не использовать более мощные лазеры? Например, те же фемтосекундные, с мощностью в петаватты. У приемника всегда есть какое-то временное разрешение. Грубо говоря, это минимальное время, в течение которого он накапливает сигнал. И это в лучшем случае наносекунды. Поэтому использовать фемтосекундные импульсы бесполезно. У наносекундых лазеров сейчас предел мощности порядка тераватта. Есть, конечно, National Ignition Facility и Laser Megajoule, используемые для термоядерного синтеза, — у которых почти петаватт, но там не один лазер, а две сотни. И стоит такая установка несколько миллиардов. Проблема с таким мощными импульсными лазерами в малой частоте повторения. В лучшем случае это десятые доли Герца. То есть средняя мощность у них невелика. Десятки киловатт в лучшем случае. Поэтому я не уверен, что принимать такой сигнал будет проще, чем непрерывный мегаватт.
