我们如何才能探测到地外(ET)生命的迹象呢?其中的一条途径是对来自地球以外的所有无线电信号进行基本侦听。无线电不但是一种低成本的通信方式,也是科技文明存在的标志。从20世纪30年代开始,每天都会有无线电波和电视广播信号从地球发射到外太空,这在无意中宣示了人类的存在。
SETI是一个极具争议的科研项目。一些科学家相信这完全是在浪费时间和金钱,而另一些则认为对地外信号的探测将永久地改变我们的宇宙观。宇宙是一个极为广阔的世界。
地外文明搜索采取了两种基本方法:
大范围搜索:
在这种方法中,您依次对天空的各个大片区域进行探测,以寻找信号。一次大范围搜索可以在较短的时间内以低解析度搜索整个天空。不过,在探测到某个信号后,如果不进行后续的高解析度搜索,就难以查明该信号的确切来源。
有目标搜索:
在这种方法中,您将深入研究有限数量(1,000-2,000颗)的类日恒星以寻找地外信号。有目标搜索可以对那些我们认为可能存在地外文明的位置(如拥有行星且满足我们已知的生命生存条件的恒星)进行更为详细的调查。不过,这种方法会忽略天空中的大部分区域,如果猜测错误,那么所有工作都会徒劳无功。
使用频率:
当您置身于一个陌生的地区,想用汽车上的收音机搜索一个广播电台,您必须转动电台调节器,直到收到信号为止;也可以按“搜索”或“扫描”按钮(如果你您的收音机有这样的功能)来搜台。问题在于,地外广播的频率是多少?这可能是SETI研究人员面临的最大难题,因为频率实在是太多了,用卡尔·萨根(Carl Sagan)的话说,“足有几十亿种”。宇宙中充满了由自然现象产生的射电噪音,就像夏季的夜晚处处都可以听到蟋蟀和其他昆虫的声音一样。幸运的是,大自然在无线电频谱中提供了一个具有低背景噪声的“窗口”。
在1-10千兆赫(GHz)的频段内,背景噪声水平突然下降。在这个频段有两种由激发态的原子或分子产生的频率:1.42 GHz,由氢原子产生;1.65 GHz,由羟基离子产生。由于氢和羟基离子是水的组成成分,因此这个频段也称为水洞。许多SETI研究人员推测,地外文明已经知道了这个频段,并由于该频段具备噪声低的特性而有意利用它来进行广播。因此,大多数地外文明搜索规程中都会将频谱中的这个频段包括在内。虽然人们还找到了其他一些有“特殊意义”的频率,但SETI研究人员尚未就使用此类频率中的哪些部分达成一致。
SETI项目:
有几个SETI项目从1960年就开始了。其中的一些主要项目包括:
一、奥兹玛(Ozma)项目:第一个SETI搜索项目,由天文学家弗兰克·德雷克(Frank Drake)于1960年发起
二、俄亥俄州“大耳朵”SETI(Ohio State Big Ear SETI)项目:于1973年启动,并于1977年探测到一段简短的不明信号(称为WOW! 信号)。1997年,该项目为了给一座高尔夫球场让路而关闭。
三、SERENDIP项目:由加利福尼亚大学伯克利分校于1979年启动。
四、美国航空航天局高解析度微波探测(HRMS)项目:1982年由美国航空航天局启动,1993年因美国国会不再向其提供资金而中止。
五、百万频道地外检测(META)项目:由哈佛大学于1985年启动,用来对840万个0.5-Hz频道进行搜索。
六、哥伦布光学SETI (COSETI)项目:于1990年启动,它是第一个搜索地外激光信号的光学SETI项目。
七、十亿频道级地外检测(BETA)项目:由哈佛大学于1995年启动,用来对数十亿个频道进行搜索。
八、菲尼克斯(Phoenix)项目:于1995年启动,它是地外文明搜索研究所对美国航空航天局在SETI领域的研究的延续。
九、阿尔戈斯(Argus)项目:于1996年启动,它是地外文明搜索联盟的全天空探测项目。
十、南半球SERENDIP项目:于1998年在澳大利亚启动,这个搭载项目旨在对南半球的天空进行搜索。
十一、SEIT@home:这个屏幕保护程序发布于1999年,它使用家用计算机分析SETI数据。