الليزر القوي هو الشيء الوحيد الذي يعلن عن وجودنا كنوع تكنولوجي في ذراع المجرة. سيصطف المهندسون للعمل في هذا المشروع. ولكن هل هي فكرة جيدة السماح لأي جيران مجرة غامضة بمعرفة أننا هنا؟
نشر زوج من العلماء في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) ورقة توضح كيف يمكن بناء ليزر قوي لإيصال وجودنا إلى أي حضارات تكنولوجية أخرى في محيط المجرة. يقول جيمس ر. كلارك ، أحد مؤلفي الورقة وطالب الدراسات العليا في قسم الملاحة الجوية والفضائية بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، إن مثل هذا الليزر يمكن أن يبنى بتكنولوجيا في متناول أيدينا. يؤكد كلارك أن الورقة "دراسة جدوى" وليست خطة قابلة للتنفيذ.
"أردت أن أرى ما إذا كان بإمكاني أخذ أنواع التلسكوبات والليزر التي نقوم ببنائها اليوم ، وإخراج منارة قابلة للكشف عنها". جيمس كلارك ، طالب دراسات عليا بقسم MIT ، قسم الملاحة الجوية والفضائية.
يجب أن يكون الليزر قويا ، بين 1 و 2 ميغاوات. هذا قوي جدًا ، ولكن ليس في أي مكان بالقرب من الأقوى في العالم. أطلقت اليابان ليزر 2 بتوات (2 كوادريليون واط) في عام 2015 ، ولكن فقط لتريليون جزء من الثانية. ويعمل باحثون آخرون حول العالم على ليزر أقوى من ذلك. يشير كلارك إلى مشروع الليزر المحمول جواً التابع لسلاح الجو الأمريكي ، والذي تم تصميمه لإسقاط الصواريخ البالستية. لقد كان في نفس نطاق الطاقة المطلوب لنظام كلارك ، وتم اختباره بنجاح ، لذا فإن الفكرة ليست بعيدة المنال.
نظام مضاد للصواريخ بالليزر للقوات الجوية الأمريكية داخل البرج على متن طائرة بوينج 747. مصدر الصورة: صورة للقوات الجوية بوبي جونز ne.gall.pg ، المجال العاملكن دراسة الجدوى هذه لا تتعلق فقط بالليزر. إنه يتضمن تلسكوبات أيضًا. سيتم إطلاق الليزر القوي من خلال تلسكوب يبلغ قطره 30 إلى 45 مترًا. نوعًا ما مثل حشرات القلي على الرصيف باستخدام عدسة مكبرة عندما كنت طفلاً. (هل لا يزال الأطفال يفعلون ذلك؟)
هناك تلسكوبات قيد الإنشاء في هذا النطاق. المنظار الثلاثين (TMT) والمقراب الأوروبي الكبير للغاية (EELT) ، الذي يحتوي على مرآة أساسية 39.3 متر. لذا فإن تكنولوجيا المقراب ليست بعيدة المنال.
يجب أن يكون الليزر بهذه القوة ، لأنه بالنسبة لأي عالم فلكي بعيد ، فإن ضوء شمسنا سيغرق ليزرًا منخفض الطاقة. سيتم ضبط الليزر على نطاق الأشعة تحت الحمراء وسوف يبرز من الاختلاف الطبيعي للشمس في انبعاثات الأشعة تحت الحمراء. سوف تكون الإشارة مرئية لأي مراقبين أجانب في غضون حوالي 20000 سنة ضوئية إذا كانوا يبحثون عن كثب.
سيرى علماء الفلك الأجانب في جوارنا المنارة إذا كانوا يجرون مسحًا سريعًا فقط. يقع النجم المعروف TRAPPIST-1 على بعد 40 سنة ضوئية فقط ، وهو موطن لـ 7 كواكب خارجية ، بعضها في المنطقة الصالحة للسكن. أقرب جوار نجمي ، بروكسيما سنتوري ، هو حوالي 4 سنوات ضوئية فقط ، ولديه كوكب يحتمل أن يكون في المنطقة الصالحة للسكن.
"إذا تمكنا من إغلاق المصافحة بنجاح والبدء في التواصل ، فيمكننا إرسال رسالة ..." - جيمس كلارك ، طالب دراسات عليا في قسم علوم الطيران والفضاء بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.
يمكن استخدام المنار كنظام اتصالات عن طريق إرسال نبضات مشابهة لرمز مورس. يقول Clark ، وهو طالب دراسات عليا: "إذا تم إغلاق مصافحة اليد بنجاح والبدء في التواصل ، فيمكننا إرسال رسالة ، بمعدل بيانات يبلغ حوالي بضع مئات بت في الثانية ، والتي ستصل إلى هناك في غضون بضع سنوات فقط". في قسم الملاحة الجوية والفضائية بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ومؤلف الدراسة.
قام كلارك بتحليل تركيبات قوى الليزر وأحجام التلسكوب اللازمة لإنتاج منارة تبرز من وهج الشمس المسببة للعمى. وخلص إلى أن ليزر 2 ميغاوات موجه من خلال تلسكوب 30 مترًا يمكن أن يخلق إشارة قوية بما يكفي للوصول إلى بروكسيما سنتوري ب. علماء الفلك الغريبة في نظام TRAPPIST-1.
لكن من السابق لأوانه التفكير في أهداف محددة لهذه المنارة ، وقد تبدو الفكرة برمتها موضع شك للوهلة الأولى. إنها تجربة فكرية أكثر من كونها خطة. كانت الفكرة هي دراسة تركيبات الليزر والتلسكوبات اللازمة ومعرفة كيفية أدائها. يقول كلارك: "أردت أن أرى ما إذا كان بإمكاني أخذ أنواع التلسكوبات والليزر التي نبنيها اليوم ، وإخراج منارة قابلة للكشف عنها".
إذا تم بناء نظام مثل هذا على الإطلاق ، فسيتم وضعه فوق جبل تمامًا مثل أفضل مراصدنا. هذا سيحد من التداخل في الغلاف الجوي. منطقي ، ولكن هناك عنصر خطير للفكرة كلها أيضًا.
إن الليزر بقدرة 2 ميغاواط ليس شيئًا تخدعه. الليزر النموذجي في جراحة العيون هو 40 واط فقط. إن الليزر القوي في نظام المنارة هذا بين النجوم سيكون مدمراً للغاية ، إذا نظر إليه شخص ما. نظرًا لأنه سيكون في الأشعة تحت الحمراء ، لن نتمكن من رؤيته ، ولكن لا يزال بإمكانه إتلاف مقل العيون. إنه يشكل خطراً أكثر واقعية على أي مركبة فضائية أو أقمار صناعية مرت مباشرة فوق. الشعاع لديه القدرة على تخليط أي أنظمة كاميرا موجهة للأرض.
ولكن من المحتمل التخطيط لهاتين المشكلتين والتعامل معها. من خلال بنائه على القمر ، ربما؟
يقول كلارك: "إذا كنت ترغب في بناء هذا الشيء على الجانب البعيد من القمر حيث لا يعيش أحد أو يدور كثيرًا ، فقد يكون ذلك مكانًا آمنًا له". بشكل عام ، كانت هذه دراسة جدوى. سواء كانت هذه فكرة جيدة أم لا ، هذه مناقشة للعمل في المستقبل ".
بمجرد أن أنشأ كلارك أنواع التكنولوجيا اللازمة لبناء منارة الليزر القوية هذه ، نظر إليها من الجانب الآخر. ما هي التكنولوجيا اللازمة لرؤيتها؟ ما مدى تقدم أي مراقبين أجانب لاكتشافه؟ ما مدى احتمالية أن ينظروا حتى في اتجاهنا؟
وخلص كلارك إلى أن التلسكوب الذي يحتوي على تلسكوب أساسي يبلغ طوله مترًا واحدًا سيكتشف الإشارة ، ولكن هذا كبير ، ولكن يجب توجيهه مباشرة إلى المصدر. يقول هذا مستبعد جدًا. يقول كلارك: "من غير المحتمل أن يتلاشى مسح تلسكوب في الواقع ليزر خارج الأرض ، ما لم نحصر المسح على أقرب النجوم".
وفقًا لكلارك ، ترتبط هذه الفكرة بأكملها بأهدافنا العلمية الأخرى حول الكواكب الخارجية. ويأمل أن تشجع الدراسة على تطوير تقنيات التصوير بالأشعة تحت الحمراء ، ليس فقط لتحديد أي منارات ليزر قد ينتجها علماء الفلك الأجانب ، ولكن أيضًا لتحديد الغازات في الغلاف الجوي لكوكب بعيد قد تكون مؤشرات على الحياة. نحن ننشئ بالفعل تقنية للبحث عن المؤشرات الحيوية في أجواء الكواكب الخارجية ، حتى نتحسن في ذلك ، ربما سنكون محظوظين ونرى منارة الأشعة تحت الحمراء لشخص آخر.
"باستخدام أساليب وأدوات المسح الحالية ، من غير المحتمل أن نكون في الواقع محظوظين بما يكفي لتصوير وميض منارة ، بافتراض وجود كائنات فضائية وصنعها." - جيمس كلارك ، طالب دراسات عليا بقسم MIT قسم الطيران والفضاء.
يقول كلارك: "باستخدام أساليب وأدوات المسح الحالية ، من غير المحتمل أن نكون في الواقع محظوظين بما يكفي لتصوير وميض منارة ، بافتراض وجود كائنات فضائية وصنعها". "ومع ذلك ، نظرًا لدراسة أطياف الأشعة تحت الحمراء للكواكب الخارجية بحثًا عن آثار للغازات التي تشير إلى قابلية الحياة للحياة ، وبما أن المسوحات في السماء الكاملة تحقق تغطية أكبر وتصبح أسرع ، يمكننا أن نكون أكثر ثقة أنه إذا كانت E. الهاتف ، سوف نكتشفه ".
ولكن مع الاستمرار في الثانية. حتى لو تمكنا من بناء هذا المنارة ، أو حتى أكثر قوة ، أليس كذلك؟ من المرجح أن يكون أي شخص يقرأ أي خيال علمي حذرًا.
إذا قمنا ببناء هذا الضوء الكبير ، فهل هناك خطر جذب نوع من أنواع العث البشعة؟ هل سيتعين علينا بناء ليزر "bug-zapper" أقوى وأكثر قوة للتعامل معه؟ أين سينتهي بناء الليزر هذا؟ هل ستنغمس البشرية في نوع من سباق التسلح المجري؟
حذرنا ستيفن هوكينج من أن نكون حذرين من الإعلان بفارغ الصبر عن وجودنا. بافتراض أن الحياة في عالم آخر كانت عرضة للتطور عن طريق الانتقاء الطبيعي ، يمكننا أيضًا أن نفترض أن أي نوع سائد سيكون له سمة عدوانية واضحة ، تمامًا مثل البشر. وإلا كيف يمكن أن يتقدموا إلى المرحلة التكنولوجية؟
"سواء كانت هذه فكرة جيدة أم لا ، هذه مناقشة للعمل في المستقبل." - جيمس كلارك ، طالب دراسات عليا بقسم MIT قسم الطيران والفضاء.
فلتبدأ المناقشة!
- بيان صحفي لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا: "إي تي ، نحن في المنزل"
- ورقة بحثية: "الكشف البصري عن الليزر بتقنية قريبة المدى في المسافات البينية بين النجوم"
- صفحة ويكيبيديا: Boeing YAL-1 ″
