Historie projektu SETI

Obsah sekce

17.11.2008 | rubrika: SETI

Schůzka chytrých hlav

V listopadu roku 1960 se konala neformální schůzka úzce vybrané skupinky fyziků a inženýrů. Konference byla svolána do Green Bank pod záštitou americké Národní Akademie Věd. Jejím účelem bylo prodiskutovat téma, které si ve vědeckých kruzích teprve hledalo své místečko – Jaké jsou vyhlídky na komunikaci s jinými světy. Je zřejmé, jak riskantní byla tato problematika v tehdejší době, proto bylo rozhodnuto, udržet konferenci v tajnosti před veřejností. Nevznikly ani žádné oficiální dokumenty.

Konferenci pořádal J.P.T. Pearman z vědeckého výboru Národní Akademie Věd. Dalšími deseti účastníky byli:

Tato schůzka by se z hlediska následujícího vývoje SETI dala označit za další milník. Poprvé byla možnost komunikace s mimozemskou civilizací seriózně probírána jedněmi ze světově nejuznávanějších vědců. Melvin Calvin dokonce během této konference obdržel Nobelovu cenu za chemii. Carl Sagan v interview v roce 1993 vzpomínal : ,,Bylo úžasné, jak tito přední vědci nepovažovali naši myšlenku za bezpředmětnou. Ve vzduchu bylo cítit nadšení, že se nám konečně podařilo prolomit onu bariéru posměchu. Bylo to jako obrat o 180 stupňů a toto téma bylo nyní bráno velmi vážně.“

Drakeova rovnice

Schůzka v Green Bank byla pozoruhodná z mnoha důvodů. Jedním z nich bylo první použití vzorce, který posléze vešel ve známost jako Drakeova rovnice. Když Drake přišel s tímto vzorcem, neměl ani tušení, že se stane v následujících desetiletích základem teorií SETI. Spíše ho považoval za jakýsi organizační nástroj pro konferenci v Green Bank, který by seřadil diskutovaná témata a zaměřil účastníky na zásadní otázku inteligentního života ve vesmíru. Z Drakeova pohledu je otázka počtu mimozemských civilizací v naší galaxii schopných komunikace určována 7 parametry :

Výsledek, kterého se chceme dopátrat, je počet civilizací N v naší galaxii schopných mezihvězdné komunikace. Pokud jednotlivé parametry vynásobíme mezi sebou, dostaneme známou Drakeovu rovnici:

Drakeova rovnice
Plaketa Drakeovy rovnice zdobící místnost, kde se konala konference v Green Bank

Tato rovnice splnila svůj účel velice dobře. Přinesla určitý rámec, který sjednotil všechny účastníky s odlišným zaměřením a specializací a zároveň přispěl k částečnému zodpovězení hlavní otázky. K Drakeově překvapení se ovšem z rovnice brzy stalo mnohem více než jen prostý organizační nástroj. Rovnice zredukovala nepředstavitelnou obsáhlou spekulativní otázku do několika parametrů, na které se odpovědi hledají mnohem snadněji. Jak jinak si získat vědecké uznání než formulovat matematickou rovnici.

Konference v Green Bank se zaměřila na každý z těchto parametrů a přinesla celkově optimistické odhady. R*, průměrný přírůstek nových hvězd v naší galaxii za pozemský rok, byl v té době jediným elementem rovnice, o kterém existovaly vědecké a věrohodné údaje. Drake se se svými kolegy shodli na počtu 10 hvězd za rok.
Otto Struve, expert na exoplanety, předpokládal, že jejich výskyt (fp) je velice častý.
Su-Shu Huang označil průměrný počet planet, které mají vhodné podmínky pro vznik života (ne) za také velmi vysoký.
Calvin a Sagan navrhli, že život se dříve či později vyvine (fl) na vhodné planetě.
Lilly označil možnost výskytu inteligentního života (fi) také za vysokou na základě svých prací s delfíny. Jestliže se na Zemi vyvinuly nejméně 2 druhy inteligentního života, neznamená to snad běžný výskyt inteligence? Lillyho odhady byly každopádně velmi kontroverzní a často odmítány dalšími biology. Samozřejmě i jeho kolegové v Green Bank rychle poznamenali, že delfíni nejsou technologicky vyspělí a nemohou vyslat radiosignál do vesmíru.
Poslední 2 parametry byly spíše otázkou pro odborníky na společenské vědy. S jakou pravděpodobností komunikují inteligentní bytosti s dalšími civilizacemi (fc) a jak dlouho trvá existence civilizace (L)? Žádný specialista z oboru společenských věd ovšem přítomen nebyl. Ačkoli Morrison litoval jejich absence, zároveň podotkl, že ani odborníci by neměli odpovědi na tak závažné otázky. Na základě příkladu pozemské civilizace předpokládal, že zvědavost a touha po komunikaci je všeobecně sdílená. Zašel ještě dále, když naznačil, že pokud civilizace překoná nebezpečí jaderného sebezničení či vyřeší globální sociálně-ekonomické problémy, může existovat velice dlouhou dobu. Možnost zničení přírodní katastrofou v podobě kolosální epidemie či pádu meteoritu je možno eliminovat vybudováním nezávislých kolonií na jiných planetách či obíhajících měsících.

Pokud shrneme jednotlivé diskuze, došla konference k závěru, že počet komunikace schopných civilizací se pohybuje od počtu menšího než 1000 až většího než miliarda. Všichni se přikláněli spíše k vyšším číslům. Na základě těchto předpokladů, pobízeli k intenzivnímu zkoumání radiových signálů pomocí alespoň devadesáti metrové talířové antény, výkonných superpočítačů a především trpělivosti a výdrži, aby výzkum probíhal nejméně 30 let.

Pokud se podíváme na zadané parametry, pak se Drake se svými kolegy koncem roku 1960 dohodli na následujících hodnotách:

Pokud tyto hodnoty dosadíme do Drakeovy rovnice dostaneme následující výsledek:

N = 10 × 0.5 × 2 × 1 × 0.01 × 0.01 × 10,000 = 10

Pokud tyto hodnoty porovnáme se současnými poznatky, dostaneme malinko pozměněnou rovnici. Poslední výpočty a pozorování provedené NASA a ESA naznačují, že v naší galaxii vznikne každým rokem 6 nových hvězd. Nejméně 10% hvězd má i své planety, ovšem toto číslo může být podstatně vyšší, jelikož dostupnou technologií jsme zatím schopni detekovat pouze planety typu plynných obrů jako je Jupiter. Většina z těchto planet má však k životu nevhodné složení nebo obíhají kolem své hvězdy v příliš malé vzdálenosti. Existuje ovšem i několik planetárních systémů, které jsou podobné naší Sluneční soustavě. Jedná se například o HD 70642, HD 154345 nebo Gliese 849. Dokonce i některé z větších planet mohou být obyvatelné. Největší pozornost asi vzbudila planeta Gliese 581 d, známá též jako Wolf 562 d, jelikož se jedná o planetu o málo větší než Země, ležící v obyvatelném pásmu ideálně vzdáleném od své hvězdy. V současnosti je známo necelých 300 exoplanet. Vesmír obsahuje nejméně 100 miliard galaxií, přičemž naše galaxie se skládá přibližně ze 300 miliard hvězd. V roce 2002 Charles H. Lineweaver a Tamara M. Davis spočítali parametr fl udávající počet vhodných planet, na kterých by život skutečně měl vzniknout. Dospěli k hodnotě větší než 0.13, tedy nejméně na 13% vhodných planet, které existují déle než miliardu let, se vyvinul život. Vycházeli z údajů, jak dlouho trvalo, než se na Zemi vyvinul život. Lineweaver také určil, že přibližně 10% hvězdných systémů v naší galaxii má podmínky pro vznik života, jelikož obsahují těžké prvky, jsou dostatečně vzdálené od supernov (explodující hvězda, která vyčerpala palivo pro fúzi či bílý trpaslík po termonukleární explozi) a dostatečně dlouhou dobu jsou stabilní. Některé odhady hovoří o 100.000x větší vzácnosti Sluneční soustavy vzhledem k množství vystavenému záření ovlivňující další rozvoj života, tedy fi = 1×10-7. Michael Shermer ve svém článku v časopise Scientific American odhadl parametr L jako 420 let porovnáním s délkou existence 60 civilizací na Zemi. Hodnota parametru L by se dala odvodit i z délky existence naší současné civilizace od zrodu radioastronomie v roce 1938 do dnešních dní, tedy L = 70. Takto nízká hodnota je ale spíše potřebným minimem. Původní odhad 10.000 stále zůstává nejpoužívanějším.

Do Drakeovy rovnice tedy můžeme dosadit nejnovější hodnoty:

N = 6 × 0.1 × 2 × 0.13 × 0.01 × 0.0000001 × 10000 = 0,00000156

Tento výsledek by se dal označit jako naprosto minimální počet s využitím nejpesimističtějších údajů. Ovlivněn je především poměrem inteligentních forem života schopných mezihvězdné komunikace a dobou existence technologicky vyspělé civilizace.Veškeré tyto upřesněné hodnoty ukazují, jak obrovský pokrok udělalo lidstvo v astronomii a planetárních vědách. Přesto zůstává několik parametrů čistě v teoretické oblasti odhadů. Závěrem bych uvedl citát Carla Sagana : ,,Pokud je lidstvo jediným životem ve vesmíru, pak by se jednalo o příšerné plýtvání místem.“

Vyčkávání

Jednou ze zvláštností v historii SETI zůstává, že ačkoli zájem veřejnosti o mimozemský život rostl a objevovalo se čím dál více literatury na toto téma, uplynulo celé desetiletí, než byla Green Bankská výzva k akci vyslyšena. Zatímco bylo v Sovětském svazu provedeno několik výzkumů SETI pod vedením Josifa S. Šklovského, na západě se žádný přímý následovník projektu Ozma neobjevil. Ačkoli veteráni konference v Green Bank usilovně agitovali za trvalý radioastronomický výzkum, nastal rok 1971 než bylo konečně spuštěno nové pátrání.
Vyzkumy v sovětském svazu Šedesátá léta 20. století by se dala označit za desetiletí intelektuálního brainstormingu výzkumníků SETI. Během těchto let myšlenky SETI získaly pevnou půdu ve vědeckých kruzích a konalo se několik živých debat na základní otázky. Jaká civilizace může být zkontaktována, jaký druh signálu bychom měli hledat, v jaké oblasti hledat a jakým způsobem. Výměny názorů byly velice živé a plodné ale samy o sobě nepřinesly samotné pátrání. Aktuální program SETI vyžadoval silné přesvědčení ohledně druhu inteligence, který hledáme, a závazek postupovat dle určité pátrací strategie. V šedesátých letech tato problematika stále tápala a nevedla k nějakému vhodnému a široce přijatelnému přístupu.

Co vyplynulo z debat, bylo fyzikem Freemanem Dysonem popsáno jako ortodoxní pohled na život ve vesmíru. „Život je ve vesmíru naprosto běžný. Existuje mnoho obyvatelných planet, které ukrývají svoji snůšku života. Na spoustě z nich se vyvinul inteligentní život s touhou po komunikaci s ostatními civilizacemi. Samozřejmě dává smysl naslouchat radiovým signálům přicházejícím z kosmu a na oplátku vysílat i své vlastní. Naivní ovšem zůstávají představy našich návštěv civilizací za hranicemi Sluneční soustavy, stejně tak, jako předpokládat jejich návštěvu. Možný kontakt mezi civilizacemi zůstává na poli pomalé výměny radiových zpráv nesoucích přínosné informace a moudrosti, nikoliv konflikty a spory“ ( Steven Dick, The Biological Universe (Cambridge: Cambridge University Press, 1996), 438 str.).

Dodatkem bych zmínil rostoucí souhlas s prováděním výzkumu blízko vyzařovací frekvence vodíku (1420 MHz či 21 cm) a ve vodní díře, pásmu mezi 1420 MHz a 1662 MHz. Drtivá většina výzkumů vycházela právě z těchto předpokladů a následovala tuto, méně či více pozměněnou pátrací strategii.

Projekt Ozpa – nová hledání

Nevyřešené otázky o způsobu provádění výzkumu byly stále znatelné i v prvním projektu SETI v USA, který následoval po legendárním projektu Ozma. Dokonce i sám vedoucí výzkumu G. L. Verschuur z NRAO vyjádřil vážné pochyby o účelu této iniciativy. Radioteleskop v NRAO Ve svém článku napsal : „Osobně věřím, že jakékoli zachycení mimozemského signálu bude mít spíše náhodný charakter v tom smyslu, že onen signál nebyl určen nám. Z tohoto důvodu je nepravděpodobné, že by vlnová délka 21cm byla tou správnou volbou, kde hledat.“ Toto jsou velmi závažné námitky od osoby, která měla další výzkum provádět.
Přes všechny pochybnosti Verschuur ve svém programu pokračoval. Byl koncipovaný jako přímý nástupce Drakeova projektu z roku 1960 a měl sídlo v Green Bank v Západní Virginii stejně jako projekt Ozma. Zatímco se Drake musel spokojit s 26metrovým radioteleskopem, Verschuur již měl k dispozici 42,7- a 91,5-metrové talířové antény, stejně tak jako mnohem vyvinutější a citlivější vybavení. Během let 1971 a 1972 Verschuur nasměroval tyto antény na 9 blízkých hvězd včetně Tau Ceti a Epsilon Eridani z projektu Ozma a naslouchal na frekvenci vodíku s ohledem na Dopplerův posun. Z určitého pohledu se jednalo o rozšířený a vylepšený projekt Ozma, ale na druhou stranu byl tento program podstatně menší. Zatímco Drakeův tým věnoval svým pozorováním 150 hodin během 3 měsíců, Verschuur se svými kolegy strávili hledáním pouhých 13 hodin v rozpětí 2 let. Nicméně podobnosti byly natolik zřejmé, že Verschuurův program vešel ve známost jako projekt Ozpa.


Program Ozpa byl následován mnohem větším a déletrvalejším projektem NRAO označeným jako Ozma II, který v období mezi lety 1972 a 1976 během 500 hodin prozkoumal 674 hvězd.