安迪·托马斯维克，《今日宇宙》 信用:美国宇航局的地球观测站 搜寻地外智能(SETI)在人类历史上由来已久
随着现代技术的出现，科学家们终于能够开始扫描天空，寻找任何生命的迹象
当搜索在20世纪60年代首次开始时，它几乎完全集中在试图检测无线电信号上
几十年来，没有发现任何人造无线电信号的无可辩驳的证据
资金支持开始偏离这个学科，资金流向哪里，许多科学家也是如此
但最近，对系外行星研究兴趣的高涨为寻找智能生命注入了新的生命，现在通常被称为寻找“技术特征”
“2018年，美国国家航空航天局主办了一次会议，参与该领域的科学家前来讨论其现状
继那次会议之后，去年由蓝色大理石研究所主办了一次会议，美国航天局也帮助主办了这次会议
现在，一份工作文件已经从参加会议的SETI科学家小组中出来了
本文描述了许多寻找技术特征的潜在任务想法
很明显，寻找外星智能不再仅仅局限于射电天文学
论文中讨论了12种不同的任务概念，但它们可以分为两大类——关注系外行星和关注我们太阳系中的天体
作者，由博士领导
加那利天体物理研究所高级科学家、特内里费科学和宇宙博物馆馆长赫克托·索卡尔-纳瓦罗介绍了一种有助于理解分类分解的新颖参数化方法
它被称为“ichnoscale”，被定义为“以当前地球技术产生的相同技术特征为单位的给定技术特征的相对规模”
" 因此，ichnoscale利用了这样一个事实，即如果有一个足够强大的传感器，所提议的任务正在寻找的大多数技术特征在地球上都是可见的
例如，如果一个外星文明有一个戴森球体(e
g
一种包含整颗恒星的高级轨道结构)，那么戴森球体的平面尺度将是该球体的横截面大小除以目前围绕地球的最大轨道结构——国际空间站的大小
WOW信号SETI迄今发现的最有趣的无线电信号
然后，作者介绍了一个图表，帮助指导关于各种技术签名的讨论
如上所述，在该图中，y轴是ichnoscale，而x轴是对于该类型的技术特征可以观察到的对象的总数
每项任务所寻求的技术特征类型在复杂性和与之相关的文明技术水平方面有很大不同
一个相对简单的任务概念是探测太阳系外行星大气中的工业污染物
医生
索卡尔-纳瓦罗提到，詹姆斯·韦伯太空望远镜有可能在系外行星的大气中探测到NO2，一种由内燃机排放的常见工业污染物
更令人印象深刻的是，一些更先进的任务概念，如LUVOIR，将能够探测到与目前地球在10秒之外的系外行星上的浓度水平相似的浓度水平
其他大气污染物，如氯氟化碳，因造成臭氧层空洞而广为人知，也可能表明地球上的科技文明，其大气中含有大量的氯氟化碳
对于一个技术至少和人类一样先进的文明来说，大气污染物是可以被探测到的
其他一些特派团也可以这样做
尽管射电天文学到目前为止还没有在SETI项目中出现，但科学家们几乎没有挖掘出它的潜力
一项可能在相对较近的地方发现人类文明的任务是在月球的远端安装一台射电望远镜
这个孤立的空间将允许它受到最小量的无线电干扰——事实上，它将只受到一颗卫星的影响
这种隔离可以允许更灵敏的仪器，以及它所收集的任何数据的更高信噪比
无线电本身是一种能量密集的媒介，即使在地球上，它也正在被激光脉冲等新技术所取代
搜寻这些激光脉冲是另一个计划中的任务
外星文明可以用它们来传递信息，甚至可能作为推进系统
这些光束中的许多都足够强，可以从很远的地方看到，并且可以用现代技术设计系统来捕捉它们
信用:今日宇宙 另一种探测遥远文明的策略是使用一种类似于外星猎人本身的技术——凌日
凌日是当一个物体经过一颗正在绕轨道运行的恒星的前方时，微小地降低该恒星的亮度
然而，这些亮度的下降不一定是行星的标志，也可能是由技术特征本身引起的，比如恒星阴影或卫星带
然而，较小的技术特征并不是唯一能够阻挡恒星光线的特征
更大的结构，如前述的戴森球体，甚至是一个产生异常废热的横跨银河系的文明，对于更先进的文明来说都是可能的
这些是无法通过凌日探测到的，因为它们完全阻挡了恒星的光线
然而，它们可以通过另一种现代技术——红外成像来检测
如此大的结构将无法容纳恒星或星系释放出的大量能量
因此，它必须以某种方式通过结构传递
最有可能的辐射方式是通过废热，废热可以通过一个简单的红外摄像头进行监控
有许多红外任务的概念，其中一个类似于赫歇尔任务应该能够探测到这些大规模的结构
在这一点上，很明显我们自己的后院没有这样的巨型建筑
但是可能会有一些我们根本看不到的小迹象，因为我们从来都懒得去看
这种在离家近的地方寻找外星科技的概念在《2001:太空漫游》中得到了推广，而那些建议在离家近的地方寻找的任务肯定会找到这部电影中著名的人造物品
不过，红色星球可能不是最可能去的地方
这个头衔很可能是指一个没有很多表面活动的天体，尽管火星的环境看起来相对停滞，但实际上并非如此
太阳系中有更多地质稳定的地方，比如水星、月球，甚至小行星带中的小行星
论文中12个不同拟建项目的平面图
y轴是计算的水平标尺，x轴是可能的观察目标的数量
信用:Socas-Navarro等人 医生
索卡尔-纳瓦罗指出了为什么这种稳定性很重要的一个要点
目前，距离地球最近的恒星(比邻星)大约有4光年远
然而，恒星不是静止不动的，每100，000年就有一颗恒星离太阳足够近，可以冲破奥尔特云
自从地球形成以来，这意味着已经有大约45，000颗恒星经过我们的星球
如果其中一颗恒星包含了像我们现在这样先进的文明，他们可能会注意到地球大气层中的生命生物标记
他们也可能试图发送一个探测器来观察生命的进化，就像突破星火计划试图发送一个探测器到比邻星一样
任何发出的探测器都可能被太阳系的某个地方捕获
虽然探测器最有可能结束的地方，如木星和太阳，可能已经毁灭了任何证据，但它有可能降落在更稳定的地方
因此，离家近的任务表明，除了一个例外，要集中精力寻找一个过去可能被送到我们太阳系的探测器
这个探测器的搜索范围从月球到木星周围的特洛伊小行星
对于月球任务，目前的观测技术将与人工智能算法相结合，彻底搜索月球的整个表面，小到直径几厘米，寻找任何看起来不寻常的东西
将所有这些数据传回给地球上的人类，让他们能够定义什么是“不寻常的”，以月球轨道飞行器目前的带宽，这是完全不可行的
相反，该论文建议使用一个神经网络人工智能系统，该系统经过成功训练，可以检测月球侦察轨道飞行器发回的数据中的异常情况
如果该算法被上传到新设计的轨道飞行器上，它可以大幅减少需要发送的图像数量，从而使这种近距离观察变得可行
为什么月球的远端对射电望远镜来说是一个有用的剧本
信用:今日宇宙 对于离家更近的其他几项任务来说，纯数据传输不会是什么大问题
一种是向小行星带和特洛伊带发送旋光仪
该仪器随后可以对太阳系中这两个拥挤区域的物体进行调查，看看与类似的物体相比，它们中是否有任何一个看起来不合适
人体设备在偏振测量中非常突出，因为它们通常具有非常平坦的金属表面，易于使光偏振
来自外星的设备可能也有同样的金属光泽
极化非常有用的一个最著名的例子是当‘乌姆阿穆阿’快速穿过我们的太阳系时对它的非常短暂的观察
不幸的是，科学家们没有机会使用这项技术，因为在观测平台对其施加压力之前，这个独特的物体已经在离开太阳系的路上了
有人猜测‘乌姆阿穆阿’号本身实际上是一个外星探测器，但不幸的是，我们永远无法分辨，因为它已经不在我们任何一个平台的观测范围内了
这个可悲的事实告诉我们论文中最后一个近距离任务的概念——为任何新的星际游客望远镜发现的快速反应拦截任务进行设计和组装
这项任务可以在地面上进行，在合适的时候发射，或者提前发射，期望它能完成一次猛烈的燃烧，以赶上任何可能穿过我们太阳系的物体
即使这样一个任务将要访问的目标不是一个探测器，它仍将为其他科学研究提供宝贵的数据
医生
索卡尔-纳瓦罗指出，双重用途的情况将是常态，而不是例外
每一个提议的任务都将收集对科学学科有用的数据，而不是对SETI有用的数据，这使得它对资助机构更有吸引力
尽管如此，外星智慧生物本身在人类心灵中仍然有着特殊的地位
医生
索卡尔-纳瓦罗公司赞扬了蓝色大理石研讨会的参与者，并强调了这一持续研究的重要性
“技术签名研究吸引了来自全世界的人们——对其他文明的兴趣激发了我们集体的想象力
”他说
来自13个国家的53名兴奋的科学家参加的虚拟研讨会证实了他的说法
如果运气好的话，这些研讨会将是人们对寻找人类状况最基本问题之一——我们是孤独的吗——的明确答案越来越感兴趣的第一步。
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