В нашата Слънчева система може да се крият извънземни сонди, сочи проучване

През 1949 г. известният математик и физик Джон фон Нойман изнася поредица от лекции в Университета на Илинойс, където представя концепцията за „универсалния конструктор“.

Теорията е подробно разгледана в книгата от 1966 г. Theory of Self-Reproducing Automata (Теория на самовъзпроизвеждащите се автомати), сборник от трудове на фон Нойман, съставен и завършен от негов колега след неговата смърт.

През следващите години учените, ангажирани с проекта Search for Extraterrestrial Intelligence (SETI), разгледаха възможността високоразвити цивилизации да използват самовъзпроизвеждащи се сонди за изследване на галактиката.

Както показват много теоретични изследвания, самовъзпроизвеждащите се сонди (изстреляни от една планета) биха могли да се разпространят и да изследват цялата галактика в рамките на няколко еона.

Според новото проучване на професор Алекс Елери от Карлтънския университет, тези сонди може би вече са посетили Слънчевата система, а някои от тях може би оперират и сега.

Както препоръчва в своя анализ, бъдещите проучвания на SETI трябва да търсят характерните техносигнатури, които тези сонди биха произвели.

Алекс Елери е професор по инженерство в Центъра за изследване на самовъзпроизвеждането (CESER) и Катедрата по машинно и аерокосмическо инженерство в Карлтънския университет.

В миналото Елери е изследвал концепцията за сондите на фон Нойман и техния потенциал като жизнеспособен метод за междузвездно проучване от напреднали цивилизации, както и последствията, които това има за SETI.

В тази най-нова статия той преразглежда обосновката за подобни сонди, тяхното значение за парадокса на Ферми и как изискванията за ресурси биха повлияли на тяхното поведение, произвеждайки различими техносигнатури в процеса.

Като изследовател в CESER, Елери е добре запознат с концепцията за сондите на фон Нойман и технологичните иновации, които ще бъдат използвани за тяхното създаване.

В предишно проучване Елери подробно описва как 3D печатът, самовъзпроизвеждането и роботиката ще позволят на хората да създадат сондите на фон Нойман по-рано от очакваното.

Той също така проведе подробно проучване за това как инженерите могат да ограничат броя пъти, през които всяка сонда може да се възпроизвежда, като по този начин гарантират, че те няма да излязат извън контрол (съгласно хипотезата на Берсеркер).

В тези и други статии Елери също така твърди, че търсенето на сондите на фон Нойман и техните технологични следи е цел, на която изследователите от SETI трябва да дадат приоритет, вместо традиционната практика да търсят в нощното небе признаци за радиопредавания.

Той посочва, че тези търсения трябва да разглеждат Слънчевата система като добра отправна точка, което е в съзвучие с подобни препоръки, направени от професор Грегори Л. Матлоф в статията му „Сондите на фон Нойман: рационално време за междузвезден трансфер с ракетно задвижване“.

Както споделя пред Universe Today по време на публикуването на статията:

„Слънчевата система е огромна и почти неизследвана, а сондите могат да бъдат много малки. Сонди може да има навсякъде: в кратерите на Луната или скрити в астероидния пояс и пояса на Кайпер. Само в пояса на Кайпер има 100 милиона обекта, а ние сме изследвали само два, единият от които беше с много необичайна форма“.

По същия начин Елери разглежда как изследователите от SETI и бъдещите учени могат да търсят доказателства за извънземни сонди чрез специално предназначено за това проучване. Първата стъпка, според него, е да се обмисли логиката за изпращането на самовъзпроизвеждащи се сонди.

Мотивации

Както посочва в своята статия, най-очевидната причина за един вид да се занимава с междузвездно проучване е оцеляването.

Това може да бъде мотивирано от желанието да се живее отвъд фазата на главната последователност на звездата, заплахата от унищожение от по-напреднала цивилизация или страхът, че технологичните постижения в крайна сметка ще застрашат съществуването на техните създатели.

Както Елери сподели с Universe Today по имейл, във всички случаи самовъзпроизвеждащите се сонди предлагат най-ефективното и правдоподобно средство за осигуряване на оцеляването на напреднала цивилизация:

„Сондите на извънземни цивилизации биха били движени от оцеляването на местната им среда, било то продължителността на живота на звездите от главната последователност, тектоничната активност и т.н., както и от военно разузнаване за оценка на заплахите и съюзите“.

Въпреки че много от нас са мотивирани [от желанието] за знание (от което военното разузнаване е отделно), науката сама по себе си не е особено мотивираща. Нито пък инстинктът за изследване – обикновено алчността или бягството са в основата на изследването. Колумб е искал да намери път към богатствата на Катай, но Америка му е попречила“.

Освен това той продължава да доказва, че тези сонди няма да бъдат затруднени от същите ограничения като биологичните организми.

Това важи с пълна сила за задвижването, тъй като усъвършенстваните сонди биха могли да издържат на ускорение над 9,8 m2 (силата на земното притегляне) и не биха се нуждаели от екзотични методи на задвижване.

Освен това междузвездните сонди не биха се нуждаели от запаси, биорегенеративни системи за поддържане на живота, нито биха се налагало да се тревожат за изхвърлянето на отпадъци. Всички материали, от които биха се нуждаели, биха могли да бъдат събрани по пътя.

Това би включвало извличане на ресурси от звездните системи (като астероидни пояси и/или по-малки скалисти и метални тела) или от обекти, намиращи се в междузвездната среда, включително астероиди, комети и блуждаещи планети.

Това желание за изследване и оценка на заплахите, съчетано с нуждата от ресурси, би довело до предвидими поведения, които биха могли да помогнат в търсенето на междузвездни сонди.

Дейностите

От въпроса за мотивацията Елери заключава, че дейностите на междузвездните самовъзпроизвеждащи се сонди биха следвали основен модел, който може да бъде разбит на шест вероятни стъпки.

Първо, те биха се насочили към повсеместните астероиди и луни в дадена система, за да добиват леснодостъпни суровини, необходими за универсалното строителство.

Второ, от тези материали биха построили сонди за проучване, за да изследват изчерпателно извънслънчевата система за ресурси и среди, подходящи за живот.

Трето, те биха избрали и обезопасили места, богати на ресурси, за да създадат бази за операции по самовъзпроизвеждане. Четвърто, биха започнали да възпроизвеждат повече копия на себе си, включително сонди за проучване и стражи.

Петата стъпка ще се състои в дългосрочно и подробно проучване на извънслънчевата система с помощта на същите сонди.

Шестата и последна стъпка ще бъде сондите да изпълнят конкретни задачи, които могат да включват изграждане на цилиндри на О’Нийл за бъдещи заселници, като (надяваме се) не се накърняват планети, които потенциално могат да поддържат живот.

Друга възможна задача, и то много спорна, би била засяването на планети с прости или по-сложни организми (известно като насочена панспермия). Въз основа на тази разбивка на дейностите, самовъзпроизвеждащите се сонди биха произвели техносигнатури, които бъдещите проучвания биха могли да търсят.

Възможните сигнатури

Освен завръщането на Луната до края на това десетилетие и изпращането на пилотирани изследователски мисии до Марс през следващото, съществуват многобройни планове за комерсиализация на ниската околоземна орбита (LEO), окололунното пространство и отвъд него.

Надяваме се, че тези усилия ще улеснят „голямата миграция“ към космоса, което вероятно ще доведе до заселване на други космически тела и „острови в космоса“ (по подобие на цилиндъра на О’Нийл и Станфорд Тории).

Както обяснява Елери, за да се консолидира човешкото изследване на Слънчевата система в търговска индустриализация, трябва да знаем къде да намерим ресурсите, необходими за осъществяване на тази трансформация.

Първо, Елери разгледа ресурсите на астероидите, които вероятно са толкова изобилни в извънслънчевите системи, колкото и в нашата. Освен Коперниканския принцип, който гласи, че Земята и Слънчевата система са типични за нормата, има и значителни доказателства в подкрепа на тази идея.

Това включва проучвания на предслънчеви междупланетни прахови частици, в които са наблюдавани метални нитриди, карбиди, оксиди, силикати и желязо-никелови сплави – градивните елементи на планетите, планетезималите и астероидите.

Освен това, екстрасоларните планетезимали, наблюдавани да се натрупват върху бели джуджета в радиус от 650 светлинни години (200 парсека) от Земята, са съставени предимно от кислород, магнезий, силиций и желязо, с по-малки концентрации на летливи елементи като въглерод, сяра и азот – подобно на астероидите и луните в нашата Слънчева система.

В допълнение към астероидите, самовъзпроизвеждащите се сонди вероятно биха били привлечени от Луната и подобни скалисти тела поради състава им (силициев диоксид, никел-желязо и други метали), който се дължи отчасти на астероидни удари, възникнали в продължение на няколко милиарда години.

В крайна сметка Елери стигна до заключението, че астероидната обработка би била трудна за разграничаване от естествените процеси и че Луната би била идеална база за самовъзпроизвеждащи се сонди, които да съсредоточат производствените си операции.

Освен това той предполага, че тези дейности вероятно ще се захранват от ядрени реактори, тъй като те са изключително икономичен източник на енергия, който осигурява практически неограничена енергийна плътност. Това може да включва моделите Магнокс, тип газоохлаждаеми реактори, които използват естествен уран, графит и въглероден диоксид като охлаждаща течност за топлообмен.

Той заключава, че тези реактори биха могли да бъдат конструирани с помощта на лунни ресурси и че реакторите биха оставили следи от изотопно съотношение на торий-232, неодим-144 и/или барий-137.

„Ние предполагаме още, че в рамките на предварителната икономическа търговия с ресурси някоя самовъзпроизвеждаща се сонда може да е оставила артефакти, заровени заедно с астероидни ресурси на Луната“, пише той.

„Подобни подаръци биха били откриваеми и достъпни едва след като бъде достигнат определен праг на технологично развитие.“ Всичко това прави Луната идеалното място за започване на търсене на възможни индикации за свързани техносигнатури.

Тези търсения биха могли да се възползват от плановете на НАСА и другите космически агенции за създаване на „устойчива програма за изследване и развитие на Луната“.

В близкото бъдеще се очаква човешкото изследване на Слънчевата система да отстъпи място на търговското развитие и създаването на постоянни аванпостове в космоса, както и на други планети и небесни тела.

Преди да установим аванпостове извън Земята и ниската орбита, може би трябва да обмислим възможността да търсим нещо повече от ресурси и места за строителство. Едно целенасочено търсене на техносигнатури може да разкрие нещо много по-голямо, като например доказателство, че човечеството не е само във Вселената.