SETI: Поиск Внеземного Разума - Лев Миронович Гиндилис

проекта «Озма», Дрейк рассказал, что его очень беспокоила возможная критика со стороны научных кругов и общественности. Сделать проект полностью секретным было невозможно. Поэтому участники эксперимента решили придумать для него научное прикрытие. Как раз в это время на ряде обсерваторий начались эксперименты по исследованию эффекта Зеемана в линии 21 см. Эффект Зеемана состоит в расщеплении спектральной линии в сильном магнитном поле на несколько компонентов, расстояние между которыми позволяет определить напряженность магнитного поля в межзвездной среде. Это важная астрофизическая задача. Для исследования эффекта Зеемана надо было иметь узкополосный спектральный приемник с двумя каналами и с высокой стабильностью частоты. Эти требования отвечали и задачам поиска разумных сигналов. Таким образом, было решено сделать приемник на волну 21 см для исследования эффекта Зеемана и использовать его для поиска сигналов ВЦ. То есть частота была выбрана не из каких-то принципиальных соображений, а из чисто практических целей. «Это был путь предотвратить критику обсерватории и сразу убить двух зайцев»[12].

Рис. 1.2.2. Блок-схема приемника Дрейка

Блок-схема приемника Дрейка изображена на рис. 1.2.2. Это приемник супергетеродин с диаграмной модуляцией. В фокусе параболической антенны устанавливаются два рупора. В один из них попадает излучение от искомого источника, в другой — от соседней области неба. С помощью электронного переключателя оба рупора попеременно подключаются к входу приемника с частотой 5 Гц. По этой причине искомый сигнал от источника будет модулирован с той же частотой. Синхронный детектор на выходе приемника выделяет лишь этот модулированный сигнал. Такая схема, часто применяемая в радиоастрономии, дает возможность выделять очень слабые сигналы, значительно более слабые, чем шумы аппаратуры и ограниченные лишь величиной флуктуаций шума. Кроме того, эта схема позволяет значительно подавлять земные помехи. Поскольку помеха попадает в антенну, на вход приемника, минуя отражение от зеркала, она в равной мере действует на оба рупора и поэтому остается немодулированной, в результате она не может пройти через синхронный детектор. (Разумеется, полностью избавиться от помех никогда не удается, очень сильная помеха хоть и подавляется, все же проникает в приемник[13], но значительную часть помех таким способом можно исключить.)

На входе приемника, непосредственно за модулятором, стоял параметрический усилитель, настроенный на частоту радиолинии водорода 1420,4 МГц. В 1959 г. параметрический усилитель был еще новинкой. Для приемника Дрейка он был пожертвован Эшли, президентом одной промышленной фирмы, с большой симпатией относившимся к проекту Озма.

С помощью четырех смесителей сигнал испытывал четырехкратное преобразование по частоте и после каждого преобразования усиливался усилителем промежуточной частоты. После четвертого преобразования сигнал разделялся на два канала: узкополосный и широкополосный. Сигналы в каждом канале детектировались и поступали на дифференцирующую цепочку, где осуществлялось их вычитание. Коэффициенты усиления в каналах были подобраны таким образом, что когда на вход фильтров подавался очень широкополосный сигнал (с полосой не менее чем полоса широкополосного канала), то выходные напряжения на фильтрах были равны. В результате после вычитания на выходе дифференцирующей цепочки напряжение равнялось нулю. Если же в приемник поступает узкополосный сигнал, то, так как он занимает только часть полосы широкополосного канала, напряжения на выходе фильтров уже не будут равны, и после вычитания на выходе дифференцирующей цепочки появится сигнал, который и будет зарегистрирован. Таким образом, приемник воспринимает только узкополосные сигналы.

В приемнике имеется устройство для изменения частоты настройки. При выполнении проекта Озма использовалась полоса узкополосного канала 100 Гц. С такой полосой за счет изменения частоты настройки обследовался интервал частот в 400 кГц. Время наблюдения каждой полосы 100 Гц составляло 1 минуту.

Приемник был готов к весне 1960 г. Для наблюдения были выбраны две звезды солнечного типа — τ Кита и ε Эридана, расположенные на расстоянии около 11 световых лет от Солнца. Первые наблюдения были проведены в апреле 1960 г.

Уолтер Салливан так описывает начало этого исторического эксперимента. «Около 4 часов утра 8 апреля 1960 г. аппаратура была включена в контрольном помещении под большой чашеобразной антенной, направленной на τ Кита, только что появившуюся над горизонтом на юго-востоке. Часовой механизм обеспечивал слежение антенны за звездой во время ее перемещения по небосводу.

Приемник был включен, и впервые двуногое существо, называемое человек, пыталось поймать сигналы от существ неизвестного облика из других миров»[14]. А вот как спустя много лет откликнулся на это событие петрозаводский философ и поэт Юрий Линник:

Тебя, Великий звездный Кит,

Не загарпунить китоловам!

Превыше страха и обид

Созвездье в сумраке лиловом

Недосягаемо блестит.

Пост ночная высота,

И слышу я в се напеве,

Что биосферы неспроста,

Угадываю в звездном чреве

У исполинского Кита.

Антенна в ночь наведена: Когда среди помех и гула

Пробьется ритма новизна?

Кита огромного качнула

Земная радиоволна.

Покуда беден мой улов,

Пока безгласны излученья,

Но слышу музыку миров,

Провидя вечные значенья

Безвестных символов и слов.

Опять восходит звездный Кит,

Опять незримый луч радара

С планеты Тау обежит

Ночной рельеф земного шара,

Коснувшись и моих ракит.

Ю. Линник

«Радиоастрономический триптих»

Эксперимент продолжался в мае, июне и июле. Общее время наблюдения двух звезд составило около 150 часов. Если бы в течение этого времени с одной из них был послан в сторону Солнца сигнал на частоте 1420,4 МГц с полосой частот не более 100 Гц при эффективной мощности 1013 Вт (что соответствует передатчику мощностью 1 МВт, работающему на антенну диаметром 200 м), то такой сигнал был бы обнаружен. Но этого не произошло. Телескоп был нужен для выполнения других программ, и эксперимент по проекту Озма пришлось приостановить.

Дрейк и Струве относились к приостановке работ только как к перерыву. По свидетельству У. Салливанна, Струве рассматривал проект Озма не как разовый эксперимент, а как постоянный поиск жизни на других мирах, возможно, выполняемый с перерывами для усовершенствования техники и корректировки методов, но с твердой решимостью продолжить дело до конца, пока не будет установлен контакт. Дрейк пришел к выводу, что для успеха поисков надо обследовать большое число звезд. Он считал, что необходимо разработать новые усовершенствованные методы обработки информации с возможностью выделения амплитудной и фазовой модуляции сигнала. Надо иметь возможность обследовать широкий интервал частот, для чего требуется создание многоканальных приемников или эквивалентных им сложных систем.