Potraga za tehnopopisima, tragovima tehnologije koje je moguće uočiti na drugom planetu s velike udaljenosti, ostaje jedan od najzahtjevnijih zadataka moderne astronomije. Postoji mnogo različitih čimbenika koje treba uzeti u obzir, a trenutačna instrumentalna osjetljivost omogućuje detekciju tek ograničenog broja takvih signala. Novi znanstveni rad predlaže način kako se u tom labirintu snaći, koristeći zamišljenu budućnost same Zemlje.
Autor rada Jacob Haqq-Misra iz organizacije Blue Marble Space Institute of Science i njegovi suradnici razvili su okvir nazvan Project Janus, koji procjenjuje kako bi tehnologija na Zemlji mogla izgledati za 1.000 godina. Kako prenosi Universe Today, ideja je jednostavna: ako se može procijeniti kakve bi tragove na atmosferi i elektromagnetskom zračenju ostavila buduća Zemlja, može se testirati bismo li iste takve tragove mogli otkriti na planetu oko druge zvijezde.
Deset scenarija buduće Zemlje
Project Janus definira deset različitih scenarija za Zemlju za 1.000 godina. Na jednom kraju spektra nalazi se industrijski distopijski svijet s koncentracijama ugljikova dioksida reda veličine desetaka tisuća, što bi značilo planet snažno preobražen djelovanjem industrije. Na drugom kraju nalazi se ekološki gotovo netaknuta Zemlja, vrlo slična predindustrijskom stanju, s minimalnim antropogenim utjecajem na atmosferu i okoliš.
Važno je naglasiti da u svim scenarijima ljudi i dalje postoje. Autori svjesno ne razmatraju mogućnost da se civilizacija u potpunosti uruši unutar sljedećih 1.000 godina i da ostanu samo “fizički” tragovi bez aktivnog društva. Svaki scenarij tako predstavlja drugačiji tehnološki put, od ekstremno intenzivne industrijalizacije do vrlo umjerene, uz različite razine potrošnje energije, poljoprivrede i urbanizacije.
Kako bi okvir bio što primjenjiviji na stvarna opažanja, autori razmatraju Zemlju i Sunce kao analogiju udaljenom sustavu koji se nalazi na udaljenosti od 32,6 svjetlosnih godina. Za svaki od deset scenarija procjenjuju kakvi bi tehnopotpisi nastali kao posljedica razvoja civilizacije na tom planetu, te zatim ispituju bi li ih bilo moguće detektirati s pomoću četiri konkretna sadašnja ili planirana opažačka sustava.
Teleskopi za atmosfere i radio signale
Prvi instrument koji se nameće za potragu za tehnopopisima je Habitable Worlds Observatory (HWO), sljedeći NASA-in ‘flagship’ teleskop osmišljen za proučavanje atmosfera potencijalno nastanjivih planeta. U simulacijama Projecta Janus HWO bi u osam od deset scenarija mogao jasno uočiti dušikov dioksid (NO₂), zagađivač koji je snažno povezan s intenzivnom industrijskom aktivnošću.
U nekim najrazvijenijim scenarijima civilizacija se širi do mjere da planet postaje golemi grad, ekumenopolis, u kojem je gotovo cijela površina prekrivena urbanim strukturama. U takvim uvjetima HWO bi, prema analizi, mogao zabilježiti i natrijeve emisijske linije koje nastaju zbog umjetne rasvjete. Na suprotnom kraju spektra, u ekološki najuravnoteženijim scenarijima, razlika između tehnološki naprednog svijeta i planeta na kojem postoje samo jednostavni oblici života postaje teško razlučiva. U tim bi okolnostima HWO teško mogao izdvojiti jasne tehnopotpise koji nedvojbeno upućuju na postojanje civilizacije.
Radioastronomija je drugi važan kanal za lov na tehnopotpise. Square Kilometer Array (SKA), koji bi trebao postati najosjetljiviji radio teleskop na svijetu kada uđe u punu funkciju 2028. godine, često se navodi kao ključni instrument za potragu za umjetnim radio signalima. Ipak, radio valovi brzo gube snagu na velikim udaljenostima. Autori zaključuju da, osim ako neka civilizacija svjesno i ciljano ne odašilje radio poruke prema nama u pokušaju komunikacije, čak ni SKA vjerojatno ne bi mogao pouzdano razlučiti signale koje ta civilizacija koristi za komunikaciju sa svojim sondama ili letjelicama, barem ne bez nerealno dugog, neprekidnog vremena opažanja.
Dva najnaprednija industrijska scenarija u okviru Projecta Janus predviđaju da civilizacija aktivno šalje poruke drugim mogućim civilizacijama. U tim slučajevima SKA bi, barem u načelu, mogao detektirati takve usmjerene signale. No autori upozoravaju da se takav optimistični ishod naslanja na niz pretpostavki o motivaciji, tehnologiji i ponašanju hipotetskih civilizacija.
Buduće misije i Sunce kao gravitacijska leća
Treći razmatrani sustav je misijski koncept LIFE, Large Interferometer for Exoplanets, iza kojeg stoji Europska svemirska agencija ESA. Riječ je o interferometru vrlo duge baze u svemiru koji bi, ako bude realiziran, mogao s visokom osjetljivošću mjeriti infracrveno zračenje egzoplaneta. Prema analizama, LIFE bi mogao detektirati velik broj industrijskih zagađivala, uključujući klorofluorougljikovodike (CFC) i ugljikov tetrafluorid (CF₄). Prisustvo tih spojeva bio bi jasan indikator industrijske civilizacije, a CF₄ bi posebno upućivao na poljoprivredu u velikim razmjerima, što se pojavljuje u dva scenarija Projecta Janus. Iako još uvijek postoji samo kao koncept, LIFE se pokazuje vrlo obećavajućim upravo zbog mogućnosti detekcije ovako specifičnih tehnopotpisa.
Najambiciozniji od četiriju razmatranih opažača je promatrač koji bi koristio Sunce kao gravitacijsko leće, takozvani “solar gravitational lens (SGL) observatory”. Ovaj sustav zasad postoji samo u konceptualnoj fazi. Iako je u posljednje vrijeme privukao sve više istraživačke pozornosti, nema formalnu potporu nijedne svemirske agencije niti definiran plan lansiranja. U slučaju realizacije, sonda bi morala otputovati na udaljenost oko 600 puta veću od udaljenosti Zemlja–Sunce, kako bi iskoristila gravitacijsko polje Sunca kao prirodno optičko pojačalo signala s odabranog egzoplaneta.
Dok bi veliki teleskopi poput HWO-a mogli razlučiti tek jedan ili dva piksela na disku udaljenog planeta, SGL bi omogućio formiranje čitave slike planeta, iako niske prostorne rezolucije. Na takvoj slici potencijalno bi bile vidljive golemi orbitalni prsteni, megastrukture ili obrasci urbanizacije u ekumenopolisu. Riječ je daleko najmoćnijem od predloženih sustava, ali istodobno i onome koji je najudaljeniji u vremenu. Putovanje sonde do položaja SGL-a, uz trenutačno dostupne tehnologije, trajalo bi oko 70 godina, pa bi samo prikupljanje podataka moglo zauzeti značajan dio tisućljeća tehnološkog razvoja koji Project Janus razmatra.
Na kraju, rad ne nudi gotove odgovore, nego okvir za razmišljanje o tome što bi astronomi uopće trebali tražiti kada govore o tehnopopisima. Autori sugeriraju da bi bilo korisno ugraditi ove hipotetske scenarije i vrste signala u planiranje razvoja novih teleskopa i misija. Jer jednom, možda upravo uz pomoć nekog od tih opažača, čovječanstvo bi moglo doći do jednog od najdubljih mogućih otkrića, da u svemiru doista nije samo.
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
