Arecibo Radio Telescope Foto cedida pelo Observatório NAIC-Arecibo, Fotógrafo David Parker Nós estamos sozinhos no universo, ou existem seres inteligentes por aí com quem podemos nos comunicar? Podemos nunca saber se dependemos de viagens espaciais - as distâncias entre as estrelas são inimaginavelmente vastas, e nossas ideias mais avançadas para foguetes espaciais, como propulsão leve, propulsão nuclear, velas solares e motores de matéria-antimatéria, estão muitos anos longe de se tornar realidade.
Como podemos detectar sinais de vida extraterrestre (ET)? Uma maneira é basicamente escutar qualquer comunicação de rádio vinda de fora da Terra. O rádio não é apenas uma forma barata de comunicação, mas também um sinal de uma civilização tecnológica. A humanidade tem anunciado involuntariamente sua presença desde 1930 por meio das ondas de rádio e das transmissões de televisão que viajam da Terra para o espaço sideral todos os dias.
o Pesquisa por inteligência extraterrestre (SETI) é conduzido por cientistas dedicados todos os dias. No filme "Contato", Personagem de Jodie Foster, Ellie Arroway, procura os céus com vários grandes radiotelescópios. Quando ela recebe uma mensagem de rádio de uma estrela distante, existem implicações profundas para a humanidade.
SETI é um empreendimento científico extremamente controverso. Alguns cientistas acreditam que é uma completa perda de tempo e dinheiro, enquanto outros acreditam que a detecção de um sinal de ET mudaria para sempre nossa visão do universo. Neste artigo, vamos examinar o programa SETI. Veremos como funcionam os radiotelescópios e como são usados para pesquisas SETI, quais são as probabilidades de detectar vida alienígena, o que pode acontecer se ou quando tal sinal for detectado e como você mesmo pode participar do SETI.
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Espectro de rádio, mostrando a janela, ou "furo de água, "na região do microondas O universo é um lugar terrivelmente grande. Qual a melhor forma de pesquisar o imenso céu em busca de um sinal de rádio do ET? Existem três dilemas básicos:
Porque o céu é tão grande, existem duas abordagens básicas para pesquisas SETI:
Quando você estiver em uma área desconhecida e quiser encontrar uma estação no rádio do seu carro, você tem que girar o dial até que você pegue algo, ou pressione o botão "pesquisar" ou "verificar" se o seu rádio tiver esses recursos. Nós vamos, a questão é, onde o ET pode transmitir? Este é talvez o maior desafio para os pesquisadores do SETI porque existem tantas frequências - "bilhões e bilhões, "para citar Carl Sagan. O universo está repleto de ruídos de rádio de fenômenos que ocorrem naturalmente, muito parecido com uma noite de verão é preenchida com o som de grilos e outros insetos. Felizmente, a natureza fornece uma "janela" no espectro de rádio onde o ruído de fundo é baixo.
Na faixa de frequências de 1 a 10 gigahertz (GHz), há uma queda acentuada no ruído de fundo. Nessa região, existem duas frequências que são causadas por átomos ou moléculas excitadas:1,42 GHz, causado por átomos de hidrogênio, e 1,65 GHz, causada por íons hidroxila. Como os íons hidrogênio e hidroxila são os componentes da água, esta área tem sido chamada de furo de água . Muitos pesquisadores do SETI argumentam que o ET saberia sobre esta região de frequências e deliberadamente faria a transmissão para lá por causa do baixo ruído. Então, a maioria dos protocolos de pesquisa SETI inclui esta área do espectro. Embora outras frequências "mágicas" tenham sido propostas, Os pesquisadores do SETI não chegaram a um consenso sobre qual dessas frequências pesquisar.
Outra abordagem não limita a pesquisa a qualquer um, pequena faixa de frequências, mas em vez disso, constrói grandes, processadores de sinal de largura de banda multicanal que podem varrer milhões ou bilhões de frequências simultaneamente. Muitos projetos SETI usam essa abordagem.
O número de radiotelescópios no mundo é limitado, e os pesquisadores do SETI devem competir com outros radioastrônomos por tempo nesses instrumentos. Existem três soluções possíveis para este problema:
Grande parte da pesquisa SETI foi feita "alugando" tempo em radiotelescópios existentes. Assim foi feito no filme “Contato”. No mundo real, O Projeto Phoenix (a única busca SETI direcionada) alugou um tempo no radiotelescópio Parkes na Austrália, o telescópio de 140 metros em Green Bank, West Virginia e o radiotelescópio de Arecibo em Porto Rico. O Projeto Phoenix tem um trator-reboque cheio de equipamentos de análise de sinais que é acoplado ao telescópio para a busca.
O Projeto SERENDIP carrega um receptor extra em um radiotelescópio (Arecibo) que é usado por outra pessoa. Os pesquisadores do SERENDIP analisam os sinais adquiridos do alvo de interesse. O Projeto SERENDIP aproveita grandes quantidades de tempo de telescópio, mas seus pesquisadores não têm controle sobre quais alvos são estudados e não podem conduzir estudos de acompanhamento para confirmar um possível sinal de TE.
O Allen Telescope Array é um novo radiotelescópio que está sendo construído pelo SETI Institute. Localizada a nordeste de San Francisco, na "área de rádio silenciosa" do Observatório Hat Creek da Universidade da Califórnia em Berkeley, o array será inteiramente dedicado ao SETI, usando centenas ou talvez milhares de antenas parabólicas do tipo quintal para coletar sinais de rádio por interferometria (consulte a seção Pratos para o Céu para obter informações sobre radiotelescópios). O conjunto de telescópios Allen está projetado para custar cerca de US $ 26 milhões.
The Allen Telescope Array (topo:protótipo de matriz de sete pratos; embaixo:conceito artístico de matriz completa) Foto cedida por Seth Shostak / SETI Institute 
The Allen Telescope Array (topo:protótipo de matriz de sete pratos; embaixo:conceito artístico de matriz completa) Foto cedida por Seth Shostak / SETI Institute Vários projetos SETI foram conduzidos desde 1960. Alguns dos principais são:
Para obter detalhes sobre esses e outros projetos SETI, veja a seção Links no final do artigo.
Se um sinal for detectado, há uma série de etapas que se seguem para confirmar que o sinal é extraterrestre:
Assim que um sinal for confirmado, existem etapas muito específicas que devem ser seguidas na liberação dessas informações (ver Instituto SETI:Declaração de Princípios Relativos às Atividades Seguindo a Detecção de Inteligência Extraterrestre para obter detalhes). O filme "Contato" tem uma boa descrição da detecção de um sinal ET e eventos subsequentes.
Quais são as possibilidades de encontrarmos sinais ET? Abordar esta questão, astrônomo Frank Drake introduziu uma equação para calcular o número de civilizações ET na galáxia em 1961. A equação, agora referido como o Equação de Drake , considera astronômico, fatores biológicos e sociológicos em suas estimativas:
Onde:
As frações na equação de Drake têm valores diferentes de zero entre zero e 1. Os primeiros três termos no lado direito da equação são os termos astronômicos. Os próximos dois são os termos biológicos. Os dois últimos são os termos sociológicos.
A equação de Drake tem sido uma diretriz na pesquisa SETI. O valor de N foi calculado em qualquer lugar de milhares a bilhões de civilizações na galáxia, dependendo das estimativas para os outros valores.
Se usarmos as estimativas listadas acima, e decidir R * é igual a 40, então a equação de Drake se torna:
Como você pode ver, os resultados da equação de Drake são altamente dependentes dos valores que você usa, e os valores de N foram calculados em qualquer lugar de 1 a milhares. Alguns aspectos do SETI e da pesquisa astronômica geral foram dedicados à coleta de dados para estimativas confiáveis dos termos da equação de Drake, como o número de planetas extrasolares. Consulte a seção Links para obter mais detalhes sobre a Equação de Drake.
Fermi ParadoxO físico Enrico Fermi, ganhador do Prêmio Nobel, argumentou que, se a vida leva bilhões de anos para desenvolver inteligência e sinalizar ou viajar para as estrelas, e se houver bilhões de mundos no universo, e se o universo tiver mais de 13 bilhões de anos, então por que não fomos visitados por ET, ou por que a galáxia não está repleta de ETs? Este argumento foi usado para questionar o valor do SETI, e o autor David Brin o expandiu em um ensaio chamado "O Grande Silêncio" (ver "Estamos Sozinhos no Cosmos ?:A Busca por Contato com Alienígenas no Novo Milênio").
SETI @ tela inicial (versão ampliada da imagem) Em 1999, Os cientistas da Universidade da Califórnia em Berkeley Dan Werthimer e David P. Anderson trabalharam no Projeto SERENDIP. Eles reconheceram que um fator limitante na análise dos dados da antena de Arecibo usada pelo SERENDIP era a capacidade de computação disponível. Em vez de usar um ou mais supercomputadores grandes para analisar os dados, muitos desktops menores podem ser usados para analisar pequenos pedaços de dados na Internet. Eles desenvolveram um programa de proteção de tela chamado SETI @ home, que poderia ser baixado da UC Berkeley pela Internet e residir no computador doméstico de um participante. O programa pode funcionar em residência ou como protetor de tela.
Veja como funciona o projeto:
O protetor de tela é dividido em três seções:a janela de análise de dados (canto superior esquerdo), os dados / informações do usuário (canto superior direito) e o gráfico de frequência-potência-tempo dos dados conforme estão sendo analisados (parte inferior). O bloco de dados é analisado espalhando os dados por muitos canais usando uma técnica matemática chamada de Transformada rápida de Fourier (FFT) . Se os dados forem aleatórios, então o sinal em todos os canais será igual. Se um sinal ( Espigão ) é presente, então, um ou mais canais FFT se destacarão do resto, acima de um certo limite de nível de potência. Próximo, o programa procura ver se a frequência de qualquer pico é ligeiramente deslocada para outras frequências - esta mudança seria causada pela rotação da Terra, indicando que o pico é de origem extraterrestre. Finalmente, uma vez que a antena de Arecibo é estacionária - não rastreia objetos com a rotação da Terra - um sinal de ET iria flutuar sobre a superfície da antena, de ponta a ponta, e um gráfico do pico ao longo do tempo pareceria uma curva em forma de sino. O programa testa para ver se o pico se encaixa nessa curva. Se esses três critérios forem atendidos, o programa sinaliza as informações para análise posterior pela UC-Berkeley.
Janela de análise de dados do SETI @ home A seção de dados / informações do usuário da tela contém as notas sobre as observações que obtiveram o bloco de dados, bem como notas sobre o usuário.
Parte de dados / informações do usuário da tela inicial do SETI @ 
Janela de gráfico da tela inicial do SETI @ A tela do gráfico permite que o usuário veja o progresso da análise em um único olhar. O programa registra todos os picos observados e retransmite essas informações de volta à UC Berkeley para análise posterior. Cada conjunto de dados é processado independentemente por dois usuários para corroboração. Se um pico passar nos critérios de um possível sinal, em seguida, outros projetos SETI examinarão as coordenadas em mais detalhes para confirmar a descoberta.
Com SETI @ home, um computador e uma conexão com a Internet, você pode participar da pesquisa SETI. A data, o site SETI @ home recebe um milhão de acessos e 100, 000 visitantes únicos por dia.
ObservaçãoAlgumas formas da equação de Drake adicionam um termo adicional após R * - f s , para a fração de estrelas formadas que são estrelas semelhantes ao sol. Valores diferentes de zero de f s variam entre zero e 1, mas são estimados em 0,1 ou 10 por cento.
Parece que o público está muito interessado na pesquisa SETI, se os juros podem ser medidos a partir do apoio monetário de fundações privadas como o Instituto SETI e a Liga SETI e a participação no SETI @ home. O futuro do SETI parece brilhante, com desenvolvimentos nas seguintes áreas:
A possibilidade de existência de vida inteligente em outras partes do universo intrigou a humanidade por milhares de anos. Estamos atualmente em um momento em que nossa tecnologia avançou o suficiente para detectarmos sinais de ET e até mesmo transmitir nossos próprios sinais para as estrelas. Com os avanços da tecnologia e o crescente interesse no SETI, podemos estar perto de encontrar a resposta para essa velha questão, "Existe vida inteligente lá fora?"
Os interferômetros combinam imagens de vários radiotelescópios para fazer uma imagem que parece ter sido tirada de um grande prato. Se o ET está se comunicando por rádio, como podemos detectar esses sinais? Os sinais de rádio são ondas de luz, como luz visível, luz infravermelha (calor) e raios-X. Mas os sinais de rádio têm comprimentos de onda mais longos do que essas outras formas de luz. Para detectar sinais de rádio ET, você usa um radiotelescópio. Um radiotelescópio é um receptor de rádio semelhante ao rádio que você tem em sua casa ou carro. Possui as seguintes partes:
Diagrama das partes de um radiotelescópio (desenho Cassegrain).
Passe o mouse sobre os rótulos para ver uma legenda de cada peça.
Em geral, grandes radiotelescópios permitem detectar sinais fracos e resolvê-los - então, quanto maior o prato, quanto maior for a resolução do sinal. Contudo, pratos grandes são difíceis e caros de construir e manter. Para contornar este problema, radioastrônomos usam uma técnica chamada interferometria . A interferometria combina os sinais de vários pequenos radiotelescópios espalhados por uma grande área para obter o equivalente a uma grande antena na mesma área (consulte os links na próxima página para obter detalhes sobre interferometria).
Para obter mais informações sobre SETI e tópicos relacionados, confira os links na próxima página.
