Em 1961, o famoso astrônomo Frank Drake criou uma fórmula para estimar o número de inteligências extraterrestres (ETIs) que poderiam existir em nossa galáxia. Conhecida como a "Equação de Drake, "esta fórmula demonstrou que mesmo pelas estimativas mais conservadoras, nossa galáxia provavelmente hospedaria pelo menos algumas civilizações avançadas a qualquer momento. Cerca de uma década depois, A NASA oficialmente desistiu de seu programa de busca por inteligência extraterrestre (SETI).

Esses esforços tiveram uma grande infusão de interesse nas últimas décadas, graças à descoberta de milhares de planetas extrasolares. Para abordar a possibilidade de que possa existir vida lá fora, os cientistas também estão contando com ferramentas sofisticadas para pesquisar indicadores reveladores de processos biológicos (também conhecidos como bioassinaturas) e atividade tecnológica (tecnossignaturas), o que poderia indicar não apenas vida, mas inteligência avançada.

Para atender ao crescente interesse neste campo, A NASA sediou o Technosignatures Workshop da NASA em setembro. O objetivo deste workshop foi avaliar o estado atual da pesquisa de tecnossignatura, onde ficam as avenidas mais promissoras, e onde avanços podem ser feitos. Recentemente, o relatório do workshop foi lançado, que continha todas as suas conclusões e recomendações para o futuro deste campo.

Este workshop surgiu como resultado do Projeto de Lei de Apropriações da Câmara do Congresso que foi aprovado em abril de 2018, em que a NASA foi orientada a começar a apoiar a busca científica por tecnossignaturas como parte de sua busca maior por vida extraterrestre. O evento reuniu cientistas e pesquisadores principais de várias áreas do Instituto Lunar e Planetário (LPI) em Houston, enquanto muitos outros participaram via Adobe Connect.

Durante o workshop de três dias e meio, numerosas apresentações foram feitas que abordaram muitos tópicos relevantes. Estes incluíam diferentes tipos de tecnossignaturas, a busca de rádio por inteligência extraterrestre (SETI), sistema solar SETI, megaestruturas, mineração de dados, e pesquisas de luz óptica e infravermelho próximo (NIL). De acordo com o projeto de lei de dotações da Câmara, os resultados do workshop foram compilados em um relatório que foi apresentado em 28 de novembro, 2018.

Em última análise, o objetivo do workshop era quádruplo:

1. Defina o estado atual do campo de tecnossignatura. Que experimentos ocorreram? Qual é o estado da arte para detecção de tecnossignatura? Quais são os limites que temos atualmente para tecnossignaturas?
2. Compreenda os avanços que estão chegando a curto prazo no campo da tecnossignatura. Quais ativos existem que podem ser aplicados à busca de tecnossignaturas? Quais projetos planejados e financiados irão promover o estado da arte nos próximos anos, e qual é a natureza desse avanço?
3. Compreenda o futuro potencial do campo da tecnossignatura. Que novas pesquisas, novos instrumentos, desenvolvimento de tecnologia, novos algoritmos de mineração de dados, nova teoria e modelagem, etc, seria importante para futuros avanços no campo?
4. Qual o papel que as parcerias da NASA com o setor privado e organizações filantrópicas podem desempenhar no avanço da nossa compreensão do campo das tecnossinaturas?

O relatório começa fornecendo informações básicas sobre a busca por tecnossignaturas e oferecendo uma definição do termo. Por esta, os autores citam Jill Tarter, um dos principais líderes no campo da pesquisa SETI e a pessoa que cunhou o próprio termo. Além de ser diretor do Centro de Pesquisa SETI (parte do Instituto SETI) por 35 anos, ela também foi a cientista do projeto para o programa SETI da NASA antes de ser cancelado em 1993.

Como ela indicou no artigo de 2007, intitulado "A evolução da vida no Universo:estamos sozinhos?":

"Se pudermos encontrar tecnossignaturas - evidências de alguma tecnologia que modifica seu ambiente de maneiras detectáveis ​​- então teremos permissão para inferir a existência, pelo menos em algum momento, de tecnólogos inteligentes. Tal como acontece com bioassinaturas, não é possível enumerar todas as tecnossignaturas potenciais da tecnologia-como-ainda-não-conhecemos, mas podemos definir estratégias de busca sistemática para equivalentes de algumas tecnologias terrestres do século 21. "

Em outras palavras, tecnossignaturas são o que nós, humanos, reconheceríamos como sinais de atividade tecnologicamente avançada. O exemplo mais conhecido são os sinais de rádio, que os pesquisadores do SETI têm procurado nas últimas décadas. Mas existem muitas outras assinaturas que não foram totalmente exploradas, e mais estão sendo concebidos o tempo todo.

Isso inclui emissões de laser, que pode ser utilizado para comunicações ópticas ou como meio de propulsão; sinais de megaestruturas, que alguns acreditavam ser a razão por trás do misterioso escurecimento da estrela do gato malhado; ou uma atmosfera cheia de dióxido de carbono, metano, CFCs, e outros poluentes conhecidos (para tirar uma página de nosso próprio livro).

Quando se trata de procurar bioassinaturas, os cientistas estão limitados pelo fato de que há apenas um planeta que conhecemos que suporta a vida:a Terra. Mas os desafios vão muito além de incluir questões de financiamento e. Jason Wright - professor associado da PSU e do Centro de Exoplanetas e Mundos Habitáveis ​​(CEHW) e um dos autores do relatório - disse à Universe Today por e-mail:

"Os desafios técnicos são muitos. Que tipo de tecnossignatura geraria uma espécie tecnológica extraterrestre? Quais delas são detectáveis? Como saberemos se encontramos uma? Se a encontrarmos, como podemos ter certeza de que é um sinal de tecnologia e não algo inesperado, mas natural? "

A este respeito, planetas são considerados "potencialmente habitáveis" com base no fato de serem ou não "semelhantes à Terra". Da mesma forma, a busca por tecnossignaturas se limita às tecnologias que sabemos serem viáveis. Contudo, também existem algumas diferenças importantes entre tecnossinaturas e bioassinaturas.

Como eles explicam, muitas tecnologias avançadas propostas são "auto-luminosas" (ou seja, lasers ou ondas de rádio) ou envolvem a manipulação de energia de fontes naturais brilhantes (ou seja, esferas de Dyson e outras megaestruturas em torno das estrelas). Existe também a possibilidade de que as tecnossignaturas sejam amplamente distribuídas porque as espécies em questão podem ter espalhado sua civilização para sistemas estelares vizinhos e até mesmo galáxias.

Como Wright explicou, existem muitos tipos de tecnossignaturas, o mais comumente procurado é um sinal de rádio:

"Eles têm muitas vantagens:são obviamente artificiais, eles são uma das maneiras mais baratas e fáceis de transmitir informações a longas distâncias, eles não exigem qualquer extrapolação em tecnologia da nossa para gerar, e podemos detectar até mesmo sinais bastante fracos em distâncias interestelares. Outras tecnossinaturas comuns são os lasers - sejam pulsos ou feixes contínuos - que têm muitas das mesmas vantagens. Ambas as tecnossinaturas foram propostas há quase 50 anos, e a maior parte do trabalho feito em assinaturas tecnológicas até agora tem procurado por eles. "

Para cada uma dessas assinaturas, portanto, é necessário estabelecer limites superiores, para que os cientistas saibam exatamente o que não procurar. "Quando você procura por algo e não o encontra, você tem que documentar com cuidado exatamente quais sinais você provou que não existem, "disse Wright." Algo como:nenhum sinal mais forte do que algum nível, em algum momento, dentro de alguma faixa de certas estrelas, mais estreito do que alguma largura de banda, dentro de alguma faixa de frequências. "

O relatório então aborda quais são os limites superiores de detecção para cada tecnossignatura e quais métodos e tecnologias atuais existem para pesquisá-los. Para colocar isso em perspectiva, eles citam um estudo de 2005 de Chyba e Hand:

"Astrofísicos ... passaram décadas estudando e procurando por buracos negros antes de acumular evidências convincentes de que eles existem. O mesmo pode ser dito para a pesquisa de supercondutores à temperatura ambiente, decaimento de prótons, violações da relatividade especial, ou, por falar nisso, o bóson de Higgs. De fato, muitas das pesquisas mais importantes e interessantes em astronomia e física estão preocupadas exatamente com o estudo de objetos ou fenômenos cuja existência não foi demonstrada - e isso pode, na verdade, acabou por não existir. Neste sentido, a astrobiologia apenas confronta o que é familiar, mesmo situação comum em muitas de suas ciências irmãs. "

Em outras palavras, o progresso futuro neste campo consistirá em desenvolver maneiras de buscar possíveis tecnossinaturas e determinar de que forma essas assinaturas não podem ser descartadas como fenômenos naturais. Eles começam considerando o extenso trabalho que foi feito no campo da radioastronomia.

No final das contas, apenas uma fonte de rádio astronômica de banda extremamente estreita pode ser considerada de origem artificial, já que as transmissões de rádio de banda larga são uma ocorrência comum em nossa galáxia. Como resultado, Os pesquisadores do SETI conduziram pesquisas que procuraram fontes de ondas contínuas e de rádio de pulso que não podiam ser explicadas por fenômenos naturais.

Um bom exemplo disso é o famoso "WOW". sinal que foi detectado em 15 de agosto, 1977, pelo astrônomo Jerry R. Ehman usando o radiotelescópio Big Ear na Ohio State University. Durante o levantamento da constelação de Sagitário, perto do aglomerado globular M55, o telescópio notou um salto repentino nas transmissões de rádio.

Infelizmente, várias pesquisas de acompanhamento não foram capazes de encontrar quaisquer outras indicações de sinais de rádio desta fonte. Este e outros exemplos caracterizam o trabalho árduo e meticuloso que vem com a pesquisa de tecnossinaturas de ondas de rádio, que se caracterizou por procurar uma agulha no "palheiro cósmico".

Exemplos de instrumentos e métodos de pesquisa existentes incluem o conjunto de telescópios Allen do Instituto SETI, o Observatório de Arecibo, o telescópio Robert C. Byrd Green Bank, o telescópio Parkes, e o Very Large Array (VLA), o projeto SETI @ home e Breakthrough Listen. Mas, dado que o volume de espaço que foi pesquisado para pesquisas de rádio contínuas e pulsadas, os limites superiores atuais das assinaturas de ondas de rádio são bastante fracos.

De forma similar, Os sinais de luz óptica e infravermelha próxima (NIL) também precisam ser comprimidos em termos de frequência e tempo para serem considerados de origem artificial. Aqui, exemplos incluem o instrumento SETI óptico de infravermelho próximo (NIROSETI), o Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System (VERITAS), o Explorador de pesquisa de campo amplo de objetos próximos à Terra (NEOWISE), e o espectrômetro Keck / High Resolution Echelle (HIRES).

Quando se trata de procurar megaestruturas (como esferas de Dyson), os astrônomos se concentram tanto no calor residual das estrelas quanto na diminuição de sua luminosidade (obscurecimentos). No caso do primeiro, pesquisas foram conduzidas procurando por excesso de energia infravermelha proveniente de estrelas próximas. Isso pode ser visto como uma indicação de que a luz das estrelas está sendo capturada por tecnologia (como painéis solares).

Consistente com as leis da termodinâmica, parte dessa energia seria irradiada como calor "residual". No caso deste último, obscurecimentos têm sido estudados usando dados das missões Kepler e K2 para ver se eles poderiam indicar a presença de estruturas em órbita massivas - da mesma forma que foram usados ​​para confirmar trânsitos planetários e a existência de exoplanetas.

De forma similar, pesquisas foram realizadas em outras galáxias usando o Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) e Two Micron All-Sky Survey (2MASS) para procurar sinais de obscurecimento. Outras pesquisas em andamento estão sendo conduzidas com o satélite astronômico infravermelho (IRAS) e as fontes desaparecendo e aparecendo durante um século de observações (VASCO).

O relatório também aborda as tecnossignaturas que podem existir em nosso próprio sistema solar. Aqui, o caso de 'Oumuamua é levantado. De acordo com estudos recentes, é possível que este objeto seja na verdade uma sonda alienígena, e que milhares de tais objetos poderiam existir no sistema solar (alguns dos quais poderiam ser estudados em um futuro próximo).

Houve até tentativas de encontrar evidências de civilizações passadas aqui na Terra por meio de tecnossinaturas químicas e industriais, semelhante a como esses indicadores em um planeta extra-solar podem ser considerados evidências de uma civilização avançada.

Outra possibilidade é a existência de artefatos alienígenas baseados no espaço ou "mensagens engarrafadas". Estes podem assumir a forma de naves espaciais que contêm mensagens semelhantes à "Placa Pioneer" das missões Pioneer 10 e 11, ou o recorde de ouro das missões Voyager 1 e 2.

Em última análise, os limites superiores dessas tecnossignaturas variam, e nenhuma tentativa de encontrar qualquer teve sucesso até agora. Contudo, conforme eles notam, existem oportunidades consideráveis ​​para a futura detecção de tecnossignatura graças ao desenvolvimento de instrumentos de próxima geração, métodos de pesquisa refinados e parcerias lucrativas.

Isso permitirá uma maior sensibilidade ao procurar exemplos de tecnologia de comunicação, bem como sinais de assinaturas químicas e industriais, graças à capacidade de gerar imagens de exoplanetas diretamente.

Os exemplos incluem instrumentos baseados no solo, como o Extremely Large Telescope (ELT), o Large Synoptic Survey Telescope (LSST), e o Telescópio Gigante de Magalhães (GMT). Também existem instrumentos baseados no espaço, incluindo a missão Kepler recém-aposentada (cujos dados ainda estão levando a descobertas valiosas), a missão Gaia, e o Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS).

Projetos baseados no espaço que estão atualmente em desenvolvimento incluem o Telescópio Espacial James Webb (JWST), o Wide Field Infrared Survey Telescope (WFIRST), e missões PLAnetary Trânsitos e Oscilações de Estrelas (PLATO). Estes instrumentos, combinado com software aprimorado e métodos de compartilhamento de dados, espera-se que produzam resultados novos e emocionantes em um futuro não muito distante.

Mas, como Wright resumiu, o que fará a maior diferença é muito tempo e paciência:

"Apesar de ter 50 anos, SETI (ou, se você gostar, pesquisas por tecnossignaturas) está, em muitos aspectos, ainda em sua infância. Não tem havido muita pesquisa em comparação com as pesquisas de outras coisas (matéria escura, buracos negros, vida microbiana, etc.) devido à histórica falta de financiamento; não houve tanto quantitativo, trabalho fundamental sobre quais tecnossinaturas pesquisar. A maior parte do trabalho até agora consistiu em pessoas pensando sobre o trabalho que fariam se tivessem financiamento. Esperançosamente, logo poderemos começar a colocar essas ideias em prática. "

Depois de meio século, a busca por inteligência extraterrestre ainda não encontrou evidências de vida inteligente além do nosso sistema solar - ou seja, a famosa pergunta de Fermi, "Onde está todo mundo?", ainda se mantém. Mas essa é a coisa boa sobre o Paradoxo de Fermi, você só precisa resolver isso uma vez. Tudo que a humanidade precisa é encontrar um único exemplo, e a pergunta igualmente consagrada pelo tempo, "Estamos sozinhos?, "finalmente será respondida.

O relatório final, "NASA e a busca por assinaturas tecnológicas", foi compilado por Jason Wright e Dawn Gelino - professor associado da PSU e do Centro de Exoplanetas e Mundos Habitáveis ​​(CEHW) e pesquisador do Instituto de Ciência de Exoplanetas da NASA (NExScI), respectivamente.