Вчені NASA розповіли, чому ми можемо не помітити техносигнатури сонячних панелей

Дослідники з′ясували, що однією з причин, чому важко виявити розвинуті позаземні цивілізації, якщо вони існують, є те, що їхні енергетичні потреби можуть бути відносно скромними.

Про це розповідають в Національному управлінні з аеронавтики та дослідження космічного простору (NASA), передають OstanniPodii.com.

Для тих, хто вивчає потенціал життя за межами Землі, одним з давніх питань є спроба визначити ймовірність існування мікробного життя порівняно зі складним життям і цивілізацією, настільки розвиненою, що ми можемо помітити її ознаки, так звані техносигнатури, звідси, з дому. Вивчення відповідей на такі питання може допомогти сформулювати пропозиції щодо нових телескопів або місій, щоб підкреслити найбільш ймовірні місця та способи пошуку життя.

Нещодавня стаття, опублікована в Astrophysical Journal, постулює, що якщо розвинені позаземні цивілізації існують, то однією з причин, чому їх може бути важко виявити за допомогою телескопів з нашої точки спостереження, є те, що їхні енергетичні потреби можуть бути відносно скромними. Якщо їхня культура, технології та чисельність населення не потребують величезної кількості енергії, їм не потрібно будувати величезні споруди для збору зоряної енергії, які можна було б виявити за допомогою наявних або запропонованих телескопів. Такими спорудами, виходячи з нашого земного досвіду, можуть бути масиви сонячних панелей, що покривають значну частину поверхні їхньої планети, або орбітальні мегаструктури для використання більшої частини енергії їхньої материнської зірки -- і те, і інше ми зможемо побачити з нашої Сонячної системи.

"Ми з′ясували, що навіть якщо наше нинішнє населення, яке становить близько 8 мільярдів, стабілізується на рівні 30 мільярдів з високим рівнем життя, і ми будемо використовувати тільки сонячну енергію для живлення, ми все одно будемо використовувати набагато менше енергії, ніж забезпечує все сонячне світло, що освітлює нашу планету", - сказав провідний автор дослідження Раві Коппарапу з Центру космічних польотів NASA ім. Годдарда.

Дослідження має значення для парадокса Фермі, постульованого фізиком Енріко Фермі, який ставить питання: оскільки наша галактика давня й велика, а міжзоряні подорожі складні, але все ж можливі, тоді чому інопланетна цивілізація досі не поширилася по всій галактиці?

"Це означає, що цивілізації можуть не відчувати потреби поширюватися по всій галактиці, тому що вони можуть досягти сталого рівня населення та використання енергії, навіть якщо вони обирають дуже високий рівень життя", - каже Коппарапу. "Вони можуть розширюватися в межах власної зоряної системи або навіть у сусідніх зоряних системах, але цивілізації, що охоплює всю галактику, можуть не існувати".

Крім того, наш власний технологічний досвід, можливо, ще не дозволяє передбачити, що можуть зробити більш розвинені цивілізації.

"Великомасштабні структури збору зоряної енергії можуть бути особливо застарілими, якщо врахувати технологічний прогрес", - додає Вінсент Кофман, співавтор дослідження з Центру Годдарда й Американського університету. "Безумовно, суспільство, яке може розміщувати величезні структури в космосі, матиме доступ до ядерного синтезу або інших космічних методів виробництва енергії".

Дослідники використовували комп′ютерні моделі та супутникові дані NASA, щоб симулювати планету, подібну до Землі, з різним рівнем її покриття кремнієвими сонячними панелями. Потім команда змоделювала вдосконалений телескоп, подібний до запропонованої NASA Обсерваторії населених світів (комічний телескоп, призначений для виявлення ознак життя на екзопланетах), щоб побачити, чи зможе він виявити сонячні панелі на планеті на відстані близько 30 світлових років, яка знаходиться відносно недалеко від нас в галактиці, яка простягається на понад 100 000 світлових років.

Вони з′ясували, що для виявлення сигнатур від сонячних панелей, які покривають близько 23% площі суші на схожій на Землю екзопланеті, знадобиться кілька сотень годин спостережень за допомогою такого типу телескопа. Однак, для існування 30 мільярдів людей з високим рівнем життя потрібно лише близько 8,9% покриття сонячними панелями.

Позаземні цивілізації з розвиненими технологіями можна виявити за їхніми техносигнатурами -- спостережуваними проявами позаземних технологій, які можна виявити або вирахувати за допомогою астрономічних пошуків. Десятиліттями вчені використовували радіотелескопи для пошуку потенційних позаземних радіопередач. Нещодавно астрономи запропонували використовувати телескоп Обсерваторію населених світів для пошуку інших видів техносигнатур, таких як хімічні "відбитки пальців" в атмосфері екзопланет або специфічні характеристики у світлі, відбитому екзопланетою, які можуть свідчити про наявність величезних масивів з кремнієвих сонячних панелей.

Нове дослідження припускає, що інопланетяни будували б сонячні панелі саме з кремнію, оскільки він відносно поширений порівняно з іншими елементами, що використовуються в сонячній енергетиці, такими як германій, галій або миш′як. Крім того, кремній добре перетворює світло, випромінюване зорями, подібними до Сонця, в електрику, а його видобуток і виробництво сонячних батарей є економічно вигідним.

Дослідники також припускають, що гіпотетична позаземна цивілізація покладається виключно на сонячну енергію. Однак, якщо використовувати інші джерела енергії, такі як ядерний синтез, це зменшить кремнієву техносигнатуру, що зробить цивілізацію ще складнішою для виявлення. Дослідження також припускає, що населення цивілізації стабілізується в певний момент. Якщо цього з якихось причин не станеться, можливо, вони будуть змушені розширювати свої володіння в глибокий космос. Нарешті, неможливо знати, чи не використовує розвинена цивілізація щось, чого ми ще не уявляємо, що вимагає величезної кількості енергії.