突破聆听计划为期10年,于年7月启动,总部位于加州大学伯克利分校。正如我在那的同事J.埃米利奥?恩里克斯(J.EmilioEnriquez)所说,突破聆听是地外文明搜索计划里的“阿波罗计划”。
突破聆听计划是投资者尤里?米尔纳(YuriMilner)和他的妻子朱莉娅(Julia)创立的系列突破计划的第一项计划。这一系列计划是一组调查宇宙起源、宇宙范围和宇宙生命本源的规划。除了突破聆听计划之外,还有突破信息(Message)计划,探索是否以及如何与外星生命进行交流;突破摄星(Starshot)计划,设计一款微型探测器,用地面激光器将其发送到半人马座阿尔法星;突破观察(Watch)计划,寻找其他恒星周围的类地行星。还有一些处于早期开发阶段的计划,将探索金星以及土星的卫星土卫二,寻找生命迹象。突破聆听计划从3台望远镜开始。两台是射电望远镜,分别为米长的罗伯特?C.伯德绿岸望远镜,位于西弗吉尼亚州绿岸,以及64米长的帕克斯望远镜,位于澳大利亚新南威尔士(我是帕克斯望远镜的项目科学家)。另外一台是光学望远镜,即位于加州利克天文台的自动行星搜寻者望远镜。我们用这些望远镜观测数百万颗恒星和星系,寻找意想不到的信号,并用强大的数据处理器以非常高的分辨率梳理收集到的数据。年,突破聆听计划还将开始在南非使用MeerKAT射电望远镜阵列。年7月开工建设的MeerKAT射电望远镜是一个由64个抛物面碟形天线组成的阵列,每个天线的直径为13.5米。MeerKAT射电望远镜位于卡鲁沙漠深处,这是一个受联邦政府保护的无线电静默区,其他传输在此受到限制。更棒的是,使用其他3台望远镜时,我们需要与其他研究共享时间,而使用MeerKAT射电望远镜时,我们突破聆听计划的数据记录器可以全天候“聆听”天线数据。在过去几年里,突破聆听计划还与全球其他几个天文台进行了合作。我们正在寻找的异常信号属于一个被称为“技术签名”的宽泛范畴。技术签名是指太阳系以外某个地方,现在存在或过去曾经存在的技术迹象,包括有意和无意的无线电信号,但也可能包括大气中大量的人造微粒等。例如,地球大气中有大量的氢氟碳化合物,它们曾被用作制冷剂,后来科学家意识到它们会破坏臭氧层。突破聆听计划并不是在寻找任何类似人造微粒的东西,而是在寻找有意的通信信号,比如“我们在这里!”这样的信息,以及无意的信号,比如波多黎各阿雷西博天文台多年来在发出的信号。年11月,阿雷西博望远镜的天线因电缆断裂而损坏。在此之前,阿雷西博是一台装有4个无线电发射器的望远镜,其中最强大的一个有效发射功率为22太瓦,频率为兆赫(类似Wi-Fi)。望远镜利用这些发射器反射小行星物体的信号进行测量。阿雷西博发出的人造信号进入星际空间,将成为我们人类存在的一个明显迹象,尽管这不是有意的通信信号。事实上,阿雷西博的信号非常密集和强大,如果半个银河系的另一端也有一台类似阿雷西博的射电望远镜,那么也可以接收到它发出的信号。寻找技术签名扩大了我们的搜索范围,而不仅仅是局限于探测有意通信。相比之下,德雷克将他的搜索范围限制在被称为“21厘米谱线”的1.42千兆赫左右的窄波段。他选择这些频率是因为1.42千兆赫是宇宙中最丰富的气体——原子氢——自发辐射光子的频率。德雷克假设,一个文明社会会选择这个频率进行有意的信号传输,因为任何天文学家都会注意这个与星系氢有关的频率。
德雷克的推理是有道理的。但如果不在更广泛的电磁频谱范围内进行全面搜索,就无法判断那里是不是没有任何信号。例如,“奥兹玛计划”就完全没有注意到一个类似阿雷西博的兆赫信号。地基射电望远镜无法扫描整个电磁频谱。因为地球大气层阻挡了高频和低频的大部分带宽。伽马射线、X射线和紫外线天文学都需要天基望远镜。而10兆赫~千兆赫的频率范围被称为“地球微波窗口”,这个频段容易穿过地球大气层到达地基望远镜。突破聆听计划重点
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