Ученые считают, что инопланетные зонды уже скрываются в нашей Солнечной системе

Фото из открытых источников

В 1949 году знаменитый математик и физик Джон фон Нейман выступил с серией лекций в Иллинойсском университете, где он представил концепцию «универсального конструктора».

Теория была более подробно изложена в книге 1966 года «Теория самовоспроизводящихся автоматов», которая представляет собой собрание трудов фон Неймана, составленное и дополненное его коллегой после его смерти.

В последующие годы ученые, участвовавшие в проекте поиска внеземного разума (SETI), рассматривали вопрос о том, как развитые цивилизации могли бы использовать самовоспроизводящиеся зонды для исследования галактики.

Как показали многочисленные теоретические исследования, самовоспроизводящиеся зонды (запущенные с одной планеты) могут размножиться и исследовать всю галактику в течение нескольких эпох.

Согласно новому исследованию профессора Алекса Эллери из Карлтонского университета, эти зонды, возможно, уже посещали Солнечную систему, а некоторые из них могут работать там прямо сейчас. Это исследование доступно в виде препринта на arXiv.

Как он рекомендует в своей статье, будущие исследования SETI должны быть направлены на выявление контрольных техносигнатур, которые будут оставлять эти зонды.

Алекс Эллери — профессор инженерного дела в Центре исследований саморепликации (CESER) и на кафедре машиностроения и аэрокосмической техники Карлтонского университета.

В прошлом Эллери изучал концепцию зондов фон Неймана и их потенциал как жизнеспособного метода межзвездного исследования развитыми цивилизациями, а также последствия этого для SETI.

В своей последней статье он вновь рассматривает обоснование необходимости таких зондов, их влияние на парадокс Ферми и то, как потребности в ресурсах будут определять их поведение, создавая при этом заметные техносигнатуры.

Будучи исследователем CESER, Эллери хорошо разбирается в концепции зондов фон Неймана и технологических инновациях, которые будут использованы при их создании.

В предыдущем исследовании Эллери подробно описал, как 3D-печать, саморепликация и робототехника позволят людям создавать зонды фон Неймана раньше, чем ожидалось.

Он также провел детальное исследование того, как инженеры-люди могли бы наложить ограничения на количество самовоспроизведений каждого зонда, тем самым гарантируя, что они не выйдут из-под контроля (согласно гипотезе берсерка).

В этих и других работах Эллери также утверждает, что исследователям SETI следует в первую очередь сосредоточиться на поиске зондов фон Неймана и техносигнатур, которые они могут оставить, а не на традиционной практике поиска признаков радиопередач в ночном небе.

Он указал, что в ходе этих поисков Солнечную систему следует рассматривать как хорошую отправную точку, что перекликается с аналогичными рекомендациями, высказанными профессором Грегори Л. Мэтлоффом в его статье «Зонды фон Неймана: рациональное определение времени межзвездных перелетов».

«Солнечная система огромна и по большей части неисследована, а зонды могут быть очень маленькими. Зонды могут быть повсюду: в кратерах на Луне или скрываться в поясе астероидов и поясе Койпера. Только в поясе Койпера находится 100 миллионов объектов, и мы исследовали только два, один из которых имел весьма аномальную форму», - сказал он.

Аналогичным образом, Эллери рассматривает, как исследователи SETI и будущие исследователи могли бы искать свидетельства присутствия внеземных зондов посредством целенаправленного поиска. Первым шагом, по его мнению, является рассмотрение обоснования отправки самовоспроизводящихся зондов.

Как он указал в своей статье, наиболее очевидной причиной участия вида в межзвездных исследованиях является выживание.

Это может быть вызвано желанием жить за пределами фазы главной последовательности своей звезды, угрозой уничтожения от рук более развитой цивилизации или страхом того, что технический прогресс в конечном итоге поставит под угрозу существование ее создателей.

Как пояснил Эллери, во всех случаях самовоспроизводящиеся зонды представляют собой наиболее эффективные и правдоподобные средства обеспечения выживания развитой цивилизации. «Зонды инопланетян будут руководствоваться соображениями выживания в местной среде, будь то период существования звезды главной последовательности, тектоническая активность и т. д., а также военной разведкой для оценки угроз и союзов», - сказал он. «Хотя многих из нас движет [стремление] к знаниям (к которым относится и военная разведка), наука сама по себе не является движущей силой. Как и исследовательский инстинкт — обычно в основе исследований лежат жадность или желание побега. Колумб хотел найти путь к богатствам Китая, но на пути стояла Америка».

Более того, он продолжает демонстрировать, что такие зонды не будут подвержены тем же ограничениям, которые существуют в отношении биологических организмов.

Это справедливо и в отношении движения, поскольку усовершенствованные зонды смогут выдерживать ускорение свыше 9,8 м 2 (сила земного тяготения) и не будут нуждаться в экзотических методах движения.

Кроме того, межзвёздным зондам не потребуются припасы, биорегенеративные системы жизнеобеспечения и не придётся беспокоиться об утилизации отходов. Все необходимые материалы можно будет собирать по пути.

Это будет включать в себя добычу ресурсов из звездных систем (таких как пояса астероидов и/или более мелких каменисто-металлических тел) или из объектов, обнаруженных в межзвездной среде, включая астероиды, кометы и блуждающие планеты.

Это стремление к исследованиям и оценке угроз в сочетании с потребностью в ресурсах приведет к предсказуемому поведению, которое может помочь в поиске межзвездных зондов.

Исходя из вопроса о мотивах, Эллери приходит к выводу, что деятельность межзвездных самовоспроизводящихся зондов будет следовать базовой схеме, которую можно разбить на шесть вероятных этапов.

Во-первых, они нацелились бы на вездесущие астероиды и луны в определенной системе, поскольку там есть легкодоступное сырье, необходимое для универсального строительства.

Во-вторых, из этих материалов они построят исследовательские зонды для всестороннего обследования внесолнечной системы на предмет наличия ресурсов и пригодной для жизни среды.

В-третьих, они выберут и обезопасят богатые ресурсами места для создания баз для операций по саморепликации. В-четвёртых, они начнут создавать новые копии самих себя, включая зонды-разведчики и дозорные устройства.

Пятый шаг будет заключаться в долгосрочном и детальном исследовании внесолнечной системы с использованием тех же зондов.

Шестой и последний этап предполагает выполнение зондами конкретных заданий, в число которых может входить строительство цилиндров О'Нейла для будущих поселенцев, при этом (как мы надеемся) не вторгаясь на потенциально пригодные для жизни планеты.

Другая возможная, хотя и весьма спорная, задача — заселение планет простыми или более сложными организмами (также известная как направленная панспермия). Основываясь на таком распределении активности, самовоспроизводящиеся зонды будут создавать техносигнатуры, которые можно будет искать в будущих исследованиях.

Помимо возвращения на Луну к концу этого десятилетия и отправки пилотируемых исследовательских миссий на Марс в следующем, существуют многочисленные планы по коммерциализации низкой околоземной орбиты (НОО), окололунного пространства и за его пределами.

Есть надежда, что эти усилия будут способствовать «Великой миграции» в космос, что, возможно, приведет к появлению поселений на других телах и «островов в космосе» (вроде цилиндра О'Нила и торий Стэнфорда).

Как объяснил Эллери, для того чтобы исследование человеком Солнечной системы переросло в коммерческую индустриализацию, мы должны знать, где найти ресурсы, необходимые для осуществления этого перехода.

Во-первых, Эллери рассматривал астероидные ресурсы, которые, вероятно, столь же обильны в экзопланетных системах, как и в нашей. Помимо принципа Коперника, гласящего, что Земля и наша Солнечная система являются типичными объектами, существуют также существенные доказательства в поддержку этой идеи.

Сюда входят исследования досолнечных межпланетных пылевых частиц, в которых, как было обнаружено, содержатся нитриды металлов, карбиды, оксиды, силикаты и железоникелевые сплавы — строительные блоки планет, планетезималей и астероидов.

Более того, внесолнечные планетезимали, аккрецирующие на белые карлики в радиусе 650 световых лет (200 парсек) от Земли, в основном состояли из кислорода, магния, кремния и железа с меньшими концентрациями летучих веществ, таких как углерод, сера и азот, — аналогично астероидам и лунам в нашей Солнечной системе.

Помимо астероидов, самовоспроизводящиеся зонды, вероятно, будут притягиваться Луной и подобными каменистыми телами из-за их состава (кремний, никель-железо и другие металлы), что частично обусловлено столкновениями с астероидами, которые происходили на протяжении нескольких миллиардов лет.

В конечном итоге Эллери пришел к выводу, что астероидную переработку будет трудно отличить от естественных процессов и что Луна станет идеальной базой для самовоспроизводящихся зондов, где можно будет сосредоточить их производственные операции.

Более того, он предполагает, что ядерные реакторы, вероятно, будут обеспечивать эти процессы, поскольку они являются высокоэффективным источником энергии с практически неограниченной плотностью энергии. Это могут быть модели Magnox — тип газоохлаждаемого реактора, использующего природный уран, графит и углекислый газ в качестве теплоносителя.

Он пришел к выводу, что их можно было построить с использованием лунных ресурсов, и что реакторы оставили бы следы изотопных отношений тория-232, неодиния-144 и/или бария-137.

«Мы также предполагаем, что в ходе упреждающей экономической торговли ресурсами самовоспроизводящийся зонд мог оставить артефакты, погребенные вместе с астероидными ресурсами на Луне», — написал он. «Такие дары можно будет обнаружить и получить доступ только после достижения определённого уровня технологического развития». 

Всё это делает Луну идеальным местом для начала поиска возможных признаков соответствующих техносигнатур.

Эти поиски могли бы воспользоваться планами НАСА и других космических агентств по созданию «устойчивой программы исследования и освоения Луны». 

«Думаю, на Луне будут обнаружены измеримые техносигнатуры – необычные соотношения изотопов урана или тория на поверхности и подземные магнитные аномалии. Если мы начнём заселять Луну, мы будем искать полезные ресурсы, в частности, никель, кобальт и вольфрам, которые попадают в лунные недра вместе с астероидами», - подытожил он. «Думаю, если нас посетили, то среди этих астероидных металлов может быть спрятан дар в обмен на добычу наших ресурсов. Этим даром может быть универсальная строительная машина, которая пригодится как в ближайшее время, так и в будущем любой цивилизации, заселяющей Солнечную систему перед межзвёздными путешествиями».

Прогнозируется, что в ближайшем будущем исследование человеком Солнечной системы уступит место коммерческому развитию и созданию постоянных форпостов в космосе, а также на других планетах и небесных телах.

Прежде чем обосноваться за пределами Земли и низкой околоземной орбиты, возможно, нам стоит задуматься о поиске чего-то большего, чем просто ресурсов и строительных площадок. Целенаправленный поиск техносигнатур может открыть нечто гораздо большее, например, доказательства того, что человечество не одиноко во Вселенной.

Аналогичным образом, Солнечная система в значительной степени упускалась из виду, когда речь заходила о работах SETI в целом и о поиске техносигнатур в частности.