חתימה טכנולוגית
חתימה טכנולוגית או סמן טכנולוגי (Technosignature) הם כל תכונה או אפקט שניתנים למדידה המספקים הוכחות מדעיות לקיום טכנולוגיה בעבר או בהווה.[1] חתימות טכנולוגיות הן אנלוגיות לחתימות ביולוגיות המוכיחות נוכחות של חיים, בין אם אינטליגנטים ובין אם לאו.[1][2] שידורי רדיו ממקור מלאכותי מוכח נכללים בדרך כלל בהגדרה אך יש מעטים המסתייגים מכך.[3]
חשיבות
נושא החתימה טכנולוגית חשוב עד כדי כך שג'יל טרטר הציעה לשנות את השם של החיפוש אחר אינטליגנציה מחוץ לכדור הארץ (SETI) ל-"החיפוש אחר חתימות טכנולוגיות".[1]
פרויקטים אסטרו-הנדסיים
סוגים שונים של חתימה טכנולוגית, כגון דליפת קרינה מהתקני אסטרו-הנדסה (אנ') ענקיים במידתם (אנ') כמו:
- כדורי דייסון
- אקומנופוליס (אנ')
- מנוע כוכבי (מסוג שקדוב)
יהיו ברי זיהוי באמצעות היפר-טלסקופים (אנ') . כמה דוגמאות לחתימות טכנולוגיות מתוארות בספרו של פול דייוויס מ-2010 The Eerie Silence[4], למרות שהמונחים "חתימות טכנולוגיות" ו"סמנים טכנולוגיים" אינם מופיעים בו.
כדור דייסון, שיבנה על ידי יצורים בעלי תבונה השוכנים בסמיכות לכוכב דמוי שמש, יגרום לעלייה בהיקף הקרינה האינפרא-אדומה באור של כוכב כזה שתוכל להוות חתימה טכנולוגית של ציוויליזציה חוצנית. זאת הסיבה שבגללה בחר פרימן דייסון את הכותרת "חיפוש אחר מקורות מלאכותיים של קרינה אינפרה אדומה מכוכבים" למאמרו משנת 1960 בנושא.[5] פרויקט סט"י אימץ הנחות אלו בחיפושיו אחר ספקטרום מסוג "אינפרה אדום כבד" בכוכבים דמויי שמש. מאז 2005, מעבדת פרמילאב ערכה סקר מתמשך עבור ספקטרומים (ספקטרה) כאלה, תוך ניתוח נתונים מהלוויין האסטרונומי האינפרה-אדום.[6] [7]
זיהוי אחד ממקורות האינפרה-אדום הרבים בחלל ככדור דייסון ידרוש טכניקות משופרות להבחנה בין כדור דייסון למקורות טבעיים.[8] מעבדת פרמילאב גילתה 17 מועמדים "דו-משמעיים", מתוכם ארבעה כונו "משעשעים אך עדיין מפוקפקים".[9] חיפושים אחרים גם הגיעו לכמה מועמדים שנותרו ללא אישוש.[6] באוקטובר 2012, האסטרונום ג'ופריי מרסי (אנ'), אחד מחלוצי החיפוש אחר כוכבי לכת חוץ-שמשיים, החל לסרוק נתונים של טלסקופ קפלר כדי לזהות סימנים אפשריים של כדורי דייסון.[10]
מסלולים כבידתיים ופעילות כוכבים
מנועים כוכביים מסוג שקדוב ישמשו בידי ציוויליזציות מתקדמות בעלות אמצעי לשינוי את המסלול הכבידתי של כוכבים. סיבות אפשריות לשינוי כזה הן מניעת סכנות שונות לחיים כמו עננים מולקולריים קרים או פגיעות שביט. אחת השיטות לגילוי פלנטות מחוץ למערכת השמש היא שיטת המעבר הפוטומטרית (אנ'), דהיינו אם אנו צופים בירידה מחזורית קטנה בבהירות של כוכב (כמו כתם קטן שנע על פני הכוכב) ניתן להסיק אולי על קיום כוכב לכת שבמעברו חוצה את קו הראיה שלנו אל כוכב האם של אותה פלנטה[11]. באופן דומה ניתן יהיה לגלות מנועי שקדוב אך בניגוד לכוכבי לכת, הם יראו כאילו הכתם נעצר בפתאומיות על פני השטח של כוכב האם במקום לחצות אותו לחלוטין. בכך ייחשף המקור הטכנולוגי של התופעה.[12]
עדויות לכריית אסטרואידים ממוקדת מחוץ למערכת השמש, עשויות גם הן לחשוף אינטליגנציה מחוץ לכדור הארץ (ETI) (אנ').[13] החוקרים דייוויד מ. קיפינג ואלכס טיצ'י טוענים שתרבויות מתקדמות יכולות ”להסוות את נוכחותן, או לשדר אותה בכוונה, באמצעות פליטת לייזר מבוקרת”.[14] מאפיינים אחרים המוצעים כחתימות טכנולוגיות פוטנציאליות כוללים מחזורי מסלול מוזרים כגון סידור כוכבי לכת בתבניות של מספרים ראשוניים.[15] [16] [17] שינויים מסוימים בפעילות העטרה של כוכבים והכרומוספרה שלהם ניתנים אף הם לזיהוי כחתימות טכנולוגיות.[18] תרבויות מחוץ לכדור הארץ עשויות להשתמש בכוכבי לכת תועים לתחבורה בין- כוכבית בעזרת מספר חתימות טכנולוגיות אפשריות.[19]
רשתות תקשורת
ערך מורחב – פרויקט סט"י
קיים מחקר המצביע על כך שאם חוצנים (ETs) קיימים, ייתכן שהם בנו רשתות תקשורת ויש להם חלליות לא-מאוישות במערכת השמש שהתקשורת שלהן ניתנת לזיהוי.[20] מחקרים של ג'ון גרץ מצביעים על כך שגישושיות יכולות לעבור בקרבת מערכת שמש לצורך גישוש על מנת לגלות מערכות שמש בהתהוות. לעומתן גישושיות קבועות במערכת שמש יכולות להשתמש בסימנים ותנאים כמו זיהוי חתימות ביולוגיות כדי לגלות היווצרות חיים או חתימה טכנולוגית לזיהוי חיים תבוניים במערכת שמש. בשני המקרים האלה הגישושיות צריכות להתקשר לבסיס הבית שלהם כדי לדווח על כך וזו ההזדמנות לזהות את השידור שלהן כחתימה טכנולוגית.[21] כך גם אפשר לאתר גשושיות חוצניות במערכת השמש שלנו.[22] [23] לפי גרץ החיפוש אחר אותות בין-כוכביים מכוונות[24] עשוי להיות חסר תועלת[25] משום זה רשתות בין-כוכביות שנוצרות על ידי חוצנים אינטליגנטיים מבוססות בסבירות גבוהה על צמתי תקשורת במרחקים קצרים משנת אור בין כוכבים שכנים. רשת כזאת תכיל אולי גם פולסרים כמשואות[26] או צמתים שהאלומות שלהם מאופננות במנגנונים שניתן לאתר אותם.[27] יתרה מזאת, יש מחקר המצביע על כך שחיפושי פרויקט SETI קודמים לא היו מזהים משואות אלקטרומגנטיות חסכוניות של חוצנים המשתמשים במשאבי אנרגיה מוגבלים.[28]
ניתוח פלנטרי
חום ואור מלאכותיים
.jpg)
פעילות אנושית רבה נצפית מהחלל באמצעות אורות מלאכותיים שמקורם בערים, תעשיות ורשתות תחבורה על כדור הארץ. לכן אסטרונומים שונים, כולל אבי לייב מהמרכז האסטרופיזיקה בהרווארד-סמית'סוניאן (אנ') ואדווין ל. טרנר מאוניברסיטת פרינסטון העלו הצעה שבדומה לכך אפשר לזהות אורות מלאכותיים בכוכבי לכת שמחוץ למערכת השמש שלנו. גישה כזו מניחה שאנרגיית הקרינה (אנ') שציוויליזציה כזאת מייצרת בדרך כזאת תהיה מרוכזת יחסית ולכן ניתנת לזיהוי אותה בקלות.[29] [30]
בנוסף יש להבחין בין אור וחום מלאכותיים שיתגלו בכוכב לכת לבין אור וחום ממקורות טבעיים כדי להסיק סופית את קיומם של חיים תבוניים שם.[3] לדוגמה, ניסוי ה"שיש השחור של נאס"א משנת 2012"[31] הראה שמקורות אור וחום יציבים משמעותיים על פני כדור הארץ, כמו שריפות כרוניות במערב אוסטרליה, מקורם באזורים לא מיושבים המתרחשות באופן טבעי.[32] הטלסקופ הסורק באולטרה סגול ואינפרה אדום (אנ') שהקוֹנספּט שלו מפותח ב-NASA יהיה מסוגל לזהות אורות עיר היפותטית בעוצמה פי 12 מאלו של על כדור הארץ ב- פרוקסימה קנטאורי b (כוכב הלכת הקרוב ביותר למערכת השמש) תוך 300 שעות.[33]
ניתוח אטמוספירי
ניתוח של אטמוספירות פלנטריות, כפי שנעשה כבר בגופים שונים במערכת השמש ובאופן ראשוני במספר כוכבי לכת מחוץ למערכת השמש שלנו מסוג צדק חם, יוכל לגלות כימיקלים המיוצרים על ידי תרבויות טכנולוגיות.[35][36] לדוגמה, פליטות אטמוספיריות משימוש בטכנולוגיה אנושית על פני כדור הארץ הכוללות חנקן דו-חמצני ופחמן כלורופלואורי (אנ') ניתנות לזיהוי מהחלל.[37] זיהום אוויר מלאכותי עשוי אפוא להיות בר זיהוי בכוכבי לכת מחוץ למערכת השמש באמצעות "SETI אטמוספירי" בעזרת טכנולוגיה טלסקופית הקרובה לזו של המאה ה-21.[38] [39] [40] חתימות טכנולוגיות כאלה יכולות להיות לאו-דווקא של כימיקל ספציפי אחד אלא גם של תערובת כימיקלים המצויים באטמוספירות.[41] גם כאן קיימת אפשרות של זיהוי שגוי; לדוגמה, באטמוספירה של טיטאן (אנ') יש חתימות ברות זיהוי של כימיקלים מורכבים הדומים למזהמים תעשייתיים על פני כדור הארץ ולמרות זאת אינם תוצר לוואי של הציוויליזציה.[42] כמה מדעני SETI העלו אפשרות חיפוש אחר אטמוספירות מלאכותיות שנוצרו בהארצה (הנדסה פלנטרית) כדי לייצר סביבות ראויות להתיישבות חוצנים.[36]
חפצים מלאכותיים חוץ ארציים
- ערך מורחב – עב"מולוגיה
חלליות
חלליות בין-כוכביות (אנ') יכולות להיות ברות זיהוי ממרחק של מאות עד אלפי שנות אור באמצעות צורות שונות של קרינה, כגון הפוטונים הנפלטים מטיל אנטי-חומר (אנ')(סוג מוצע של טיל המשתמש באנטי-חומר כמקור הכוח שלו) או קרינת ציקלוטרון (אנ') מאינטראקציה של המפרש המגנטי שלו עם המדיום הבין-כוכבי. ניתן יהיה להבחין בקלות בין אות שכזה לבין אות טבעי ובכך לבסס היטב את קיומם של חיים תבוניים מחוץ לכדור הארץ, אם יתגלה אות כזה. בנוסף, גשושיות ברייסוול (אנ') קטנות בתוך מערכת השמש שלנו יכולות להיות מזוהות באמצעות סריקות אופטיות או רדיו.[43][44] חלליות משתכפלות (אנ') או רשתות התקשורת שלהן יהיו ניתנות לזיהוי פוטנציאלית בתוך מערכת השמש שלנו או במערכות כוכבים סמוכות, [45] אם הן נעות שם.[46] טכנולוגיות כאלה או העקבות שלהן יכולות להיות מצויות במסלול כדור הארץ, על הירח או על כדור הארץ עצמו.
לוויינים
טכנולוגיה פחות מתקדמת, וקרובה יותר לרמה הטכנולוגית הנוכחית של האנושות, היא טכנולוגית חגורות קלארק של כוכבי לכת חוץ שמשיים [א]
[47] שהועלתה על ידי האסטרופיזיקאי הקטור סוקאס-נבארו ממכון האסטרופיזיקה של האיים הקנריים. החגורה ההיפותטית הזו מורכבת על ידי כל הלוויינים המלאכותיים במסלולים גאוסטציונרי/גיאוסינכרוניים (אנ') סביב כוכב לכת חוץ שמשי[א]. מסימולציות מוקדמות נראה שחגורת צפופה מאוד של לוויינים כאלה, שיצירתה דורשת ציוויליזציה מתקדמת יותר משלנו אך במעט, תהיה ברת זיהוי בטכנולוגיה קיימת של עקומות האור מכוכבי לכת במעבר[ב]. ניתוח נוסף מאוחר יותר הטיל ספק בתוצאה זו, וסייג שחגורות כאלה ברות לזיהוי בטכנולוגיה של משימות החלל הנוכחיות והקרובות יהיו נדירות מאוד.
כוכבי לכת מחוץ למערכת השמש
מתקנים בעלי אלבדו נמוך או גבוה כמו פאנלים סולאריים ניתנים אולי לזיהוי, אם כי הבחנה בין מגה-מבנים מלאכותיים לבין סביבות טבעיות בעלות אלבדו גבוה או נמוך, כגון כיפות קרח בהירות, עשויה להיות קשה.[24]
פרויקטים מדעיים המחפשים חתימות טכנולוגיות
.png)
אחד הניסיונות הראשונים לחיפוש כדורי דייסון נעשה על ידי ויאצ'סלב סליש מהמכון הרוסי לחקר החלל במוסקבה בשנת 1985 באמצעות נתונים מהלוויין האסטרונומי האינפרא אדום (IRAS).[48]
החיפוש אחר חתימות טכנולוגיות משנת 2001, כלל ניתוח של נתונים ממצפה קרני גמא קומפטון לאיתור עקבות של אנטי-חומר לא העלה דבר.[49]
בשנת 2005, מעבדת פרמילאב נערך סקר מתמשך עבור ספקטרה באינפרא-אדום על ידי ניתוח נתונים מ-IRAS.[50] באותו סקר נמצא שזיהוי אחד ממקורות האינפרא-אדום הרבים ככדור דייסון ידרוש טכניקות משופרות להבחנה בינו למקורות טבעיים של קרינה שכזאת.[51][9]
במאמר משנת 2005, לוק ארנולד העלה הצעה לאמצעי לזיהוי אובייקטים בגודל פלנטרי מהחתימה הייחודית של עקומת אור המעבר[ב] שלהם. הוא הראה שחתימה טכנולוגית כזו היא בהישג ידן של משימות חלל שמטרתן לזהות כוכבי לכת חוץ-שימשיים בשיטת המעבר[ב], וכך גם בפרויקטים של קורות או קפלר באותה תקופה.[52] עקרון גילוי זה נשאר ישים למשימות עתידיות של כוכבי לכת חיצוניים.[53] [54] [55]
בשנת 2012, שלישיית אסטרונומים בראשות ג'ייסון רייט החלה בחיפוש של שנתיים אחר כדורי דייסון, בסיוע מענקים מקרן ג'ון טמפלטון[56].
בשנת 2013, ג'וף מרסי קיבל מימון לשימוש בנתונים מטלסקופ קפלר לחיפוש אחר כדורי דייסון ותקשורת בין כוכבית באמצעות לייזרים[57], ולוסיאן וולקוביץ' (אנ') קיבלה מימון לזיהוי חתימות מלאכותיות בפוטומטריות של כוכבים (מדידה של עוצמת אור נראה כפי שהיא נקלטת בעין אנושית).[58]
החל משנת 2016, האסטרונום ז'אן-לוק מרגו מ- UCLA חיפש חתימות טכנולוגיות עם טלסקופי רדיו גדולים.[59]
כוכבים נעלמים
בשנת 2016, ביאטריז וילארואל יחד עם אחרים היציעו שכוכבים נעלמים הם חתימה טכנולוגית מתקבלת על הדעת.
במאמר זה, אנו מציעים להחליף את החיפוש אחר אפשריחתימות של אסטרו -הנדסת בחיפוש אחר אפקטים הבלתי אפשריים (אוכמעט בלתי אפשריים) ביחס לאסטרופיזיקה קונבנציונלית.לפי החוק השלישי של ארתור סי קלארק (אנ'), 'לא ניתן להבחין בין טכנולוגיה מתקדמת מספיק לבין קסם.' דוגמאות להשפעות היפותטיות כאלה כוללות גלקסיה המשנה במהירות ובעוצמה את ההסחה לאדום שלה או גודלה לכאורה במהלך כמה שנים, או גלקסיה, שנראתה בעבר על השמיים, ולפתע נעלמה לגמרי לגמרי ממיקומה. כמו כן, כוכב בגלקסיית שביל החלב שנעלם לחלוטין ללא סופרנובה נלווית יכול להיות מעניין באותה מידה ולהעיד על קיומה של ציוויליזציה מחוץ לכדור הארץ מתקדמת עם רצון להסתיר את הכוכב שלה מאויב. עם זאת, זה יכול גם להצביע על פיזיקה לא ידועה או אקזוטית, כמו כוכבים הנעלמים לתוך חורי תולעת.
— Villarroel, Beatriz; Imaz, Inigo; Bergstedt, Josefine (6 בספטמבר 2016)."Villarroel, Beatriz; Imaz, Inigo; Bergstedt, Josefine (6 בספטמבר 2016). "Our sky now and then: searches for lost stars and impossible effects as probes of advanced extraterrestrial civilizations". The Astronomical Journal. 152 (3): 76. arXiv:1606.08992. Bibcode:2016AJ....152...76V. doi:10.3847/0004-6256/152/3/76.{{cite journal}}: (עזרה)". The Astronomical Journal. 152 (3): 76
[60] לפיכך בוצע פרויקט פיילוט לחיפוש אחר כוכבים נעלמים, ונמצא מועמד אחד לא בטוח ולכן דרושות בדיקות נוספות עם טלסקופים חזקים יותר.[60] בשנת 2019, פרויקט "מקורות נעלמים ומופיעים במהלך מאה שנות תצפיות (פרויקט VASCO)" [61] החל בחיפושים כלליים יותר אחר כוכבים נעלמים ומופיעים, ותופעות אסטרופיזיות משתנות (אנ').[60] בשנת 2020, פרויקט VASCO החל במיזם של מדע האזרחי, שמטרתו בדיקה באמצעות תמונות של אלפים רבים של אובייקטים שמימיים מועמדים.[62] מיזם זה מתבצע בשיתוף פעולה הדוק עם בתי ספר ועמותות חובבים בעיקר במדינות אפריקה.[63] פרויקט VASCO כולו כונה "חיפוש הכללי ביותר של אובייקטים מלאכותיים עד כה".[64] בשנת 2021, החוקרת הראשית של VASCO ביאטריז וילארואל קיבלה פרס לוריאל-אונסקו בשוודיה בשם הפרויקט.[65] ביוני 2021, הפרויקט פרסם את הגילוי של תשעה מקורות אור שלכאורה מופיעים ונעלמים בו-זמנית מלוחות ארכיון של צילומי שמיים שצולמו ב-1950.[66] הצוות של וילארואל מצא גם שלושה כוכבים בגודל אסטרונומי (אנ') 16 שהופיעו ונעלמו מלוחות צילום שנחשפו פעמיים תוך שעה ב-19 ביולי 1952.[67]
ארגון פרויקטים חדשים
ביוני 2020, נאס"א זכתה במענק הראשון הספציפי עבור SETI מזה שלושה עשורים. המענק הזה מממן את החיפוש הראשון ב-SETI אחר חתימות טכנולוגיות מתרבויות חוצניות מתקדמות מלבד גלי רדיו, כולל יצירה ואכלוס של ספריית חתימות טכנולוגיות מקוונת.[68] [69][70] סקירה מדעית משנת 2021 שהופקה על ידי הסדנה המקוונת בחסות נאס"א TechnoClimes 2020 סיווגה מושגי משימה אופטימליים אפשריים לחיפוש חתימות טכנולוגיות. היא סיווגה חתימות על סמך הקריטריונים הבאים:
- המרחק של האנושות ליכולת לפתח את הטכנולוגיה הנדרשת לחתימה - השוואה של עקבות טכנולוגיה אנושית עכשווית
- שיטות זיהוי נלוות
- תרומת שיטות הזיהוי לאסטרונומיה אחרת שאינה עוסקת בתחום גילוי תרבויות חוצניות.
המחקר מסיק בין היתר שקיים רציונל חזק לארגון משימות חיפוש של אובייקטים מלאכותיים, כולל גשושיות, בתוך מערכת השמש.[71]
בשנת 2021, אסטרונומים הגדירו סדרת "בדיקות אימות לאותות של חתימות טכנולוגיות צרות-פס" על אותות פוטנציאליים לשלילת מקור אנושי. זאת לאחר שהגיעו למסקנה שייתכן שהמועמד לחתימה טכנולוגית BLC1 (אנ') שנקלט ב-29 באפריל 2019 בפרויקט פריצת דרך בהאזנה (אנ')(Breakthrough Listen). האות הגיע מכוון פרוקסימה קנטאורי. האות הזה הסתבר כהפרעה בתדר רדיו מקומי.[72]
קבוצת חוקרים של פרויקט "פריצת דרך בהאזנה", טענה במאמר שהקמת מצפה רדיו SETI בצד הירח שמרוחק מכדור הארץ יוכל להצליח יותר ממצפים כאלה על כדור הארץ, מכיוון שיהיו מבודדים מהפרעות הרדיו שמקורם בשידורים אנושיים.[73] [74] בשנת 2022, מדענים סיפקו סקירה כללית של היכולות של משימות חלל ומצפי כוכבים נוכחיים, מהזמן האחרון, מהעבר, המתוכננים והמוצעים לזיהוי חתימות טכנולוגיות שונות של חוצנים.[75] [76]
השלכות של גילוי
סטיבן ג'יי דיק (אנ') אמר שאין עקרונות להתמודדות עם גילויי SETI. לזיהוי של חתימות טכנולוגיות עשויות להיות השלכות אתיות, כגון העברת מידע קשור לאתיקת חלל[77]. המתייחס גם לאתיקה של מכונות. יתרה מכך, לסוגים שונים של מידע על חתימות טכנולוגיות שזוהו והפצתן או פיזורן יהיו השלכות שונות שעשויות להיות תלויות גם בזמן ובהקשר.
ראו גם
לקריאה נוספת
- Laser Seti
- Quiet and loud aliens - מושג באסטרוביולוגיה
- UFO Report (U.S. Intelligence)
- Participants, NASA Technosignatures Workshop (28 בינואר 2019). NASA and the Search for Technosignatures: A Report from the NASA Technosignatures Workshop. arXiv:1812.08681v2.
{{cite conference}}: (עזרה) - Kardashev scale - מדד לאבולוציה של ציוויליזציה
- Why we should search for alien artifacts | Beatriz Villarroel | TEDxZurich
- Earth at Night 2012
