Внеземные цивилизации и гипотеза самоуничтожения. Часть 11
Возможные наблюдения телескопов не очень далёкого будущего
— Часть 1 — Часть 2 — Часть 3 — Часть 4 — Часть 5 — Часть 6 — Часть 7 — Часть 8 — Часть 9 — Часть 10 —
В предыдущей части было сказано о возможности появления крупных интерферометрических орбитальных телескопов за счёт развития робототехники, появления более совершенных материалов, а также удешевления выхода на орбиту путём применения электромагнитных ускорителей или создания космического лифта, и было отмечено, что, вероятно, в значительной степени они будут применяться для поиска полезных ископаемых на других планетах солнечной системы.
Рассмотрим, какие сопутствующие наблюдения могут обнаружить следы исчезнувших инопланетных цивилизаций. При наблюдении с орбиты исключается влияние атмосферных искажений, а поскольку даже современные фотодетекторы могут улавливать совсем небольшое количество квантов электромагнитного излучения, для оценки достижимой разрешающей способности можно использовать дифракционный предел напрямую. При итоговой площади зеркала, превышающей длину волны в два раза, разрешающая способность составит угол равностороннего треугольника, т. е. 60°, а при большем размере зеркала она будет линейно увеличиваться.
Видимый свет соответствует диапазону от 380 до 780 нм, соответственно, для зеркала в 1 км угловое разрешение составит около 140 мкс. С расстояния в один парсек оно позволит различать объекты в деталях примерно до 41 тыс. км, а с расстояния 100 а. е. позволит различать детали до 20 км. Например, на Плутоне в момент перигелия были б различимы детали примерно 5,9 км, а снимок всего Плутона мог б иметь детали при размере в 16 мегапикселей.
Для надёжной идентификации искусственного происхождения внепланетных объектов можно приблизительно считать достаточным различие деталей размером от 10 до 100 метров с учётом наблюдения в других длинах волн, спектрометрических и поляризационных измерений. При этом интерферометрическая конструкция размером до 1000 км в околоземном пространстве не будет иметь сложностей, связанных с градиентом гравитации, а появление космического лифта может сделать несложной доставку информации на физическом носителе с орбиты в околоземном пространстве. В итоге объекты искусственного происхождения, побывавшие даже в поясе Койпера, могут быть надёжно идентифицированы, а для внутренней части облака Оорта может быть немало данных для схожих выводов.
Разумеется, облако Оорта даже полностью является крайне не значительной частью даже нашей галактики, так что если уже прекратившие своё существование инопланетные цивилизации никогда не вели масштабной деятельности в нашей галактике, то вероятность попадания созданных ими артефактов в солнечную систему является чрезвычайно низкой. Но при наличии соответствующих инструментов наблюдения небесные тела естественного происхождения наверняка будут исследоваться, в первую очередь, скорее всего, с целью обнаружения ценных природных ресурсов, и в соответствующий перечень наверняка войдут и межзвёздные астероиды. В итоге наберутся статистические данные по типичным межзвёздным астероидам, и можно будет с гораздо большей точностью определять, насколько астероид вроде Оумуамуа имеет признаки искусственного происхождения.
В этом случае требуемое для идентификации объектов искусственного происхождения угловое разрешение может быть уменьшено на 2-3 порядка, что может позволить обнаруживать их при интерферометрической базе до 1000 км на расстоянии иногда до одного парсека. Только в очень редких случаях, если оставленные исчезнувшими цивилизациями искусственные объекты имеют большое количество нехарактерных для естественного происхождения веществ, которые сохранили свою структуру за прошедшее с момента их создания длительное время, искусственное происхождение может быть в этом случае идентифицировано с большего расстояния.
Стоит заметить, что известные в настоящее время факты не позволяют однозначно сделать вывод, какие именно вещества могут указывать на искусственное происхождение, например, невозможно точно определить, может ли в межзвёздных астероидах естественного происхождения присутствовать металлический водород. Но будущие наблюдения с более совершенными технологиями смогут добавить гораздо больше фактов на эту тему.
В этом смысле показателен пример звезды Табби, когда транзитный поиск экзопланет при современном уровне технологий выдаёт совершенно не понятный результат при наличии большого количества пыли на орбите звезды. Для прояснения выводов из исходных наблюдательных данных потребовалось осуществить ряд дополнительных наблюдений в других диапазонах длин электромагнитных волн.
Но именно технические ограничения действующих телескопов и сложности, связанные с оперативным согласованием их наблюдений, не позволили получить требуемый результат быстро. Одним из препятствий оказалась невозможность полностью хранить исходные данные достаточно продолжительного периода наблюдений, другими словами, это количество данных слишком велико для современных накопителей. Вероятно, новые возможности будут достигнуты на основе модифицируемости молекулярных структур на каком-то более мелкомасштабном уровне, чем достижимый для хранения электрического заряда или намагниченности. Схожий принцип применялся в оптических носителях информации, но считывание с поверхности накладывало большие ограничения по сравнению с использованием всего объёма вещества для хранения электрического заряда.
И, конечно, в этих случаях имеет большое значение функциональность орбитальных телескопов, поскольку для наземного наблюдения кроме оптического и радиодиапазона доступны лишь небольшие участки инфракрасного и ультрафиолетового диапазонов. Для большей части ультрафиолетового диапазона земной воздух не является прозрачным, а для значительной части инфракрасного диапазона шумовое излучение будет неизбежным, например, облака имеют высокую яркость в значительной части инфракрасного диапазона.
Пример звезды Табби показывает и другое ограничение современных возможностей наблюдения, возможно лишь догадываться о происхождении большого количества пыли на орбите звезды, время существования которой является вполне достаточным для формирования планет и астероидов. Во-первых, нет возможности определить распределение этой пыли по орбите и точный состав, во-вторых, нет возможности определить точное количество и орбиты планет.
Например, если эта пыль образована столкновением планеты и астероидов, нет возможности определить, на какой именно орбите они находились прежде, и как их расположение соотносится с оставшимися планетами. Даже без учёта влияния пыли современные телескопы не смогли б в окрестностях звезды Табби заметить звезду, светимость которой отличается в меньшую сторону более, чем в 1000 раз, а это будет соответствовать массе примерно в 20% от массы солнца. В итоге, возможно лишь предполагать, что столкновение планет вызвано смещением их орбит гравитацией такого красного карлика, не говоря уж о том, что это мог быть коричневый карлик или странствующая планета.
Наблюдения будущего, включая обнаружения экзоастероидов и экзокомет, смогут рассказать гораздо больше о разнообразии существующих планетных систем. В следующей части речь пойдёт о возможных признаках небесных тел за пределами солнечной системы, которые могут указывать на следы деятельности исчезнувших инопланетных цивилизаций.
