سلام زمینی!

بشقاب ۳۰۵ متری و گیرنده‌ی عظیم تلسکوپ رادیویی آرسیبو در جنگل‌های استوایی پورتوریکو (منبع)

«آیا ما تنها هستیم؟» این سؤالی است که از سالیان پیش، ذهن دانشمندان را مشغول کرده است. برای این سؤال پاسخ قطعی یافت نشده؛ اما فرضیات و نظریه‌های گوناگونی ارائه شده است که بخشی از این پرسش را پاسخ می‌دهند. در واقع پاسخ این سؤال به دو اصل مهم بستگی دارد:

ابتدا شناخت بشر از حیات و انواع آن که حیات فرازمینی را نیز در ‌بر می‌گیرد و دوم فن‌آوری (تکنولوژی) و کاربرد آن در یافتن و برقراری ارتباط با انواع حیات به‌ویژه حیات ماورای زمین. به طور قطع نقش فن‌آوری در زندگی همه‌ی ما انسان‌ها و آسان کردن آن، آشکار و به اثبات رسیده است؛ اما فن‌آوری فراتر از کاربرد عادی آن در زندگی روزمره کاربردهای خاصی از جمله در جستجو برای یافتن حیات فرازمینی دارد.

در این زمینه، بشر کارهای مهمی طراحی، اجرا و توسعه داده است که مهم‌ترین آن پروژه‌ی «ستی» (SETI) یا «جستجوی هوشمندان فرازمینی» (Search for Extra Terrestrial Intelligence) است. سِتی به طور ساده، طرح جستجوی هوشمندان فرازمینی توسط گوش دادن به امواج رادیویی احتمالی رسیده از آن‌ها تعریف می‌شود.

با فن‌آوری امروز، سفر به منظومه‌های سیاره‌ای دیگر برای کشف سیارات زمین‌مانند و حیات و هوشمندان احتمالی ساکن در آن‌ها، فقط در حیطه‌ی داستان‌های علمی - تخیلی ممکن است. راه دیگر ارتباط با هوشمندان فرازمینی کهکشان، فرستادن پیام‌هایی برای آن‌هاست؛ اما برای دریافت پیام و واکنش احتمالی آن‌ها باید بسیار صبور باشیم.

تصویر ماهواره‌ای از تلسکوپ رادیویی ۳۰۵ متری آرسیبو در جنگل‌های استوایی کشور پورتریکو که بزرگ‌ترین تک‌تلسکوپ رادیویی حال حاضر محسوب می‌شود (عکس: هادی ناصری)

برای مثال در فضاپیماهای «وویجر» و «پایونیر» که به دوردست‌های منظومه‌ی شمسی سفر کرده و مدتی است که مرز سیاره‌ای منظومه را پشت سر گذاشته‌اند، لوح‌ها و اسنادی الکترونیکی دال بر وجود انسان در منظومه‌ی شمسی قرار داده شده است؛ اما ده‌ها هزار سال طول می‌کشد تا این فضاپیماها از کنار نزدیک‌ترین ستاره‌های همسایه‌ی خورشید عبور کنند.

پیام‌هایی نیز که به صورت امواج راداری از تلسکوپ رادیویی عظیم آرسیبو (Arecibo) که در سال ۱۹۷۴ به سوی یکی از خوشه‌های کروی (خوشه‌ی ستاره‌ای M13 که ۲۵ هزار سال نوری از زمین فاصله دارد و دارای تجمع فراوانی از ستارگان است) فرستاده شد، چند هزار سال طول خواهد کشید تا به آن برسد و مشخص نیست که پیام دریافت خواهد شد و یا حیاتی وجود دارد که قادر به دریافت پیام و پاسخ به آن باشد یا خیر.

از این رو تنها کار معقول‌تری که باقی می‌ماند، «گوش دادن» به آسمان است. اگر صدها تمدن فرازمینی در کهکشان وجود داشته باشند، باید قادر به دریافت امواجی که آن‌ها خواسته یا ناخواسته به سوی زمین می‌فرستند، باشیم.

جستجوی علائم هوشمندانه‌ی فرازمینی، هم‌زمان با اختراع رادیو آغاز شد. «مارکونی» و «تسلر» پیشروان عصر رادیو، نخستین افرادی بودند که به جستجوی علائم رادیویی موجودات فرازمینی پرداختند. در اواخر قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم فکر کردند که توانسته‌اند چنین علایمی را ردیابی کنند؛ اما پس از چندی مشخص شد که آنان غرش رعد و برق‌های دوردست را شنیده‌اند.

آرایه تلسکوپ‌های آلن پس از تکمیل ۳۵۰ تلسکوپ رادیویی، هر کدام به قطر شش متر خواهد داشت (منبع)

در اواخر دهه‌ی ۵۰ و اوایل دهه‌ی ۶۰ میلادی دانشمندان توانستند بخش مایکروویو (امواج با طول موج بلند) طیف امواج الکترومغناطیسی را به عنوان بهترین گزینه برای جستجوی علایم ارسالی هدف‌دار تشخیص دهند و این چنین جستجوی هوشمندان فرازمینی دچار تحول شد.

چهار دهه‌ی پیش در سال ۱۹۶۰ «فرانک دریک» (Frank Drake) با یک تلسکوپ رادیویی ۲۵ متری در «گرین‌بنک» (Green Bank) واقع در ویرجینیای غربی، به امواج رسیده از دو ستاره‌ی «اپسیلون - نهر» و «تاو - قیطس» گوش داد. این دو ستاره‌ی خورشیدمانند در فاصله‌ی حدود ۱۰ سال نوری از ما و همسایگان خورشید به شمار می‌روند. طی چند دهه‌ی اخیر این دو ستاره همواره مورد توجه اخترشناسانی بوده که به دنبال منظومه‌های فراخورشیدی و هوشمندان فرازمینی بوده‌اند. دریک، فرکانس گیرنده‌ی بشقاب را در ۱۴۲۰ مگاهرتز تنظیم کرد که معادل طول موج ۲۱ سانتی‌متر است. فقط ابرهای عظیم هیدروژن خنثی در این طول موج خاص و بلند تابش می‌کنند.

فرانک دریک (Frank Drake) کسی که اولین برنامه‌ی استراق سمع ستاره‌ای را انجام داد، به همراه تلسکوپ رادیویی ۲۵ متری گرین‌بنک در ویرجینیای غربی (منبع)

از آن‌جایی که عنصر هیدروژن فراوان‌ترین عنصر کیهان است، امکان دارد هوشمندان فرازمینی نیز طول موج پیام‌های خود را بر طول موج تابش هیدروژن خنثی که نمادی از عصاره‌ی کیهان است، انتخاب کرده باشند. از سوی دیگر، این بخش طیف تابش‌های الکترومغناطیسی، چندان شلوغ نیست و تشخیص موج غیرطبیعی فرازمینی‌ها از امواج طبیعی کیهانی ساده‌تر است. علاوه بر‌این فرازمینی‌ها نیز احتمالآ امواج رادیویی را نافذترین امواج برای گذر از غبار و همچنین جو سیاره‌ای دارای حیات همچون زمین می‌دانند.

فرانک دریک در برنامه‌ی چند هفته‌ای استراق سمع ستارگان خود ملقب به «اُزما» (Ozma) که اولین برنامه‌ی استراق سمع ستاره‌ای بود، موفق به شنیدن امواج هوشمندان فرازمینی نشد؛ اما کار او «طرح سِتی» را پایه‌گذاری کرد.

پروژه‌ی ستی در دوازدهم اکتبر ۱۹۹۲ و در پانصدمین سالگرد روز بزرگداشت کریستف کلمب، به طور رسمی کلید خورد. در اوایل سال ۱۹۹۴ کنگره ی آمریکا، ناسا (NASA) را که طی ۲۲ سال صرف وقت و سرمایه، سازمان ستی را طراحی و گسترش داده بود، مجبور کرد تا هر گونه همکاری همچون کمک اقتصادی و فن‌آورانه (تکنولوژیکی) به آن را قطع نماید. با قطع این کمک‌ها، مؤسسه‌ی ستی با حمایت و کمک دانشگاه‌ها، مراکز علمی - تحقیقاتی، سازمان‌ها و اشخاص به موفقیت‌ها و پیشرفت‌های کنونی خود رسیده است.

«آیا ما تنهاییم؟» بشریت چه زمانی به پاسخ این پرسش خود خواهد رسید؟ (منبع)

طرح ستی بیشتر از تلسکوپ‌های رادیویی و تعدادی تلسکوپ نوری استفاده می‌کند. تلسکوپ‌های نوری بدین دلیل به طرح ستی پیوستند که احتمال می‌رود هوشمندان فرازمینی از پرتوهای بسیار پرانرژی و باریک لیزر برای فرستادن پیام استفاده کنند؛ بنابراین به اینگونه تلسکوپ‌ها نیاز داریم.

آرایه تلسکوپ‌های آلن (ATA) بشقاب ۳۰۵ متری رادیو تلسکوپ آرسیبو (Arecibo) واقع در جنگل‌های استوایی کشور پورتوریکو، آرایه‌ی بسیار بزرگ (VLA) تلسکوپ رادیویی نانسِی (Nancy) در فرانسه و چند تلسکوپ رادیویی بزرگ در استرالیا به کمک این پروژه آمده بودند که در حال حاضر طرح فقط با کمک مجموعه تلسکوپ‌های آلن و تلسکوپ آرسیبو به کار خود ادامه می‌دهد.

آرایه تلسکوپ‌های آلن (Allen Telescope Array) که فاز اول آن مهرماه امسال آغاز به کار کرد و یکی از دو مرکز دریافت داده‌ای اختصاصی برای طرح محسوب می‌شود، هم‌اکنون با ۴۲ عدد تلسکوپ رادیویی مشغول به کار است و هنگام تکمیل طرح، ۳۵۰ عدد بشقاب رادیویی هر کدام به قطر ۶ متر و در کل به شعاع یک کیلومتر را خواهد داشت. نام این مرکز که نزدیک رودخانه‌ی هت (Het) واقع در ۴۰۰ کیلومتری شمال شرق سانفرنسیسکو و محل ساختمان مرکزی ستی در ایالت کالیفرنیا قرار دارد، از نام مؤسس شرکت مایکروسافت پل آلن (Paul Allen) شخصی که کمک بسیاری به این پروژه کرد، گرفته شده است. آرایه تلسکوپی آلن قرار است آسمان را در طول موج یک الی ۱۰ گیگاهرتز زیر نظر داشته باشد. این ناحیه رادیویی اساساً خالی از هر گونه نویز دیگر منابع رادیویی است.

سیگنال «!WOW» از مشهورترین اشتباهات دانشمندان. اخترشناس دانشگاه اوهایو پس از دیدن این سیگنال آن‌چنان شگفت‌زده شد که کنار آن نوشت «!WOW» (منبع)

تلسکوپ رادیویی آرسیبو (Arecibo) بخشی از اطلاعات طرح ستی را فراهم می‌آورد. این بشقاب ۳۰۵ متری درون دره‌ای جنگلی و کاملاً ساکن است؛ اما گیرنده‌ی آن جابجا می‌شود تا بشقاب بتواند وسعت بیشتری از آسمان را تحت پوشش قرار دهد. در طرح ستی، گیرنده‌ی تلسکوپ پیوسته جابه‌جا شده و آسمان را جاروب می‌کند تا شاید میان هزاران موج دریافتی، ردّی از موج ناشناخته را بیابد.

آرایه بسیار بزرگ (Very Large Array) نیز بخشی از وقت خود را در اختیار طرح ستی قرار می‌داد. این آرایه با شکل Y شامل ۲۷ بشقاب ۲۵ متری است که روی ریل حرکت می‌کنند و می‌توانند در دورترین فاصله از هم، توان تفکیک بشقابی به شعاع ۲۱ کیلومتر را داشته باشند. این مجموعه‌ی عظیم در نیومکزیکو واقع است.

تا کنون طرح ستی با وجود بهره‌گیری از تلسکوپ‌های بزرگ در سراسر جهان، هنوز هیچ سیگنال قطعی را نیافته است. این موضوع، مخالفان طرح را در جامعه‌ی علمی بیشتر کرده است. چندین علامت نادرست تا حال حاضر ره‌گیری شده‌اند که برخی از شاخص‌ترین آن‌ها عبارتند از: پیام اپسیلون - نهر، مردان سبز کوچک ۱ و ۲، پیام CTE ۱۰۲ و مهم‌ترین آن‌ها سیگنال «!WOW»

در شهریورماه ۱۳۵۶(اوت ۱۹۷۷) تلسکوپ رادیویی دانشگاه اوهایو آمریکا علائم عجیبی دریافت کرد. اخترشناسی که علائم بیرون آمده از چاپگر را می‌دید، چنان شگفت زده شد که روی آن بزرگ نوشت «!WOW» پس از آن این سیگنال با نام «!WOW» شناخته شد. متأسفانه تمام تلاش‌ها برای شناخت ماهیت و ردیابی منشأ این موج در فضا بی‌نتیجه مانده است.

نرم‌افزار ستی در خانه با نشان دادن فرکانس‌ها و عملیات پردازش آن‌ها به عنوان یک محافظ صفحه‌ی نمایش عمل می‌کند (منبع)

با تمامی این امکانات و فن‌آوری امروزی، قرن‌ها طول می‌کشد که فقط یک درصد کهکشان راه شیری به طور کامل برای کشف علائم فرازمینی‌ها کاوش شود. ستی با این فن‌آوری عظیم امروزی با دو چالش اساسی روبه‌روست. مورد اول «پنجره‌ی ستی» یا «SETI Window» و مورد دوم پردازش اطلاعات (Information Analyzing) است.

«پنجره‌ی ستی» یا همان فرکانس‌هایی که می‌توان از طریق آن‌ها پیام‌های رادیویی فرازمینی‌ها را گوش داد، دارای صد میلیارد کانال بین یک و ۱۰ گیگاهرتز و هر یک دارای عرض یک‌دهم هرتز است. بررسی این خیل عظیم کانال با ابزارها و فن‌آوری امروز کاری بس دشوار و تا حدی ناممکن است.

فرانک دریک کار استراق سمع ستاره‌ای خود را با گیرنده‌ای یک‌کاناله انجام داد. شایان ذکر است که در حال حاضر پیشرفته‌ترین گیرنده‌ها به طور هم‌زمان می‌توانند هزار کانال را تحت پوشش قرار دهند که با رقم صد میلیارد قابل مقایسه نیست.

پردازش اطلاعات رسیده از رادیو تلسکوپ‌ها، حتی با ابررایانه‌ی موجود در ساختمان مرکزی ستی چنان وقت‌گیر است که از حدود یک دهه‌ی پیش، ستی به فکر تقسیم کار خود با دوستداران کشف هوشمندان فرازمینی افتاد. این طرح «ستی در خانه» یا «SETI @ Home» نام گرفته است.

آرایه تلسکوپ‌های بسیار بزرگ (VLA) واقع در نیومکزیکو و به شکل Y در دورترین فاصله از هم توان تفکیک بشقابی به شعاع ۲۱ کیلومتر را داراست (منبع)

در این طرح کاربران از طریق سایت طرح «ستی در خانه» وابسته به دانشگاه برکلی، نرم‌افزار کم‌حجمی را دریافت و روی رایانه‌ی خود نصب می‌کنند. پس از نصب و اولین اتصال به اینترنت، نرم‌افزار بسته‌ی اطلاعاتی کوچکی را از مرکز داده‌ها دریافت و شروع به پردازش می‌کند. این نرم‌افزار به گونه‌ای طراحی شده است که همانند یک محافظ صفحه‌ی نمایشگر (Screen Saver) عمل می‌کند و در اوقات بیکاری رایانه، به عمل پردازش دست می‌‌زند. همچنین می‌توان اوقاتی که برنامه‌ی سبکی در حال اجراست، به این نرم‌افزار نیز اجازه‌ی پردازش اطلاعات داد.

پس از ۱۰ الی ۱۵ ساعت پردازش (بسته به نوع و مکان فرکانس دریافتی) بسته‌ی داده‌ای پردازش شده با اتصال کاربر به اینترنت، به مرکز داده‌ها فرستاده و در آن‌جا کنار دیگر بسته‌ها برای پردازش نهایی قرار می‌گیرد. حسن این روش در این است که در آن واحد، میلیون‌ها نفر در سراسر جهان کاری را انجام می‌دهند که یک ابررایانه‌ی قدرتمند هم قادر به انجام آن نیست.

نسخه‌های قدیمی‌تر این نرم‌افزار فقط این طرح را پوشش می‌دادند؛ در حالی که در نسخه‌های جدید که «Bonic Software» نام دارد، علاوه بر پروژه‌ی «ستی در خانه» طرح‌های دیگری چون بررسی تغییرات آب و هوایی، زیست‌شناسی مولکولی، یافتن ستارگان تپنده‌ی بسیار سریع (تپ‌اخترها) یافتن سیاهچاله‌ها و فیزیک انرژی بالا را در بر می‌گیرد.

تلسکوپ‌های رادیویی «آرایه‌ی بسیار بزرگ» بر روی ریل قرار دارند تا امکان جابه‌جایی و تعمیر آن‌ها فراهم شود (منبع)

از ویژگی‌های این نرم‌افزار می‌توان به پردازش امواج با پهنای باند بسیار کم، ذخیره‌سازی اطلاعات بر روی رایانه‌های شخصی، استفاده از تعداد بیشتری سرور (Server) برای دریافت و ارسال اطلاعات و ارسال بسته‌ی داده‌ای بر مبنای توان رایانه‌ی مورد نظر اشاره کرد.

این طرح، بزرگ‌ترین پروژه‌ی عملیات پردازش کامپیوتری تاریخ بشر قلمداد شده است. بیش از پنج میلیون کاربر از سراسر دنیا در این طرح شرکت دارند. از زمان آغاز طرح در هفدهم ماه مِی ۱۹۹۹، پروژه کاری برابر با دو میلیون سال پردازش انبوه را انجام داده است. بیش از یک و نیم میلیون رایانه تا تاریخ شانزدهم اکتبر ۲۰۰۷ در این پروژه شرکت کرده‌اند.

برای دریافت نرم‌افزار می‌توانید به این نشانی‌ها مراجعه کنید:
۱- سایت «ستی در خانه»
۲- سایت «بونیک»

منابع:
۱- هوش فرازمینی، ژان هایدمان، ترجمه‌ی مجید مهدی‌زاده، انتشارات آستان قدس رضوی
۲- مجله‌ی نجوم، شماره‌ی ۱۴۱، ویژه نامه‌ی حیات، سال چهاردهم، آذرماه ۱۳۸۳
۳- مجله‌ی نجوم، شماره‌ی ۱۴۸، سال چهاردهم، تیرماه ۱۳۸۴
۴- ویژه‌نامه‌ی کاشف، روزنامه‌ی جام جم، شماره‌های ۶۹ و ۹۸
۵- سایت مجله‌ی نجوم