關(guān)于地外文明，德國天文學(xué)家基彭哈恩計(jì)算認(rèn)為，僅銀河系就有100萬顆可以使生命進(jìn)化到高階段的行星。但另一方面，繁星的基數(shù)實(shí)在太大，如果僅僅動(dòng)用望遠(yuǎn)鏡在幾十光年的距離內(nèi)苦海撈針，就實(shí)在不能抱怨難覓其蹤。
近日，一批天文學(xué)家聚集在美國，認(rèn)為應(yīng)修改地外行星宜居性的定義，以便有效地探索地外生命。
雖然意見不一，科學(xué)家搜索地外文明的工作從未停止。畢竟，我們已從最早的完全沒能力查驗(yàn)，發(fā)展到現(xiàn)在可以依靠不斷更迭的技術(shù)去實(shí)踐自己的野心與夢(mèng)想。
打點(diǎn)行囊，主動(dòng)出擊
“突破攝星”計(jì)劃始于2016年4月，由著名科學(xué)家霍金與俄羅斯億萬富翁、互聯(lián)網(wǎng)投資人米爾納聯(lián)合啟動(dòng)。其設(shè)想是利用傳統(tǒng)火箭發(fā)射母體太空船，將數(shù)千個(gè)配備太陽帆的納米飛船帶往地球高空軌道，高能激光將在數(shù)分鐘內(nèi)將飛船加速到20％的光速，驅(qū)動(dòng)其飛向目標(biāo)。
該計(jì)劃公布后引起工程和技術(shù)上的廣泛質(zhì)疑，但過往的經(jīng)驗(yàn)，并不都足以作為未來的借鑒。太空探索所涉及的維度和問題，也遠(yuǎn)非地球上的坐而論道能夠解決。至少項(xiàng)目發(fā)起者迄今仍堅(jiān)信納米飛船可行，并極其敏銳地為計(jì)劃選擇著目標(biāo)。
2016年，舉世矚目的比鄰星b出現(xiàn)——該類地行星距太陽系僅4光年多，理論上允許液態(tài)水存在。隨后，“攝星”任務(wù)顧問委員會(huì)主席表示，這為他們的任務(wù)提供了一個(gè)再明顯不過的目標(biāo)?！皵z星”計(jì)劃已選定這顆星，屆時(shí)裝備了攝像頭和顏色濾鏡的飛行器將拍攝并分析這顆行星是否帶有綠色和藍(lán)色——分別意味著存在生命跡象和海洋，或遍布棕色——暗示其除了巖石外一無所有。
到了今年4月，美國國家航空航天局宣布“卡西尼”號(hào)探測(cè)器的巔峰發(fā)現(xiàn)：土衛(wèi)二已確認(rèn)擁有水、有機(jī)物以及能量來源，證實(shí)“幾乎具備生命所需的所有條件”，土衛(wèi)二也因此成為天文學(xué)界的熱門星球。而一手建立起“攝星”計(jì)劃的尤里·米爾納又迅速將目光瞄準(zhǔn)土衛(wèi)二——他將設(shè)計(jì)一項(xiàng)低成本的土衛(wèi)二項(xiàng)目并盡快推出，更透徹仔細(xì)地觀察“揭露”該星球上所有的秘密，包括其是否存在地外生命。
廣泛采集，重點(diǎn)分析
目前活躍在大眾視野里的，除了“突破攝星”計(jì)劃，還有著名的“搜尋地外文明”項(xiàng)目（SETI）。
SETI項(xiàng)目包括70多名科學(xué)家，機(jī)構(gòu)成立的宗旨就是探索宇宙并發(fā)現(xiàn)其他星球上的智慧生命。其通過一系列程序的運(yùn)行，利用射電和光學(xué)望遠(yuǎn)鏡尋找地外文明，具體做法是依靠電腦從宇宙的各種“雜音”中進(jìn)行提取，找到來自銀河系其他文明的射電信號(hào)。為此，SETI的研究人員需要完成對(duì)上百萬個(gè)行星系統(tǒng)的解讀。
但多年以來，他們相當(dāng)于是在一片寬頻帶宇宙射電噪音的“大?！崩铮噲D撈一根窄頻帶無線信號(hào)的“針”。2014年，SETI研究團(tuán)隊(duì)聲稱他們僅僅完成了不到1%的工作。不過，現(xiàn)階段飛速發(fā)展的超級(jí)計(jì)算機(jī)可以在接下來的20年時(shí)間內(nèi)完成對(duì)這些海量數(shù)據(jù)的排查。他們也發(fā)展出使用世界范圍內(nèi)的望遠(yuǎn)鏡陣列來尋找信號(hào)的辦法，從而可以對(duì)我們附近星群進(jìn)行大頻率范圍搜索，尋找地外生命。
由于SETI致力于分析所采集的射電信號(hào)，那么他們主要依賴的工具，就是計(jì)算機(jī)以及包括阿雷西博射電望遠(yuǎn)鏡在內(nèi)的各大射電天文設(shè)備。
射電望遠(yuǎn)鏡無疑是尋找系外行星尤其是類地行星的利器。它靈敏度高，還可以通過探測(cè)星際分子、搜索可能的星際通訊信號(hào)，尋找到地外文明的幾率也會(huì)隨之提高。
那么，為什么在搜索地外文明時(shí)，要選擇在射電波段？
其實(shí)，宇宙中各式各樣的天體會(huì)在不同波段發(fā)出輻射，全電磁波段包括伽馬射線、X射線、紫外線、可見光、紅外線、微波、射電波等等。而宇宙中絕大部分物質(zhì)是氫，要想理解有關(guān)宇宙中的大多數(shù)秘密——暗物質(zhì)分布、星系演化、大尺度結(jié)構(gòu)甚至地外生命，就必須對(duì)氫特別是中性氫的輻射有足夠精細(xì)的觀測(cè)。中性氫的輻射波長為21厘米，屬于射電天文觀測(cè)的頻段，因此，包括地外文明搜索等很多天文科學(xué)目標(biāo)都會(huì)以射電波段為重點(diǎn)。
需要技術(shù)，也需要想象力
不過，SETI官網(wǎng)今年7月宣布，他們開始啟用另外一種方法——利用激光來搜尋目標(biāo)，并將在全球各地建造觀測(cè)臺(tái)，以實(shí)現(xiàn)持續(xù)觀測(cè)整個(gè)天空的目的。
研究人員表示，在過去漫長的60年時(shí)間里，人類通常都是利用射電信號(hào)尋找地外文明的跡象，而實(shí)際上，這并不是尋找地外生命的唯一媒介。激光其實(shí)也可以在恒星之間發(fā)送信息。現(xiàn)在這個(gè)項(xiàng)目已經(jīng)試驗(yàn)了兩年，是時(shí)候邁向一個(gè)全新階段了。
現(xiàn)在，SETI機(jī)構(gòu)最新提出了“激光SETI”計(jì)劃。這是一種利用激光搜尋地外生命的方式——建立一系列專門用于持續(xù)掃描整個(gè)天空的定制攝像機(jī)觀測(cè)臺(tái)，借此搜尋來自智能生命的短暫激光信號(hào)。為此，他們已經(jīng)在Indiegogo網(wǎng)站籌集資金。
其實(shí)，在發(fā)現(xiàn)地外文明的手法上，除了“主動(dòng)出擊”，還有一個(gè)方法叫做被動(dòng)接收。
與主動(dòng)搜索相比，被動(dòng)接收的做法有些古怪，因?yàn)樗那疤崾牵簣?jiān)信外星智慧生物存在，并坐等信號(hào)自己來。
2015年5月，俄羅斯天文學(xué)家稱“俄羅斯科學(xué)院射電望遠(yuǎn)鏡-600”探測(cè)到的波長為2.7厘米、波束水平寬度大約20角秒、垂直高度大約2角分的無線電信號(hào)，來自于武仙星座內(nèi)HD164595恒星系，距地球大約95光年，這意味著那里很可能存在外星文明。然而，次年8月底，美國科學(xué)家動(dòng)用艾倫射電望遠(yuǎn)鏡陣列，連續(xù)數(shù)天搜尋相關(guān)信號(hào)，卻沒有得到令人滿意的結(jié)果——這一信號(hào)被無情地否定。
向俄羅斯天文學(xué)家“潑涼水”的，正是SETI項(xiàng)目。而據(jù)此前消息，看似很理智的SETI團(tuán)隊(duì)，也在富有想象力地做多種嘗試，包括給無線電編碼并試圖發(fā)送到太陽系外。不過這一做法究竟是聰慧還是愚蠢？似乎沒有答案比知曉結(jié)果更令人安心。
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