В связи с проблемой поиска внеземных цивилизаций возникает еще один чрезвычайно важный вопрос: каким образом отличить искусственный сигнал от естествен­ного?

Известные нам обычные «космические» радиостан­ции представляют собой протяженные объекты — это га­лактики, облака межзвездного газа. Но, видимо, искус­ственные радиоисточники должны иметь весьма малые угловые размеры, другими словами, представляться нам точками, не имеющими поперечника.

Условие точечно  искусственных источников ра­диоизлучения связано еще и с тем, что в случае, если такой источник будет иметь большие видимые размеры, сигналы, исходящие от разных его частей, будут посту­пать с запаздыванием. Л это неизбежно приведет к по­тере информации.

Этот вывод заставил астрономов обратить внимание на два радиоисточника СТА-21 и СТЛ-102, обнаружен­ные за несколько лет до этого ученым Калифорнийского технологического института в США и отличающиеся своими малыми угловыми размерами.

СТА-21 находится в области созвездия Овен, СТА-102 в созвездии Пегас. Возникло предположение о том, что эти космические «радиостанции» и представляют собой не что иное, как искусственные передатчики других ци­вилизаций.

И все же точечность радиоисточника еще не может сама по себе служить доказательством сто искусствен­ного происхождения. Не исключена возможность, что с протяженными космическими радиостанциями мы досих пор имели дело главным образом из-за ограниченных возможностей нашей приемной аппаратуры.

Вполне вероятно, что по мере дальнейшего развития радиотехники будет открыто множество естественных точечных источников. Поэтому точечность не может служить окончательным критерием искусственного проис­хождения источника. Необходим какой-то дополнитель­ный признак. Таким признаком может служить пра­вильная переменность радиосигнала. Ведь ожидаемые искусственные сигналы должны содержать некоторый код, нести какую-то информацию, следовательно, они должны определенным образом меняться во времени.

Прежде всего надо ожидать, что сама трансляция полезной информации «на Вселенную» производится с известной периодичностью. Если даже принять во вни­мание, что цивилизации второго и третьего типов распо­лагают гораздо большим объемом информации, чем со­временное человечество, то все же они могут осуществ­лять передачу всех необходимых сведений в течение сравнительно коротких промежутков времени. Естест­венно предположить, что для повышения надежности приема и возможности подключения новых «абонентов» такие передачи должны периодически повторяться.

В связи с этим возникла необходимость тщательно проанализировать излучение СТА-21 и СТА-102. Не яв­ляется ли оно переменным? Эту задачу выполнила груп­па московских радиоастрономов под руководством Г. Б. Шоломицкого. Для наблюдений был использован специальный радиотелескоп, состоящий из восьми со­единенных между собой общим волноводом хорошо от­полированных параболических зеркал. Чтобы исключить возможность   ошибок,   весь   высокочастотный   канал, начиная от приемника радиосигналов и кончая регист­рирующей аппаратурой, тщательно контролировался.

В течение девяти месяцев было проведено 150 изме­рений источника СТА-102 и 70 измерений источника СТА-21. В результате этих наблюдений советским аст­рономам удалось обнаружить чрезвычайно интересный факт. Оказалось, что интенсивность радиоизлучения ис­точника СТА-102 испытывает периодические колебания с периодом в 100 дней.

Невольно напрашивается сопоставление между эти­ми колебаниями и соображениями о переменности ис­кусственных радиоисточников. Если бы СТА-102 был искусственным, то логично предположить, что периоди­ческие изменения его интенсивности связаны с повто­рениями «радиопрограмм» передачи информации.

Но и в пределах одного отдельного сеанса связи ис­кусственные радиосигналы должны обладать опреде­ленно!! переменностью.

Радиоизлучение естественных космических объектов вкладывается из очень большого числа элементарных актов излучения отдельных заряженных частиц. Поэто­му оно представляет собой хаотический «шум», напоми­нающий шум моря и состоящий из случайных сигналов, никак не связанных между собой.

Искусственные же сигналы должны составляться с таким расчетом, чтобы была обеспечена принципиаль­ная возможность их расшифровки. Согласно выводам современной кибернетики и, в частности, теории связи, для этого необходимо создать так называемую избы­точность сигналов. Другими словами, нельзя полностью использовать всю пропускную способность радиоканала. Это значит, что сигналы должны либо периодически по­вторяться, либо быть как-то связаны друг с другом та­ким образом, чтобы обеспечивалась возможность рас­шифровки.

В то лее время вполне возможно, что разумные оби­татели других миров, для того чтобы обратить внимание инопланетных цивилизаций на искусственный характер своих радиопередач, придают им переменный характер даже в тех случаях, когда они не несут какой-либо спе­циальной информации, а служат лишь позывными. Это могут быть, например, периодические включения и вы­ключения источника или периодические импульсы боль­шой интенсивности.

Поэтому можно предположить, что явная перемен­ность искусственного сигнала, т. е. такие его колебания, которые происходят через значительные промежутки времени, не обязательно связана с передачей полезной информации. В этом случае скорость такой передачи была бы слишком мала, а сама передача страдала бы низкой информативностью. Поэтому вряд ли явная пе­ременность связана с модуляцией сигналов при коди­ровке информации. Скорее всего, такая переменность может объясняться началом и концом очередного сеанса передачи информации.

Но поскольку при скоростной передаче информации модулированный сигнал по своему внешнему виду мало отличается от шума, то вероятнее всего, что инопланет­ные цивилизации обязательно сочетают передачу таких сигналов с передачей сигналов типа позывных. В про­тивном случае новые абоненты были бы поставлены перед непосильной задачей тщательного анализа всех космических радиошумов.

Логично также предположить, что сами позывные могут содержать в себе какую-то наводящую информа­цию, которая облегчила бы расшифровку последующих сигналов.

С другой стороны, следует иметь в виду, что пере­менность радиоизлучения может быть вызвана и вполне естественными причинами. Во всяком случае, известен целый ряд космических объектов, переменных, в оптиче­ском диапазоне, например, переменные звезды различных типов. Но световые лучи и радиоволны имеют общую природу: и те и другие представляют собой электро­магнитные колебания различной частоты, и если свето­вое излучение космических объектов может испытывать периодические изменения, то вполне логично предпо­ложить, что похожие явления возможны и в радиодиапазоне.

В частности, естественный характер могут носить всевозможные изменения амплитуды и частоты прини­маемых сигналов. Они могут порождаться различными физическими процессами, происходящими на тех пли иных космических объектах.

За последнее время обнаружено переменное радио­излучение, исходящее от некоторых так называемых не­стационарных звезд. Оно имеет характер отдельных, плавных всплесков продолжительностью в несколько секунд, на которые иногда накладываются колебания большей частоты.

На первый взгляд это радиоизлучение удовлетворяет всем основным признакам, которыми должны обладать искусственные радиосигналы. Угловой размер самих источников весьма невелик, распределение энергии по частотам напоминает предполагаемый искусственный спектр, а колебания интенсивности можно интерпретиро­вать как сигналы типа позывных.

Однако мало вероятно, чтобы радиоизлучение, о ко­тором идет речь, было искусственным. Ведь очень по­хожие и притом весьма разнообразные всплески наблю­даются и у радиоизлучения нашего Солнца.

Из всего сказанного выше следует, что наиболее на­дежным критерием искусственного происхождения сиг­

пала была бы расшифровка и практическое использова­ние содержащейся в нем информации.

Следовательно, для надежного опознания искусст­венного радиосигнала необходимо располагать чувстви­тельной приемной аппаратурой, которая позволяла бы регистрировать не только «грубые», но и самые слабые колебания радиоизлучения космических объектов.

Между прочим, любопытно, что английские радио­астрономы, наблюдавшие СТА-102 через несколько ме­сяцев после Шоломицкого, правда, на несколько иных частотах, заметных колебаний интенсивности не обна­ружили. Разумеется, это может быть следствием разви­тия естественных процессов, происходящих на СТА-102. Но если СТА-102 в самом деле искусственный радиоис­точник, то в этом также нет ничего удивительного. Воз­можно, по какой-то причине цивилизация временно пре­кратила свои радиопередачи.

Нельзя не отметить и еще одно важное обстоятель­ство. При выборе длины волны для межпланетной свя­зи необходимо, очевидно, учитывать уровень космиче­ских радиопомех на различных диапазонах. Наблюде­ния показывают, что минимум шумов приходится на волны длиной от 3 до 10 см. Поэтому естественно ожи­дать, что именно этот диапазон, т. е. частоты от 109 до 10″ гц (гц— герц-—одно колебание в секунду) являют­ся оптимальными для обмена информацией между ци­вилизациями, расположенными в разных галактиках.

Еще одно важное требование, которому, очевидно, должна удовлетворять межкосмическая радиопереда­ча, — возможно большая скорость передачи информа­ции. Как показывают расчеты, для обеспечения этого условия максимальная энергия в спектре искусственно­го радиоисточника должна приходиться как раз на те частоты, для которых минимальна энергия космических радиошумов.

В этой связи особенно любопытен результат измере­ний Шоломицкого. Они показали, что максимальная энергия излучения СТА-102 приходится как раз на ра­диоволны такой частоты, которые при распространении в мировом пространстве в наименьшей степени подвер­жены всевозможным помехам. 1

Энергетические спектры СТА-21 и СТА-102 хорошо совпадают с энергетическим спектром предполагаемого искусственного радиоисточника, теоретически счис­ленным Н. С. Кардашевым.

Однако нельзя полностью исключать возможность того, что в природе существуют естественные источники излучения, у которых максимум энергии как раз прихо­дится на сантиметровые волны. Поэтому нужны допол­нительные критерии искусственного происхождения ра­диосигнала. Таким критерием может служить резкий обрыв сигнала на очередной частоте, т. е. наличие пре­дельной частоты излучения. У естественных радиоисточников такой резкой границы нет. В их спектрах по мере удаления от максимума энергия уменьшается, по никог­да не падает до нуля. Так, например, радиоспектр Крабовидной туманности простирается от радиодиапазона до инфракрасной области и далее до видимого света.

Поэтому от имеющихся в нашем распоряжении дан­ных еще далеко до того, чтобы сделать вывод об искус­ственном характере космической радиостанцииСТЛ-102. Но, во всяком случае, обнаружен новый тип космиче­ских радиообъектов, изучение которых представляет ог­ромный интерес.

В’ апреле 1965 г. ученым Паломарской обсерватории в США удалось отождествить радноисточник СТА-102 со слабенькой звездочкой, которая, как показали на­блюдения, находится от нас на расстоянии 7—в млрд. световых лет. Мощность излучения этой звезды оказа­лась огромной. Это привело астрономов к выводу, что СТА-102 представляет собой сверхзвезду (пли, как те­перь говорят, квазар).

Интересно отметить, что мощность излучения СТА-102 составляет 101′ :*рг/сек. Другими словами, если бы этот источник оказался искусственным, то посылающая радиосигналы цивилизация, по классификции Кардашева, относилась бы к третьему типу.

Сравнительно недавно английские радиоастрономы об­наружили еще один загадочный источник космического радиоизлучения, расположенный в пределах пашей Га­лактики. Сигналы этого источника строго периодические. Они следуют один за другим с интервалом 1,3373 сек. В настоящее время уже известно несколько подобных источников, получивших название «пульсаров». Пульса­ры— еще один новый тип космических объектов, о су­ществовании  которых  астрономы  еще  несколько  лег назад даже не подозревали. На первых порах ученые всерьез задумались над тем, не являются ли пульсары радиостанциями инопланетных цивилизаций. Однако от­крытие нескольких источников такого типа сделало по­добную гипотезу малоправдоподобной. Хотя, с другой стороны, удовлетворительного астрофизического объяс­нения нового явления пока что тоже не предложено.

Еще один критерий для определения искусственного характера космических радиосигналов был предложен проф. Содфоровым. Дело в том, что радиоволны, излу­чаемые антеннами радиостанций, генерируются с помо­щью так называемой «обратной связи». Сущность этого метода состоит в том, что система, генерирующая колеба­ния, тем или иным способом сама управляет устройст­вом, восполняющим энергию, расходуемую генератором.

Как считает проф. Софоров, в принципе возможно произвести такой анализ космического радиосигнала, который позволил бы выяснить, была ли использована при его генерации обратная связь.

Было бы, однако, неправильно думать, что в естест­венных источниках радиоизлучения обратная связь вов­се не имеет места. В какой-то степени автоколебания осуществляются и при генерации радиоизлучения неко­торыми космическими объектами. Правда, в известных нам случаях автоколебания формируют не само высо­кочастотное излучение, т. е. несущую частоту, а лишь изменения амплитуд основных колебаний.

Вообще же следует подчеркнуть, что никакими кон­кретными данными о сигналах других цивилизаций и о том, что они собой представляют, мы не располагаем. Поэтому единственно разумный подход к задаче состо­ит в том, чтобы попытаться представить себе, как мы поступили бы сами, если бы нам нужно было осущест­вить передачу информации другим цивилизациям. По­скольку основные законы природы едины для всей на­блюдаемой области Вселенной, то у нас есть вполне реальные основания надеяться, что наши рассуждения не должны слишком существенно отличаться от рассужде­ний на ту же тему разумных обитателей других планет.

На первый взгляд может сложиться впечатление, что проблема поисков внеземных цивилизаций, по крайней мере на современном уровне развития науки и техники, не заслуживает серьезного внимания. Такое представ­ление может возникнуть хотя бы на том основании, что достижение сколько-нибудь реальных результатов в рассматриваемой области является весьма проблема­тичным, даже если речь идет о сравнительно отдален­ном будущем. Ведь в нашем распоряжении не имеется точных данных ни относительно самого существования инопланетных цивилизаций, ни относительно уровня их развития, ни относительно того, осуществляются ли во­обще космические радиопередачи.

Но, тем не менее, было бы совершенно неверно ду­мать, что поиски внеземных цивилизаций представляют собой бесполезную потерю времени. Прежде всего, не­обходимо подчеркнуть, что проблема инопланетных ци­вилизаций, как и другие кардинальные задачи, возни­кающие перед человечеством, не просто придумана людьми, она закономерно возникла на определенном этапе развития науки и техники. Человечество не выби­рает себе задач, которые ему приходится решать, они ставятся самим ходом развития естествознания, про­грессом земной цивилизации. И коль скоро подобная проблема возникла, человечество не может устраниться от ее решения. Тем более что, как показывает опыт развития науки, исследования, связанные с попытками решения тех или иных крупных научных проблем, даже в тех случаях, когда они не приводят к желаемому резуль­тату, как правило, дают большое число побочных откры­тий, которые с лихвой оправдывают затраченные усилия.

Во всяком случае, не вызывает сомнений, что поиски искусственных радиосигналов других цивилизаций бу­дут важным стимулом для совершенствования радиоте­лескопической аппаратуры; они будут содействовать более глубокому и всестороннему изучению «радиокар­тины» наблюдаемой Вселенной. Ведь обнаружение ис­кусственных радиоисточников тем легче осуществить, чем более полными и всесторонними сведениями будет располагать астрономическая паука об естественных ра­диоисточниках. Это в свою очередь означает, что задачи, связанные с поисками внеземных цивилизаций, не толь­ко не идут вразрез с основными задачами радиоастро­номии, но, наоборот, полностью с ними совпадают. Таким образом, исследования, связанные с проблемой внезем­ных цивилизаций, могут лишь способствовать развитию науки о Вселенной.