Kategorie
Kosmologia

Wykrywanie statków kosmicznych

Rysunek. Światło rakiety fotonowej na antymaterię można wykryć za pomocą dzisiejszych teleskopów z odległości międzygwiezdnych.

Implikacje tego faktu przedstawione są na rysunku, który pokazuje krzywe jasności obserwowanej w zależności od odległości, jak również liczbę systemów gwiezdnych (n = R³/80) pozostających w zasięgu. Ponieważ, przynajmniej w najlepszych dostępnych teleskopach liczba systemów gwiezdnych będących w zasięgu jest znaczna (100 tysięcy gwiazd znajduje się w promieniu 200 lat świetlnych od Ziemi), takie podejście rokuje pewne nadzieje na pozytywny wynik poszukiwań. Światło emitowane przez rakietę fotonową można by odróżnić od światła gwiazd o małej jasności dzięki brakowi linii wodoru w widmie tego pierwszego.

Innym typem promieniowania wytwarzanego przez statki kosmiczne, które zapewne moglibyśmy wykryć, są fale radiowe emitowane w wyniku oddziaływania plazmy z polem hamującym żagla magnetycznego. Żagle magnetyczne wytwarzają elektronowe promieniowanie cyklotronowe o częstości dziesiątek kiloherców. Promieniowanie żagli magnetycznych znajduje się więc poniżej filtrującej wartości granicznej, charakterystycznej dla naszej jonos-feiy, i mogłoby zostać wykryte tylko przez anteny umieszczone w przestrzeni kosmicznej.

Ponieważ częstość promieniowania żagli magnetycznych byłaby niska (dużo niższa niż, przykładowo, gigahercowa częstość promieniowania cyklotronowego produkowanego przez plazmę w reaktorach fuzyjnych), do przechwycenia większej jego części wystarczyłby odbiornik o mniejszej szerokości pasma. Stosunek sygnał/szum odbiornika radiowego jest odwrotnie proporcjonalny do szerokości pasma. Oznacza to, że dysponując anteną takiej samej wielkości oraz takim samym źródłem zasilania, promieniowanie żagla magnetycznego może wytworzyć stosunek sygnał/szum o 6 rzędów wielkości większy niż napęd plazmowy. Co więcej, ponieważ promieniowanie o niskiej częstości żagla magnetycznego ma bardzo dużą długość fali (12 kHz = 25 km), można stworzyć na orbicie olbrzymie powierzchnie zbiorcze o małej masie, umieszczając tam anteny wykonane z rzadko splecionych przewodów lub krzyżujących się wiązek. Z tych powodów promieniowanie cyklotronowe żagla magnetycznego byłoby znacznie prostsze do wykrycia niż to pochodzące z silników plazmowych.

Moc, którą musi zużyć żagiel magnetyczny na emisję, by sygnał mógł zostać wykryty z Ziemi, pokazuje wykres na rysunku.

Rysunek. Możliwości odkrycia żagli magnetycznych z odległości międzygwiezdnych.

Został on wykonany przy założeniu, że stosunek sygnał/szum wynosi 2, szerokość pasma 1 kHz – wartości wystarczające, by przechwycić znaczącą część cyklotronowego elektronowego promieniowania emitowanego przez żagiel magnetyczny (zakładamy, że 10% emitowanego promieniowania zawiera się w ustalonej szerokości pasma) – i że orbitujące anteny mają parametry porównywalne z antenami stacjonarnymi o średnicy 6 i 30 kilometrów.

Widzimy, że promieniowanie żagla magnetycznego statku z napędem termojądrowym, który zwalnia z prędkości przelotowej 0,l c, mogłoby zostać wykryte przez orbitującą antenę o średnicy 6 kilometrów z odległości 400 lat świetlnych, podczas gdy promieniowanie emitowane przez rakietę fotonową na antymaterię w fazie hamowania byłoby rejestrowalne nawet z odległości 2000 lat świetlnych. W promieniu 2000 lat świetlnych od Ziemi znajduje się około 100 milionów układów gwiezdnych. Powiększony zasięg detekcji w połączeniu z niepowtarzalną zależnością widma częstości promieniowania żagla magnetycznego od czasu powodują, że poszukiwania statków z tego typu urządzeniem na pokładzie wydaje się znakomitą metodą na potencjalne wykrycie inteligentnego życia we Wszechświecie.

Zapewne zauważyliście, że założona przez nas masa statku kosmicznego to sprawa dyskusyjna. Ponieważ jednak łatwość, z jaką sygnał może zostać wykryty, jest proporcjonalna do masy statku dzielonej przez kwadrat jego odległości od nas, spadek masy o dwa rzędy wielkości oznacza spadek wykrywalności zaledwie o rząd wielkości. Tak więc jeśli nawet przeciętna masa statku międzygwiezdnego wynosi 10 tysięcy ton, a nie przyjęty przez nas milion ton, w dalszym ciągu promieniowanie żagla magnetycznego mogłoby zostać wykryte przez sześciokilometrową antenę z odległości 40 lat świetlnych, a przez antenę o średnicy 30 kilometrów z odległości 200 lat świetlnych. Warto spróbować.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *