Contact I - Die Technik

Die Menschen suchen nach Signalen aus dem Weltraum, seit sie das erste Mal den Blick in den Himmel gehoben haben. In den letzten Jahrzehnten allerdings haben sich die technischen Möglichkeiten dafür rasant weiterentwickelt.

Die Suche nach außerirdischer Intelligenz: SETI (Search for Extra-Terrestrial Intelligence) ist mit den Jahren zu einem eigenen Forschungszweig geworden.

Die ersten Lauschversuche wurden 1959 von Frank Drake an der Cornell University durchgeführt. Drake richtete sein Radioteleskop auf einige unserer nächsten Nachbarn und zeichnete Signale bei 1,420 GHz bzw. 21 cm Wellenlänge auf. Diese Frequenz wird ganz gerne benutzt, dann es ist die Wasserstofffrequenz, das häufigste Element im Universum. Diese Wasserstofflinie wird vor allem deshalb so gerne benutzt, weil sie in einen Bereich des Radiospektrums fällt, in dem sonst wenig Störsignale auftreten. Man spricht auch von einem Mikrowellen-Fenster. Die Häufigkeit des Elements führt natürlich zu einem lauten Hintergrundrauschen, aber auf der anderen Seite ist es eine bekannte Frequenz und deshalb hat man sich überlegt, dass die Wasserstofflinie ein vielversprechender Kandidat für außerirdische Signale sein sollte - vorausgesetzt, die Außerirdischen denken so ähnlich wie wir (was natürlich für das Verständnis nicht abträglich wäre). Ein interessantes Signal konnte Drake aber nicht auffangen.

In den folgenden Jahren wurden zahlreiche weitere Versuche unternommen, Außerirdische zu belauschen, bisher jedoch ohne Erfolg. 1977 empfing Jerry Ehman ein starkes Signal auf der Wasserstofflinie, das als "Wow! Signal" in die SETI-Geschichte einging. Leider konnte es kein zweites Mal empfangen werden, so dass nie geklärt werden konnte, um was es sich da gehandelt hat und ob tatsächlich Außerirdische ihre Finger bzw. Tentakel im Spiel hatten.

Die Suche mit Radioteleskopen ist vorherrschend, wenn es darum geht, nach außerirdischen Signalen zu forschen. Zum einen verlassen wir uns in unserer Kommunikation ebenfalls vornehmlich darauf. Zum anderen geht man davon aus, dass man einen entsprechend starken Sender relativ leicht bauen kann. Gute Gründe, die Radioempfänger einzuschalten und die Lauscher aufzusperren.

Das mit 300 m größte Einzelteleskop ist das Arecibo Observatory in Puerto Rico, welches seit 1996 permanent für SERENDIP (Search for Extraterrestrial Radio Emissions from Nearby Developed Intelligent Populations) arbeitet.

Inzwischen untersucht man aber nicht nur einen Stern bei einer Frequenz, sondern vorzugsweise ein ganzes Spektrum und ganze Himmelsabschnitte. In der aktuellen Ausbaustufe V wird es ab Juni 2009 ein Spektrum von 200 MHz Bandbreite abdecken und dieses Spektrum mit 2 Hz Auflösung, in beiden Polarisationen (Schwingungsrichtungen des Lichts, senkrecht und waagerecht zur Ausbreitungsrichtung) und mit sieben Empfängern gleichzeitig (um einen größeren Himmelsbereich abzudecken) aufzeichnen. Auf Grund der gigantischen Datenmenge, die mit dieser Anordnung gesammelt wird, kann man hier nicht mehr auf SETI@home zurückgreifen.

SETI@home verteilt die Rechenlast der Suche nach verdächtigen Signalen auf viele tausend private Computer, die, wenn sie gerade nicht gebraucht werden, Datenpakete erhalten, diese untersuchen und die Ergebnisse zurückmelden.

Das man diesen weltweit verteilten Supercomputer für SERENDIP V nicht mehr nutzten kann, hat den Nachteil, dass man auf einfachere Analysemethoden zurückgreifen muss, aber im Gegenzug können größere Datenmengen durchforstet werden. Diese Datenmenge aufzuzeichnen und zu speichern, übersteigt derzeit die technischen Möglichkeiten. Sie müssen deshalb analysiert werden, so wie sie eintreffen. Nur starke oder auffällige Signale werden registriert und für die weitere Analyse gespeichert. Diese ausgewählten Signale werden dann in Berkley und der Cornell University in Ithaca, New York, weiter untersucht.

Doch SETI@home läuft natürlich weiter, so untersucht man auf der einen Seite grob ein großes Spektrum und schaut auf der anderen sehr genau auf die Wasserstofflinie.

Neben der Radioteleskopie kommt auch immer häufiger das optische Teleskop zum Einsatz. Insbesondere deshalb, weil die Lasertechnik weiter voranschreitet und man sich inzwischen vorstellen kann, dass eine weit entwickelte Zivilisation auch Signale im optischen Spektrum aussenden könnte.

Mit der Technik, die wir im Jahre 2000 zur Verfügung hatten, wäre es möglich, mit einem starken Laser und einem Teleskop ein Signal auszusenden, dass noch in einigen Lichtjahren Entfernung 10-mal heller wäre wie die Sonne und noch in 100 Lichtjahren Entfernung nachweisbar sein sollte. Dieses Signal wäre allerdings sehr kurzzeitig und ginge natürlich nur in eine Richtung. Eine außerirdische Zivilisation müsste einen derartigen Transmitter also schon gezielt auf die Erde richten, damit hier ein Signal aufgefangen werden kann und das Signal darf nicht von interstellarem Staub verschluckt werden.

Die Planetary Society hat 2006 das erste Teleskop in Betrieb genommen, das ausschließlich nach Signalen im sichtbaren Spektrum des Lichts sucht: Optical SETI (OSETI). Das Projekt wird von der Harvard University und dem Oak Ridge Observatory durchgeführt. Alle 200 Tage (genauer: wolkenlose Nächte) wird seitdem der Himmel komplett abgetastet und nach Signalen abgesucht.

Der Empfang einer außerirdischen Nachricht wäre aber natürlich nur eine Hälfte der Kommunikation, deshalb hat man sich bei "Active SETI" oder CETI (Communication with Extraterrestrial Intelligence) Gedanken darüber gemacht, wie die Erdlinge aktiv mit den Aliens in Kontakt treten können und was man zur Begrüßung sagen sollte.

Eine ganze Reihe von Nachrichten sind bereits unterwegs, diese reichen von einfachen Piktogrammen, wie sie bei der Arecibo-Message 1974 verwendet wurden, um dem Sternenhaufen M31 einen Gruß zu senden, bis hin zu Ton und Textdokumenten, die im Oktober 2008 in Richtung Gliese 581 (im Sternbild Waage) geschickt wurden.

Die Arecibo-Message wird noch 25000 Jahre unterwegs sein, bis sie den Sternenhaufen erreicht. Gliese 581 hingegen ist nur 21 Lichtjahre entfernt und eine Antwort - wenn sie denn kommt - könnte die Erde schon 2050 erreichen.

Ein Problem beim Senden einer solchen Nachricht ist stets die Energie, die nötig ist, um das Signal auch nach einigen Lichtjahren noch so stark zu halten, dass es im Hintergrundrauschen nicht untergeht. Allerdings reduziert sich die nötige Energie drastisch, wenn man heutige Techniken nutzt, um das Signal so zu formen, dass nur bekannte Sterne erfasst werden und der leere Raum dazwischen ausgespart wird, das würde Energieverbrauch und Kosten drastisch reduzieren (man verringert damit natürlich auch die Möglichkeit Zivilisationen zu kontaktieren, die bereits im Weltraum unterwegs sind - zum Beispiel mit Generationenschiffen).

Einige Wissenschaftler glauben, dass es ein Risiko ist, unsere Präsenz ins Universum hinauszuposaunen, da unsere Zivilisation einer fortschrittlichen außerirdischen Kultur wahrscheinlich unterlegen wäre. Die Erdgeschichte hat in solchen Fällen allzu häufig gezeigt, dass die technisch überlegene Kultur die andere häufig unterdrückt, oder ihren Untergang herbeiführt - selbst wenn das nicht das Ziel ist.

Diese Bedenken sind möglicherweise etwas zu pessimistisch, denn ein direkter Kontakt wird voraussichtlich nicht zustande kommen und ein Zwei-Wege-Kommunikation würde sich trotz allem über viele Jahre hinziehen - wenn wir eine Antwort überhaupt verstehen. Gedanken darüber, wie man mit einer Antwort umgehen sollte, hat man sich schon gemacht, aber bis heute gibt es noch kein von der UN anerkanntes Protokoll, wie man in einem solchen Fall vorgehen sollte.

Die Folgen einer interstellaren Kontaktaufnahme sollen in meinem nächsten Artikel behandelt werden.


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