激光技术可以被塑造成地球的“门廊灯” 以吸引外星天文学家

时间:2018-11-07 10:56来源:sciencedaily作者:yeyan 点击:
------分隔线----------------------------

摘要:如果在我们银河系的某个地方存在外星智能,麻省理工学院的一项新研究表明,地球上的激光技术原则上可以被塑造成行星门廊灯 - 一个强大的灯塔,足以引起远在20,000光年之外的注意力。这项研究由詹姆斯·克拉克(James Clark)称之为“可行性研究”,今天出现在“天体物理学杂志”上。

关键字:激光,激光技术,外星天文

  如果在我们银河系的某个地方存在外星智能,麻省理工学院的一项新研究表明,地球上的激光技术原则上可以被塑造成行星门廊灯 - 一个强大的灯塔,足以引起远在20,000光年之外的注意力。这项研究由詹姆斯·克拉克(James Clark)称之为“可行性研究”,今天出现在“天体物理学杂志”上。研究结果表明,如果一台高功率的1至2兆瓦激光器通过一个30至45米的大型望远镜聚焦并瞄准太空,这种组合将产生一束强大的红外辐射,从而突出太阳的能量。

 

 

  外星天文学家对我们的银河系部分进行粗略的调查可以发现这样的信号 - 特别是如果那些天文学家住在附近的系统中,例如最近的地球恒星Proxima Centauri,或者星际的TRAPPIST-1距离大约40光年远的地方有七个系外行星,其中三个可能适合居住。研究发现,如果从这些附近系统中的任何一个发现信号,可以使用相同的兆瓦激光器以类似摩尔斯电码的脉冲形式发送短消息。“如果我们成功地结束握手并开始沟通,我们就可以以大约几百比特每秒的数据速率闪烁一条消息,这将在短短几年内实现,”研究生克拉克说。在麻省理工学院的航空航天系和该研究的作者。

 

  这种吸引外星的灯塔的概念可能看起来很牵强,但克拉克说,这一壮举可以通过现有技术的组合来实现,并且可以在短期内发展。“这将是一个具有挑战性的项目,但不是一个不可能的项目,”克拉克说。“今天正在建造的激光和望远镜的种类可以产生可探测的信号,因此天文学家可以看一眼我们的恒星并立即看到它的光谱有些不同寻常。我不知道太阳周围的聪明生物会不会是他们的第一个猜测,但它肯定会引起进一步的关注。”

 

  站在阳光下

 

  克拉克开始研究行星灯塔的可能性,作为16.343(航天器,飞机传感器和仪表)的最终项目的一部分,该课程由克拉克的顾问,副教授Kerri Cahoy教授。

 

  克拉克说:“我想看看我是否可以拍摄我们今天正在建造的各种望远镜和激光,并从中取出可探测的灯塔。”他从一个简单的概念设计开始,包括一个大型红外激光器和一个望远镜,通过它可以进一步聚焦激光的强度。他的目标是产生一个红外信号,该信号至少比太阳红外发射的自然变化大10倍。他认为,如此强烈的信号足以在任何“外星情报的粗略调查”中脱颖而出,抵御太阳自身的红外信号。他分析了不同瓦数和大小的激光和望远镜的组合,发现一个2兆瓦的激光器,通过一个30米的望远镜,可以产生足够强大的信号,以便天文学家可以轻易地探测到它的星球星球。绕着距我们最近的恒星运行4光年远。同样地,通过45米望远镜引导的1兆瓦激光器将在距离大约40光年远的TRAPPIST-1行星系统内的天文学家进行的任何调查中产生清晰的信号。他估计,无论哪种设置都可以产生距离可达20,000光年的一般可检测信号。

 

  这两种情况都需要激光和望远镜技术,这些技术要么已经开发出来,要么在实际可行范围内。例如,克拉克计算出1至2兆瓦所需的激光功率相当于美国空军的机载激光器,这是一种现已解散的兆瓦级激光器,旨在为了射击弹道导弹而乘坐军用喷气式飞机天空他还发现,虽然30米望远镜在今天地球上任何现有的天文台都相形见绌,但计划在不久的将来建造如此庞大的望远镜,包括24米的巨型麦哲伦望远镜和39米的欧洲极大望远镜,这两项目前都在智利正在建设中。克拉克设想,像这些大型天文台一样,应在山顶建造激光信标,以最大限度地减少激光在射入太空之前必须穿透的大气量。

 

  他承认兆瓦级激光器会带来一些安全问题。这样的光束将产生每平方米约800瓦特功率的通量密度,其接近太阳的通量密度,其产生每平方米约1,300瓦特。虽然光束不可见,但如果他们直视它,它仍然会损害人们的视力。光束还可能会扰乱正在通过它的航天器上的任何摄像机。“如果你想在没有人生活或轨道运行的月球远处建造这个东西,那么这可能是一个更安全的地方,”克拉克说。“总的来说,这是一项可行性研究。无论这是否是一个好主意,这都是对未来工作的讨论。”

 

  接受ET的电话

 

  在确定了行星信标在技术上是可行的之后,克拉克随后解决了这个问题,并研究了今天的成像技术是否能够检测到这样的红外信标,如果它是由银河系中其他地方的天文学家产生的话。他发现,虽然1米或更大的望远镜能够发现这样的信标,但它必须指向信号的确切方向才能看到它。克拉克说:“望远镜调查实际上不太可能观察到外星激光,除非我们将调查局限于最近的恒星。”他希望这项研究能够鼓励开发红外成像技术,不仅可以发现外星天文学家可能产生的任何激光信标,还可以识别可能是生命迹象的遥远星球大气中的气体。克拉克说:“根据目前的调查方法和工具,我们不太可能真的有幸拍摄信标闪光,假设外星人存在并制造它们。”“然而,由于外行星的红外光谱被研究表明生命可行性的气体痕迹,并且随着全天测量获得更大的覆盖率并变得更快,我们可以更加确定,如果ET正在打电话,我们将检测它。“

【光粒网综合报道】( 责任编辑:yeyan )
顶一下
(0)
0%
踩一下
(0)
0%
------分隔线----------------------------

凡光粒网注明"来源:光粒网"或"来源:www.diodelaser.com.cn"的作品,包括但不限于本网刊载的所有与光粒网栏目内容相关的文字、图片、图表、视频等网上内容,版权属于光粒网和/或相关权利人所有,任何媒体、网站或个人未经光粒网书面授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品;已经书面授权的,应在授权范围内使用,并注明"来源:光粒网"。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。

【免责申明】本文仅代表作者个人观点,与光粒网无关。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本站证实,对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺,请读者仅作参考,并请自行核实相关内容。

在线投稿有投稿需求的公司企业请直接在线申请,其他项目合作联系 QQ:1965483967 QQ:2644977628 → 在线申请投稿 >
Copyright  ©  2010-2018 diodelaser.com.cn Inc. All rights reserved.光粒网 版权所有
鄂ICP备11013139号-2

鄂公网安备 42018502002510号