Как распознать искусственный сигнал?

Наши планы поисков внеземных цивилизаций по их радиосигналам основываются на предположении, что применимость радиоизлучения универсальна и любая другая цивилизация будет, вероятно, использовать его для передачи посланий. При анализе существующих на Земле средств связи видно, что основной поток радиоизлучения дают телевидение на частотах от 40 до 850 МГц и мощные военные радиолокационные системы, которые сканируют небо с помощью интенсивных радиоимпульсов, непрерывно меняя их частоту.

Что бы мы услышали, если бы удалось «подслушать» другую цивилизацию, которая использует радиоволны подобных частот для внутренней связи?

При достаточной чувствительности антенн можно было бы отличить одну телепрограмму от другой и в конце концов даже узнать содержание этих программ. Этот анализ помог бы решить, стоит ли устанавливать двусторонний контакт.

При больших расстояниях и меньшей чувствительности приемников мы могли бы констатировать, что в некоторой области неба возникает мощный поток радиоизлучения, но не определили бы содержание посланий. В этом случае не было бы уверенности, что обнаружена другая цивилизация, а не естественный источник радиошума. Однако мы приблизились бы к решению этого вопроса, если бы заметили, что интенсивность некоторых сигналов регулярно меняется во времени по сложному закону.

В других системах планеты, скорее всего, вращаются, как и наша Земля, поэтому если источники радиосигналов неравномерно распределены по поверхности, а луч зрения не проходит точно через ее северный или южный полюс, то наблюдатель заметит периодические вариации интенсивности приходящего радиоизлучения. Картина изменений будет повторяться ежесуточно, поэтому наблюдатель может сделать вывод о существовании либо сверхмедленного пульсара, либо искусственного источника радиосигналов.

Как мог бы инопланетный наблюдатель с уверенностью отличить Землю, совершающую один оборот в сутки, от пульсара, который делает один оборот в секунду? Любого наблюдателя натолкнуло бы на мысль о том, что он имеет дело не просто с радиоизлучением медленного пульсара, допплеровское смещение сигналов, которое вызвано движением Земли вокруг Солнца и повторяется с периодом в один год. Наблюдатель, находящийся в другой планетной системе, установил бы, что частоты радиосигналов от каждого телевизионного канала (каждая телевизионная станция вещает на определенной частоте) смещаются в обе стороны от своего среднего значения на десятки герц. Таким образом, внеземной исследователь Солнечной системы открыл бы не только то, что радиоволны излучаются из окрестностей Солнца, но и то, то их интенсивность меняется с периодом в сутки, а частота — с периодом в год. Наблюдатель мог бы заключить, что вокруг Солнца обращается объект, совершающий один оборот по орбите за год и один оборот вокруг своей оси за сутки и излучающий радиоволны, которые и позволяют судить об этих движениях объекта.

Источник радиоизлучения, интенсивность которого меняется с периодом порядка суток, а допплеровское смещение — с периодом порядка нескольких месяцев или лет, вероятнее всего, является населенной разумными существами планетой, а не пульсаром с необычными свойствами. Но нельзя быть полностью уверенным в этом, пока точный анализ не покажет, что радиоизлучение действительно содержит информацию.

Разумеется, чтобы зарегистрировать радио — и телевизионные станции другой планеты, необходимо, чтобы они там были. На Земле развитие радио началось недавно и проходило очень бурно. За последние 30 лет мощность возросла в 1000 раз, и этот рост продолжается, хотя медленнее, чем в 1950-х годах.

Область в пределах 70 световых лет от Солнца содержит около 4000 звезд. Только на этих звездах и на планетах, возможно, существующих вокруг них, могли быть приняты радио- и телевизионные сигналы, излученные с Земли начиная с 1910 года.