سیستم های راداری زمین: سیگنال های خاموش به اعماق کیهان

سیستم‌های راداری زمین: فانوس‌های خاموش در پهنه کیهان

هر پرواز تجاری که از یک فرودگاه پررفت‌وآمد همچون هیتروی لندن یا جی‌اف‌کی نیویورک برخاسته می‌شود، ممکن است بی‌سر و صدا نشانه‌هایی از وجود حیات هوشمند بر روی زمین را به فراتر از منظومه شمسی مخابره کند. تحقیقات علمی اخیر نشان می‌دهد شبکه‌های پیشرفته راداری که امنیت ترافیک هوایی را در سراسر جهان تضمین می‌کنند، امواج رادیویی قدرتمندی به فضا ارسال می‌کنند. این انتشار ناخواسته، در واقع می‌تواند به عنوان «تکنوسیگنچر» یا نشانه‌های فناوری تمدن‌ها شناخته شود و توسط هر ناظر فرازمینی تا شعاع ۲۰۰ سال نوری شناسایی گردد.

تکنوسیگنچرها: بررسی ردپای الکترومغناطیسی زمین

مطالعه‌ای که سرپرستی آن را رامیریو کیس ساید، پژوهشگر دکتری در دانشگاه منچستر بر عهده دارد، به این می‌پردازد که «نشت الکترومغناطیسی» زمین برای منجمان بیگانه با تلسکوپ‌های رادیویی مشابه آنچه روی زمین داریم چگونه نمایان می‌شود. ساید و همکارانش نتایج خود را در نشست ملی انجمن سلطنتی اخترشناسی ارائه کردند که گامی مهم در درک نحوه مشاهده فناوری انسانی از فضای دوردست به شمار می‌رود.

به طور شگفت‌انگیزی، سیستم‌های راداری فرودگاهی در سراسر جهان، سیگنال‌های رادیویی با توانی معادل تقریبی ۲×۱۰¹⁵ وات منتشر می‌کنند. این امواج رادیویی آن‌قدر قوی هستند که توسط تلسکوپ‌هایی همچون تلسکوپ گرین بانک در ویرجینیای غربی حتی از فاصله ۲۰۰ سال نوری قابل دریافت‌اند. در این شعاع بیش از ۱۲۰ هزار ستاره قرار دارد که بسیاری از آن‌ها میزبان سیارات فراخورشیدی قابل سکونتی هستند که ممکن است تمدن‌های فناورانه شبیه به ما را در خود جای داده باشند.

رادارهای نظامی و مشخصه‌های منحصر به فرد آن‌ها

منبع این سیگنال‌های کیهانی صرفاً به رادارهای هوانوردی غیرنظامی محدود نیست. ایستگاه‌های راداری نظامی نیز الگوهای الکترومغناطیسی متمایزتری تولید می‌کنند و پرتوهایی مستقیم و متمرکز شبیه به چراغ‌های گردان فانوس دریایی به فضا می‌فرستند. قدرت این سیگنال‌ها می‌تواند در برخی جهات تا ۱×۱۰¹⁴ وات برسد و حضور زمین را با دقت و دامنه بیشتری ثبت کند.

نقش رو به رشد تکنوسیگنچرها در جستجوی حیات فرازمینی

مفهوم تکنوسیگنچرها، پژوهش در زمینه جستجوی هوش فرازمینی (SETI) را متحول ساخته است؛ جستجویی که پیشتر به دریافت پیام‌های عمدی تمدن‌های پیشرفته متمرکز بود. اما این تحقیقات جدید سؤالی دیگر را مطرح می‌کند: بشر چه سیگنال‌های ناخواسته‌ای به فضا می‌فرستد و آیا ما نیز می‌توانیم «نشت رادیویی» را از سیارات دیگر شناسایی کنیم؟

شبیه‌سازی شنود بیگانگان: سفر امواج راداری زمین

پژوهشگران شبیه‌سازی کردند که خروجی راداری زمین برای ناظران فرضی که به دور ستارگانی مانند برنارد (۶ سال نوری فاصله) یا ای‌یو میکروسکوپی (۳۲ سال نوری فاصله) می‌چرخند چگونه خواهد بود. نتایج حاکی از آن است که قابلیت شناسایی این سیگنال‌ها بستگی به پراکندگی جهانی ایستگاه‌های راداری و موقعیت نسبی ناظر دارد. با چرخش زمین، فرستنده‌های مختلفی در معرض دید قرار می‌گیرند و در نتیجه امضای رادیویی پویا و متغیری ایجاد می‌شود.

براساس پژوهش‌های قبلی که نشان دادند دکل‌های مخابراتی تلفن همراه تا شعاع ۱۰ سال نوری قابل کشف هستند، این تحقیق اهمیت ویژه رادارهای فرودگاهی را نشان می‌دهد؛ رادارهایی که برای اسکن مداوم و حجمی فضای هوایی ساخته شده‌اند. ماهیت پویای این انتشارات به این معناست که هر تمدن فناورانه با تجهیزات رصدی کافی، می‌تواند نشانه‌های مدیریت ترافیک هوایی و حتی مصنوعی بودن آن را شناسایی کند.

سیگنال‌هایی جهانی و جایگاه آن‌ها در جستجوی حیات بیگانه

نتیجه کلیدی این پژوهش، جهانی بودن احتمالی سیگنال‌های راداری به عنوان تکنوسیگنچر است. هر سیاره‌ای که به فناوری هوانوردی پیشرفته و رادارهای نظارتی دست یابد، به احتمال زیاد ردپایی الکترومغناطیسی مشابه زمین بر جای خواهد گذاشت. بنابراین، سیگنال‌هایی که از زمین به اعماق بین‌ستاره‌ای می‌روند، می‌توانند حکم کارت شناسایی ما برای حیات هوشمند را داشته باشند؛ همچون انتشار امواج رادیویی و تلویزیونی.

با توجه به نزدیکی سیاره فراخورشیدی قابل سکونت «پروکسیما قنطورس ب» در فاصله ۴.۲ سال نوری، ساکنان احتمالی این سیاره می‌توانند همین حالا با «نشت» امواج رادیویی زمین آشنا شوند. از سوی دیگر، ستاره‌شناسان رادیویی روی زمین نیز در آینده شاید بتوانند سیگنال‌هایی مشابه را از سیارات مسکونی دیگر در شعاع چند صد سال نوری شناسایی کنند.

ساید در این زمینه می‌گوید: «این تحقیق هم به تلاش علمی برای پاسخ به این پرسش که ‘آیا ما تنها هستیم؟’ و هم به مدیریت تأثیر فناورانه بر دنیای ما و ورای آن کمک می‌کند.» عملیات روزمره فرودگاه‌ها یا تمرین‌های نظامی، شاید بی آنکه به کاوش‌های کیهانی فکر کند، نشانی زمین را در طیف الکترومغناطیسی برای کهکشان راه شیری به ثبت می‌رساند.

نتیجه‌گیری

این پژوهش نشان می‌دهد که چگونه فناوری‌های روزمره مانند رادارهای فرودگاهی یا سامانه‌های گسترده نظامی، حضور ما را به طور پیوسته به کیهان می‌رسانند. این تکنوسیگنچرها به عنوان شواهد قدرتمند و ناخواسته از وجود حیات هوشمند بر زمین عمل می‌کنند و می‌توانند هزاران منظومه ستاره‌ای را در فواصل دور متوجه ما سازند. به هنگام جستجو برای یافتن تمدن‌های بیگانه، درک دقیق انتشارات الکترومغناطیسی سیاره خودمان می‌تواند هم در شناسایی تکنوسیگنچرهای فرازمینی و هم در تدوین راهبردهای آینده برای حفاظت سیاره‌ای نقش مهمی داشته باشد. بار دیگر که سوار هواپیما می‌شوید، بدانید که شاید مسیر پروازی شما، هرچند کم‌رنگ، برای همسایگان دوردست قابل رصد باشد.