Старая шутка. "Нас не догонят" означает "нас не поймут". :)
Написав вчерашнее, я посмотрел в сторону РТ-70. А также Голдстоунского телескопа. У которых уже совершенно иное соотношение мощности сигнала и дальности связи. С последним интересная фишка образовалась. В 80-х он был модернизирован, чтобы повысить дальность связи с Вояджером, его диаметр был увеличен с 64 до 70 метров. И здесь мы сталкиваемся уже с дифракционным пределом. Дифракционный предел был мной вспомнен в связи с тем, что естественная идея перейти от радиоизлучателя к мазеру автоматически поднимает данный вопрос. Если зеркало диаметром 70 метров НЕОБХОДИМО для связи с Вояджером - что же необходимо для разговора с Проксимой Центавра?
Иными словами, мы реально можем снизить энергетические затраты на передачу сигнала, используя передатчик с апертурой в сотни и тысячи километров. Ну и приемник такой же.
Следующее ограничение - температурный шум проводников. Мы уже используем криогенное охлаждение приемников, но все равно - если фронт нашей волны расползается настолько широко, что попадающая в приемник энергия сигнала сопоставима с температурным шумом - мы уже не видим сигнала.
Складывая одно и другое, я думаю, товарищи радиофизики смогут корректно и точно рассчитать параметры передающей и приемной антенн для связи на межзвездные расстояния. А также предельную дальность связи для каждой мощности и длины волны. И что-то мне подсказывает, что параметры нас не обрадуют. То есть - стоимость "радиоточки" окажется запредельной, как конструкционная, так и эксплуатационная, а ее техническая реализуемость, по всей видимости, окажется далеко за пределами наших текущих возможностей. Мой привет ловцам "зеленых человечков"!
Шутка.
Короче. С технической точки зрения межзвездный пункт связи либо должен оперировать энергиями, превышающими текущую энергетику человечества на порядки, либо - представлять из себя многие тысячи тонн весьма высокотехнологичных конструкций, работающих в межпланетном пространстве. И последнее, кстати - очень хороший вариант, поскольку у нас снимается куча ограничений прочностных, материаловедческих, связанных с землеотводом и атмосферой. А то ну его нафиг такие источники тепла в эпоху парникового эффекта...
Существует вопрос неравноправности передатчика и приемника в системе Голдстоун-Вояджер. Зеркало Голдстоуна и зеркало Вояджера. Теоретически, два Голдстоуна друг напротив друга могут связываться на расстоянии значительно белее дальнем. Может, раза в два или три. :) Однако в любом случае реальная (физическая) апертура приемника должна быть достаточна, чтобы энергетика радиосигнала в антенне приемника превышала тепловой шум. Ну, или нам придется подрывать Солнце, чтобы извлечь достаточно энергии для сеанса связи с Проксимой...
Короче. Дифракционное рассеяние сигнала накладывает последнюю и крайнюю границу на дальность радиосвязи в космосе, и мечтать о межгалактических передачах, простите - абсолютно глупо. А мечтать о межзвездных можно только тогда, когда ХОЗЯЙСТВЕННОЕ освоение Солнечной системы позволит создание и длительное безаварийное функционирование многотысячекилометровых апертур радиотелескопов с когерентным излучаемым сигналом.
Еще раз - тут надо знать радиофизику, чтобы это все точно посчитать. К сожалению, я не могу. Надеюсь, кто-то захочет размять мозг - и тогда я с радостью сошлюсь на опубликованные результаты. Ребят, кому не жалко времени на хорошее дело?
Нам нужно посчитать некий абстрактный радиотелескоп, который сможет поговорить со своей копией на расстоянии четырех (для начала) световых лет, с учетом дифракционного рассеяния, комптоновского рассеяния и так далее.
Теперь за информационную составляющую. У нас получаются каналы связи с чудовищной задержкой, и нам нужно передавать очень много информации. Чтобы передать много информации по узкому каналу - ее надо архивировать. Сжимать. Алгоритмы сжатия автоматически приводят к уменьшению информационной избыточности сигнала, делая его неотличимым от шума. Встроенный в сигнал алгоритм коррекции ошибок позволит, в отличие от прямой "плоской" передачи, устранять ошибки, и сочетание сжатия и коррекции кажется обоснованным и необходимым. И в этом смысле мы видим, что нам надо анализировать не то, что мы делаем по программе SETI.
Мы ищем статистические отклонения от "белого шума". Однако хорошо сжатый сигнал - он выглядит именно как шум, и статистически от него не отличим. То есть - нам надо анализировать шум, пытаясь найти в нем признаки алгоритмов сжатия информации. Имея в виду необходимость повторения пакетов на линиях с такой задержкой, нам нужно искать повторяющиеся пакеты с одинаковым шумом, выделять их, и считать сжатыми, возможно закриптованными, передачами.
Здесь мы упираемся в апертуру приемника и его чувствительность. Поскольку на приемниках с малой апертурой уровень полезного сигнала тонет в шумах, мы можем выделить информацию (то есть повторяемые порции шума) только на самых больших принимающих комплексах, причем на меньших принимающих комплексах данные пакеты должны отсутствовать в силу малой апертуры. Это еще один признак сигнала.
Интересно, кто-нибудь может отдать целиком телескоп в Аресибо под поиск зеленых человечков? А РАТАН-600? А ведь их может оказаться технически недостаточно...
Теперь поговорим о культурной составляющей.
Цикл обмена в десять лет - предельно оптимистичный для Альфы Центавра - говорит о том, что получаемая информация может вводиться в систему высшего образования, и за время каждого обмена мы можем воспитывать новое поколение специалистов. То есть - при открытом честном равноправном обмене информации у нас есть время на то, чтобы ассимилировать получаемую информацию, и произвести технологическую революцию в нормальных наших темпах развития. Фактически, по каждой посылке у нас будет вырастать поколение специалистов, которые будут создавать новые технологические результаты, и при длительном обмене мы не заметим особенных культурных проблем. Наша научная и технологическая элита сможет адаптироваться. Мы помним период с 1939 по 1959 год, когда была создана ядерная промышленность - этот технологический скачок мы прошли сами, и прошли, в общем, вполне успешно и без проблем.
Чем дальше наш контрагент - тем выше уровень адаптации каждого нового знания, тем лучше оно может быть ассимилировано в нашу культуру. Таким образом, любители рассуждать о культурном шоке у менее развитого партнера по контактам в ситуации канала с такой задержкой - могут расслабиться. Мы не успеем так быстро развивать наши способности коммуникации, чтобы получить информацию, реально грозящую нам культурным шоком. То есть в случае досветового контакта я не думаю, что нам грозят какие-то проблемы, кроме наших собственных фобий, каковые фобии вырвутся наружу при наличии подтвержденного наличия инопланетян. Об чем у меня был превосходный материал, коим я горжусь до сих пор... :)
В общении с инопланетянами проблема не в них - проблема в нас.
С другой стороны, чем больше задержка - тем меньше ценность получаемой информации. При задержке (длине цикла коммуникации) в сотню лет темпы самостоятельного развития менее развитого контрагента могут быть выше скорости обмена знаниями, и тогда смысла в коммуникации нет вообще. Он теряется. То есть, существует некоторая сфера, вне которой коммуникация бессмысленна принципиально. Сама по себе бессмысленна. Априори. И тут мы попадаем в очень жесткие культурные рамки, которые говорят нам, что собеседников мы можем найти в сфере примерно сотню световых лет вокруг нас, больше нам точно не имеет смысла - у нас на сотню светолет и так первичный цикл коммуникации (до создания формального языка) займет больше, чем сейчас существует человеческая цивилизация в смысле письменности и истории.
Следующий момент опять технологический.
Идея с голубиной почтой представляется мне гораздо менее абсурдной, нежели идея радиосвязи. Во времена ФИДО ходила шутка:
Фура с дискетами преодолела расстояние между Киевом и Одессой за восемь часов. В результате был достигнут рекорд в скорости передачи информации на расстояние, составивший (дальше идет цифра, которую я не помню) гигабит в секунду в одном сеансе связи.
Идею поняли?
Предполагая непреодолимость принципа конечности скорости света на дальних расстояниях, самое разумное - межзвездные датацентры, путешествующие между очагами цивилизации. :)
Еще раз. Вполне возможно, что данное замечание является наиболее конструктивным. Если расчеты идеализированных предельных параметров радиотелескопов для межзвездной связи в указанной нами сфере (до ста световых лет) покажут огромную сложность и технические проблемы, колоссальные затраты времени и ресурсов - а они это покажут - вполне реалистичным выглядит именно голубиная почта. Проще и быстрее будет передать фуру с дискетами, ребята... В этом случае мы должны искать не признаки и сигналы там - мы должны ожидать визита здесь. Здоровенной такой дуры. Из межзвездного пространства.
И вот эта вот дура может реально - по причине малой задержки в коммуникации внутри нашей системы - уже с интересующей нас интенсивностью выдать в одном контакте достаточно информации, чтобы в десятки и сотни, а то и в тысячи раз, быстрее линии межзвездной радиосвязи, осуществить программу по обмену знаниями. То есть - возможно, что с точки зрения коммуникационной ценности в единицу времени с определенной дистанции (лет сто-двести световых) звездолет-датацентр выглядит куда лучше, дешевле, предпочтительнее, приемлемее, нежели радиотелескоп.
А это означает, что не стоит ожидать радиопередач от контрагентов с расстояния более ста-двухсот светолет. Вообще и в принципе. Потому что.
Давайте подведем выводы. С точки зрения культурной и технологической целесообразности никто нам в досветовом диапазоне не будет махать рукой издалека. Сто лет - максимум, это я избыточно жирный предел взял. В радиусе 25 светолет у нас всего 61 звезда. И применив к ней формулу Дрейка, в отношении к числу звезд в Галактике, мы автоматически понимаем, что космос молчит, потому что он не может не молчать. Он обязан молчать, и он будет молчать. Всегда. Никто не будет строить комплексы, способные преодолеть дифракционный предел на расстоянии более 100 светолет, потому что это бессмысленно, а в радиусе 100 светолет у нас (товарищи астрономы, ау!) слишком мало звезд, чтобы надеяться на разумную жизнь. Единственный более-менее оправданный, реалистичный шанс на контакт - это визит к нам. Если мы говорим о досветовых технологиях.
Вопрос. А что, если гипотетические инопланетяне овладели сверхсветовыми технологиями?
Ребята, вся наша физика - она досветовая, понимаете? Это означает, что даже если на Проксиме будет цивилизация, владеющая сверхсветовыми технологиями, она не станет тратить ресурсы на досветовую коммуникацию, которую мы сможем обнаружить. И мы ее не увидим. Потому что цивилизации всегда пользуются самыми экономичными решениями. Никто не будет строить семафорные башни на линии Москва-Владивосток в эпоху Интернет. И соответственно, со сверхсветовыми технологиями никто вообще и никогда не станет строить супертелескопы с функциями, кроме как исследовательскими. А значит - сигналов из космоса от цивилизаций, преодолевших световой барьер, мы можем в досветовой области не ждать. В принципе и вообще.
И здесь визит межзвездного датацентра остается вообще единственным способом коммуникации, понимаете?
А когда мы сами преодолеем световой барьер - тогда мы полетим к ним.
Опять шутка... :)
Journal information