Aardse laser- en telescooptechniek kan buitenaardse wezens 20.000 lichtjaar bereiken

Een haalbaarheidsstudie stelt voor dat de laser- en telescooptechniek op aarde gebruikt kan worden als een bakens om de aandacht van buitenaardse intelligentie te trekken. Men moet een 1- tot 2-megawatt laser door een 30- tot 45-meter telescoop in de ruimte richten. Dezelfde laser kan een kort bericht zenden gecodeerd in 5×5 tikcode of Morsecode.

Kunnen we contact maken?

Kunnen we bestaande telescoop- en lasertechnologie gebruiken om een nabijgelegen buitenaardse intelligentie (als die er is) te signaleren? Kunnen we een voldoende krachtige laserstraal ontwikkelen en richten naar nabijgelegen exoplaneten? Hoe snel kan data verstuurd worden zodra contact gemaakt is?

Deze vragen worden beantwoord door twee onderzoekers, James Clark en Kerri Cahoy, in een studie gepubliceerd in de Astrophysical Journal. Volgens hen kan de lasertechnologie op aarde gebruikt worden als een bakens om de aandacht van buitenaardse wezens te trekken op een afstand van tot 20.000 lichtjaar.

Hiervoor moet men een krachtige laser (1 tot 2 megawatt) focussen door een grote telescoop (30 tot 45 meter breed) en in de ruimte richten. De infraroodstraling die door deze combinatie gegenereerd wordt, zou sterker zijn dan de energie van de Zon.

Kort bericht gecodeerd in de laser

Een buitenaardse astronoom (aannemend dat er een is) kan een globale survey van ons deel van de Melkweg uitvoeren om dergelijke signalen te detecteren. Het zou gemakkelijker zijn om deze signalen te detecteren vanaf nabijgelegen systemen als Proxima Centauri en de TRAPPIST-1-ster.

Als een van deze sterren het signaal detecteert, kan dezelfde laser worden gezonden met een kort bericht gecodeerd in de vorm van pulsen, vergelijkbaar met 5×5 tikcode of Morsecode. Om een handshake te sluiten en communicatie te initiëren, kan een bericht worden geknipperd met diverse honderden bits per seconde, wat slechts een paar jaar zou duren om daar te arriveren.

Het concept lijkt ververre, maar volgens de onderzoekers kunnen we deze prestatie behalen met technologieën die vandaag bestaan en die in de komende jaren ontwikkeld kunnen worden.

Referentie: The Astrophysical Journal | doi:10.3847/1538-4357/aae380 | MIT

Om de mogelijkheden te verkennen, focussten ze op de intensiteit van de laser. Ze onderzochten combinaties van telescopieën en lasers van verschillende grootte en wattage, en ontdekten dat als een 2-megawatt laser gericht wordt door een telescoop van 30 meter, het een signaal kan genereren krachtig genoeg om gedetecteerd te worden vanaf Proxima Centauri b, een exoplaneet (ongeveer 4 lichtjaar ver) die de dichtstbijzijnde ster omdraait.

Op dezelfde manier, als een 1-megawatt laser gericht wordt door een 45-meter telescoop, zou het een signaal produceren dat gedetecteerd kan worden binnen de ultracoude rode dwergster TRAPPIST-1, bijna 40 lichtjaar ver. Beide opstellingen kunnen een voornemelijk detecteerbaar signaal creëren vanaf zover als 20.000 lichtjaar.

Credit: MIT

De 2-megawatt laser is equivalent aan die van de Amerikaanse Luchtmacht's Boeing YAL-1 Airborne Laser, een raketverdedigingssysteem ontworpen om tactische ballistieke raketten te vernietigen. Hoewel de huidige grootste optische telescoop slechts 10,4 meter in diameter is, zijn er plannen om reuzetelescopieën in het komende decennium te bouwen, inclusief de 39-meter ESO's Extremely Large Telescope en de 25-meter Giant Magellan Telescope.

Bovendien, als dergelijke signalen door buitenaardse wezens elders in de sterrenstelsel gegenereerd zouden worden, zou een telescoop groter dan één meter in staat zijn om zo'n bakens te detecteren. Echter, om het te observeren, moet de telescoop precies in de richting van het signaal gericht zijn.

Veiligheidsparameters

Het zou niet veilig zijn om zo'n krachtige straal op aarde te bouwen: het zou ongeveer 800 watt per vierkante meter fluxdichtheid genereren, wat het menselijk gezichtsvermogen kan vernietigen en instrumenten aan boord van satellieten die er doorheen passeren, kan verstoeren. Volgens de onderzoekers zou een betere plek hiervoor de achterkant van de maan zijn.

Dit is slechts een haalbaarheidsstudie: of dit geïmplementeerd moet worden of niet, is een onderwerp voor toekomstige discussie.