Programma SETI – Search for Extra-Terrestrial Intelligence

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Programma SETI

Programma SETI – acronimo di Search for Extra-Terrestrial Intelligence (Ricerca di Intelligenza Extraterrestre), è un programma dedicato alla ricerca di vita intelligente extraterrestre abbastanza evoluta da poter inviare segnali radio nel cosmo. Il programma si occupa anche di inviare segnali della nostra presenza ad eventuali altre civiltà in grado di captarli (SETI attivo).

Programma SETI

Programma SETI – Search for Extra-Terrestrial Intelligence – Il SETI Institute, proposto nel 1960 da Frank Drake (tuttora uno dei suoi direttori), è nato ufficialmente nel 1974. È un’organizzazione scientifica privata, senza scopi di lucro. La sede centrale è a Mountain View, inCalifornia. SETI è un progetto molto ambizioso ed estremamente complesso: la nostra galassia, la Via Lattea, è grande 100.000 anni luce e ha una massa compresa fra i cento e i duecento miliardi di masse solari. Considerando che la dimensione media delle stelle è di 0,5 masse solari, essa potrebbe contenere anche oltre trecento miliardi di stelle: per questo, scandagliare l’intero cielo alla ricerca di un segnale distante e debole è un compito arduo. Ci sono alcune strategie, o meglio alcune ipotesi plausibili, che possono aiutare a ridimensionare il problema, rendendolo abbastanza piccolo da essere affrontabile. Una semplificazione consiste nell’assumere che la maggioranza delle forme di vita della galassia siano basate sulla chimica del carbonio, come avviene per gli organismi viventi terrestri. È possibile basare la vita su altri elementi, ma il carbonio è noto per la sua peculiare capacità di legarsi a numerosi altri elementi (oltre che a sé stesso) per formare una gran varietà di molecole. Anche la presenza di acqua allo stato liquido è un’ipotesi plausibile, perché è una molecola molto comune nell’Universo e fornisce un ambiente eccellente per la formazione di molecole complesse basate sul carbonio, dalle quali poi può avere origine la vita. Una terza ipotesi è quella di concentrarsi su stelle simili al Sole: le stelle molto grandi hanno vita molto breve, e, secondo l’esempio che abbiamo a disposizione (la vita sulla Terra), non ci sarebbe il tempo materiale perché possa svilupparsi una vita intelligente sui loro pianeti. Le stelle molto piccole sono invece longeve, ma producono così poca luce e calore che i loro pianeti dovrebbero essere molto vicini per non congelare. Circa il 10% della nostra galassia è fatta di stelle simili al Sole e ci sono circa mille di queste stelle entro una distanza di 100 anni luce da noi che costituiscono le candidate principali per la ricerca.

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Attualmente conosciamo però un solo pianeta su cui la vita si è sviluppata, il nostro e non abbiamo ancora modo di sapere se le ipotesi di semplificazione siano corrette oppure no. Scandagliare l’intero cielo è già un’operazione difficile in sé, ma si deve anche considerare la complicazione di dover sintonizzare il ricevitore sulla frequenza giusta, esattamente come si fa cercando una stazione radio. Anche in questo caso per restringere il campo d’indagine si può ragionevolmente presupporre che il segnale venga trasmesso su una banda stretta, perché sarebbe altrimenti molto oneroso in termini di energia utilizzata per chi lo trasmette. Questo significa però che per ogni punto del cielo occorre provare a captare tutte le possibili frequenze che arrivano ai nostri ricevitori. Inoltre c’è anche il problema che non sappiamo cosa cercare: non abbiamo idea di come un segnale alieno possa essere modulato, né di come i dati verranno codificati nel segnale, né che tipo di dati aspettarci. Segnali a banda stretta molto più forti del rumore di fondo e di intensità costante sono ovviamente buoni candidati, e se essi mostrano uno schema regolare e complesso di impulsi potrebbero essere di provenienza artificiale. Sono stati condotti degli studi su come potrebbe essere generato un segnale che potrebbe essere decifrato facilmente da un’altra civiltà, ma non c’è modo di conoscere l’effettiva validità di questi studi, e decifrare un segnale reale potrebbe essere molto difficile. C’è anche un altro problema nell’ascolto di segnali radio interstellari. I rumori di fondo del cosmo e degli strumenti di ricezione ci impediscono di rilevare segnali meno intensi di una soglia minima. Affinché noi possiamo riuscire a captare segnali di una civiltà aliena distante 100 anni luce che stia trasmettendo “omnidirezionalmente”, ovvero simultaneamente in tutte le direzioni, quella civiltà dovrebbe utilizzare una potenza di trasmissione pari a diverse migliaia di volte quella che siamo in grado oggi di produrre sulla Terra. Inoltre le comunicazioni interstellari potrebbero venire distorte producendo effetti di disturbo che vanno ad oscurare il segnale. I moderni progetti di SETI sono iniziati con un articolo scritto dai fisici Giuseppe Cocconi e Philip Morrison, pubblicato dalla stampa scientifica nel 1959. Cocconi e Morrison vi sostenevano che le frequenze di trasmissione più adatte alle comunicazioni interstellari fossero quelle tra 1 e 10 gigahertz. Al di sotto di 1 gigahertz, la radiazione emessa dagli elettroni in movimento nei campi magnetici delle galassie tende a coprire le altre sorgenti radio. Sopra i 10 gigahertz invece esse subirebbero l’interferenza dovuta al rumore prodotto dalle molecole di acqua e dagli atomi di ossigeno della nostra atmosfera. Anche se mondi alieni avessero atmosfere molto diverse, effetti di rumore quantistico rendono comunque difficile costruire apparecchi riceventi capaci di operare a frequenze superiori ai 100 gigahertz. L’estremità inferiore di questa “finestra di microonde” è particolarmente adatta per le comunicazioni, dato che a frequenze inferiori è generalmente più semplice produrre e ricevere segnali. Cocconi e Morrison hanno segnalato come particolarmente interessante la frequenza di 1,420 gigahertz. È la frequenza emessa dall’idrogenoneutro. Spesso i radioastronomi cercano segnali di questa frequenza per poter mappare le nubi di idrogeno interstellare della nostra galassia; quindi la trasmissione di un segnale di frequenza simile a quella dell’idrogeno aumenta le probabilità che esso possa venire captato per caso.

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Progetto SERENDIP

Nel 1979 l’Università di Berkeley lanciò un progetto SETI chiamato “Search for Extraterrestrial Radio from Nearby Developed Populations” (SERENDIP). Nel 1980, Sagan, Bruce Murray, e Louis Friedman fondarono la US Planetary Society, in parte come veicolo per gli studi SETI. Nei primi anni ottanta, Paul Horowitz, fisico dell’Università di Harvard, compì il passo successivo e propose di progettare un analizzatore di spettro concepito specificatamente per la ricerca delle trasmissioni SETI. I tradizionali analizzatori di spettro da tavolo erano di scarsa utilità per questo compito, in quanto campionavano le frequenze usando banchi di filtri analogici ed erano quindi limitati nel numero di canali che potevano acquisire. Comunque, la moderna tecnologia dei circuiti integrati DSP (digital signal processing) poteva essere impiegata per costruire ricevitori ad “autocorrelazione”, in grado di controllare molti più canali. Questo lavoro portò nel 1981 ad un analizzatore di spettro portatile chiamato “Suitcase SETI” che aveva una capacità di 131.000 canali a banda stretta. Dopo una serie di prove sul campo che durò fino al 1982, il Suitcase SETI entrò in funzione nel 1983 con il radiotelescopio Harvard/Smithsonian da 25 metri. Questo progetto, chiamato “Sentinel”, continuò fino al 1985. Anche 131.000 canali non erano comunque sufficienti per scandagliare il cielo in dettaglio ad una velocità sufficiente, così il Suitcase SETI venne seguito nel 1985 dal Progetto “META”, che sta per “Megachannel Extra-Terrestrial Array”. L’analizzatore di spettro META aveva una capacità di 8 milioni di canali e una risoluzione per canale di 0,5 Hz. Il progetto venne guidato da Horowitz con l’aiuto della Planetary Society, e venne parzialmente finanziato dal regista Steven Spielberg. Un secondo sforzo simile, META II, venne avviato in Argentina nel 1990 per scandagliare il cielo dell’emisfero australe. META II è ancora in funzione, dopo un aggiornamento della strumentazione avvenuto nel 1996. Sempre nel 1985, la Ohio State University iniziò un suo programma SETI, chiamato Progetto “Big Ear” (“grande Orecchio”), che in seguito ricevette sovvenzioni dalla Planetary Society. Nell’anno successivo, il 1986, l’Università di Berkeley diede il via al suo secondo progetto SETI, SERENDIP II, a cui hanno fatto seguito altri due progetti SERENDIP fino ai giorni nostri.

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Progetto MOP
Nel 1992, il governo statunitense finanziò infine un programma SETI operativo, nella forma del “Microwave Observing Program (MOP)” della NASA. Il MOP venne pianificato come sforzo a lungo termine, con lo scopo di eseguire una “ricerca mirata” di 800 specifiche stelle vicine, affiancato al più generale “Sky Survey” per scandagliare il cielo. Il MOP sarebbe stato compiuto da piatti radio del Deep Space Network della NASA, così come da un piatto da 43 metri a Green Bank e dal grande piatto di Arecibo. I segnali sarebbero stati analizzati da analizzatori di spettro con una capacità di 15 milioni di segnali ciascuno. Questi analizzatori potevano essere raggruppati per ottenere una capacità maggiore. Quelli usati per la ricerca mirata avevano un’ampiezza di banda di 1 Hz per canale, mentre quelli usati per la Sky Survey avevano un’ampiezza di banda di 30 hertz per canale. Il MOP attirò l’attenzione del Congresso degli Stati Uniti, dove il progetto subì forti critiche fino a venire praticamente ridicolizzato. Ne seguì la cancellazione a un anno dal suo avvio. I sostenitori del SETI non si arresero, e nel 1995 l’organizzazione non-profit “SETI Institute” di Mountain View (California), fece ripartire il progetto con il nome di Progetto “Phoenix”, supportato da fonti di finanziamento privato. Il Progetto Phoenix, sotto la direzione della Dottoressa Jill Tarter, in precedenza alla NASA, è una continuazione del programma di ricerca mirata, che studia 1.000 stelle vicine simili al Sole, ed usa il radiotelescopio Parkes (64 metri) in Australia. I sostenitori del progetto credono che se tra quel migliaio di stelle esiste una civiltà aliena che trasmette verso di noi con un potente trasmettitore, allora la ricerca dovrebbe essere in grado di individuarla.

Programma SETI- Search for Extra-Terrestrial Intelligence


Progetti BETA E ATA

La Planetary Society sta attualmente studiando un seguito del progetto META, chiamato “BETA”, che sta per “Billion-Channel Extraterrestrial Array”. Si tratta di un DSP dedicato, con 200 processori e 3 gGB di RAM. BETA è circa 1.000 miliardi di volte più potente della strumentazione usata nel progetto Ozma. BETA al momento scandaglia solo 250 milioni di canali, con un’ampiezza di 0,5 Hz per canale. La scansione viene effettuata nell’arco che va dagli 1,400 agli 1,720 GHz in otto salti, con due secondi di osservazione ad ogni salto.
Il SETI Institute sta attualmente collaborando con il Laboratorio Radio Astronomico dell’Università di Berkeley per sviluppare un allineamento di radiotelescopi specializzati per gli studi SETI. Questo nuovo concetto viene detto “Allen Telescope Array (ATA)“. Coprirà un’area di 100 metri di lato. L’allineamento consisterà di 350 o più piatti radio Gregorian, ognuno con un diametro di 6,1 metri. Questi piatti saranno essenzialmente quelli disponibili comunemente per le parabole della televisione satellitare. Gli astronomi di Berkeley useranno l’ATA per effettuare altre osservazioni radio dello spazio profondo. L’ATA è concepito per supportare un grosso numero di osservazioni simultanee, attraverso una tecnica nota come “multibeaming”, nella quale la tecnologia DSP è impiegata per ordinare i segnali provenienti da più piatti. Il sistema DSP previsto per l’ATA è estremamente ambizioso. Il 12 ottobre 2007 i responsabili del progetto hanno annunciato l’entrata in funzione del primo segmento del progetto ATA.

Fonte: fmboschetto.it
Fonte IGM: seti.org