ระบบการตรวจจับการสื่อสารของมนุษย์ต่างดาว

Stephen Hawking ผู้เป็นทั้งนักฟิสิกส์และนักจักรวาลวิทยา เคยกล่าวไว้ว่า "เราเชื่อว่าชีวิตเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ ดังนั้นในจักรวาลอันไม่มีที่สิ้นสุด จะต้องมีสิ่งมีชีวิตเกิดขึ้นอีก"

ในห้วงอวกาศที่กว้างใหญ่และห่างไกลออกไป ไกลเกินกว่าจินตนาการของมนุษย์จะหยั่งไปถึง ไม่แปลกที่จะเกิดคำถามว่า นอกเหนือจากมนุษย์โลกแล้ว สิ่งมีชีวิตทรงปัญญาอื่น จะมีอยู่จริงหรือไม่ และถ้ามีอยู่จริง เราเองจะสามารถสื่อสารกับพวกเขาเหล่านั้นได้อย่างไร?

ความพยายามในการฟังเสียงในจักรวาล

นับตั้งแต่มนุษย์เริ่มรู้จักนำคลื่นวิทยุมาใช้ นักวิทยาศาสตร์เองก็เริ่มโครงการต่าง ๆ เพื่อฟังเสียงจากดวงดาวในห้วงอวกาศมาโดยตลอด ด้วยความหวังว่า อาจค้นพบรูปแบบการสื่อสารจากสิ่งมีชีวิตทรงปัญญาที่อยู่นอกเหนือจากโลกมนุษย์ออกไป

ความพยายามในการฟัง(Listen) นี้เอง เป็นที่มาของโปรเจคที่ชื่อว่า Breakthrough Listen ซึ่งเป็นโครงการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ที่ใหญ่ที่สุดที่เคยมีมา โดยมุ่งเป้าไปที่การค้นหาหลักฐานของอารยธรรมที่อยู่นอกโลก ขอบเขตและประสิทธิภาพในการค้นหาอยู่ในระดับที่ไม่เคยมีมาก่อน หรือเรียกโดยย่อว่า (SETI : Search for Extraterrestrial Intelligence) โดยใช้เครื่องมือตรวจจับที่มีประสิทธิภาพสูงที่ชื่อ Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System หรือ VERITAS

การฟังอาจไม่เพียงพอ

หากมนุษย์ต่างดาวมีอยู่จริง อารยธรรมของพวกเขาอาจมีความก้าวหน้ากว่าดาวโลกก็เป็นได้ ดังนั้น การสนใจเพียงคลื่นวิทยุเพียงอย่างเดียวอาจไม่เพียงพอ รูปแบบการสื่อสารอื่นก็อาจมีความเป็นไปได้เช่นกัน แนวคิดนี้ นำไปสู่การสร้างเครื่องตรวจจับสัญญาณแบบลำแสงเลเซอร์

VERITAS ประกอบไปด้วยกล้องโทรทัศน์ออปติคัลยาว 12 เมตรจำนวน 4 ตัว ถูกใช้เพื่อตรวจจับรังสีแกมมา ซึ่งเป็นการแผ่รังสีพลังงานสูงที่ปล่อยออกมาจากปรากฏการณ์ทางฟิสิกส์ที่รุนแรงในจักรวาล เช่น ซูเปอร์โนวา ดาวระเบิดและแม้แต่หลุมดำ

ในท้องฟ้ายามค่ำคืน เมื่อรังสีแกมมากระทบชั้นบรรยากาศของโลก จะทำให้เกิดแสงวาบสีน้ำเงินจาง ๆ เรียกว่ารังสีเชเรนคอฟ (Cherenkov radiation) เนื่องจากอนุภาคเดินทางเร็วกว่าความเร็วของแสงในอากาศ ดังนั้น แสงแฟลชสีน้ำเงินจึงเท่ากับแสงของโซนิกบูม ความสามารถของอาร์เรย์กล้องโทรทรรศน์ในการตรวจจับและระบุแหล่งที่มาของแสงวาบสีน้ำเงินที่มีอายุสั้นเหล่านี้ ทำให้เป็นตัวเลือกที่สมบูรณ์แบบในการค้นหาลำแสงเลเซอร์จากดาวฤกษ์และกาแล็กซีที่อยู่ห่างไกล

ตัวอย่างที่ทำให้เชื่อกันว่าวิธีนี้จะได้ผลก็อย่างเช่น นาซา (NASA) ก็ใช้วิธีการสื่อสารด้วยแสงเพื่อส่งภาพความละเอียดจากดวงจันทร์มายังโลก ดังนั้น จึงมีเหตุผลที่จะเชื่อว่าอารยธรรมขั้นสูงอาจใช้เทคโนโลยีนี้ในสเกลที่ขยายใหญ่ขึ้นสำหรับการสื่อสารผ่านดวงดาว

ความสามารถในการส่งสัญญาณแสงหรือเลเซอร์นั้น มีความเร็วมากกว่าการส่งผ่านคลื่นวิทยุ ดังนั้น จึงฟังดูสมเหตุสมผลที่สิ่งมีชีวิตทรงปัญญาจะใช้เลเซอร์เพื่อการสื่อสารในระยะทางระหว่างดวงดาว ไม่ว่าจะเป็นอาณานิคมนอกโลกหรืออารยธรรมที่เพิ่งเกิดใหม่ที่ต้องการติดต่อครั้งแรก

เตรียมพร้อมสำหรับข้อความที่จะมาถึง

ในปัจจุบัน ระบบของ SETI ได้มีการเพิ่มขีดความสามารถในการตรวจจับสัญญาณจากมนุษย์ต่างดาวได้มากยิ่งขึ้น เรียกว่า Laser SETI หากกล่าวถึงระบบแบบเดิมในการตรวจจับเลเซอร์ของมนุษย์ต่างดาวนั้น ต้องอาศัยหลอดโฟโตมัลติพลายเออร์ (photomultiplier) ซึ่งทำหน้าที่เป็นกล้องหนึ่งพิกเซลเป็นหลัก มีการตรวจสอบพื้นที่เพียงเล็กน้อยเท่านั้น แต่ระบบที่ติดตั้งใหม่นี้แตกต่างออกไปจากเดิม โดยทำงานภายใต้สมมติฐานที่ว่า แสงเลเซอร์ของมนุษย์ต่างดาวจะเป็นแบบเอกรงค์ ซึ่งเป็น "ลักษณะเฉพาะที่แท้จริงของเลเซอร์" มีความยาวคลื่นเดียวเท่านั้น ในขณะที่ดวงดาวปล่อยคลื่นเต็มสเปกตรัมจากสีน้ำเงินเป็นสีแดง ทำให้อุปกรณ์ชนิดใหม่นี้ สามารถแยกแยะแสงที่มาจากดาวต่าง ๆ ได้อย่างชัดเจน

อุปกรณ์ LaserSETI  แต่ละตัวมีกล้องสองตัวที่เหมือนกัน โดยหมุน 90 องศาเข้าหากันตามแกนการดู ตัวแยกแสงจะแบ่งแสงที่เข้ามาเป็นสเปกตรัม ซึ่งกล้องบันทึกด้วยอัตราที่รวดเร็ว เลนส์มุมกว้างเชิงพาณิชย์ที่ใช้สามารถถ่ายภาพได้ประมาณ 75 องศา ดังนั้น จึงจำเป็นต้องมีเพียงไม่กี่ชิ้นในการสแกนท้องฟ้ายามค่ำคืนทั้งหมด

สำหรับพื้นที่ในการติดตั้ง ตัวแรกอยู่ที่เมาอิ(Maui - Hawaii) จะหันไปทางทิศตะวันออก และอีกตัวในแคลิฟอร์เนียจะหันไปทางทิศตะวันตก ทำให้สามารถครอบคลุมการสังเกตได้ในระยะไกลพร้อมกัน สิ่งนี้จะมีความสำคัญสำหรับการระบุแหล่งที่มาของแหล่งกำเนิดที่อยู่นอกระบบสุริยะ และยังใช้ในการระบุพิกัดของวัตถุจากโลกเช่น ดาวเทียมและเครื่องบินได้เช่นกัน

ในอนาคต อุปกรณ์ Laser SETI มีแผนที่จะขยายพื้นที่ในการติดตั้งอีก 10 จุดด้วยกัน ซึ่งจะครอบคลุมพื้นที่ส่วนใหญ่ของซีกโลกตะวันตก อย่างไรก็ตาม เป้าหมายสูงสุดของโครงการ SETI คือสามารถที่จะสังเกตการณ์ท้องฟ้าในยามค่ำคืนได้อย่างครอบคลุมทั้งหมด เพื่อที่ว่า เมื่อใดก็ตามที่มนุษย์ต่างดาวส่งสัญญาณมา มนุษย์ก็พร้อมที่จะตอบรับการทักทายนั้นทันที