地球坐标广播计划即将启动：会招来天使还是恶龙？

2022-05-13 03:05

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银河系可能宜居的行星多达三亿颗，许多人坚信地外生命的存在，因此从未放弃对外星文明的探寻。一些天文学家甚至主动出击，把有关地球的信息发射进茫茫深空，期待遥远彼端的智慧生命能够发现并回应。一项名叫“银河信标”的项目将在近期展开，它计划向银河系广播包括地球坐标在内的系列信息，以便外星文明能够发觉我们的存在。

据悉，该项目全名“A Beacon in the Galaxy: Updated Arecibo Message for Potential FAST and SETI Projects”（银河信标：针对FAST与SETI项目的更新版阿雷西博信息），顾名思义，“银河信标信息”是1974年发射的“阿雷西博信息”的升级版。本次发射内容是以无线电脉冲表示的二进制信息，包含了质数、运算法则等基本数学概念，也展示地球生物的基本化学成分、人类形态、太阳系形貌、地球形貌等信息。最后，研究人员标明了太阳系在银河系内所处的相对位置，称将“这部分信息作为一种邀请，并附上我们在银河系所处的位置”。银河信标信息的图示如下：

BITG消息图示

第1到4页：关于数学概念及二进制信息的若干基本解释

第5页：氢光谱和氢原子自旋翻转跃迁

第6页：地球中的常见的元素

第7页：DNA结构成分

第8页：人类形态和DNA双螺旋

第9页：太阳系中地球位置

第10页：地球表面样貌

第11页：地表形貌及元素介绍

第12页：邀请外星文明以相同频段回复信息

第13页：太阳系在银河系中的相对位置

银河信标项目由美国国家航空航天局（NASA）领衔，计划依靠位于加州SETI研究所的艾伦射电望远镜阵列和“中国天眼”500米口径球面射电望远镜(FAST)来向宇宙发射无线电波。无线电波的发射范围是距离银河系中心2到6个千秒差距的星团，该区域包含数百万个可能的恒星系，但距离地球有一万到两万光年之远。广阔的发射范围虽然提升了找到外星人的几率，但遥远的距离却也意味着无线电波要旅行数万年才能完成往返。

英国也开始了和银河信标类似的计划，不过他们选择了一个离地球近得多的特定目标——40光年外的TRAPPIST-1恒星系。据悉，英国Goonhilly卫星站计划在今年10月4日，向TRAPPIST-1发射信息，内容竟然包括地球所面临的气候危机。项目研究人员表示，发送这些信息并不是指望得到外星人帮助，而是仅仅为了提醒地球上的人们爱护家园。

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搜寻地外文明计划SETI

搜寻地外文明计划(Search for Extraterrestrial Intelligence, SETI) 是指利用无线电通讯技术搜寻地外文明信号的计划。它尤其关注收集和分析宇宙中无线电和可见光波段的电磁信号，认为这一波段的信号可能与地外文明有重要联系。SETI项目并非是某一个具体的项目，而是一个统称，指一系列基本原理相同的探测计划。它是人类探寻外星文明历程中最重要的实践。

事实上，人们使用无线电信号寻找外星文明是比较晚近的事。1959年，Nature发表了一篇颇具影响力的论文《寻求星际交流(Searching for Interstellar Communications)》，文章作者朱塞佩·科科尼和菲利普·莫里森认为，对于成熟文明社会，寻求对外沟通是自然而然的，而电磁波是这种星际间沟通的不二之选。

法兰克·德雷克与德雷克方程

随后，康乃尔大学的天文学家法兰克·德雷克提出了著名的德雷克方程 (Drake Equation)，被视作是SETI项目的理论基石。德雷克也主持了最早的SETI项目，奥兹玛计划。该计划于1960年进行，他利用绿堤国家射电天文台的直径 25 米的射电望远镜对波江座ε星和鲸鱼座τ星进行了监测，意图搜寻邻近太阳系的生物标志信号，最终一无所获。

事实上，从SETI项目诞生到现在，它几乎没有取得过什么动人心魄的成果。在奥兹玛计划之后，从事SETI研究的科学家们利用其他射电望远镜进行了多次SETI实验，全无收获。唯一一次动人心弦的消息报告于1977年8月16日，该事件被称作"Wow地外信号事件"。研究人员杰里·雷曼利在俄亥俄州立大学射电望远镜监听到一段强烈的窄频信号，这一信号频率正好落在1420MHz 的氢线附近，由于地球上的无线电信号达成了尽量避免在这一频段发射的共识，因此这一段信号不可能来自地球。但是该信号昙花一现后就再无踪影。只留下研究员在纸上圈写下的一个大大的“Wow！”

Wow！事件原始文件

最近一次大型SETI项目是2016年启动的突破聆听计划(The Breakthrough Listen)。该行动由俄罗斯富豪尤里·米尔纳全额出资，由天文学家史蒂芬·霍金主持启动。它打算通过扫描宇宙的方式进行搜寻，历时十年，并将耗费一亿美金，不过眼下看来尚没有任何“突破性”的聆听成果。

在SETI项目失败历程中，另一种想法逐渐成长了起来。他们认为，与其守株待兔，不如主动出击。他们宣称应该将有关地球的特殊信息，有目的性地发射到文明可能存在的区域。这种想法被称为METI (Message to the ExtraTerrestrial Intelligence) ，它成为了SETI的一个重要分支。到目前为止，METI项目中有影响力的实验一共有四次，第一次是1974年美国进行的，同样是由德雷克主持，它向球状星团M13发射了著名的“德雷克信息”，也就是本次“银河信标”的前置版本。第二、三次由俄罗斯主持进行，而最后一次于2003年由美、俄、加三国合作进行。

我国 “中国天眼”建成后，银河信标才能够以前所未有的规模被发射至银河系遥远的彼端。这并不是我国第一次参与到地外文明搜索项目。例如，“嫦娥4号”着陆器就曾利用月背环境的独特优势，尝试在低频射电波段搜寻地外智慧生命。

500米口径球面射电望远镜（FAST）

图源：中国科学院国家天文台

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是否在黑暗森林举起火把？

科幻小说《三体》对费米悖论提出了一个饶有意味的解释，那就是所谓的“黑暗森林法则”。小说将宇宙描述为“一座黑暗森林，每个文明都是带枪的猎人，像幽灵般潜行于林间，轻轻拨开挡路的树枝，竭力不让脚步发出一点儿声音，连呼吸都小心翼翼；他必须小心，因为林中到处都有与他一样潜行的猎人。如果他发现了别的生命，能做的只有一件事：开枪消灭之。在这片森林中，他人就是地狱，就是永恒的威胁，任何暴露自己存在的生命都将很快被消灭”。因此，按照黑暗森林法则，向全宇宙广播自己的坐标，无异于自取灭亡。而“银河信标”信息里附上的地球坐标，也就很难说是一个明智的决定。

其实，关于METI的争议从未停息。反对者认为这种举动几近疯狂，甚至可能给人类文明招致灭顶之灾。最著名的反对者还当属霍金，他警告人们不要主动与外星人联系，称“更高等的文明与更原始的文明相碰撞时，结果往往不利于后者。阅读我们信息的另一文明可能领先我们数十亿年。若是如此，他们将会远比我们强大，我们对他们的价值或许微乎其微”。

早在1974年，德雷克信息发送之后，当年的诺奖得主、射电天文学家马汀·赖尔就发表声明称“外太空的任何生物都有可能是充满恶意而又饥肠辘辘的”，并呼吁颁布国际禁令，限制人们与地外生命建立联系或是传送信号。科幻作家大卫·布林则表示，即便地外生命并不邪恶，METI的做法也可能让人类文明陷入更多危险变数。他写道，“如果高级地外智慧生命是如此大公无私，然而却仍然选择沉默……我们难道不应该考虑以他们为榜样，选择和他们一样的做法?至少稍稍现望一下吧?很有可能，他们沉默是因为他们知道一些我们不知道的事情。”

不过METI的支持者不以为然，他们认为推测外星文明为邪恶，是一种狭隘的偏见。更何况，与地外文明的接触也是不可避免的，因为诸如军方雷达系统之类的设备早就将电磁波“泄露”到了太空中，人类想隐藏也为时已晚。而对于像霍金这样支持SETI，但是反对METI的人，俄罗斯科学家亚历山大·萨特塞夫指出，如果你自己都不愿意发出信号，那么又怎么能期待收听到别人发出的信号呢？他不无尖刻地揶揄道，既然聪明的外星文明都将自己隐藏了起来，那么SETI就应该改成是“Search for Extra-Terrestrial Idiots(搜寻地外白痴)”缩写了。

对于METI的不同意见一直相持不下。学界曾试图对METI出台标准进行意见统一和行为规范。2005 年3月，为了对向宇宙中“发电报”的行为进行风险评估，圣马力诺举行了的第六届宇宙太空和生命探测国际研讨会，会上提出了“圣马力诺标度”的概念。该标度可用以衡量METI行为的风险程度。不过到目前为止，也并没有任何规定禁止圣马力诺标度较高的METI行为。