Біз жалғыз емеспіз

Миллион күннен қуатты лазер күшімен жүретін, жарықтан бес есе ғана кем жылдамдықпен қозғалатын титімдей ғарыш аппараты. Бұл – Breakthrough Starshot жобасының мұраты. Мұнда ол Жерден төрт жарық жылы қашықта орналасқан Центавр Проксима Б экзопланетасы айналасында ұшып жүргені сипатталған.

Сара Сигер Массачусетс технологиялық институтына (МТИ) қарасты 54-ғимараттың 17-қабатында орналасқан кеңсесінен Кэмбридж қаласындағы ғарышқа ең жақын нүктеден қарап тұр. Оның ғылыми қиялы Құс жолымен шектелмейді, одан да асқақ.

47 жасар Сигер астрофизик болып істейді. Ол экзопланеталарды, атап айтқанда, біз білетін күнді айналып жүретіндерін емес, қалған ғаламшарларды зерттейді. Ол тақтаға осындай бір планетадан тіршілік табу ықтималдығын шамалау үшін өзі ойлап тапқан теңдеуді сызып қойған. Ал жәдігерлер толған екінші тақта астында жылтыр қара жарықшақтары бар бөтелке жылтыңдайды.

«Бұл біз еріткен тас».

Сигердің сөздері кесектей, кіммен сөйлессе де, оқтай қадалған көздері кез келгеннің өңменінен өтеді. Сара өз жұлдыздарының орбитасына жақын айналатын, бір жылы бір тәулікке де жетпейтін планеталардың – ыстық Супержер планетасының барын айтады. «Ыстығы қайнағаны соншалық, бұл ғаламшарларда алып лава өзендері бар болуы мүмкін, – дейді ол. – Мына еріген тас сол жақтардан».

«Біз лаваның жарықтығын тексергіміз келді».

Сигер магистратураға түскен 1990-жылдардың ортасында өз жұлдыздарын бар болғаны бір тәулікке жетпейтін уақытта да, не бір миллион жылда әрең айналып өтетін ғаламшарлардың бар екенін білмейтін. Ол екі жұлдыз орбитасында айналатын не мүлде ешбір жұлдызды айналмайтын ғаламшарлардың бар екенінен де хабарсыз еді. Іс жүзінде, біз өзіміздің күн жүйесінен тыс қанша, қандай планетаның барын нақты білмейтінбіз. Планеталар туралы ой-болжамдарымыздың көбі қате болып шықты. Ең алғаш табылған экзопланета, бұл – 51 Пегаси Б. Оның бар екендігі тек 1995 жылы ғана мәлім болған. Бұл бір ғажайып ғаламшар: осы алып планета өз жұлдызын өте жақын қашықтықта, небәрі төрт күнде айналып шығады.

Чилидің Атакама шөлінде Еуропалық оңтүстік обсерваторияның «Төтенше үлкен телескопынан» шығатын сәулелер жасанды бағдарлық жұлдыз­дарды жасап, астрономдарға атмосфералық турбуленттілік тудыратын ауытқуларды түзетуге көмектеседі. Бұл телескоп алып экзопланеталардың суреттерін тікелей түсіре алатын саусақпен санарлық аппараттардың бірі.

«51 Пегаси Б экзопланеталарды зерттеу бас айналдырар саяхат екенін көрсетті, – дейді Сигер, – ескі дүниетанымымызға салсақ, мұндай ғаламшар болмауы керек-тұғын».

Бүгінге дейін 4 мыңнан астам экзопланета табылған. Және олардың басым көпшілігі 2009 жылы ұшырылған Кеплер телескопының көмегімен ашылды. Оның миссиясы аспанның алақандай бір бөлігіндегі 150 мыңдай жұлдыздың орбитасын айналып жүрген қанша планетаның бар екенін анықтауға негізделген. Алайда ақырғы мақсат одан да зор сұрақтың жауабын табу еді: шексіз ғарышта тіршілігі бар ғаламшар қаншалықты жиі не сирек кездеседі, олар қашанғы көзімізден таса болмақ?

Кеплердің жауабы екіұшты болды. Ғаламда жұлдыздарға қарағанда планеталар саны көп және олардың кемінде ширегі өз күндерінен қолайлы қашықтықта орналасқан. Демек, тым ыстық та емес, аса суық та емес, көлемі Жердей планеталар көп деген сөз. Құс жолында кемінде 100 миллиард жұлдыз бар деп есептегенде, біздің галактикамыздың өзінде өмір сүруге болатындай, жоқ дегенде, 25 миллиард мекеннің бар екенін білдіреді. Ал, біздің галактикамыздың триллиондаған баламасы бар.

Өткен жылы қазан айында отыны таусылған Кеплермен астрономдар қимай қоштасты. Ол тіршілік туралы ең зор жұмбақтардың біріне қатысты көзқарасымызды өзгертті. «Жерден тыс өмір бар ма?» деген сұрақ бұдан былай өзекті емес. Бар екендігіне күмәнсіз бәс тігуге болады. Бүгінгі сауал: оны қалай табамыз?

Галактиканың планеталарға толы екендігі белгілі болғаннан кейін басқа тіршілікті іздеуге деген ұмтылыс жаңа серпінге ие болды. Жеке қаржыландырудың артуы икемділігі басым, тәуекелшіл зерттеу бағдарламаларына жол ашты. NASA да астробиология бағытында жұмыстарын арттыруда. Зерттеу жұмыстарының көбі басқа да әлемнен тіршіліктің кез келген белгісін табуға түйінделген. Осылайша жаңа мақсат пен мол қаржы ондаған жылдарға созылған интеллектуалдық іздеу жұмыстарына түрткі болды.

Модельді пайдалана отырып, МТИ-ның астрофизигі Сара Сигер NASA-ның Пасаденадағы реактивтік қозғалтқыш зертханасында жүзеге асырылып жатқан Starshade жобасымен таныстыруда. Ғарышта құлашын жаятын аппараттың диаметрі 30 метрден асады. Оның қызметі – жұлдыз жарығына тосқауыл болып, ғарыш телескобына тіршілік белгісін іздеуге көмектесу.

Кеплер тобымен бірігіп, жұмыс істеу Сигерді өзінің өмірлік мақсатына бір табан жақындата түсті. Оның көксегені Күнге ұқсайтын жұлдызды айналатын Жер сияқты ғаламшарды табу еді. Қазіргі уақытта ол бар назарын транзиттік экзопланеталарды зерттейтін спутникке (TESS), яғни өткен жылы ұшырылған МТИ басқаруындағы NASA ғарыш телескобына аударды. Кеплер жобасы сияқты TESS телескобы да алдынан бір планета өткен кезде жұлдыз жарқылы арасынан көмескі қараңғылықты табуға тырысады. TESS аспанды толықтай шолып шықпақ. Оның мақсаты – біздің галактикадан тас жынысы бар 50 экзопланета табу. Мұндай ғаламшарларды 2021 жылы NASA іске қоспақ болып отырған Джеймс Уэбб (JWST) ғарыш телескобы тәріздес әлдеқайда қуатты аппаратпен зерттеудің мүмкіндігі зор болмақ.

«Мен қазір қайдамын және қайда бара жатырмын: неліктен осыншама тер төгіп жүргенімді ұмытпайын» деген ой салатын кейбір заттардың Сигер үшін маңызы зор. Солардың арасында домалақ тастар бар, олар ергежейлі қызыл ғаламшардың жұлдызы мен оның планеталар тобын білдіреді. Сол жерде жобасын өзі дайындаған, планета іздеуге арналған, шығыны төмен ASTERIA спутнигінің де моделі бар.

Плакатты ашып жатып: «Мынаны іліп қоюға уақытым болмай жүр», – деді Сигер. Бұл сызбада штрихкодқа ұқсайтын спектрлі элементтердің жолақтары көрсетілген. Әрбір химиялық қосылыс жарықтың ерекше толқын ұзындықтарының жиынтығын сіңіріп алады. Жиырмадан асқан шағында-ақ Сигерге транзиттік ғаламшардың жоғарғы атмосферасындағы қосылыстар жанынан өтетін жұлдыз жарығы спектрлік із қалдыруы мүмкін деген ой келген. Теория жүзінде планетаның атмосферасында тіршілік иелерінен шыққан газдар болса, назарымызға түскен жарықтан біз оның дәйектерін көрер едік.

«Бұл, шынымен, қиын шаруа болғалы тұр, – дейді ол маған, – тасты планетаның атмосферасын пияздың қабығы, ал алды­ңыздағы көрініс IMAX экраны деп ойлаңыз».

Әлдебір жұлдызды айналып жүрген әлдебір тасты планетаның Уэбб телескобына тіршілік белгілерін зерттеу үшін жеткілікті жарық ұстап қаларлықтай жақын қашықтықта ұшып өту ықтималдығы бар. Алайда көптеген ғалымдар, соның ішінде Сигер де адамзат ғарыш телескобының келесі буынын күтуі қажет деп есептейді. Кеңсесіндегі қабырғаның көп бөлігін алып гүлдің күлтесіндей микро-жұқа қалыңдықтағы қара пластик қаптап тұр. Бұл оның алған бағытынан хабар беріп тұрады: бұл әлі де жетілдірілуі керек ғарыш миссиясы, ақыр аяғында, тіршілігі қайнаған өзге Жерді табатынымызға оның еш күмәні жоқ.

11 жасында ата-анасы Оливер Гуйонға шағын телескоп алып бергеннен бері ол түнді ұйқыға қимайтын. Әке-шешесінің айтуынша, кейіннен олар осы үшін өкінген кездері болған. Ол телескобынан көз алмай талай түндерін өткізген, келесі күні сыныпта ұйықтап қала беретін. Өскеннен кейін ол үлкенірек телескопты құрастырып шығады.

Джеймс Уэбб ғарыш телескобы Хьюстон қаласындағы Джонсон ғарыш орталығына қарас­ты, ғарыштың қатал шарттарын қайталайтын криогендік камерада сынақтан өтуде. Хаббл ғарыш телескобынан әлдеқайда қуатты аппарат тіршілікке қолайлы болуы мүмкін жұлдыз, галактика мен күн жүйелерінің пайда болуын зерттейді.

Қазір 43 жасқа келген Гуйонның алып телескобы бар. Ол Гавайидың ең ірі аралы Мауна-Кеа төбесінде орналасқан. Ол істейтін Субару орталығынан басқа мұнда тағы 12 обсерватория қызмет етеді. Бірақ дәл осы Субару центрде ғана 8,2 метрлік әлемдегі ең үлкен біртұтас айналардың бірі бар. Теңіз деңгейінен 4205 метр биіктікте орналасқан Мауна-Кеа ғарышты тұп-тұнық көрсететін ең биік нүктелердің бірінен қарауға мүмкіндік береді. Ол Гуйонның Хило қаласындағы үйінен көлікпен бір жарым сағаттық жерде орналасқан. Сол себепті ол телескопқа қосылған, өзі құрастырған құрылғыны тексеріп, дұрыстау үшін обсерваторияға жиі барып тұрады. Жұмысын, көбіне, түнде істейді.

«Мұнда бір-екі апта қалсақ, Жердегі өмірді ұмыта бастаймыз, – дейді ол маған, – алдымен аптаның қай күні екенін, кейін отбасыңа хабарласып тұру керектігін есіңнен шығара бастайсың».

Сигер сияқты Гуйон да МакАртур жүлдесінің иегері. Оның қабілеті ғарыштағы объектілердің жылт еткен көрінісін көзден жырақ қалдырмау үшін жарықты шебер пайдалана алуында.

«Ол жақта биологиялық тіршілік бар ма? Үлкен сұрақ осы, – дейді ол аспанға саусағын шошайтып, – бар болса, ол қандай? Біздегідей құрлық, мұхит мен бұлт бар ма? Осы сұрақтардың бәріне жауап табуға болады, ол үшін жұлдызының сәулесінен планетаның жарығын ұстап алу қажет».

Жер өлшеміндегідей ғаламшардың нұрын оның жұлдызының жарығынан айыруға тырысу проектордан бірнеше сантиметр жерде ұшып жүрген жеміс шыбынын көру үшін көзіңді сығырайтқанмен бірдей. Бұл мүмкін еместей көрінеді, бүгінгінің телескоптарымен, бұл өкінішке орай, расымен де солай. Бірақ Гуйон жер бетінде орналасатын телескоптардың келесі буынын жарықты асқан сезімталдықпен ажырата алатындай етіп жасауды көздеп отыр.

Мына кескіндегі экзопланета күнге қатты ұқсайтын жұлдызды айналып жүр. Мұнда тіршілік бар-жоқтығын анықтаудың бір жолы – биотаңбалар деп аталатын көрсеткіш белгілерді іздеу. Жұлдыз жарығы планетадан шағылысуымен не оның атмосферасынан өткенде – ол мұнда көк түспен көрсетілген – газдар кейбір толқын ұзындықтарын сіңіріп алады. Телескоппен бақыланатын газдың, айталық, оттегі, көмірқышқыл не метанның бөгде тіршіліктен хабар беруі мүмкін.

Ол құрастырған SCExAO инструменті де дәл осы мақсатта жасалған. Ол скикс-эй-оу деп дыбысталады.

Жарық жинау әлеуеті бойынша Субару сияқты жер бетіндегі телескоптар Хабл тәріздес ғарыштағылармен салыстырғанда әлдеқайда күшті. Басты себебі сол, сегіз метрлік айнаны ракетаға сыйғызу амалын тапқан ешкім жоқ. Бірақ жердегі телескоптардың үлкен бір кемшілігі бар: олар атмосферамыздың астында орналасқан. Ауа-райының құбылуы салдарынан жарық жылт етіп аққан жұлдыздай ауық-ауық қисаятыны бар.

SCExAO құрылғысына берілген бірінші тапсырма осы «әжімдерді» тегістеу. Бұл жұлдыздан келетін жарықты пішіні өзгермелі айна үстіне бағыттау арқылы орындалады. Қалыңдығы тиыннан да жұқа айнаны 2000 кішкентай моторлар қозғалтады. Олар камерадан келетін ақпаратты пайдаланып, атмосферадағы ауытқуларға дәлме-дәл түзету енгізу үшін моторлар айнаны секундына 3000 мәрте деформациялайды. Көрдің бе! Бұрын атмосферамыз быт-шытын шығаратын жұлдыз жарығын енді барынша жақын әрі анығырақ қарауға болады. Осыдан кейін «сығырайту» кезеңі келеді. Оның коронограф деп аталатын құрылғысы зерттелетін планетадан шағылысатын жарықты ғана өткізеді.

Алайда бұл аппарат та мінсіз емес. Теңіз деңгейінің өзінде бұл құрылғыға үңілу басыңызды айналдырады. Осылайша ақырғы нәтижеге бір қадам жақындап, келесі буын телескопы ойлап табылған кезде тасты планетаның жарығын оңай анықтауға болады. Бұл кескінді толқын ұзындығы бойынша жарықты талдай алатын спектрометрге қойсаңыз, ұнтақпен саусақ ізін шығарғандай биотаңба деп аталатын тіршілік белгілерін іздеуді бастай аласыз.

Жерде фотосинтездеуші хлорофилді өсімдіктер қызыл мен көк сәулелерді жұтып қояды, сондықтан олар жасыл көрінеді. Өмір бар басқа әлемдерде фотосинтез басқа пигменттерді пайдалануы мүмкін. Мұз басқан айынан көз салғанда мына гипотезалық экзопланетаның лавандалық түсі ретиналь деп аталатын пигменттен түзіледі. Ол жарықты метаболикалық энергияға айналдыра алады. Хлорофил түзілгенге дейін Жерімізді осы элемент басқан болуы бек мүмкін.

Еш күмән келтірмейтін тіршілік белгісіне жақын бір биотаңба бар. Ол оттегі. Алайда стандартты ғылыми сақтық бұл дәйекке де күмән келтірері сөзсіз. Жерде өсімдіктер мен кей бактериялар фотосинтез процесі нәтижесінде жанама өнім ретінде оттегі бөліп шығарады. Сондықтан оның белгісін таба алсақ, бұған таңырқауға болады. Ал оттегімен бірге метан газын тапсақ, тірі организмге кезіктік дей беріңіз.

Тіршілік фотосинтездеуші өсімдіктерден емес, мүлде басқа жолмен қалыптаспағанына кім кепіл?! Шындығында, тіпті Жерде мұндай өмір формалары бар болған. Атмосферада оттегі жинала бастағанға дейін анаэробикалық тіршілік миллиардтаған жыл жалғасты. Қуат, қорек пен сұйық орта секілді кейбір қарапайым талаптар орындалғанға дейін тіршілік түрлі газ шығаратын кез келген жолдармен дамуы мүмкін. Сондықтан қандай да болмасын газ түрін табу аса маңызды.

Себебі биотаңбаның басқа да түрлері бар. Өсімдіктердегі хлорофилл инфрақызыл диапазонға жақын сәулелерді шағылыстырады, бұл диапазон «қызыл жиек» деп аталады. Ол сәулелер адам көзіне көрінбегенімен, инфрақызыл телескоптар көмегімен оларды оңай бақылауға болады. Оны планетаның биотаңбасынан тапсаңыз, Жерден бөлек орманды таптым дей беріңіз. Бірақ басқа ғаламшарлардағы өсімдіктер жарықтың басқаша ұзындықтағы толқындарын сіңіріп алатындықтан, ол планеталарда қара ормандар болуы мүмкін.

Бүгінге дейін өзге ғаламшарлық ақыл иелерін іздеу радиосигналды анықтауға негізделген болатын. Есептеу қуатының артуы мен сезімталдығы жоғары телескоптардың жетілдірілуі зерттеушілер үшін озық өркениеттердің технотаңбаларын іздеуге мүмкіндік береді. Іздеу өрісі лазер импульсін, ластаушы заттарды не маңайдағы жұлдыз айналасына энергия жинау мақсатында салынған мегамеханизмді қамтуы мүмкін.

Неге өсімдіктерге жабысып қалдық? Корнелл университетінде Карл Саган институтының директоры болып істейтін Лиза Калтенеггер мен оның әріптестері 137 микроорганизмнің спектрлік сипаттамалары туралы мақала жариялады. Олар басқа ғаламшарда қалыпты саналуы мүмкін, ал Жерде экстремалды ортада тіршілік ететін микроағзаларды да қамтиды. Телескоптардың келесі буынының пайда болуын тағатсыздана күтудің себебі түсінікті-ақ. «Алғаш рет жеткілікті жарыққа қол жеткізіп, – дейді Калтенеггер, – жұмбақтың сырын ашатын боламыз».

Жерде орналасатын келесі буынды телескоптардың ішіндегі алғашқы әрі ең қуаттысы «Еуропаның оңтүстік обсерваториясының» «Төтенше үлкен телескопы (ELT)». Ол Чилидің Атакама шөлінде орналасып, 2024 жылы іске қосылады деп жоспарланған. Қауқары Субару өлшеміндегі бүкіл телескопты алып қосқандағысынан асып түсетін аппараттың 39 метрлік айнасы бар. Гуйон құрылғысының жетілдірілген нұсқасымен жарақталған ELT қызыл ергежейлі планеталардың, яғни галактикадағы ең ортақ жұлдыздардың тіршілікке қолайлы аумақтағы тасты планеталарды суретке түсіруге толықтай мүмкіндігі жетеді. Олар ергежейлі сары жұлдыз – біздің Күнге қарағанда кішірек әрі көмескірек, сондықтан да өмірге қолайлы орта мұнда жұлдызға жақын. Планета өз жұлдызына жақынырақ болған са­йын ол шығаратын жарық та көбірек болады.

Сигер «өте ұзақ, нашар және жасөспірімдік мінез» деп атайтын процестен өткенде қуаты тасыған қызыл ергежейлілердің жарқыл атуы жиілеп кетеді. Дүниеге келетін тіршілікті күннен қақталып қалудан қорғайтын атмосфераның даму жолдары болуы мүмкін. Бірақ қызыл ергежейлілер айналасындағы планеталар өз жұлдызына бір жағымен ғана қарап айналатынға ұқсайды. Бұдан шығатын қорытынды, бұл планетаның жарты бөлігі тіршілікке тым ыстық, қалған бөлігі тым суық. Ал орта жағы, тіршілікке жеткілікті орташа температурада болуы мүмкін.

Проксима Центаврасының тіршілікке қолайлы зонасында айналып жүретін Проксима Центавра Б-ның қызыл ергежейлі, тасты планетасы бар. Ол біздің жұлдызға ең жақын, яғни шамамен 4,2 жарық жылында немесе 40 триллион шақырымда орналасқан. «Бұл өте қызықты зерттеу», – дейді Гуйон. Бірақ ол Сигердің тіршілікті табудың ең жақсы мүмкіндігі Күн іспетті жұлдызды айналатын Жер сияқты планетаны табу деген пікірімен келіседі. ELT мен сол типтегі аппараттар жарық жинауда аса қуатты болғанымен осыншалық алып жерүсті телескоптарының өзі планетаның нұрын 10 миллиард есе артық жұлдыз жарығынан айыра алмайды.

NASA-ның жартылай бүгілген, күн желкенді, Жер маңайындағы астероидтарды (ЖМА) барлаушы аппараты Алабама штатының Хантсвилл қаласындағы нысанда сыналмас бұрын ақырғы тексерістен өтуде. Әдеттегі желкендер желден қуат алғанындай, мына желкендері күн энергиясының күшімен қозғалады. Бұл отынға деген қажеттілікті ең төмен деңгейге түсіреді.

Ол үшін тағы уақыт, тіпті әлдебір экзотикалық – біреулер мұны қияли деуі де мүмкін – технологиялар қажет болмақ. Сигердің қабырғасындағы гүл күлтесіндей панель есіңізде ме? Бұл «Жұлдыз көлеңкесі» (ағылш. – Starshade) деп аталатын ғарыш құрылғысының бір бөлігі. Оның конструкциясы 28 панельден тұрады, олар ені 30 метрден асатын алып күнбағыс сияқты орталық торап айналасында орналасады. Артында супер- қараңғы көлеңке қалдыра отырып, осы күлтелер жұлдыз жарығын бағыттау үшін дәл пішінделіп, бұжырланған. Егер телескоп сол қараңғы туннелінің түбіне орналастырылса, Жер сияқты ғаламшардың жыпылықтағаны Starshade назарынан тыс қалмас еді.

Starshade құрылғысының ең алғашқы әріптесінің бірі Кеңбұрышты инфрақызыл іздеу­ші телескобы (ағылш. – Wide Field Infrared Survey Telescope – WFIRST) болуы ықтимал. Ол 2020-жылдардың ортасына қарай дайын болады деп жоспарланып отыр. Starshade жұлдыздың жарығына тосқауыл болса, WFIRST телескобы оның айналасындағы кез келген планетаның спектрін тексеріп, тіршіліктің бар-жоқтығын анықтай алады. Артынша WFIRST басқа тапсырмалармен «бас қатырып» жатқанда, Starshade тізімдегі келесі жұлдыздың жарығына тосқауыл болу үшін керекті орынға ұшады.

Starshade жобасын дайындап жатқан Калифорния штатындағы NASA-ға қарасты Реактивтік қозғалтқыш зертханасы кемінде он жыл уақыт керектігін айтады. Сондай-ақ оның толықтай қаржыландырылатынына да еш кепілдік жоқ екен. Сигер жобаға жетекшілік етуден үмітті. «Тірі» планеталарды көру үшін шалғай әлемдегі күннің жарығына тосқауыл болу мақсатында күлтелерін ашатын алып гүлді ғарышқа шығару перспективасы әлдебір ерекше шабыт беретіні анық.

2008 жылы бағдарламалық жасақтамашы лауазымына келген Джон Ричардс алдағы он жылын өзге ғаламшарлық іздеумен өткізем деп еш ойламаған. «Жерден тыс өркениетті іздеу» (ағылш. – The search for extraterrestrial intelligence, қысқаша SETI) – бұл зерттеу жұмысы да, коммерциялық емес ұйымның да атауы. Оның қызметіне SETI институты тікелей жауапты. «Аллен антенна торы» (ағылш. қысқаша – АТА) жобасына Ричардты жұмысқа алған осы ұйым. Телескоп Силикон алқабындағы институттың бас кеңсесінен 550 шақырым жерде орналасқан. АТА өзге ғаламшарлықтардың сигналын анықтау мақсатында салынған жалғыз нысан. Басым бөлігін Microsoft компаниясының қосымша құрылтайшысы Пол Аллен қаржыландырып келген жоба 350 радиотелескоптан құралуы керек-тұғын. Алайда ақша бөлінуінің қиындауына байланысты диаметрі алты метрден тұратын тек 42 спутниктік тәрелке ғана қойылды. Бір уақытта жеті ғалым АТА жобасын жүзеге асыруға атсалысқанымен қысқартуларға байланысты Ричардстың жалғыз өзі қалды.

II-VI, Inc. компаниясы мен Дейтон университеті жасап шығарған мына құрылғыға ұқсайтын лазерлік трансмиттер Breakthrough Starshot жобасы үшін ең жақын жұлдызға аппарат ұшыруға керекті технологияның ізашары. Құрылғының 21 линзасынан шығатын лазер шоғыры алыстағы нысанада, яғни бір нүктеге жиналады. Ол бір миллиардқа жуық осындай сәулелер шоғырының комбинациясын құрайды.

Аймақта шыққан бірқатар орман өртінен кейін қайнаған тамыз қапырығында Ричардспен кездесуге бардым. Айнала түтіннен көрінбейді. Көріксіз аспандағы бір нүктеге қадала Истер аралындағы мүсіндер сияқты тәрелкелер де қалшиып тұра қалыпты. Ричардс мені қатардағы тәрелкенің біреуіне апарды. Оның астындағы көтерілмелі есіктерін ашып, жаңа орнатылған антенна қуаттандырғышын көрсетті: қалың әйнек конусқа салынған жылтыраған мыстан жасалған. «Бластерге ұқсайды», – дейді ол.

Ричардстің жұмысы аппараттар мен бағдарламалық жасақтамаларды, соның ішінде «қызықтыратын сигналды» іздеу үшін әр түні телескоптарға жіберілетін жүз мыңдаған радио-сигналдарды сүзгіден өткізе отырып, басқару. 60 жыл бұрын өзге ғаламшарлықтар сигналын іздеу жұмыстары басталған уақыттан бері радио жиіліктер SETI үшін сүйікті жұмыс бағыттарының біріне айналған. Өйткені осы толқындар арқылы ғарышта ақпар ең тиімді түрде таралады. SETI институтының ғалымдары галактикадан келетін шудан таза радиожиіліктер спектріндегі тыныш аймаққа ерекше назар аударды. Осы салыстырмалы түрде тыныш жиіліктер диапазонында іздеу жұмыстарын жүргізу ақылға қонымды сияқты. Өйткені дәл сонда ақыл-есі бар өзге ғаламшарлықтардың сигнал жіберіп қалу ықтималдығы зор.

Ричардс АТА жобасында 20 мың қызыл ергежейлі ғаламшардың тізімі бар екенін айтты. Тәрелке мен антенналар көп жағдайда адамдар ұйықтап жатқанда жұмыс істейді, фотондар талшықтық-оптикалық сымдармен зулайды, космостан келетін сигналдар ағынының радио-әуені алып процессорларға түседі. Егер сигнал табиғи көзден, яки жер бетіндегілерден келіп тұрмағанын тексеру құрылғысынан өтсе, компьютер электрондық хабарлама жібереді. Осы және өзге де деректерден құр қалғысы келмеген Ричардс бүкіл хабарламаны өзінің ұялы телефонына бағытталатындай етіп қойды. Гипотезалық тұрғыда, өзге өркениеттен келетін тұңғыш байланыс Ричардстің телефонына мәтін болып келуі бек мүмкін.

Алайда әзірге барлық қызықтырар сигналдар жалған болып шығуда. Прогресс үдемелі түрде жүретін басқа эксперименттерге қарағанда SETI нәтижесі мынадай: өзге ғаламшарлықтар жауап береді не бермейді. Бар болған күннің өзінде оларды дұрыс жерде, дер кезінде және дұрыс радио-жиілікте іздеу мүмкіндігі тым төмен. SETI институтының бұрынғы зерттеу жұмыстары жөніндегі директоры Джилл Тартердың айтуынша: «Бұл мұхитқа кесе батырып, балық аулау талпынысымен бірдей. Бірақ бұл мұхитта балық жоқ деген сөз емес қой».

Жақында SETI зерттеу қызметін қаржыландырудың күрт артқаны жақсы жаңалықтардың бірі. 2015 жылы Ресейде туған венчурлік инвестор Юрий Мильнер ғаламдағы өзге тіршілік иелерін іздеуге арналған Breakthrough Initiatives бастамасының негізін қалап, кемінде 200 миллион АҚШ долларын бөліп жатыр. Оның 100 миллионы арнайы өзге ғаламшарлық өркениеттерді іздеуге бағытталады. Мильнер Facebook, Twitter әлеуметтік желілерінің және басқа да көптеген интернет компанияларының ерте кезеңдегі инвесторы болған. Оның филантропиялық көзқарасы қарапайым: егер өзге ғаламшарлық тіршілік белгісін табу 100 миллион АҚШ доллары тұрса, неге бұл іске Мильнердің ақшасын жұмсамасқа? «Егер мәселеге осылай қарар болсаңыз, бұл сөздің жаны бар, – деді Мильнер Силикон алқабында менімен кездескенде. – Егер бұл миллиард жыл болғанда, әңгіме басқаша болар еді».

Адам шашынан да жұқа алюминийленген пластиктен жасалған желкен-материалдың бір бөлшегі ауада қалқып тұр. Лазерлермен қозғалысқа келетін желкенді әлдеқайда жеңілірек графеннен жасауға болады. «Лазерлі қозғалтқышты аппаратты күнжелкендердің ізбасары деуге болады. Бір күні осы лазерлі құрылғылармен келешек ұрпақ жұлдызға аттанбасына кім кепіл?!» – дейді ол.

Ол маған өз өмірбаянын айтып берді. Оның физика бойынша білім дәрежесі бар, астрономияға деген өмірлік құштарлығы да жоқ емес екен. Ал есімін өзі дүниеге келместен жеті ай бұрын ғарышқа шыққан алғашқы ғарышкер Юрий Гагарин құрметіне қойған екен ата-анасы. Бұл 1961 жыл еді. Дәл сол жылы SETI өз қызметін бастаған. «Барлық нәрсе өзара байланысты», – дейді ол.

Breakthrough Listen жобасының өзіне ол 10 жыл ішінде 100 миллион АҚШ долларын инвестициялауды жоспарлап отыр. Зерттеу­дің басым бөлігі Беркли қаласындағы Калифорния университетінің SETI зерттеу орталығында өтеді. Жаңа технологиялардың көмегімен биотаңбаларды іздейтін «Еуропалық оңтүстік обсерваториясының» Чилидегі «Төтенше үлкен телескобының» күні де осы қаржы көзіне қарап тұр.

Қай мағынасынан алып қарамасаң да әзірге қол жетпейтіндей болып көрінетін Мильнердің Breakthrough Starshot жобасы ғана. Ол бойынша 100 миллион АҚШ доллары бізге ең жақын орналасқан жұлдыз жүйесі Альфа Центаврасына іс жүзінде бару мүмкіндігін зерттеуге жұмсалмақ. Аталған жұлдыз жүйесінде Проксима Б тасты планетасы бар. Жобаның күрделілік масштабын түсіну кейбір перспективаларды талап етеді. 1977 жылы ұшырылған алғашқы Voyager ғарыш кемесі 35 жылдан кейін жұлдызаралық ғарышқа енді. Сол жылдамдықпен қозғалса Voyager ғарыш кемесінің Альфа Центавраға жетуі үшін 75 мың жыл қажет болар еді. Starshot жобасының қазіргі мұраты бойынша ғарыш кеңістігін жарық жылдамдығының бестен бірі шамасындағы қозғалыспен кесіп өтетін жұмыртас көлеміндегі ғарыш кемелерінің флоты Альфа Центавраға небәрі жиырма жылда жетер еді. Титтей осы Нина, Пинта мен Санта Мария­лар миллион күннен де қуатты жерүсті алып лазермен қозғалысқа келтіріледі. Мүмкін емес дейсіз бе? Жеке қаржыландырудың артықшылығы да осы: Үкімет бағдарламасымен салыстырғанда нар тәуекелге жиі баруға болады.

«Бес-он жылда мұның іске асып-аспайтыны белгілі болады, – дейді Мильнер, – мен мұның барлығы орындалатынына толық сенетін энтузиаст емеспін. Бірақ талпыныс жасап көруге болады». Мильнермен кездескен күннен кейін SETI зерттеу орталығының директоры Эндрю Симионмен кездесуге бардым. Ол саналы өзге ғаламшарлықтарды іздеуді жаңа деңгейге шығаруға әбден лайық адам. Берклидегі тағайындалған лауазымына қоса оған SETI зерттеу жұмыстарын, соның ішінде АTA қыз­метін басқару тапсырылған.

SETI институтында зерттеу жұмыстары ондаған жыл бойына жүргізіліп келе жатса да, ол институт қызметінің бағытын біліп тұруға құмар. Бастапқы зерттеу байланыс ықтималдығына, яғни әлдекімнің бізге созған қолына үн қатуға сүйенген болатын. SETI 2.0 жобасы қара құрдым, гравитациялық толқын не өзге астрономиялық феноменнен технологиялық өркениеттің ізін іздеуде.

Көлемі пошта маркасынан аспайтын Sprite ғарыш аппараты NASA-ның Калифорния штатының Маунтин-Вью қаласындағы Эймс зерттеу орталығында жасалған. Breakthrough Starshot жобасының ғарыш аппараты тіршілік белгілерін зерттеу үшін ең жақын жұлдыз жүйесіне сенсорларды жеткізе алатынын көрсетеді.

«Біздің іздегеніміз сигнал емес, ғаламның сипаты», – дейді Симион. Оның маған айтқанындай, Breakthrough Listen жобасы радио­байланыстың дәстүрлі әдісінен бас тартпайды, қайта оны екі еселейді: Батыс Виргиния мен Аустралияда орналасқан жалғыз тәрелкелі радио-телескоптарының шамамен 1/4 жұмыс уақыты SETI институтының құзырында. Симион Оңтүстік Африкадағы MeerKAT жаңа телескопымен өмірін байланыстырғанына өте қуанышты. Ол әрқайсысының көлемі АТА аппараттарынан екі есе үлкен 64 радио-тәрелкемен жұмыс істейді. Өзге ғалымдар жүргізген бақылаулардың көмегімен Breakthrough Listen жобасы SETI институтының бұрынғы талпыныстарынан асып түсіп, бір миллион жұлдызға тәулігіне 24/7 форматы бойынша үзіліссіз үңілмек. MeerKAT радиоастрономиядағы арманға айналған машинаның ізашары ғана. Square Kilometre Array келесі онжылдықта Оңтүстік Африкадағы жүздеген тәрелкені Аустралиядағы мыңдаған антеннамен жалғап, аумағы бір шаршы шақырымнан не 100 гектардан асатын, басы бір тәрелкеге біріктірілген мәлімет жинау алқабына айналмақшы.

SETI институтының басқа да бастамалары бар. Оның бірі Breakthrough Listen жобасының Қытай, Аустралия мен Нидерланды елдеріндегі телескоп қызметтерімен ынтымақтастығы. Оптикалық және инфрақызыл сигналдарды іздейтін жаңа технологиялар Берклидегі SETI институтында да, басқа өңірлерде де жетілдірілуде. Мен сұхбаттасқан басқа ғалымдар да қайталайтын мәселенің мәні сол, SETI институты жаһандық деңгейде бұл саланы трансформациялауда.

Бәрінен маңыздысы біз мақсатқа басқа жағынан жақындап келеміз. 60 жыл бойына біз өзге ғаламшарлықтардың Жерге «қоңырау шалуын» күтіп келдік. Бірақ абсолюттік шындық сол, біз құмырсқаларға сәлем жолдауға құлқымыз жоқ тәрізді, бәлкім, олардың да бізбен байланысқа шығуға мәжбүрлігі жоқ шығар. Бұрынғымызбен салыстырғанда өзімізді технологиялық тұрғыда дамыған деп есептеуіміз мүмкін, бірақ ғаламда болып жатуы мүмкін дүниемен салыстырғанда біз әлі сол емізікпен жүрген баламыз. Табуымыз мүмкін кез келген өркениет даму жағынан бізден миллиондаған, бәлкім, миллиардтаған жыл алда жатқан болуы мүмкін.

Зерттеуші ғалым Джон Ричардс SETI институтының Солтүстік Калифорниядағы Каскад тауларында орналасқан «Аллен антенна торы» жобасының алып антеннасын тексеруде. Мына суреттегідей радио-телескоптар 60 жылдан астам уақыт өзге ғаламшарлық ақыл иелерін іздеуде басты құрал болып келді.

«Біз басқа трилобиттерді іздеп жүрген трилобиттер тәріздіміз», – дейді SETI институтының аға астрономы Сет Шостак. Біз өзге ғаламшарлықтардың хабарламасын емес, озық өркениетке тән белгілерін, біз әлі жете қоймаған, бірақ түсіне алатын технотаңбалар деп аталатын технология іздерін іздеуіміз керек.

Ең айқын технотаңбалар ретінде өзіміз шығарған не шығаруымыз ықтималдарын айтуға болады. «Ғарышта саяхаттау үшін әлдебіреу лазерлік қозғалтқышы бар аппаратты пайдаланған болса, бұл ғаламның шетінен де көрінер еді», – дейді Breakthrough Starshot жобасының консультативтік кеңесіне төрағалық ететін Ави Лоеб. Ол өзге технологиялық өркениеттің атмосферасын бүлдіріп, түбіне жеткен хлорфторкөміртектердің спектрлік іздерін іздеуді ұсынады.

«Мінез-құлқымыз бойынша іздесек, өздерін құртқан технологияларды тудырған өркениеттердің болмауы мүмкін емес, – дейді ол, – өз планетамызды күйретіп біткенге дейін оларды тапсақ, бұл көп мағлұмат берер еді». NASA-ның технотаңбалар жөніндегі конференциясында күн бөлген бар жылуды сақтап қала алатын, біз болашақта соғып қалуымыз мүмкін алып меганысан – Дайсон сферасы туралы да сөз етілді. Күнді қоршай салынған қиялымыздағы бұл механизм біздің қазіргі қажеттілігіміздегі энергиянының бір миллион жылға жететін көлемін бір ғана секундта шығарып беретін қауқары болар еді. Десек те, ғарыш әлемі шексіз, уақыт та солай. Осыншама қуатты компьютер мен телескоптарымыз болғанына, сондай-ақ SETI институтының ауқымды бағдарламасы мен жүздеген Юрий Мильнерлердің «гравитациялық» көмектеріне қарамастан, біз ешқашан өзге әлемдік өркениетке жолықпауымыз да мүмкін.

«Не болатынын ешқашан бімле алмайсың, – дейді Сигер, – бірақ мен осы жұлдыздар айналасында әлдебір ғаламат бар екенін сеземін».

NASA қаржыландыратын SETI институтында жұмыс істейтін ғалымдар Чили шөлінде мәліметтер жинауда. Бұл Марс бетінен тіршілік іздеудің қандай екенінен сәл де болса ақпар береді. Тіршіліктен құр алақан көрінетін ландшафттағы күмбез-күмбез үйінділерде микробтар қатал климатта қиналмай тіршілік етуде. «Мұнда өмір қайнап жатыр», – дейді топ жетекшісі Натали Каброл.

Автор: Джейми Шриив

Фото: Спенсер Лоуелл

Иллюстрация: Дана Берри