Em 1961, o famoso astrônomo Frank Drake criou uma fórmula para estimar o número de inteligências extraterrestres (ETIs) que poderiam existir em nossa galáxia. Conhecida como a "Equação de Drake", essa fórmula demonstrou que mesmo pelas estimativas mais conservadoras, nossa galáxia provavelmente hospedaria pelo menos algumas civilizações avançadas a qualquer momento. Cerca de uma década depois, a NASA oficialmente iniciou sua busca pelo programa de inteligência extra-terrestre (SETI).
Esses esforços experimentaram uma grande infusão de interesse nas últimas décadas, graças à descoberta de milhares de planetas extra-solares. Para abordar a possibilidade de que a vida exista por aí, os cientistas também contam com ferramentas sofisticadas para procurar indicadores indicadores de processos biológicos (também conhecidos como bioassinaturas) e atividade tecnológica (tecnossignatures), que podem indicar não apenas a vida, mas também a inteligência avançada.
Para abordar o crescente interesse nesse campo, a NASA organizou o Workshop de Assinaturas Tecnológicas da NASA em setembro. O objetivo deste workshop foi avaliar o estado atual da pesquisa em tecno-assinatura, onde estão os caminhos mais promissores e onde podem ser feitos avanços. Recentemente, foi lançado o relatório do workshop, que continha todas as suas conclusões e recomendações para o futuro deste campo.
Este workshop surgiu como resultado do Projeto de Lei de Apropriações da Casa do Congresso, aprovado em abril de 2018, em que a NASA foi orientada a começar a apoiar a pesquisa científica por assinaturas tecnológicas, como parte de sua busca maior por vida extraterrestre. O evento reuniu cientistas e pesquisadores de diversas áreas do Instituto Lunar e Planetário (LPI) em Houston, enquanto muitos outros participaram do Adobe Connect.
Durante o workshop de três dias e meio, foram feitas inúmeras apresentações que abordaram muitos tópicos relevantes. Isso incluiu diferentes tipos de assinaturas tecnológicas, a busca por rádio por inteligência extraterrestre (SETI), SETI do sistema solar, megaestruturas, mineração de dados e buscas por luz óptica e infravermelha próxima (NIL). De acordo com o Projeto de Lei de Dotações da Câmara, os resultados do workshop foram compilados em um relatório enviado em 28 de novembro de 2018.
Por fim, o objetivo do workshop era quádruplo:
- Defina o estado atual do campo de assinatura tecnológica. Que experimentos ocorreram? Qual é o estado da arte na detecção de assinaturas tecnológicas? Que limites temos atualmente em assinaturas tecnológicas?
- Entenda os avanços de curto prazo no campo da tecno-assinatura. Quais ativos existem que podem ser aplicados à pesquisa de assinaturas tecnológicas? Quais projetos planejados e financiados farão avançar o estado da arte nos próximos anos e qual é a natureza desse avanço?
- Entenda o potencial futuro do campo de tecno-assinatura. Que novas pesquisas, novos instrumentos, desenvolvimento de tecnologia, novos algoritmos de mineração de dados, nova teoria e modelagem etc. seriam importantes para futuros avanços no campo?
- Qual o papel que as parcerias da NASA com o setor privado e as organizações filantrópicas desempenham no avanço da nossa compreensão do campo das assinaturas tecnológicas?
O relatório começa fornecendo informações básicas sobre a busca por assinaturas tecnológicas e oferecendo uma definição do termo. Para isso, os autores citam Jill Tarter, um dos principais líderes no campo de pesquisa do SETI e a pessoa que cunhou o termo em si. Além de diretora do Centro de Pesquisa SETI (parte do Instituto SETI) por 35 anos, ela também foi a cientista do projeto do programa SETI da NASA antes de ser cancelada em 1993.
Como ela indicou no artigo de 2007, intitulado "A evolução da vida no Universo: estamos sozinhos?":
“Se pudermos encontrar assinaturas tecnológicas - evidências de alguma tecnologia que modifica seu ambiente de maneiras que são detectáveis -, seremos autorizados a inferir a existência, pelo menos em algum momento, de tecnólogos inteligentes. Assim como as biosassinaturas, não é possível enumerar todas as possíveis assinaturas tecnológicas da tecnologia como ainda não sabemos, mas podemos definir estratégias sistemáticas de pesquisa para equivalentes de algumas tecnologias terrestres do século XXI. ”
Em outras palavras, as assinaturas tecnológicas são o que nós humanos reconheceríamos como sinais de atividade tecnologicamente avançada. O exemplo mais conhecido são os sinais de rádio, que os pesquisadores do SETI passaram nas últimas décadas procurando. Mas existem muitas outras assinaturas que não foram exploradas completamente e mais estão sendo concebidas o tempo todo.
Isso inclui emissões de laser, que podem ser usadas para comunicações ópticas ou como meio de propulsão; sinais de megaestruturas, que alguns acreditavam serem a razão por trás do misterioso escurecimento da estrela de Tabby; ou uma atmosfera cheia de dióxido de carbono, metano, CFCs e outros poluentes conhecidos (para tirar uma página do nosso próprio livro).
Quando se trata de procurar bioassinaturas, os cientistas são limitados pelo fato de que existe apenas um planeta que conhecemos que sustenta a vida: a Terra. Mas os desafios vão muito além e incluem questões de financiamento e. Como Jason Wright - professor associado da PSU e do Centro de Exoplanetas e Mundos Habitáveis (CEHW) e um dos autores do relatório - disse à Space Magazine por e-mail:
“Os desafios técnicos são muitos. Que tipo de assinaturas tecnológicas geraria uma espécie tecnológica extraterrestre? Quais desses são detectáveis? Como saberemos se encontramos um? Se a encontrarmos, como podemos ter certeza de que é um sinal de tecnologia e não algo inesperado, mas natural? "
A esse respeito, os planetas são considerados "potencialmente habitáveis" com base no fato de serem ou não "parecidos com a Terra". Da mesma maneira, a busca por assinaturas tecnológicas é limitada a tecnologias que sabemos serem viáveis. No entanto, também existem algumas diferenças importantes entre as assinaturas tecnológicas e as bioassinaturas.
Como eles explicam, muitas tecnologias avançadas propostas são "auto-luminosas" (ou seja, lasers ou ondas de rádio) ou envolvem a manipulação de energia de fontes naturais brilhantes (ou seja, Dyson Spheres e outras megaestruturas em torno das estrelas). Existe também a possibilidade de as assinaturas tecnológicas serem amplamente distribuídas, porque as espécies em questão podem ter espalhado sua civilização para sistemas estelares vizinhos e até galáxias.
Como Wright explicou, existem muitos tipos de assinaturas tecnológicas, das quais a mais procurada é um sinal de rádio:
“Elas têm muitas vantagens: são obviamente artificiais, são uma das maneiras mais baratas e fáceis de transmitir informações a longas distâncias, não exigem extrapolação da nossa tecnologia para gerar, e podemos detectar até sinais bastante fracos em distâncias interestelares. Outras assinaturas tecnológicas comuns são os lasers - pulsos ou feixes contínuos - que têm muitas das mesmas vantagens. Ambas as assinaturas tecnológicas foram propostas há quase 50 anos e a maior parte do trabalho realizado até agora as procurou. ”
Para cada uma dessas assinaturas, é necessário estabelecer limites superiores, para que os cientistas saibam exatamente o que não procurar. "Quando você procura algo e não o encontra, precisa documentar cuidadosamente exatamente quais sinais comprovounão existe ”, disse Wright. "Algo como: nenhum sinal mais forte que algum nível, em algum momento, dentro de um intervalo de certas estrelas, mais estreito que uma largura de banda, dentro de um intervalo de frequências".
O relatório aborda, então, quais são os limites superiores de detecção para cada assinatura tecnológica e que método e tecnologia atuais existem para procurá-los. Para colocar isso em perspectiva, eles citam um estudo de 2005 de Chyba e Hand:
“Os astrofísicos ... passaram décadas estudando e procurando buracos negros antes de acumular as evidências convincentes de que eles existem hoje. O mesmo pode ser dito para a busca de supercondutores à temperatura ambiente, decaimento de prótons, violações de relatividade especial ou, nesse caso, o bóson de Higgs. De fato, grande parte das pesquisas mais importantes e empolgantes em astronomia e física se preocupa exatamente com o estudo de objetos ou fenômenos cuja existência não foi demonstrada - e que pode, de fato, vir a não existir. Nesse sentido, a astrobiologia apenas confronta o que é uma situação familiar e até comum em muitas de suas ciências irmãs ”.
Em outras palavras, o progresso futuro nesse campo consistirá em desenvolver maneiras de procurar possíveis assinaturas tecnológicas e determinar de que forma essas assinaturas não podem ser descartadas como fenômenos naturais. Eles começam considerando o extenso trabalho que foi feito no campo da radioastronomia.
Quando se trata disso, apenas uma fonte de rádio astronômica de banda extremamente estreita pode ter origem artificial, uma vez que as transmissões de rádio de banda larga são uma ocorrência comum em nossa galáxia. Como resultado, os pesquisadores do SETI realizaram pesquisas que procuraram fontes de rádio de ondas contínuas e de pulso que não pudessem ser explicadas por fenômenos naturais.
Um bom exemplo disso é o famoso “WOW! Sinal ”detectado em 15 de agosto de 1977 pelo astrônomo Jerry R. Ehman usando o radiotelescópio Big Ear na Ohio State University. Durante o levantamento da constelação de Sagitário, perto do aglomerado globular M55, o telescópio notou um salto repentino nas transmissões de rádio.
Infelizmente, várias pesquisas de acompanhamento não conseguiram encontrar mais indicações de sinais de rádio dessa fonte. Este e outros exemplos caracterizam o trabalho árduo e difícil que vem com a busca de assinaturas de técnicas de ondas de rádio, que foram caracterizadas como procurar uma agulha no "Palheiro Cósmico".
Exemplos de instrumentos e métodos de pesquisa existentes incluem o Allen Telescope Array do SETI Institute, o Arecibo Observatory, o Robert C. Byrd Green Bank Telescope, o Parkes Telescope, e o Very Large Array (VLA), o projeto [email protected] e o Breakthrough Listen . Mas, considerando que o volume de espaço pesquisado para pesquisas de rádio contínuas e pulsadas, os limites superiores atuais nas assinaturas de ondas de rádio são bastante fracos.
Da mesma forma, os sinais ópticos e de luz infravermelha próxima (NIL) também precisam ser comprimidos em termos de frequência e tempo para serem considerados de origem artificial. Aqui, exemplos incluem o instrumento óptico de infravermelho próximo SETI (NIROSETI), o sistema de matriz de telescópios de imagens de radiação muito energéticos (VERITAS), o explorador de campo amplo de objetos de terra próxima (NEOWISE) e o espectrômetro Echelle Keck / alta resolução ( Contratações).
Quando se trata de procurar megaestruturas (como as Esferas de Dyson), os astrônomos concentram-se no calor residual das estrelas e diminuem sua luminosidade (obscurecimentos). No caso do primeiro, foram realizadas pesquisas que procuravam excesso de energia infravermelha proveniente de estrelas próximas. Isso pode ser visto como uma indicação de que a luz das estrelas está sendo capturada pela tecnologia (como painéis solares).
Consistente com as leis da termodinâmica, parte dessa energia seria irradiada como calor "desperdiçado". No caso deste último, obscurecimentos foram estudados usando dados do Kepler e K2 missões para ver se elas poderiam indicar a presença de estruturas massivas em órbita - da mesma maneira que foram usadas para confirmar trânsitos planetários e a existência de exoplanetas.
Da mesma forma, pesquisas foram realizadas com outras galáxias usando o Wide-Infrared Survey Explorer (WISE) e o Two Micron All-Sky Survey (2MASS) para procurar sinais de obscurecimentos. Outras pesquisas em andamento estão sendo conduzidas com o Satélite Astronômico Infravermelho (IRAS) e as Fontes de Desaparecimento e Aparência durante um Século de Observações (VASCO).
O relatório também trata de assinaturas tecnológicas que podem existir em nosso próprio sistema solar. Aqui, o caso de ‘Oumuamua é levantado. De acordo com estudos recentes, é possível que esse objeto seja realmente uma sonda alienígena e que milhares desses objetos possam existir no Sistema Solar (alguns dos quais poderiam ser estudados em um futuro próximo).
Houve até tentativas de encontrar evidências de civilizações passadas aqui na Terra, através de assinaturas de técnicas químicas e industriais, semelhantes à forma como esses indicadores em um planeta extra-solar podem ser considerados evidências de uma civilização avançada.
Outra possibilidade é a existência de artefatos alienígenas baseados no espaço ou "mensagens em garrafa". Elas podem assumir a forma de naves espaciais que contêm mensagens semelhantes à “Placa Pioneira” da Pioneer 10 e 11 missões, ou o “Registro Dourado” do Voyager 1 e 2 missões.
Por fim, os limites superiores dessas assinaturas tecnológicas variam e nenhuma tentativa de encontrar alguma foi bem-sucedida até agora. No entanto, como eles observam, existem oportunidades consideráveis para a detecção futura de assinaturas tecnológicas, graças ao desenvolvimento de instrumentos da próxima geração, métodos refinados de pesquisa e parcerias lucrativas.
Isso permitirá uma maior sensibilidade ao procurar exemplos de tecnologia de comunicações, bem como sinais de assinaturas químicas e industriais, graças à capacidade de capturar imagens exoplanetas diretamente.
Exemplos incluem instrumentos terrestres como o Telescópio Extremamente Grande (ELT), o Telescópio Grande de Pesquisa Sinóptica (LSST) e o Telescópio Gigante de Magalhães (GMT). Existem também instrumentos espaciais existentes, incluindo os recém-aposentados Kepler missão (cujos dados ainda estão levando a descobertas valiosas), a Gaia missão e a Trânsito em Exoplanet por Satélite (TESS).
Os projetos espaciais atualmente em desenvolvimento incluem o Telescópio Espacial James Webb (JWST), o Telescópio de pesquisa por infravermelho de campo amplo (WFIRST) e Trânsitos PLAnetary e oscilações das estrelas (PLATO). Espera-se que esses instrumentos, combinados com software aprimorado e métodos de compartilhamento de dados, produzam resultados novos e empolgantes em um futuro não muito distante.
Mas, como Wright resumiu, o que fará a maior diferença é muito tempo e paciência:
“Apesar de ter 50 anos, o SETI (ou, se quiser, procura por assinaturas tecnológicas) ainda está em muitos aspectos. Não houve muita pesquisa comparada à pesquisa de outras coisas (matéria escura, buracos negros, vida microbiana etc.) devido à falta histórica de financiamento; nem houve tanto trabalho básico e quantitativo sobre quais assinaturas tecnológicas procurar! A maior parte do trabalho até agora tem sido de pessoas pensando sobre o que trabalhariam se tivessem financiamento. Felizmente, em breve poderemos começar a colocar essas idéias em prática! "
Depois de meio século, a busca por inteligência extraterrestre ainda não encontrou evidências de vida inteligente além do nosso Sistema Solar - ou seja, a famosa pergunta de Fermi: "Onde estão todos?", Ainda é válida. Mas isso é bom no Fermi Paradox, você só precisa resolvê-lo uma vez. Tudo o que a humanidade precisa é encontrar um único exemplo, e a pergunta igualmente honrada, "Estamos sozinhos?", Será finalmente respondida.
O relatório final, “NASA e a busca por assinaturas tecnológicas”, foi compilado por Jason Wright e Dawn Gelino - professor associado da PSU e do Centro de Exoplanetas e Mundos Habitáveis (CEHW) e pesquisador do Instituto de Ciência Exoplanet da NASA (NExScI) , respectivamente.
