激光技术可以被改造成地球的“门廊灯”来吸引外星天文学家

激光技术可以被改造成地球的“门廊灯”来吸引外星天文学家

如果外星智慧存在于我们的星系中，麻省理工学院的一项新研究提出，从原则上讲，地球上的激光技术可以被改造成某种行星门廊灯——一种足够强大的灯塔，足以吸引远在2万光年以外的人的注意。

这项研究发表在《天体物理学杂志》上，作者詹姆斯·克拉克称之为“可行性研究”。这一发现表明，如果一束1- 2兆瓦的高能激光通过30- 45米的巨型望远镜聚焦并射向太空，这种组合将产生一束足以从太阳能量中脱颖而出的红外辐射。这种信号可能会被外星人天文学家进行粗略的调查我们的银河系——尤其是如果这些天文学家们住在附近的系统,如在比邻星,离地球最近的恒星,或者TRAPPIST-1恒星约40光年,主机七系外行星,其中三个潜在的宜居。研究发现，如果从附近的这些系统中发现信号，同样的兆瓦激光可以用来发送类似于莫尔斯电码的脉冲形式的简短信息。

这种吸引外星人的灯塔的想法似乎有点牵强，但这一壮举可以通过结合现有的技术来实现，这些技术可以在短期内得到发展。这将是一个具有挑战性的项目，但并非不可能,目前正在建造的各种激光和望远镜可以产生可探测的信号，这样天文学家就可以观察我们的恒星，并立即看到它光谱中不寻常的东西

克拉克说:“我想看看我是否能利用我们今天正在建造的望远镜和激光器，用它们制造出可探测的信标。”他从一个简单的概念设计开始，包括一个大型红外激光器和一个望远镜，通过这个望远镜可以进一步聚焦激光器的强度。他的目标是产生一种红外线信号，其强度至少是太阳红外辐射自然变化的10倍。如此强烈的信号，他推断，足以在任何“外星智能的粗略调查”中对抗太阳自身的红外信号。

他分析了不同瓦数和大小的激光和望远镜的组合，发现一个2兆瓦特的激光，通过一个30米的望远镜，可以产生一个足够强的信号，可以被比邻星b的天文学家轻易探测到。同样地，在40光年之外的特拉皮斯-1行星系统内的天文学家进行的任何调查中，通过45米望远镜定向的1兆瓦特激光器都会发出清晰的信号。他估计，这两种装置都能产生一般可探测到的信号，最远距离可达2万光年。

这两种情况都需要激光和望远镜技术，这些技术要么已经开发出来了，要么已经触手可及。例如，克拉克计算出，需要1到2兆瓦的激光功率相当于美国空军机载激光器的功率。机载激光器是一种现在已经不存在的兆瓦特激光器，用于搭载军用喷气式飞机从空中发射弹道导弹。他还发现，尽管30米高的望远镜使目前地球上的任何天文台都相形见绌，但在不久的将来，仍计划建造这样的巨型望远镜，包括24米高的麦哲伦望远镜和39米高的欧洲超大望远镜，这两种望远镜目前都在智利建造中。

克拉克设想，像这些大型天文台一样，应该在一座山上建造一个激光信标，以尽量减少激光在发射到太空之前必须穿透的大气量。他承认，一兆瓦的激光器会带来一些安全问题。这种光束每平方米产生大约800瓦的磁通密度，接近太阳的功率密度，太阳每平方米产生大约1300瓦。虽然这种光束不可见，但如果人们直接看到它，它仍然会损害人们的视力。这种光束还可能使任何恰巧通过它的航天器上的摄像机发生混乱。克拉克说:“如果你想在月球的另一边建造这个东西，在那里没有人居住，也没有人绕月飞行，那么对它来说，那可能是一个更安全的地方。”总的来说，这是一项可行性研究。不管这是不是一个好主意，这都是对未来工作的讨论。

在确定了行星信标在技术上是可行的之后，克拉克就改变了这个问题，并研究如果由银河系其他地方的天文学家制造出这样的红外信标，今天的成像技术是否能够探测到。他发现，虽然1米或更大的望远镜能够识别出这样的信标，但它必须指向信号的准确方向才能看到。克拉克说:“除非我们把观测范围限制在最近的恒星上，否则望远镜观测到外星激光的可能性微乎其微。”

他希望这项研究能促进红外成像技术的发展，不仅能发现任何可能由外星天文学家产生的激光信标，还能识别出遥远行星大气中可能有生命迹象的气体。克拉克说:“根据目前的调查方法和仪器，假设有外星人存在并制造了他们，我们不太可能幸运地拍摄到闪光信号。”“然而，随着对系外行星的红外光谱进行研究，以寻找表明生命存在的气体的踪迹，随着全天空调查的覆盖范围越来越广，速度越来越快，我们可以更肯定的是，如果外星人打电话来，我们会发现它。”