Aug 22 2005

SETI – Warten bis in alle Ewigkeit?

SETI ist weltberühmt – Millionen von Menschen durchsuchen in Bildschirmschonerpausen die Aufzeichnungen des Arecibo-Radio-Teleskops nach Botschaften ausserirdischer Intelligenzen. Doch wie wahrscheinlich ist es, dass dieses Verfahren Erfolg bringt?

Arecibo Teleskop

Arecibo Teleskop

Das SETI Projekt, die „Suche nach Extraterrestrischer Intelligenz“ ist nun etwa 40 Jahre alt. Mit SETI@Home hat das Projekt internationale Berühmtheit erlangt – Millionen von Menschen stellen ihren PC im Bildschirmschonermodus zur Verfügung, um die Unmengen an Daten, die bei der Suche nach Signalen ausserirdischer Intelligenzen anfallen, nach besonderen Signalen zu durchforsten. Eine ganze Gemeinschaft von SETI-Begeisterten hat sich im Internet gebildet, und letztes Jahr liess sich jemand aus der SETI-Projektleitung sogar zur Behauptung hinreissen, er „erwarte einen SETI-Erstkontakt innerhalb der nächsten 25 Jahre“.

Dies alles könnte völlig vergebens sein.

Opposition gegen das SETI-Projekt ist nicht neu. „Sinnlos“, meinten die einen, „Geldverschleuderung“, die anderen. Prinzipiell ist die Suche nach den Signalen ausserirdischer Intelligenzen eine gute Sache – die Entdeckung einer ausserirdischen Zivilisation wäre zweifellos eines der wichtigsten Ereignisse in der moderen Geschichte des Menschen. Und so lange man nicht einfach warten will, bis die Ausserirdischen uns einen Besuch abstatten, müssen wir nach ihnen suchen.

Der Punkt ist, dass die Suche, wie sie SETI zurzeit durchführt, völlig aussichtslos ist. SETI, die Suche nach ausserirdischer Intelligenz, hätte wesentlich mehr Aussicht auf Erfolg, wenn die Prioritäten völlig anders gesetzt würden.

Suche nach „ausserirdischen Fernsehsendungen“ findet nicht statt…

Zurzeit sucht das SETI-Team nach Signalen im Radiobereich, bevorzugt im Bereich der 1421 Kilohertz-Frequenz, da diese Frequenz sich aus astrophysikalischen Gründen besonders gut zur Ãœbermittlung von Daten über interstellare Distanzen eignet. Man hofft, eine Ãœbermittlung der Ausserirdischen abzufangen, die sich zufälligerweise in unsere Richtung verirrt hat. Auch die Erde sendet seit der Zeit zwischen den Weltkriegen Radiowellen aus – diese sind relativ schwach: ein Teleskop vergleichbar mit jenem, das SETI verwendet, wäre gerade noch so in der Lage, diese Signale in einer Entfernung von 10 Lichtjahren zu entdecken. Das heisst, selbst in, sagen wir, 20 Lichtjahren Entfernung könnte es eine intelligente Zivilisation, vergleichbar mit unserer geben – wir würden ihre Signale nicht entdecken können. Dieses Problem lässt sich aber kaum durch bessere Technik lösen: selbst wenn wir über sensiblere Teleskope verfügen würden, könnten wir ab einer bestimmten Untergrenze die Signale nicht mehr vom allgemeinen Radio-Rauschen unterscheiden, das das Universum füllt – idie Signale der ausserirdischen Zivilisationen gehen schlicht im Rauschen unter.

SETI sucht also nicht nach den „alltäglichen“ Radioemissionen von jungen Zivilisationen wie der Menschheit. SETI sucht nach starken Radioimpulsen, also solchen, die stark genug sind, um über weite Strecken, tausende von Lichtjahren weit erkennbar zu sein. Da die Intensität eines solchen Signals mit dem Quadrat der Entfernung abnimmt, muss ein Sender immer 100 mal stärker sein, um über die 10fache Entfernung gehört zu werden. Das heisst, eine Quelle, die 100 mal stärker strahlt als die totale Radioemission der gesammten Menschheit, wäre von SETI über eine Entfernung von 100 Lichtjahren gerade noch so erkennbar. Bei einer Entfernung von 1000 Lichtjahren müsste die Quelle bereits 10’000 mal stärker strahlen als die totale Radioemission der Menschheit, bei 10000 Lichtjahren bereits 1 Million mal und bei 100000 Lichtjahren (dem Durchmesser der Galaxis) rund 100 Millionen mal stärker. Das heisst, damit eine Zivilisation wirklich in der gesamten Galaxis entdeckt werden kann, muss sie rund 100 Millionen mal stärker strahlen als die Menschheit heute. Dieser gewaltige Energieausstoss konsumiert natürlich auch gewaltige Mengen an Rohstoffen und Energie. Die totale Radioemission der Menschheit zurzeit liegt etwa bei einer Leistung von einem Gigawatt – nicht besonders viel, das entspricht etwa der Leistung eines durchschnittlichen Kernkraftwerks. Doch multipliziert man diese Energie nun mit 100 Millionen, dann erhält man eine benötigte Leistung von 100 Millionen Gigawatt, also rund 10^17 Watt. Dies ist ungefähr die gesamte Energiemenge, die die Erde von der Sonne erreicht. Zum Vergleich: Die Menschheit verbraucht Jahr für Jahr etwa 400000 Gigawatt, also rund 250 mal weniger.

Eine galaktische Energieverschwendung

Die Ausserirdischen müssten also einen Sender bauen, der rund 250 mal mehr Energie verbraucht als der Energieverbrauch der ganzen Menschheit – und das nur, um sich in der Galaxis bekannt zu machen, ohne Aussicht auf eine baldige Antwort. Ausserdem ist die Chance gewaltig gross, dass dieses Signal ohne Wirkung verhallt, denn eine Zivilisation müsste genau im richtigen Augenblick die nötigen Anlagen entwickelt haben, diese auf den richtigen Punkt am Himmel UND auf die richtige Frequenz gerichtet haben… Ich überlasse es euch, die Chancen für das zufällige Zusammentreffen all dieser Bedingungen zu berechnen.

Doch Energie ist kostbar. Auch einer hochentwickelten Zivilisation stehen nur begrenzte Energiemengen zur Verfügung. Da ist einmal die Energie, die ihr Planet von der Sonne erreicht. Dazu kommt nukleare Energie (aus der Kernfusion), die eventuell zur Verfügung steht. Dennoch: für ein so gewaltiges Signal, das in der ganzen Galaxie gehört werden kann, ohne dass eine Antwort in kurzer Zeit zu erwarten wäre (schliesslich muss das Signal erst zum Empfänger – und dann von diesem, mit gleichem Energieausstoss wieder zurück). Im Schnitt müsste eine solche Zivilisation rund 100’000 Jahre warten, bis sie, wenn überhaupt, eine Antwort erhält.

Die „energiegünstige“ Alternative zu diesem Mega-Sender, die viel weniger Energie braucht, ist die Bündelung des Sendestrahls. Ein gebündelter Radio-Strahl verliert zwar auch einen Teil seiner Energie unterwegs, aber da das Signal nicht mehr in alle beliebigen Richtungen abgestrahlt werden muss, kann viel Energie gespart werden. Dennoch braucht ein solcher Strahl sehr viel Energie (immer noch im Bereich des heutigen Energieausstosses der Menschheit…). Ein Szenario wäre, einen Sender so in der Galaxis zu plazieren, dass sein Sendestrahl wie ein Leuchtturm innerhalb der galaktischen Scheibe rotiert und dabei einen breiten Bereich abdeckt. Dennoch – auch diese Sender brauchen gewaltige Mengen an Energie, die keine noch so fortgeschrittene Zivilisation aufwenden wird, zumindest nicht ohne die unmittelbare Aussicht auf Erfolg.

Direkte Anpeilung

Noch effizienter wäre es allerdings, wenn man wüsste, welchen Planeten man anfunken möchte – dann lässt sich der Strahl weiter extrem kompaktieren, und benötigt nur noch einen Bruchteil der „Rundumsender“-Energie. Doch wohin soll man senden? Eine Zivilisation am anderen Ende der Milchstrasse sähe (ausserordentlich gute Beobachtungsinstrumente voraus gesetzt) die Erde so, wie sie vor 100000 Jahren ausgesehen hat. Es gibt zwar Hinweise auf Leben, sogar auf höher entwickeltes Leben: aber es gibt keinerlei Anzeichen für eine Zivilisation. Das gleiche Bild würde sich für eine ausseriridische Zivilisation in nur gerade 100 Lichtjahren Entfernung ergeben – vor 100 Jahren sandte die Erde noch keine Radiowellen aus – es wäre also unmöglich zu sagen, ob hier überhaupt eine intelligente Zivilisation vorhanden ist. Ausserhalb einer Kugel von rund 60 Lichtjahren Radius (mit der Sonne im Zentrum) weiss keine Intelligente Lebensform (mit beliebig fortschrittlicher Technologie…) da draussen, dass die Menschheit existiert… (das bedeutet z.B., dass selbst von einigen der extrasolaren Planeten aus, die wir heute kennen, die Menschheit zur Zeit noch nicht zu entdecken wäre…). Dieser Wert ist vermutlich auch noch zu hoch gegriffen, denn in 60 Lichtjahren Entfernung sind die Sendungen der Menschheit längst im allgegenwärtigen Rauschen unter gegangen.

Fassen wir einmal zusammen:

1. SETI sucht nicht nach Signalen, wie sie die Menschheit tagtäglich aussendet – solche Signale könnte das heutige SETI gerade mal in einer Entfernung von knapp 10 Lichtjahren ausmachen.

2. Galaxis-weite Sender, die in alle Richtungen senden, sind extrem kostspielig und aufwändig, selbst für eine fortgeschrittene Zivilisation. Keine Zivilisation wird diesen Aufwand betreiben, ohne zumindest eine Perspektive auf Erfolg zu haben.

3. Ausserhalb von 10 Lichtjahren weiss niemand etwas von der Menschheit. Die Wesen dort draussen haben keinerlei Grund, die Erde ständig mit gebündelten Radiostrahlen anzufunken, denn in den letzten 4.5 Milliarden Jahren gab es auf der Erde keine Zivilisationen – warum also gerade jetzt? Die Chance, gerade die richtigen paar Tausend Jahre, die eine Zivilisation vielleicht existiert, zufällig aus 4.5 Milliarden Jahren heraus zu picken stehen vielleicht 1:1 Million – das heisst, von 1 Million Radiosendungen (mit entsprechendem Energieaufwand) würde nur eine die Erde zu einer Zeit erreichen, in der dort eine Zivilisation existiert – und diese Zivilisation müsste dann auch noch gerade in diesem Moment am richtigen Ort am Himmel und auf der richtigen Frequenz nach diesem Signal suchen…

Punkt 3 gilt natürlich nur, wenn innerhalb dieser 10 Lichtjahre keine anderen Zivilisationen existieren – doch in diesem Bereich finden sich gerade mal 8 Sterne, von denen nur 3 (Alpha Centauri A und B sowie die Sonne) sonnenähnlich (und damit lebensfreundlich) sind.

Beide Alternativen (Rundum-Sender und direkte Anpeilung) sind also völlig unrealistisch – es ist höchst fraglich, ob hier jemals ein Erfolg erzielt wird. Warum suchen wir noch?

Neue Prioritäten: Die Suche nach Artefakten

Die Suche nach ausserirdischen Intelligenzen müsste andere Prioritäten setzen. Auch wenn uns ausserirdische Zivilisationen nicht direkt anfunken, sollten gewisse ihrer Aktivitäten bemerkbar werden. Statt nach Signalen sollte man sich also auf die Suche nach „Spuren“ von ausserirdischen Zivilisationen machen. Es gab in der Anfangsphase des SETI-Projekts auch ein „SETA“-Projekt, ein „Search for ExtraTerrestrial Artifacts“, das nach ausserirdischen Artefakten suchen sollte. Welche Möglichkeiten gibt es hier?

1. Suche nach Artefakten im Sonnensystem

2. Suche nach Artefakten ausserhalb des Sonnensystems, aber innerhalb unserer Galaxis

3. Suche nach Artefakten ausserhalb unserer Galaxis

Welche Artefakte könnten Ausserirdische im Sonnensystem hinterlassen haben? Da das Sonnensystem nach unserem Wissen aussergewöhnlich gut für Leben geeignet ist (alle bisher entdeckten extrasolaren Planetensysteme sind wesentlich „lebensfeindlicher“), dürfte es irgendwann in der Geschichte zum interessanten Ziel ausserirdischer Forscher geworden sein (gesetzt den Fall, dass es diese gab, und dass sie die Möglichkeit hatten, interstellare Distanzen zu überwinden). Zu entdecken wären etwa ausserirdische Raumsonden, die noch immer die Sonne umkreisen. Wenn solche Sonden klein genug sind (einige m bis maximal einige 100 m) und die Sonne in einer steilen, gross gefassten Umlaufbahn umkreisen, hätten wir grösste Mühe, sie zu entdecken. Wir würden sie erst entdecken, wenn wir selbst im grossen Stil ins Sonnensystem aufbrechen. Auf der Erde selbst haben wir bisher keine solchen Artefakte entdeckt – doch bei Milliarden Jahren geologischer Geschichte ist dies vielleicht auch nicht zu erwarten.

Ein Konzept, das zur Erforschung der Galaxis vorgeschlagen wurde, war die Entwicklung von Raumsonden, die in der Lage sind, Kopien ihrer selbst aus Asteroidenmaterial herzustellen. Diese Raumsonden wären dann fliegende Sondenfabriken, die ihrerseits jedes Mal einige weitere Sondenfabriken herstellen, wenn sie ein neues Sternsystem erreichen – so könnte mit minimalem Kostenaufwand die ganze Galaxis mit Sonden erforscht werden – ohne das jemals ein Mensch von Stern zu Stern reisen „müsste“. Dieser Prozess ist so effizent, dass jede ausserirdische Zivilisation irgendwann auf die Idee kommen muss. Im Sonnensystem könnten sich also genau so viele ausserirdische Raumsonden finden lassen, wie die Galaxis raumfahrende Zivilisationen gesehen hat. Und das könnten tausende, ja Millionen sein.

Ausserhalb des Sonnensystems müsste nach Spuren von ausserirdischen Aktivitäten gesucht werden. So wäre zum Beispiel zu vermuten, dass fortschrittliche ausserirdische Zivilisationen grosse Strukturen wie Dyson-Sphären (riesige Kugeln, die einen ganzen Stern einhüllen) und Bishop-Ringe (Ringe aus kleinen, künstlichen Welten, welche den Zentralstern in der bewohnbaren Zone umkreisen) bauen, die sich durch ihre charakteristische Strahlung bemerkbar machen würden. Weiter könnte man nach der typischen Strahlung Ausschau halten, die bei der Vernichtung von Materie und Antimaterie entsteht – da Antimaterie in der Natur praktisch nicht vorkommt, gleichzeitig aber auch der beste denkbare Energiespeicher (z.B. für Raumschiffantriebe) ist, wäre eine solche Strahlung ein deutliches Anzeichen für die Aktivitäten von ausserirdischen Zivilisationen.

Ausserhalb unserer Galaxis wird die Suche nach ausserirdischen Aktivitäten schwierig. Möglich wäre es aber zum Beispiel, nach Galaxien zu suchen, die sich irgendwie stark von allen anderen abheben. Lässt sich keine Erklärung für ihre Besonderheit finden, kann man dann einmal nach Lösungen suchen, die ausserirdische Zivilisationen beinhalten.

Die grösste Aussicht auf Erfolg besteht zweifellos in der Suche nach Artefakten im Sonnensystem. Eine Suche nach kleinen Objekten könnte zwar lange dauern und viele Ressourcen und Geld verschlingen – doch die Vorteile wären vielfältig. Nicht nur würde man eine viel bessere Kenntnis über die Objekte in unserem Sonnensystem (vor allem kleine Asteroiden etc.) erhalten, sondern, im Erfolgsfall, hätte man ausserirdische Technologie direkt IN DER HAND, ohne (wie bei SETI) Jahrzehnte, Jahrhunderte und Jahrtausende auf eine Antwort warten zu müssen.

Höchste Zeit also, den Fokus von SETI zu verändern – wir können dabei nur gewinnen.

6 Comments

  • By Re(i)mbrandt, 3. Januar 2006 @ 18:42

    Wie schon meinem Kommentar zu den sich rar machenden Aliens angeklungen ist: Die interstellare Raumfahrt (aber eigentlich auch schon jahrelange interplanetarsiche Missionen) beschwört kulturelle Probleme herauf, die völlig abseits der rein technischen Schwierigkeiten liegen.

    Ist es denn mit unserem freiheitlichen Anspruch auch nur annähernd vereinbar, Menschen in ein Raumschiff zu pferchen, die mit der nicht sehr erbaulichen Aussicht ins All starten müssten, dass erst ihre Kindeskinder das Ziel erreichen werden? Und welche Schuld würden wir uns denjenigen gegenüber aufladen, die als „nutzlose Zwischengeneration“im interstellaren Dunkeln zur Welt kämen und dort auch stürben, ohne je das Licht einer Sonne mit eigenen Augen gesehen zu haben? Und was ist mit denjenigen, die irgendwann „glücklich“ das Reiseziel erreichen – und sich fragen müssen, was sie da draussen so mutterseelenallein eigentlich verloren haben? Diese Menschen würden uns verfluchen – und das mit Recht. Was für ein perfides, diktaturfreundliches Menschen- und Gesellschaftsbild doch hinter solchen Ãœberlegungen steckt …

    Andererseits: Wie antwortete doch Stanislaw Lem sinngemäss auf die Frage, wie sich ein Steinzeitmensch „die Welt der Zukunft“ ausgemalt hätte? Voll mit überdimensionalen Faustkeilen! In diesem Sinne: Generationenschiff und Raumfahrt mit 20 % Lichtgeschwindigkeit sind unsere „überdimensionalen Faustkeile“. Vertrauen wir mal den Forschern der Zukunft, die vielleicht Lösungen entwickeln, die wir uns noch nicht einmal vorstellen können …

  • By Jörg, 24. Januar 2006 @ 18:40

    Für alle, die über die interstellare Reichweite von Mikrowellen Informationen suchen und auch für Seti@home Interessierte habe ich folgenden Link von jemandem der zumindest einige Ahnung vom Thema haben sollte. Ãœber den Autor ist im Netz so manches zu finden.

    http://www.amsat-dl.org/go-mars/pdf/interstellare_kommunikation.pdf

  • By Mein Name, 6. Februar 2009 @ 11:38

    Also mein Vorschlag ist ja, wir verpassen unswerer Sonne ein Brille, ungefähr 800 Millionen Gläser um die Sonne, wo bei jede einen gefrorenen Exoplaneten in der Größe der Erde anvisiert, dadurch könnte man innerhalb von 75000 Jahren jeden kalten Erdgroßen Planeten, ja vielleicht sogar Planemo lebensfreundlich machen und 6 – 9 Trilliarden Menschne hätten in der Milchstraße Platz. Die Wärme würde ja durch das Vergrößerungsglas gleich mitgleifert, das würde zwar nur ein paar Millionen Jahre gehen (schätze ich), da die anderen Sterne und wir unterschiedlich schnell um das Galaxienzentrum wandern, aber des passt schon.

  • By Less, 24. November 2009 @ 19:33

    MEIN GOTT!!!!
    Jetzt wo ich weiß, was nötig ist und sein muss, damit man Aliens entdeckt,kommt es mir sehr unwahrscheinlich vor, dass die Menschheit je sowas entdecken wird! Ich glaube daran, dass es irgendwo Ausserirdische gibt, aber ob wir sie jemals FINDEN???

    Das ist unwahrscheinlicher, als dass man von 100000000000000000 Lospapierchen haargenau das erwischt, was man haben will!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

    Schade… jetzt wird mich jeder Blick in den sternenklaren Nachthimmel noch trauriger machen… :-(((((

  • By heraklit, 30. Juni 2010 @ 11:57

    Vielleicht sollte man das Geld lieber in die Raumfahrt investieren und nur etwas warten, und ein riesiges Radioteleskop auf der Rückseite des Mondes bauen…

  • By Manfred, 31. Oktober 2011 @ 17:45

    Da wir nicht wissen, was Außerirdische mit uns machen werden, wenn sie uns denn finden, bzw. wir auf uns aufmerksam machen, schlage ich vor, zu akzeptieren, daß es besser wäre alleine zu bleiben, aber im festen Wissen, daß unser Leben nicht einzigartig ist. Viele Grüße, Manfred.

Other Links to this Post

RSS feed for comments on this post. TrackBack URI

Leave a comment

© 2006 - 2011 Matthias Meier. Alle Rechte vorbehalten. | Final Frontier wurde erstellt mit WordPress | Theme basiert auf Alibi-Theme von WordPress Themes