Самое сложное дело — программа работы такой станции. Если одна из цивилизаций в радиусе 10 св. лет от Солнца создала соответствующую установку светимостью 25 кВт, то в области Солнечной системы должен появиться зайчик размером порядка 100 млн. километров (2/3 а.е.), и наблюдать его мы можем, лишь попав в освещаемую зону. Значит, нужно придумать оптимальный режим работы маяка, рассчитав, сколько времени он должен тратить на зондирование каждого участка пространства вблизи звезды. Это предъявляет повышенные требования к определению размеров экозоны — лишь в пределах экологического кольца и следует вести сканирование. Следует также учесть, что из-за малых случайных колебаний станции в целом (или по-другому — из-за ограниченной точности ее ориентации) лазерный зайчик будет всегда немного метаться по пространству вблизи исследуемой звезды, и амплитуда этих метаний на больших расстояниях от лазера должна быть довольно велика в масштабах планетной системы. Более того, можно специально придать станции какое-то колебательное движение, и в результате наблюдатель будет регистрировать переменную звезду.
Чтобы достаточно долго вести сканирование каждой планетной системы, видимо, придется создавать набор маяков, каждый из которых будет закреплен за подозрительной звездой. Этот вариант достаточно привлекателен — вряд ли наша или другая цивилизация стала бы ограничиваться созданием единственного передатчика.
Разумеется, сложностей с режимом работы одного или нескольких маяков не возникало бы, если некая цивилизация решилась бы покрыть маяками большую сферу, обеспечив посылку сигналов во всех направлениях. Но общая мощность 1015 излучателей рассмотренного типа должна достигать 2,5.1019 Вт, чтобы система надежно была зарегистрирована как звезда 25-й величины на расстоянии 100 световых лет.
Итак, поставив проблему всенаправленного маяка, мы сразу же сталкиваемся с величинами звездного порядка.
В сущности, для создания изотропного излучателя такого масштаба нет необходимости изготовлять миллиарды лазеров и больших зеркал, достаточно «просто зажечь» звезду, которая воспринималась бы с расстояния 100 св. лет как объект 25-й величины. Что ж, звезду так звезду — фотонные ракеты приучили нас спокойно взирать на такие проекты, тем более, в данном случае не надо делать подвижный аппарат, достаточно изготовить гигантский светящийся шар.
Как же его создать?
Для поддержания мощности порядка 2,5.1019 Вт нужно не менее 4 млн. тонн горючего с эффективностью 6.109 Вт/кг, если использовать что-то типа аннигиляционного реактора. Применяя ядерное горючее, характерное для современных транспортных реакторов (P ~ 20 Вт/кг) мы вынуждены были бы заготовить его свыше 1015 тонн, что наверняка требует сооружения крупного космического тела. Если учесть, что из центра Галактики наше Солнце видно как звезда примерно 20-й величины, можно без труда заключить, что общение галактических масштабов требует звездных маяков.
Собственно опыт астрономии и без особых расчетов сразу мог бы привести к очевидному выводу, что только звезды доступны систематическим наблюдениям в масштабе Галактики, и только галактики — на межгалактических расстояниях.
Таким образом, пока проблема оптического Контакта сводится к сооружению одного или нескольких лазерных маяков и к поиску остроумного режима их работы. Видимо, выделить излучение узкополосного лазера (ширина интервала частот порядка 1 МГц) на фоне звезды было бы не так уж трудно. На своей характерной частоте лазер светил бы на 2–3 порядка ярче звезды, вблизи которой он сооружен.
К строительству собственных лазерных звезд мы пока не приступили, но активный поиск их уже начался.
Наряду с очень важным и интересным оптическим диапазоном существуют и иные варианты реализации сигнального Контакта. Представляются весьма перспективными области ультрафиолета, рентгена и? — лучей. Лазерные маяки в таких режимах могли бы гораздо сильней оптических, в десятки тысяч раз, отличаться от своих звезд. Но многие физические и конструктивные особенности таких систем пока не понятны. Это касается и создания аппаратов и фокусировки их излучения.
Нечто более реальное возникает в диапазоне мягкого излучения, где интенсивно рассматриваются радиометоды поиска внеземных цивилизаций. По ряду причин интервал длин радиоволн, на которых было бы целесообразно вести межзвездную связь, заметно ограничен. Скажем, «радиоокно» Земли заключено между 10 метрами и 3 сантиметрами. Более длинные волны отражаются атмосферой, более короткие приводят к избыточным шумам в приемных устройствах. Если дополнительно уходить от атмосферных помех, то следует работать с волнами не длиннее 30 см. Реальный диапазон космического приема попадает в частотную полосу от 1 до 10 ГигаГерц. Но и в этой полосе следует отыскать какой-то общезначимый космический стандарт.
Первый шаг в конкретном поиске сделали американские физики Дж. Коккони и Ф. Моррисон, предложившие в качестве стандарта волну 21 см (? = 1420 МГц), которая соответствует мощной линии излучения нейтрального водорода во Вселенной. По идее, эта линия должна быть знакома любой цивилизации, и вроде бы разумно воспользоваться ею для установления связи. Гипотеза Коккони-Моррисона воодушевила исследователей, и очень быстро был реализован проект ОЗМА. В 1960 году американские астрономы под руководством Ф. Дрейка стали прослушивать космическое пространство вблизи некоторых звезд на радиотелескопе Грин Бэнк.
К сожалению, ни эта, ни ряд последующих работ с помощью более крупных телескопов не привели к успеху. Можно легко назвать несколько очевидных причин неудачи: выбор не тех звезд, слишком слабые приемники, не та стандартная частота.
Последняя из причин хорошо подчеркивает очаровательную наивность исходного проекта. Сейчас мы, например, понимаем, что частота 1667 МГц, соответствующая молекулярной спектральной линии гидроксила ОН (характерная длина волны 18 см) ничем не хуже. Еще более мощная линия соответствует водяному пару (? = 1,35 см). Да и вообще станут ли внеземные цивилизации ориентироваться на земное «радиоокно»? Не исключено также, что их разум проявляется и в том, что они не лезут на частоту с очень приличным естественным фоном, а работают на какой-то кратной частоте, например, 2840 МГц или 3334 МГц. В общем, возможностей выбора конкретных направлений и частот очень много, кроме того, нам не известны минимальные параметры антенны, обеспечивающей межзвездную связь. Ведь ниоткуда не следует, что внеземная цивилизация должна разбазаривать слишком большую энергию, чтобы сообщить неизвестно кому о своем существовании.
Здесь, видимо, и кроется более весомая причина космического молчания. Энергетические проблемы в создании межзвездной радиотрансляции того же порядка, что и для трансляции оптической. Это естественно — и в том и в другом случае речь идет об общих законах распространения электромагнитных волн.
Всенаправленный радиомаяк, который из центра Галактики был бы зарегистрирован как звезда 20-й величины, разумеется, должен иметь ту же светимость, что и Солнце (L ~ 4.1026 Вт), хотя и со смещением спектра в радиодиапазон.
Один из пионеров прослушивания Вселенной на волне 21 см советский радиоастроном В. С. Троицкий подсчитал, что для такого маяка потребуется антенна, заполняющая поверхность сферы радиусом R ~ 6R€(более 4 млн. км!), причем поместить ее придется где-нибудь за орбитой Юпитера, не ближе 5–6 а.е. от Земли. Такие ограничения следуют из необходимости не слишком сильно перегревать саму конструкцию и обеспечить безопасное удаление ее от нашей планеты, которой вовсе ни к чему получать сверхмощное сантиметровое облучение.
Можно, конечно, уменьшить параметры маяка за счет более чувствительной и масштабной аппаратуры приема, то есть перекладывая часть забот на плечи партнера. Если он догадается предпринять героические усилия по регистрации потоков энергии порядка 10-24 Вт/м2 (радиозвезда 41-й величины!), то для трансляции на центр Галактики хватило бы передатчика мощностью 1018 Вт. Но и такую антенну пришлось бы монтировать на сфере радиусом 5 тыс. км, т. е. в планетарном масштабе.
Троицкий проделал очень любопытный расчет общих параметров такой космической стройки. Сфера почти земного радиуса при достаточной прочности должна иметь плотность не менее
