麻省理工学院的一项研究提出，地球上的激光技术可以发射出足够强大的信标，以吸引多达20,000光年以外的人们的注意力。图像：麻省理工学院新闻
如果我们银河系中的某个地方存在外星智能，那么麻省理工学院的一项新研究建议，原则上，地球上的激光技术可以被塑造成行星门廊光-一种足以吸引多达20,000光年远的注意力的信标。
这项研究被作者詹姆斯·克拉克（James Clark）称为“可行性研究”，今天发表在《天体物理学杂志》上。研究结果表明，如果将高功率的1到2兆瓦的激光通过一个30到45米的大型望远镜聚焦并对准太空，那么这种组合会产生足够强的红外辐射束，以使其从天体中脱颖而出。太阳的能量。
外星天文学家对我们的银河系进行粗略的调查可能会检测到这种信号，特别是如果这些天文学家生活在附近的系统中，例如距离地球最近的恒星Proxima Centauri或大约是TRAPPIST-1的恒星距离地球40光年，拥有7个系外行星，其中3个可能是可居住的。研究发现，如果信号来自附近的任何一个系统，则可以使用同一兆瓦的激光以类似于莫尔斯电码的脉冲形式发送简短的消息。
“如果我们要成功地关闭握手并开始交流，我们可以以每秒几百位的数据速率闪烁一条消息，这将在短短几年内到达”，克拉克说。在麻省理工学院的航空与航天系工作，并且是该研究的作者。
这种吸引外星人的信标的概念似乎牵强，但克拉克说，这一壮举可以通过结合现有技术并在短期内开发而实现。
“这将是一个具有挑战性的项目，但不是不可能的，”克拉克说。“如今正在建造的各种激光器和望远镜可以产生可检测的信号，因此，天文学家可以看到我们的恒星，并立即看到其光谱中不寻常的东西。”我不知道围绕太阳的聪明生物是否是他们的第一个猜测，但这肯定会引起更多关注。
站在太阳下
克拉克（Clark）的顾问，副教授Kerri Cahoy教授了这门课程，并开始研究行星信标的可能性，这是16.343（航天器以及飞机传感器和仪器仪表）最终项目的一部分。
克拉克说：“我想看看我是否可以拿走我们今天正在建造的那种望远镜和激光器，并用它们做一个可检测的信标。”
他首先进行了简单的概念设计，其中包括大型红外激光器和望远镜，通过望远镜可以进一步聚焦激光器的强度。他的目标是产生至少比太阳的自然红外辐射变化大10倍的红外信号。他认为，如此强烈的信号足以抵御太阳自身的红外信号，这在任何“由地外情报进行的勘测中”都是如此。
他分析了各种瓦特和大小的激光和望远镜的组合，发现通过30米望远镜指向的2兆瓦激光可以产生足够强的信号，足以被天文学家Proxima Centauri b探测到。绕着我们离我们最近的恒星旋转，距离我们只有4光年。同样，在距TRAPIST-1行星系统约40光年的天文学家进行的任何调查中，通过45米望远镜引导的1兆瓦激光将产生清晰的信号。他估计，任何一种设置都可以在长达20,000光年的距离内产生通常可检测到的信号。
两种情况都将需要已经开发的激光或望远镜技术，或者在实际可行的范围内。例如，克拉克（Clark）计算出，所需的1-2兆瓦激光功率等于美国空军的机载激光，这是一种现已失效的兆瓦激光，旨在将军用飞机飞行以弹道导弹天空。他还发现，尽管30米的望远镜使当今地球上现有的所有天文台相形见,，但仍计划在不久的将来建造如此庞大的望远镜，包括24米的麦哲伦巨型望远镜和39米的欧洲极大型望远镜，两者目前都在智利建设中。
克拉克设想，像这些大型天文台一样，应在山顶上建造激光信标，以最大程度地减少激光束在射入太空之前必须穿透的大气量。
他承认兆瓦级激光器会带来一些安全问题。这样的光束将产生每平方米约800瓦功率的通量密度，该密度接近太阳，每平方米产生约1300瓦功率。虽然看不见光束，但是如果人们直接看的话，它仍然会损害人们的视力。该光束还可能会扰乱恰巧通过它的航天器上的所有摄像机。
克拉克说：“如果您想在没有人居住或绕轨道运动的月球的另一端建造这个东西，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。不管这是一个好主意，这都是对未来工作的讨论。”
接听E.T.的电话
确定行星信标在技术上是可行的，克拉克随后提出了问题，并研究了当今的成像技术是否能够探测到这样一个红外信标，如果它是由银河系其他地方的天文学家产生的。他发现，尽管一米或更大的望远镜能够发现这种信标，但它必须指向信号的确切方向才能看到它。
克拉克说：“除非我们将调查范围限制在最接近的恒星上，否则望远镜调查几乎不可能观测到外星激光。”
他希望这项研究将鼓励红外成像技术的发展，不仅可以发现外星天文学家可能产生的任何激光信标，而且还可以识别遥远星球大气中可能指示生命的气体。
克拉克说：“使用目前的调查方法和仪器，假设存在外星人并且正在制造外星人，我们实际上不太可能足够幸运地拍摄到信标闪光。”“但是，随着对系外行星的红外光谱进行研究以发现指示生命活力的气体痕迹，并且随着全天候调查获得更大的覆盖面并变得更加迅速，我们可以确定的是，如果E.T.正在打电话，我们会检测到它。”
出版物：（印刷中）“利用星际距离的近期技术对激光进行光学检测”，《天体物理学杂志》，2018年； DOI：10.3847 / 1538-4357 / aae380
