Рандеву вслепую
Вопрос о выборе обстоятельств для межзвездной связи далеко не исчерпывается отбором звезд, то есть пространственных направлений для отправки сигналов. Есть еще целый ряд параметров, которые могут меняться в широких пределах. Это время передачи, требуемая мощность сигнала, длина волны, несущей сообщение, ее поляризация, способ модуляции и, наконец, структура передаваемой информации.
Синхронизация. Казалось бы, не договорившись заранее, нельзя наметить оптимальное время для сеанса межзвездной связи. Но в действительности это не так. Во Вселенной происходит немало событий, которые доступны для наблюдения всем развитым цивилизациям. Таковы, например, вспышки новых и сверхновых звезд. Например, в момент, когда на Землю из другой галактики приходит излучение сверхновой, нужно начать транслировать послание в направлении звезд, расположенных далее по направлению движения ее света. Как показал ленинградский ученый Петр Маковецкий еще в 1979 году, подобная синхронизация может в десятки раз увеличить вероятность установления радиоконтакта. Ведь наш сигнал не только придет к адресатам в выделенный момент времени — сразу после вспышки сверхновой, но и будет исходить из области неподалеку от нее, что еще больше увеличивает шансы на его регистрацию.
Мощность. Скорость передачи информации в межзвездных посланиях не может быть очень большой. Каждый символ, в простейшем случае каждый бит информации, должен транслироваться достаточно долго, чтобы его можно было уверенно выделить на фоне шумов. Максимальная скорость зависит от мощности передатчика, диаметра его антенны, длины волны, а также инструмента, который используется для приема, и расстояния до него. Чем больше диаметр передающей антенны и короче радиоволна, тем уже получается луч, в котором концентрируется мощность сигнала, тем меньше он рассеивается. Три самые мощные земные установки, способные направленно посылать радиосигналы в космос, — это радиолокационный телескоп в Аресибо (Пуэрто-Рико) и два планетных радио локатора диаметром по 70 метров: американский в Голдстоуне (Калифорния) и бывший советский в Евпатории (Крым). В последние годы сообщения передавала только последняя установка. Как уже говорилось, они адресовались к звездам не дальше 70 световых лет.
Допустим, что на этом расстоянии работает приемник площадью миллион квадратных метров (1 км2) — проект такой радио астрономической антенны сейчас разрабатывается на Земле. В таком случае максимальная скорость передачи информации получается всего 60 бит в секунду — чуть быстрее телетайпа. Два американских инструмента заметно мощнее и могли бы обеспечить скорость 500—1000 бит в секунду.
Длина волны. Еще на заре исследований космической радиосвязи было показано, что оптимальным для нее является диапазон длин волн от 1 до 20 сантиметров, в котором, по совокупности параметров, достигается наибольшая дальность. Но как выбрать конкретную длину волны в этом диапазоне? Одна из идей состоит в том, чтобы отталкиваться от знаменитой спектральной радиолинии водорода, наблюдаемой по всей Вселенной на волне 21 сантиметр. Непосредственно на ней передавать нельзя, поскольку межзвездный газ будет ослаблять сигнал. Поэтому можно изменить длину волны, уменьшив ее, например, в целое число раз. Но есть другое, еще более красивое решение: разделить длину волны на фундаментальную математическую константу, такую как [?] = 3,14... или е = 2,71... Эти постоянные (или кратные им значения) должны быть известны любой цивилизации, причем сам факт выбора текст, длины волны, скажем, в π раз отличающейся от водородной линии, укажет на искусственную природу сигнала. Петр Маковецкий называл такой сигнал «изделием разума». Впрочем, не исключено, что со временем, по мере развития космической связи, наилучшие показатели будут достигнуты у систем инфракрасного или оптического диапазона, и тогда наши представления об оптимальной длине волны изменятся.