Fernsehen mit ET

Harald Zaun 06.10.2008

Harvard-Astronomen regen an: SETI soll zusätzlich nach außerirdischen Radio- und Fernseh-Emissionen suchen, die uns zufällig erreichen

Keiner weiß, ob die seit fast 50 Jahre währende Suche nach außerirdischen Botschaften eines Tages von Erfolg gekrönt sein wird. Bis auf den heutigen Tag hielten SETI-Forscher allenfalls Ausschau nach simplen Funk- oder Lasersignalen außerirdischer Herkunft, die – versehen mit einer interplanetaren Botschaft – absichtlich ins All gesendet worden sind. Warum aber startete bislang noch keiner mithilfe leistungsfähiger moderner Radioteleskope den Versuch, gezielt nach Spuren außerirdischer Fernseh- und Radiosendungen zu fahnden, die uns nur zufällig erreichen, sozusagen als extraterrestrischer Funkabfall? Diese Frage stellten sich zwei Harvard-Physiker schon im letzten Jahr und warteten dabei mit einem Vorschlag auf, wie die Suche nach solchen Signalen erfolgreich gestaltet werden könnte. Zwei neue Radioteleskop-Anlagen sollen hierbei eine Schlüsselrolle spielen, von denen die erste bereits dieses Jahr in Westaustralien, die andere ab 2012 (teilweise) in Deutschland in Betrieb gehen soll.

Abseits der von der Wissenschaft gänzlich ignorierten kontroversen UFO-Problematik und jenseits aller abenteuerlichen Hypothesen Erich von Dänikens existiert (erst) seit knapp 50 Jahren eine wissenschaftlich Teildisziplin der Exobiologie, die sich voll und ganz außerirdischen Intelligenzen verschrieben hat.

Den Blick den Sternen bzw. dort vermutenden Exoplaneten zugewandt, geht die Suche von SETI auf allen Ebenen weiter. Bild: NASA

Kreativität gefragt

Anfangs noch als unseriös und zu science-fiction-lastig abqualifiziert, hat sich der aus der Radioastronomie hervorgegangene Zweig mit dem Kürzel SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence – Suche nach außerirdischen Intelligenzen) in der Science Community derweil etabliert. Heute kann SETI auf zahlreiche Projekte zurückblicken, die nach extraterrestrischen Funksignalen Ausschau gehalten haben und weiterhin halten, vereinzelt sogar nach Laserblitzen außerirdischer Hochkulturen.

Frank Drake – der Mann, der 1960 mit dem Ozma-Projekt das SETI-Abenteuer initiierte … Bild: SETI-Institut

Dennoch ist es bis auf dem heutigen Tag noch keinem SETI-Angler vergönnt gewesen, der lang ersehnten interplanetaren Flaschenpost habhaft zu werden. Warum sich in deren ausgeworfenen Netze immer noch keine Beute verfangen hat, hat sowohl Gefühle der Enttäuschung als auch Trotzreaktionen provoziert. Während Optimisten sich derzeit sicher sind, dass die SETI-Akteure am richtigen Küstenabschnitt zum rechten Zeitpunkt auf das unbekannte Strandgut warten, glauben Pessimisten indes, dass die Welle im elektromagnetischen Ozean, in der die interplanetare Flaschenpost treiben könnte, entweder die Erde längst passiert hat oder an anderen Ufern des kosmischen Meeres angespült worden ist. Um solcherlei schwarzmalerischen Prognosen effektiv zu begegnen und deren Verfechtern den Wind aus den Segeln zu nehmen sowie die eigenen Erfolgschancen zu optimieren, suchen die SETI-Astrobiologen abseits der bisherigen Radio-Laser-Dualstrategie nunmehr verstärkt nach neuen Wegen, Ideen und Konzepten. Alle Register der exobiologischen Kunst ziehend, optimieren die SETI-Akteure ihre technischen Apparaturen einerseits und die Software-Programme mit großem Eifer andererseits. Schließlich ist auf dem Weg zum Erfolg Kreativität gefragt, sind neue Einfälle und Ansätze unabdingbar. Und daran mangelt es den praktisch und theoretisch orientierten SETI-Protagonisten beileibe nicht.

Während wir noch nach Aliens im Kosmos Ausschau halten, warten im maritim-irdischen Kosmos noch viele unbekannte Aliens darauf, entdeckt zu werden. Dieser außerirdisch anmutende Octopus ist allerdings schon seit einigen Jahren bekannt … Bild: Howard Hall

Zufälliger Fernsehempfang

Einen neuen Einfall haben der Harvard-Professor und theoretische Astrophysiker Abraham Loeb und sein Assistent, Matias Zaldarriaga auf dem letztjährigen Treffen der American Astronomical Society (AAS) in Seattle (USA/Bundesstaat Washington) während einer Pressekonferenz und in dem ArXIv-Online-Ableger (siehe Ende dieses Beitrages) als Aufsatz bereits zum Besten gegeben. Obwohl inhaltlich brisant, wurde deren Idee von der Presse bis dato kaum kommentiert. Dabei wissen die Autoren durchaus Interessantes zu vermelden.

Abraham Loeb. Bild: Harvard University

Was spräche dagegen, so fragen sich beide Forscher, mithilfe neuartiger Radioantennen, die einen sehr engen Frequenzbereich abdecken, nach Spuren von Radio- oder TV-Sendungen außerirdischer Kulturen zu suchen, die schlichtweg als Radiomüll ins All hinausgetrieben worden sind. Schließlich zählen neben militärischen Radarsignalen insbesondere Fernseh- und Radioprogramme zu den stärksten Emissionen, die unseren Planet tagtäglich verlassen. Angenommen, Außerirdische operierten mit erdähnlicher Technik, müssten deren TV- und Radiosignale, die ihren Planeten ebenfalls "tagtäglich" verlassen, aufgrund ihrer Intensität mit einem sensiblen, im niederfrequenten Bereich operierenden Radioteleskop theoretisch im Radiospektrum aufzuspüren sein. "Dies ist Radio-SETI, aber auf einer Frequenz, die bisherige SETI-Programme nicht untersucht haben. Allein das ist Grund genug, um hier eine Suche zu empfehlen", glaubt Seth Shostak vom SETI-Institut im Pasadena (Kalifornien). Loeb und Zaldarriaga sehen sogar Grund zum Optimismus:

Die Frequenzen überlappen sich mit denen von unseren Radiosendungen, die zwischen 50 und 400 Megahertz liegen. Durch einen glücklichen Zufall könnten diese Antennen empfindlich genug sein, um genau jene Radiowellen in diesem Frequenzbereich aufzufangen, die eine Zivilisation ohne Absicht ins All aussendet", erklärt Abraham Loeb, der bei alledem für die neue Suchoption schon zwei fabrikneue Teleskope im Auge hat.

350 Kilometer im Durchmesser – das ist die geplante räumliche Ausdehnung des LOFAR-Teleskops Bildnachweis: LOFAR

LOFAR-Armada und LFD-MWA-Flotte

Für eine solche Observation geradezu prädestiniert wäre Loebs Ansicht nach das leistungsstarke Radioteleskop LOFAR, an dessen Aufbau europäische Ingenieure seit 2004 im Norden Hollands vorantreiben. Das kreisförmige Riesenauge, das sich über eine Region von 350 Kilometern bis nach Deutschland ausdehnen soll, wo zwölf Stationen angelegt werden, geht 2012 offiziell in Betrieb. Zusammen mit den niederländischen Stationen avanciert LOFAR dann zur größten über Datenleitungen vernetzten Teleskopanlage der Welt.

LOFAR-Antennen für Radio-Wellenlängen von ein bis drei Metern. Bild: ASTRON, Dwingeloo, Niederlande

Als revolutionäres Radioteleskop der nächsten Generation angekündigt, soll LOFAR später einmal aus 25.000 einfachen Radiosensoren bestehen, die mit einem zentralen Supercomputer verbunden sind. Der besondere Vorzug dieser Anlage vollendet sich in ihrer Mobilität: Binnen weniger Sekundenbruchteile kann die Teleskop-Phalanx neu positioniert und somit auf ein anderes, beliebiges Ziel gerichtet werden. LOFAR vermag sogar in mehrere Richtungen gleichzeitig zu blicken, was mit dem netten Nebeneffekt einhergeht, dass mehrere Astronomenteams zeitgleich mit den eingehenden Daten versorgt werden können. Die Vorteile für SETI liegen auf der Hand. Anstatt viel Geld in neue Teleskope zu investieren, könnten die SETI-Forscher bei LOFAR – dem Prinzip der parasitären Suchweise folgend – parallel mit anderen Forschungsgruppen arbeiten. Während Radioastronomen sich den klassischen Himmelskörpern widmen, könnte gemäß Loebs und Zaldarriagas mutigen Vorschlag die Fahndung nach ET und Co. simultan auf Hochtouren weiterlaufen.

Mit dem "Optical SETI Telescope" des Oak Ridge Observatoriums in Harvard (Massachusetts) suchen die SETI-Anhänger gezielt nach Laserblitzen ferner Zivilisationen. Bild: Harvard University

Wenn LOFAR in einem relativ bevölkerungsreichen und somit radioverschmutzten Gebiet in vier Jahren seine Arbeit aufnimmt, hat die abseits der Zivilisation, inmitten der westaustralischen Wüste gelegene sensible Antennenarmada LFD-MWA ("Log Frequency Demonstrator" u. "Murchison Widefield Array") schon fleißig Datenmaterial gesammelt, vorausgesetzt, LFD-MWA geht planmäßig noch dieses Jahr in Betrieb. "Das LFD-MWA wird in einer radioarmen Zone gelegen sein, in einer Region namens Miluera", erklären Loeb und Zaldarriaga.

Hier ein Bild des LFD-MWA aus der Nähe, von dem die ersten Einheiten bereits im März 2005 installiert wurden. Bildn: MIT Haystack Observatory

Fernab störender irdischer Signalquellen widmet sich die aus 8000 Antennen bestehende Anlage ganz dem Frequenzbereich von 80 bis 300 Megahertz, um weit entfernte Junggalaxien zu observieren. Parallel hierzu könnten die Teleskope auch Ausschau nach Radioabfällen nichtirdischer Zivilisationen halten. "Das MWA ist sensibel genug, um eine erdähnliche Zivilisation im Umkreis von 30 Lichtjahren aufzuspüren. In dieser Region befinden sich 1000 Sterne", so Loeb. Aber in naher Zukunft sei es sogar möglich, in einem Umkreis von 1000 Lichtjahren nach Spuren außerirdischen Radio- und Fernsehkonsums zu forschen.

Das LFD-MWA aus der Vogelperspektive, so wie die Anlage einmal aussehen soll. Bild MIT Haystack Observatory

Gestreckte Radiowellen

Die meisten SETI-Projekte suchten bislang nach Radiowellen auf der 21-Zentimeter-Wasserstofflinie. Diese gilt als kosmische Standardfrequenz schlechthin, auf der außerirdische Intelligenzen theoretisch senden könnten, da auf dieser Wellenlänge das im Universum am häufigsten vorkommende Element strahlt: der neutrale interstellare Wasserstoff. Außerirdische müssten die Bedeutung der 21-Zentimeter-Linie kennen, so die Überlegung der Optimisten unter den SETI-Forschern.

Irgendeine Galaxie, die dort lebende Zivilisationen aus dieser Perspektive mit großer Wahrscheinlichkeit nicht sehen können. Dafür können diese theoretisch unsere Galaxis aus einer Perspektive sehen, aus der wir unsere Milchstraße nicht so schnell zu Gesicht bekommen

Problematisch ist nur, dass diese Frequenz im Zuge des immer noch weiter expandierenden Universums auf eine Wellenlänge von mehreren Metern gestreckt wurde. Denn seitdem der Urknall (Big Bang), der vor zirka 13,7 Milliarden Jahren in die Welt trat und den Raum mitsamt seinen uns (bislang) bekannten drei Dimensionen in einem ungeheurem Inferno binnen des Bruchteils einer Attosekunde in die Welt setzte, bläht sich das All mit zunehmender Geschwindigkeit unaufhörlich auf. Und da alle Formen elektromagnetischer Strahlung dem ungeschriebenen Gesetz der Expansion Tribut zollen müssen, denken Forscher wie Loeb und Zaldarriaga konsequent um. Beide sind sich sicher, dass LOFAR den Effekt der kosmischen Ausdehnung des Raumes kompensieren kann. Immerhin ist LOFAR in der Lage, selbst jene langwellige, aus der Urzeit des Kosmos stammende Radiostrahlung von Wasserstoffgas exakt zu messen, die durch die Expansion des Kosmos von ursprünglich 21 Zentimeter auf etwa die zehnfache Wellenlänge auseinander gezogen wurde.

Computergenerierter Sonnenuntergang, so wie er auf einem fernen Exoplaneten aussehen könnte. Auch in Doppelsternsystemen könnten technologisch hoch entwickelte Lebewesen eine Nische gefunden haben. Bild: NASA/JPL-Caltech/Univ. of Ariz.

Sollten Astronomen im Radiospektrum die Signatur einer extraterrestrischen Fernsehsendung ausmachen, wäre es nach Ansicht von Loeb und seinem Harvard-Kollegen Zaldarriaga möglich, die Doppler-Verschiebung des Signals zu messen, die beim Umlauf des fernen Exoplaneten um sein Heimatgestirn zum Tragen kommt. "Das würde uns dann