Поиск внеземных цивилизаций давно перерос рамки любительских наблюдений и превратился в строгую математическую дисциплину. В масштабном интервью для научно-популярного канала Event Horizon известный итальянский ученый и председатель Постоянного комитета SETI Клаудио Макконе (Claudio Maccone) рассказал о том, как новые алгоритмы меняют принципы анализа космических сигналов. В центре беседы — революционное применение преобразования Карунена — Лоэва, международные усилия по защите радиотишины на Луне и то, как человечество справится с потенциальным открытием инопланетного разума.
🌌 От графиков к миллионам каналов: Эволюция поиска SETI 0:00
Современные технологии коренным образом изменили проект SETI. Если в эпоху зарождения проекта исследователи вручную просматривали бумажные распечатки в поисках аномалий, то сегодня детекторы покрывают миллионы каналов и огромное количество частот одновременно. Для фильтрации колоссального объема данных требуются либо мощности гражданской науки (citizen science), либо сложные компьютерные алгоритмы, способные определить степень важности сигнала до того, как его увидит человек. Поиск становится все более комплексным делом, но потенциальный выигрыш оправдывает усилия.
Гостем программы стал выдающийся специалист в этой области — доктор Клаудио Макконе. Он занимает пост директора по научным космическим исследованиям, а также возглавляет Постоянный комитет SETI в Международной академии астронавтики (IAA). Научные заслуги Макконе признаны на международном уровне: в 2002 году Лига SETI вручила ему престижную награду имени Джордано Бруно за усилия по созданию радиообсерватории на обратной стороне Луны. Кроме того, Международный астрономический союз назвал в его честь астероид 11264. Макконе получил степень бакалавра (1972) и магистра (1974) по физике в Туринском университете, а в 1980 году защитил докторскую диссертацию (PhD) по прикладной математике в Королевском колледже Лондона. За свою карьеру он опубликовал около 100 научно-технических работ, большая часть которых увидела свет в журнале Acta Astronautica.
🚀 От космической индустрии к чистой науке: Путь Клаудио Макконе 2:41
Путь Клаудио Макконе в науку начался в возрасте около 20 лет, когда он твердо решил стать физиком. После завершения докторантуры в Лондоне ему пришлось вернуться на родину в Турин, чтобы ухаживать за престарелыми родителями. Ученый отмечает, что будучи единственным ребенком в семье, он следовал итальянской традиции заботы о родителях до самого конца. Промышленный Турин предоставил молодому математику отличные карьерные возможности в аэрокосмическом секторе.
Макконе устроился в компанию Alenia Spazio, где проработал 20 лет — с 1985 по 2004 год. По его словам, это была чисто корпоративная, а не академическая работа, которая дала ему глубокое понимание структуры космических миссий. В компании он занимался двумя основными направлениями:
- Проектированием научно-исследовательских космических аппаратов.
- Разработкой модулей для Международной космической станции (МКС), которые успешно летают по орбите сегодня.
Работа в индустрии позволила Макконе регулярно летать в США и наладить прочные связи со специалистами Лаборатории реактивного движения NASA (JPL) и Центра космических полетов имени Маршалла. В 2004 году компанию поглотил французский концерн, и высшему руководству было предложено уйти. Макконе согласился на выгодные условия увольнения («золотое рукопожатие»). По его признанию, хотя денег стало меньше, он получил главное — 24 часа свободного времени в сутки для проведения любых исследований.
Освободившись от корпоративных обязательств, ученый сосредоточился на написании фундаментальных книг, идеи которых он вынашивал годами. Спектр его трудов включает:
- Telecommunications, KLT and Relativity — работа, посвященная релятивистской теории сигналов от движущихся объектов, начатая еще до 1994 года.
- The Sun as a Gravitational Lens: Focus Space Mission — монография о Солнце как гравитационной линзе, ставшая учебным пособием для студентов астрономического факультета Гарвардского университета.
- Mathematical SETI (2012) — монументальный 700-страничный труд, содержащий 10 глав о математическом алгоритме KLT и 12 глав, посвященных общей теории SETI.
🧮 Алгоритм KLT против преобразования Фурье: Новый математический подход 8:18
Главным математическим вкладом Клаудио Макконе в проект SETI стало продвижение алгоритма KLT (преобразование Карунена — Лоэва). Нераспроданные копии его первой книги 1994 года до сих пор бесплатно распространяются в Калифорнийском университете в Беркли среди молодых астрономов. Как отмечает ученый, этот алгоритм намного эффективнее традиционного быстрого преобразования Фурье (FFT), стандартно применяемого в радиоастрономии.
Внедрение сложной математики KLT в реальную практику началось в 1990-х годах в Италии. Макконе обнаружил небольшую группу радиоастрономов в деревне Медичина (Medicina) в 30 километрах от Болоньи. Директор местной обсерватории, инженер Стелио Монтебуньоли (Stelio Montebugnoli), поверил в потенциал идеи и выделил студентов для написания первых компьютерных алгоритмов. Позже Макконе узнал, что первым в мире ценность KLT для SETI осознал французский астроном Франсуа Биро (François Biraud) из Медонской обсерватории, опубликовавший статью «SETI на радиотелескопе Нансе» в журнале Acta Astronautica. Независимо от итальянцев к аналогичным выводам в США пришел исследователь Боб Диксон (Bob Dixon).
Решающий шаг был сделан после завершения строительства Сардинского радиотелескопа (SRT) с 64-метровым зеркалом около 2011 года. Бывший директор обсерватории Кальяри Николо «Ники» Д’Амико (Nichi D’Amico) пригласил Макконе обучать молодых ученых. Сегодня в Кальяри сформировалась целая школа из более чем 20 молодых радиоастрономов, использующих KLT для поиска внеземных сигналов на SRT. Макконе особо выделяет трех своих учеников и преемников:
- Доктор Николо Антониетти (Nicolò Antonietti) — лучший студент Макконе в Туринском политехническом институте, соавтор множества работ по модернизации KLT.
- Доктор Андреа Мелис (Andrea Melis) — специалист обсерватории Кальяри, реализовавший сложнейшую задачу программно-аппаратного внедрения алгоритмов KLT на телескопе SRT.
- Маттео Труду (Matteo Trudu) — молодой ученый, успешно внедряющий технологии KLT на радиотелескопе в Медичине.
Итальянская группа тесно сотрудничает с американскими коллегами из Беркли. Проект Breakthrough Listen во главе с директором Эндрю Симионом (Andrew Siemion) полностью поддерживает исследования Макконе. В 2018 году команда с Сардинии нанесла официальный визит в Беркли для совместной научной работы. Также огромную помощь Макконе на протяжении 30 лет оказывает профессор Дэн Вертимер (Dan Werthimer).
🛰️ Защита обратной стороны Луны и наследие Николая Кардашева 14:15
Еще одним важнейшим вектором деятельности Клаудио Макконе стала юридическая защита радиотишины космоса. В 1990-х годах стала очевидной уникальная ценность обратной стороны Луны для размещения чувствительных радиотелескопов SETI, полностью экранированных от земных шумов. Французский астроном Жан Хайдманн (Jean Heidmann) из Парижской обсерватории в Медоне стал наставником Макконе в этом вопросе. С 1995 года они совместно работали над созданием правовой базы для защиты лунной поверхности.
В 1999 году на конгрессе IAC в Амстердаме Хайдманн назначил Макконе своим заместителем. Год спустя Хайдманн скончался от рака, и Джилл Тартер (Jill Tarter), которую Макконе уважительно называет «богиней мирового SETI», предложила итальянскому ученому возглавить этот космический проект. С тех пор Макконе непрерывно ведет борьбу за юридическое признание центральной зоны обратной стороны Луны заповедной зоной для радиоастрономии.
Важную роль в научной жизни Макконе сыграло сотрудничество с Россией. Он имел честь четырежды лично встречаться с академиком Николаем Кардашевым — создателем знаменитой шкалы цивилизаций и руководителем Астрокосмического центра ФИАН. Кардашев создал уникальный космический радиотелескоп «РадиоАстрон», расширивший базу интерферометрии (хотя приоритет в запуске первого космического радиотелескопа VSOP/Haruka принадлежит Японии).
Николай Кардашев глубоко понимал важность алгоритмов KLT. Он дважды приглашал Макконе в Москву. Итальянский ученый выступал в Государственном астрономическом институте им. П. К. Штернберга (ГАИШ) с докладом о миссии «Фокус» и Солнце как гравитационной линзе. В 2014 году на конференции COSPAR в Москве Кардашев и Макконе добились выделения половины дня для проведения первой в истории секции по SETI. Академик Кардашев ушел из жизни 3 августа 2019 года, и Макконе как глава комитета выступил соорганизатором мемориальной сессии в его честь в Вашингтоне 23 октября 2019 года.
⏳ Когда произойдет контакт и как отреагирует человечество? 29:12
Отвечая на вопрос о временных горизонтах обнаружения внеземного разума, Клаудио Макконе выражает скептицизм по поводу заверений некоторых коллег, уверенно прогнозирующих контакт в ближайшие 20 лет. По мнению гостя, у науки сегодня нет ни малейшего представления о том, сколько времени займет этот процесс. Существует слишком много неизвестных факторов: расстояние до цивилизаций, правильный выбор частоты настройки оборудования, а также вероятность того, что мы зафиксируем сигналы не биологических существ, а созданных ими машин. «Мы просто работаем на будущее», — констатирует математик.
В случае фиксации неоспоримой техносигнатуры (например, роя Дайсона) Макконе считает маловероятными социальные потрясения или насилие со стороны религиозных фанатиков. Он полагает, что человеческий разум эволюционирует в сторону прогресса и науки. Ученый вспоминает случай, когда ложная тревога вокруг якобы пойманного российского сигнала вызвала ажиотаж в СМИ, и сам он давал интервью для The New York Times, однако журналисты проявили высокую ответственность и не скатывались в сенсационность.
По мнению Макконе, главная проблема в случае реального контакта будет исходить не от общества, а от политиков. Ключевым станет вопрос: «Стоит ли нам отвечать?». Карл Саган подробно описывал эту дилемму в своих трудах (глава «Кто говорит от имени Земли?»). Как законопослушный гражданин, Макконе признает, что если политики прикажут ученым замолчать ради безопасности, ему придется подчиниться. Тем не менее ученый выражает оптимизм, что просвещение поможет избежать таких сценариев. Именно поэтому под его руководством Постоянный комитет SETI, насчитывающий около 100 членов, стал активно пополняться специалистами из гуманитарных сфер — философии, истории и социологии.
🏛️ «Большая история» и исторические аналогии первого контакта 36:05
Важным шагом для интеграции SETI в широкий культурный контекст стало его сближение с концепцией «Большой истории» (Big History), изучающей путь развития науки и Вселенной от Большого взрыва до современности. 15–16 июля 2019 года в Милане Макконе организовал первую международную конференцию, объединившую экспертов SETI и историков.
На конференции подробно обсуждались исторические примеры столкновения цивилизаций с разным уровнем технологического развития. По словам Макконе, классическим и трагическим примером служит высадка испанцев под предводительством Кортеса в Мексике и завоевание Перу, где менее развитые в военном отношении коренные народы были практически уничтожены. Другим пугающим примером самодеструкции служит история острова Пасхи (Рапа-Нуи), где процветающее общество по не вполне понятным экологическим или религиозным причинам вырубило все деревья, совершив коллективное экономическое «самоубийство». Макконе убежден, что диалог между технарями и гуманитариями необходим для предотвращения подобных ошибок в масштабах планеты.
Ведущий программы напомнил, что человечество исторически бывало готово к мысли о соседях по космосу: от «каналов на Марсе» Джованни Скиапарелли (Giovanni Schiaparelli) и Персиваля Лоуэлла (Percival Lowell) до первоначальной гипотезы об искусственности пульсаров. Макконе полностью разделяет этот взгляд и отмечает, что при обилии звездных систем и подтвержденном наличии экзопланет у каждой звезды оставаться на позициях уникальности Земли статистически невозможно и просто нелепо.
Подавляющее большинство исследователей SETI, включая Фрэнка Дрейка (Frank Drake), с которым Макконе дружит более 30 лет, склоняются к мнению, что высокоразвитая внеземная цивилизация будет дружелюбной и миролюбивой. Они полагают, что технологический прогресс неразрывно связан с моральным и социальным развитием. На гипотетический вопрос ведущего о пугающих сценариях «кошмара» в виде хищных цивилизаций машин-автоматов, пожирающих звездные системы, Макконе с улыбкой ответил, что единственное, что не дает ему спать по ночам — это его собственные математические исследования и поиск уравнений, описывающих физическую реальность. Вслед за Карлом Саганом и Фрэнком Дрейком ученый остается убежденным пацифистом и оптимистом, верящим, что развитие разума искореняет склонность к насилию.
