Die Suche nach intelligentem Leben außerhalb der Erde begann als Nischengebiet mit nur einer Handvoll Forschern kämpften darum, Zugang zu den Teleskopen zu bekommen, die sie für ihre Suche nach außerirdischer Intelligenz benötigten (SETI). Aber im letzten Jahrzehnt, angespornt durch die Entdeckung von über 4.000 Planeten außerhalb unseres SonnensystemsDas Interesse an dem Thema ist explodiert.
Da sich immer mehr Universitäten und Forschungseinrichtungen an SETI beteiligen, gibt es mehr Teleskope als je zuvor auf der Suche nach direkten oder indirekten Technosignaturen, die Indikatoren für Technologie wie das Vorhandensein von Radio sind Wellen. Und Moores Gesetz Durch die zunehmende Computerleistung können immer mehr Daten gesammelt werden, was die Suche sowohl in einem größeren Teil des elektromagnetischen Spektrums als auch in einem größeren Bereich des Himmels ermöglicht.
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Mit mehr Daten als je zuvor über entfernte Systeme und das Potenzial für Leben dort sprachen wir mit Andrew Siemion, Direktor des Berkeley SETI Research Center und dem Bernard M. Oliver Chair für SETI am SETI-Institut, über die Sprünge und Grenzen im Bereich SETI, die durch neue Technologien und den Aufstieg von Big Data ermöglicht werden.
Mehr Daten sind für Forscher ein Segen, aber große Datenmengen erfordern umfangreiche Analysen. SETI hat häufig modernste Technologien und Ansätze genutzt, um seine ehrgeizige Suche voranzutreiben, und Forscher haben das Interesse der Öffentlichkeit an dem Thema angenommen Rekrutieren Sie sie als Bürgerwissenschaftler. Bürgerwissenschaftler haben zu wichtigen Erkenntnissen auf diesem Gebiet wie der Identifizierung beigetragen Tabbys Stern Den Daten des Kepler-Teleskops zufolge handelt es sich um einen Stern mit ungewöhnlich schwankender Helligkeit, von dem einige vermuteten, dass er auf die Anwesenheit einer Zivilisation dort zurückzuführen sein könnte.
„SETI ist ein bemerkenswerter Anziehungspunkt für die Menschen“, sagte Siemion. „Jeder, der in den Himmel schaut, stellt die Frage: ‚Gibt es da draußen jemanden?‘ Das ist eine sehr natürliche, sehr menschliche Frage. Die auf diesem Gebiet tätigen Wissenschaftler haben die gleiche angeborene Neugier auf das Universum wie die breite Öffentlichkeit. Es ist ein großer Anziehungspunkt und eine großartige Möglichkeit, Menschen für die Wissenschaft zu interessieren.“
Im Jahr 1999 wurde die Das SETI@home-Projekt lud die Öffentlichkeit ein Bereitstellung von Rechenressourcen für die Analyse von SETI-Daten in einem der frühesten verteilten Rechenprojekte. Dieser Ansatz wurde inzwischen auf andere Bereiche ausgeweitet, z Modellierung von Teilen unserer Galaxie Und Auf der Suche nach Gravitationswellen, und verteiltes Rechnen ist sogar daran gewöhnt Suche nach einer Behandlung für COVID-19.
Das SETI@home-Projekt setzte jedoch einen neuen Standard für Citizen Science und die Einbindung der Öffentlichkeit in die Astronomieforschung. Das Projekt wurde dieses Jahr eingestellt nach 20 Jahren Datenanalyse. Einer der Gründe für diesen bittersüßen Abschluss des Projekts war entgegen der Intuition, dass dies nun tatsächlich der Fall ist zu viel Daten zum Durchsuchen. Teleskope erzeugen mehr Daten als je zuvor und befinden sich normalerweise an abgelegenen Orten mit Internetverbindungen, die nicht schneller als ein Gigabit pro Sekunde sind. Die Logistik der Datenverteilung über solche Verbindungen machte das Projekt ineffizient.
„Die Teleskope sind mittlerweile in der Lage, so viele Daten zu produzieren, dass es nicht möglich ist, diese Datenmenge an Freiwillige weiterzugeben“, erklärte Siemion. „Der Entdeckungsraum liegt in diesen riesigen, riesigen Datenströmen. Und es ist einfach nicht effizient, viele Terabit pro Sekunde an Freiwillige auf der ganzen Welt zu verteilen. Es ist effizienter, wenn diese Datenverarbeitung am tatsächlichen Observatorium stattfindet.“
Anstelle verteilter Computerprojekte wird nun ein Bereich überwacht, in den SETI-Wissenschaftler die Öffentlichkeit einbeziehen wollen Maschinelles Lernen, bei dem Menschen aufgefordert werden, mithilfe einer Website, auf die sie zugreifen können, Merkmale in Bildern zu identifizieren oder zu gruppieren heim. Citizen Scientists beteiligen sich derzeit an ähnlichen Projekten wie Lichtverschmutzung analysieren oder zu Finden Sie Fahrrouten für Rover auf dem Mars.
Dieser Ansatz könnte auch bei SETI nützlich sein, wie Siemion beschrieb: „Wie können wir die natürliche Fähigkeit des Menschen nutzen, Cluster von Merkmalen in Bildern zu identifizieren, z Beispiel?" Dies könnte darin bestehen, die Öffentlichkeit zu bitten, Bilder des Himmels zu analysieren, oder sie dazu zu bringen, Spektrogramme zu analysieren, bei denen es sich um visuelle Darstellungen von Radioteleskopen handelt Daten. Durch die Kennzeichnung oder Kategorisierung von SETI-Daten können diese wesentlich effizienter analysiert werden.
Eine der Herausforderungen bei der Rekrutierung der Öffentlichkeit für SETI besteht jedoch darin, dass die durchgeführten Analysen häufig hochspezialisierte Kenntnisse erfordern. Nicht jeder verfügt über die Fähigkeiten, komplexe Daten zu analysieren oder Software zu erstellen. Glücklicherweise gibt es Citizen Scientists in vielen verschiedenen Formen, vom zufälligen Mitglied der Öffentlichkeit, das gerade in den Nachrichten von einem astronomischen Befund gehört hat, bis hin zu Bürgerwissenschaftlern möchte für ein paar Stunden jemandem helfen, der beispielsweise einen Job als Ingenieur für maschinelles Lernen hat und seine Fähigkeiten freiwillig zur Verfügung stellen möchte, um zu einer Software beizutragen Projekt.
Es ist wertvoll, Beiträge von all diesen Menschen mit ihren unterschiedlichen Fähigkeiten zu erhalten. „Wir versuchen, die Bürgerwissenschaftler auf vielen verschiedenen Ebenen anzusprechen“, sagte Siemion. „Wir versuchen, für jeden etwas zu finden, damit viele verschiedene Menschen mit unterschiedlichem Erfahrungsniveau und unterschiedlichem technischem Fachwissen die Möglichkeit haben, sich an unseren Projekten zu beteiligen.“
Das Interesse an SETI kann auch dazu genutzt werden, die Öffentlichkeit für die Wissenschaft zu begeistern. Eine aktuelle Zusammenarbeit zwischen dem SETI-Institut und dem Open-Source-Softwareprojekt GNU Radio zielt darauf ab Geben Sie Menschen die Möglichkeit, etwas über Funktechnik, digitale Signalverarbeitung und Radio zu lernen Astronomie. Durch den Kauf eines Dongles für etwa 25 US-Dollar können Bürger analoge Funksignale digitalisieren und auf ihren Computern verarbeiten.
„GNU Radio ist sehr interessant, weil diese Geräte sehr kostengünstig sind und durch das Experimentieren mit Software definiert werden „Beim Radio können die Leute viele sehr wichtige Fähigkeiten für die Art unserer Arbeit entwickeln, insbesondere im Radio SETI“, sagt Siemion sagte. „In jeder Hinsicht sind diese [Dongles] eine Mikroversion der millionenschweren digitalen Computersysteme, die wir an Radioteleskope anschließen.“
Durch diese Art der Zusammenarbeit lernen Menschen nicht nur Naturwissenschaften und Technik kennen, sondern erweitern auch den Pool an Wissen Fachwissen rund um die Funktechnik, das in neue Techniken und Kenntnisse einfließen kann, die SETI-Projekten helfen werden die Zukunft.
Siemion sagt, er habe Hoffnung auf eine glänzende Zukunft von SETI bekommen, was durch die jüngste Entdeckung von a potenzieller Biomarker für Leben auf der Venus. „Es ist immer noch nur ein Hinweis, der Phosphennachweis, aber es ist ein schöner Hinweis“, sagte Siemion.
„Es ist unglaublich aufregend und ermutigend, solche Entdeckungen zu sehen, und sehr motivierend. So wie die Entdeckung der Allgegenwart extrasolarer Planeten die Suche nach Leben motiviert hat, denke ich, dass die Entdeckung einer Biosignatur die Dinge noch auf eine andere Ebene bringen wird.“
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