SETI@home: la Ricerca Radio
di Ron Hipschman
Traduzione di Edoardo Rocca & Bruno Moretti Turri IK2WQA, SETI TIALIA G. Cocconi

La ricerca SETI è un'operazione enorme.
Dove e come osserviamo? Dobbiamo essere conformi sul metodo. Ne vengono in mente molti.
In primo luogo, i nostri amici alieni potrebbero viaggiare in un'astronave e visitarci.
Questo sarebbe il miglior metodo di comunicazione - faccia a faccia.
Purtroppo, malgrado tutti i Roswells, i presunti rapimenti alieni e gli avvistamenti UFO,
non c'è un singolo brandello di prova scientifica che gli alieni abbiano mai visitato la Terra.
Non uno.
La quantità di energia e di tempo necessari per viaggiare fra le stelle è così immenso che
la soluzione di un metodo "economico" è affidato ai posteri. Facendo alcuni semplici calcoli ,
si può dimostrare che anche se qualcuno potesse inventare una nave con il tipo di motore
più efficiente ("Star Trek" i fans saranno felici di sapere che questo coinvolge materia ed antimateria!)
che un viaggio alla stella più vicina, Alpha Centauri, con un tempo di andata e ritorno di 20 anni,
userebbe abbastanza energia per alimentare circa un milione di case per oltre trenta milioni di anni!
E questo viaggio porterebbe soltanto poche persone come passeggeri!
Questo non è un metodo economico di comunicare perché questa quantità di energia,
agli odierni costi, costerebbe ben oltre 30 quadrilioni di dollari.
Potete immaginare che un governo alieno possa assegnare questo genere di risorse per inviare
qualcuno di loro per una comunicazione amichevole? Naturalmente, potrebbero spedire migliaia
o milioni di sonde leggere che annunciano la loro esistenza e le sonde potrebbero fare rapporto
sui risultati ottenuti, ma anche questo sarebbe ancora molto costoso sia come tempo che come energia.
Anche se vorremmo credere nel viaggio iperspaziale, nel teletrasporto ed in tutti gli altri prodigi
della fantascienza, questi, purtroppo non sono che fantasie.

Sembra improbabile che le civilità aliene vogliano spendere 30 quadrilioni di dollari ai costi
energetici odierni per visitarci di persona. Il contatto via radio è più economico.

Come ti metteresti in contatto con un amico o forma di vita in un paese molto distante se tutto
ciò che desideri dire è "Ciao!" Andresti là? Probabilmente no.
Prenderesti semplicemente il telefono e faresti una chiamata, o potresti trasmettere un email,
o se hai l'apparecchiatura giusta, potresti persino farti vedere in video in teleconferenza.
Tutti questi metodi sono notevolmente più economici e veloci che viaggiare su di un jet.
Inoltre, qualsiasi civiltà avanzata probabilmente sceglierebbe di comunicare con metodi "economici".

Il metodo migliore che conosciamo è comunicare tramite le onde radio.
Trasmettere informazioni con le onde radio è molto poco costoso, utilizza un'apparecchiatura
che è facile da costruire ed ha la capacità di trasporto-informazioni per compiere l'operazione.
Le informazioni, inoltre, viaggiano alla velocità massima nell'universo, la velocità della luce.
Nessuna astronave può raggiungere questa velocità. Inoltre, se stai usando una radiotrasmittente,
puoi puntare in milioni di direzioni e comunicare simultaneamente con molte civiltà differenti.
Non si può fare ciò con una astronave! Guarda tutti i modi in cui usiamo le trasmissioni radiofoniche:
radio e TV naturalmente, telefoni cellulari, pagers, tutta la telecomunicazione via satellite,
navigazione GPS e molto altro ancora. Sulla Terra, già abbiamo deciso il metodo più efficiente!

Così se decidiamo di cercare gli alieni che provano a mettersi in contatto tramite le onde radio,
abbiamo un altro problema da risolvere. Quando accendi la tua radio, devi decidere che frequenza,
o canale, vuoi ascoltare. Puoi sintonizzare attraverso le varie fasce radiofoniche - AM, FM,
onde corte, radioamatori, polizia, meteo, ecc. - per trovare il programma che desideri.
Altrettanto, dovremo sintonizzare il nostro orecchio extraterrestre per trovare i nostri amici alieni.
Lo spettro elettromagnetico è molto, molto grande e ci sono alcuni fenomeni che dovremmo
esaminare per poter prendere più facilmente la nostra decisione di come sintonizzarci.
Sarebbe piacevole, almeno, trovare una regione ragionevolmente piccola dello spettro
elettromagnetico in cui iniziare la nostra ricerca.

Se punti il tuo radiotelescopio al cielo trovi tutti i generi di segnali.
Alcuni vengono dalla galassia in sè. Alcuni vengono dalla nostra atmosfera.
Se fai uno schema di questo disturbo inevitabile (noise), noteresti che è realmente rumoroso
alle frequenze basse a causa della galassia. Egualmente diventa rumoroso alle più alte frequenze
a causa del disturbo atmosferico. Fra le due regioni rumorose troveresti una regione relativamente
calma - da circa 1 GHz a circa 10 GHz.
1 GHz o 1 GigaHertz è 1 miliardo di Hertz o 1 miliardo di vibrazioni al secondo.
Questa parte dello spettro radio è giusto sopra la parte usata per i vostri
pagers elettronici e molti radiotelefoni.


Il rumore (noise) interferente (di colore rosso) è la combinazione del rumore galattico
di bassa frequenza e del rumore di alta frequenza della nostra atmosfera.
Il "buco dell'acqua" - water hole (in azzurro) è fra le righe dell'idrogeno (H)
e lo ione dell'ossidrile (OH). C'è pochissimo rumore vicino al "buco dell'acqua".

La natura fornisce un modo ancora più piacevole per raffinare ulteriormente la nostra gamma
di frequenza. L'elemento più semplice dell' universo, l'idrogeno neutro nello spazio interstellare,
emette segnali radio a 1,42 GHz. Un'altra molecola dello spazio, l'ossidrile OH,
emette a circa 1,64 GHz. Ora se guardi questi due, H e OH, vedi che insieme compongono
la molecola dell'acqua HOH (o più conunemente H2O).
La vita come noi la conosciamo richiede l'acqua per evolversi ed esistere.
La gamma di frequenza fra queste due emissioni, da 1,42 a 1,64 GHz, è quindi una regione calma
dello spettro chiamato "il buco dell'acqua" (water hole). Vedi grafico sopra.
Dove possiamo pensare che le civilizzazioni intelligenti a base d'acqua vengano a contattarci?
Intorno al buco dell'acqua, naturalmente!
Questa sarebbe una buona e piacevolmente limitata gamma di frequenze per iniziare la nostra ricerca.
Possiamo estendere sempre la nostra gamma in un prossimo futuro.

Un fatto importante da notare quì è che più un segnale è stretto (raffinata la frequenza),
e più efficiente sarà per i nostri amici trasmettere.
Un segnale più stretto di frequenza è inoltre più facile per noi rilevarlo sopra il livello acustico normale.
Purtroppo, i segnali molto stretti di frequenza implicano che dobbiamo controllare milioni
di frequenze molto strette per trovare quello giusto.
Più avanti approfondiremo questo concetto.

Che cosa dovremmo cercare?
Ci sono realmente due possibilità.
La prima, le altre civiltà stanno spedendo intenzionalmente un segnale che è espressamente
concepito per ottenere la nostra attenzione
La seconda, come noi, fanno il loro lavoro ed alcuni dei loro segnali "trapelano fuori".
La Terra trasmette per radio involontariamente molti segnali sporchi.
I nostri trasmettitori della televisione e della radio sono molto forti.
I nostri radar militari sono ancora più forti.
Questi segnali sporchi stanno fuoriuscendo da almeno 50 anni, in questo modo i nostri segnali
sporchi sono a circa 50 anni luce dalla Terra.
Non molto lontano, ma siamo ancora degli infanti, tecnologicamente.
Sembra che dovremo provare a cercare i segnali "vuoto a perdere" ed a supporre che
egualmente capteremo qualche cosa che sia stato irradiato da noi.

Con che cosa captiamo ?
Mentre un segnale si sparge fuori dalla relativa fonte, diviene sempre più debole e ancora più debole.
Le distanze fra le stelle sono così ampie che tutto il segnale che raggiunge la Terra sarà molto debole
(a meno che non sia irradiato da noi).
Per raccogliere abbastanza di questo segnale abbiamo bisogno di un orecchio "gigante".
Nel nostro caso, per mezzo di un radiotelescopio enorme.
Il più grande radiotelescopio del mondo, ed è quello usato per la ricerca SETI di Berkeley,
è il radiotelescopio di Arecibo, nel Puerto Rico nordoccidentale, vicino alla città di Arecibo.
Il telescopio ha un riflettore fisso da 305 metri di diametro che è costruito
in uno sprofondamento del terreno di Karst. Per poter immaginare quanto è grande questo riflettore
pensa che occorrerebbero 10 miliardi di normali ciotole di cereali per riempire il radio riflettore fino al bordo!
Ancora difficile da immaginare? La grande superficie di questo riflettore è oltre 20 acri con circa 18 acri,
o 26 campi di calcio, di apertura disponibile! Il disco riflette e concentra i deboli segnali celesti
sulle antenne riceventi che sono appese 140 metri più in alto. Poiché il riflettore è fisso e non può girare,
le antenne riceventi sono montate su di una struttura ad arco che gli permette "di guardare" gli oggetti
fino a 20 gradi dallo zenith (lo zenith è il punto del cielo sulla verticale del riflettore).
Questa struttura ad arco è montata su di una pista circolare per permettere alle antenne di seguire
un oggetto mentre si muove attraverso il cielo a causa della rotazione della Terra.
Questi due movimenti danno al telescopio la capacità di esplorare una buona parte di cielo.

Sintonizzando i vostri orecchi
Le frequenze intorno a 1.420 MHz sono particolarmente interessanti da osservare a causa
della loro prossimità al "buco dell'acqua". Inoltre, a causa dell'importanza di questa parte
dello spettro per la radioastronomia, in virtù di un accordo internazionale a nessuno è permesso
produrre qualsiasi radiodiffusione fra 1.420 MHz e 1.427 MHz.
A causa di questo divieto, questa è una parte particolarmente calma dello spettro.
Diamo un'occhiata più da vicino per capire cosa significa tutto ciò.
Che cosa stiamo cercando esattamente?
Come accennato precedentemente, il modo più efficace per un segnale alieno di essere notato
è di concentrare tutta l'energia radio in un segnale molto stretto di frequenza.
Se il tuo apparecchio radioricevente è "scadente" e può ascoltare soltanto gamme di frequenza larghe,
il segnale stretto sarà annegato da tutti i segnali indesiderabili intorno ad esso,
anche se quel segnale è molto forte.
Immagina una persona che fischia fortemente in mezzo ad una enorme folla rumorosa.
Il fischio ha una frequenza o tono molto specifico.
Se usi soltanto i tuoi orecchi, che prendono una vasta gamma di toni, il disturbo dalla folla
maschererebbe il fischio. D'altra parte, che cosa succederebbe se i tuoi orecchi fossero
sintonizzati per ascoltare soltanto il tono del fischio?
Non sentiresti gran parte del disturbo della folla perché la maggior parte non sarebbe
della tonalità su cui "sei sintonizzato".
Ma il fischio arriverebbe forte e chiaro.
In modo analogo, SETI@home ascolta in molti canali esattamente sintonizzati
(o frequenze) i segnali che sono significativamente "sopra il disturbo".
Con il tuo aiuto, SETI@home fa una delle ricerche più dettagliate e con una precisione
di sintonizzazione mai tentate prima d'ora.
Il tuo computer "ascolta" i segnali provenienti dal cielo in un canale largo 0,07 Hz.
Che cosa accade se la ricerca riesce?
Che cosa se i segnali extraterrestri vengono trovati?
La Comunità SETI è conforme sulla "Dichiarazione dei Princìpi concernenti le attività
conseguenti alla rilevazione di intelligenza extraterrestre" circa la procedura per informare
il resto del mondo se una scoperta è stata fatta.
In primo luogo, lo scopritore deve fare tutti i tentativi possibili per verificare che il segnale
sia effettivamente extraterrestre. Allora lo scopritore può informare altri nel campo
per ottenere una verifica indipendente della scoperta.
Se questa prova è superata, lo scopritore può diffondere largamente le informazioni
alla comunità scientifica, al Segretario Generale delle Nazioni Unite ed al pubblico.
Tutti i dati raccolti saranno messi a disposizione della comunità scientifica per ulteriore analisi.
Come potete vedere, nonostante tutte le "teorie del complotto"
che abbondano in certe frange di fuori-di-cranio,
non ci sarà tentativo di nascondere tutti i dati o di impedirne la pubblicazione.
Con un po' di fortuna, possiamo sapere nel corso della nostra vita se siamo soli nella nostra Galassia.
Sono fiducioso che scopriremo molti amici là fuori.

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