?寻找外星智能所用到的工具


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【?寻找外星智能所用到的工具】
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我们的眼睛无法看到脉冲 , 但我们有各种各样的光电探测器可以做到 , 在这种星际信号方法中 , 观察者甚至不需要知道激光的波长 , 你可以接受望远镜捕捉到的所有星光 , 并且在短暂的神奇时刻 , 激光脉冲的亮度仍将超过所有捕捉到的星光来自激光的脉冲开启 。 脉冲很容易被光学光电倍增管检测到 , 这些检测管非常灵敏、相对便宜并且具有纳秒级时间分辨率 。 光学寻找地外智能仪器不仅必须能够检测明亮的纳秒脉冲 , 而且还必须能够将光电倍增管检测到的明显脉冲突发识别为“假阳性” , 这些脉冲是由仪器人工制品产生的 , 例如管本身的放射性衰变、电晕放电例如 , 电子管所需的高电压和宇宙射线的撞击 , 完成这一切的仪器非常便宜 。



世界上有几个项目正在寻找短激光脉冲 。 与无线电系统所需的数百万英镑相比 , 光学寻找地外智能系统的成本只有几千英镑 。 构造很简单 , 确实是一个大学生制作了这个仪器 , 这个仪器采用了巧妙的设计理念来减少误报 。 来自望远镜的光通过右上方外壳上的一个孔进入系统 , 并沿一小段黑色管向下传送到分束器 , 分束器将三分之一的光发送到左侧 , 光电倍增管 。 其余三分之二的光沿着垂直黑管进入第二个分束器 , 将光分成两束相等的光束 , 再发送到两个光电倍增管 。



因此 , 捕获的光在三个光电倍增管之间平均分配 , 并将沿着相等的路径长度传播到三个光电倍增管 。 如果有激光产生的光子爆发 , 所有三个光电倍增管将同时检测到爆发 。 这种同步到达将由符合检测器检测 , 该检测器由三个或更多脉冲的同时到达触发 。 来自星光的光子随机到达的时间由泊松统计控制 。 对于望远镜中光子的到达率 , 泊松统计表明 , 这种同时到达应该每年仅偶然发生一次 。 经验是 , 正如预测的那样 , 每年实际上检测到大约一次三重巧合 。       


当然 , 三重巧合并不是激光探测的确凿证据 , 而是继续观测被观测恒星的原因 。 到目前为止 , 还没有任何恒星重复出现三重巧合 。 有趣的是 , 在这种方法中 , 激光脉冲的检测不是由光子流强度引起的 , 而是由光子流中泊松统计的偏差引起的 , 这是一种检测光子流中偶尔爆发的光子的新方法 。 事件 。 考虑到光电倍增管的量子效率 , 捕获同时到达的10个光子就足以揭示使用文明的技术的存在 。 令人惊讶的是 , 捕获少量的能量可能会导致科学界最重要的发现之一 。 利克天文台的项目使用了一个1米望远镜和一个探测器系统 , 在10年的时间里 , 大约6000颗恒星被搜索了10分钟的信号 。       


虽然发现了几个三重巧合 , 但没有一个重复出现 , 因此感觉没有发现 。 哈佛大学现在有一个新系统 , 使用带有1.8米球面镜的专用凌日望远镜 , 以及可以在光电倍增管中记录1024个单独像素的脉冲的探测器 。 到目前为止 , 还没有发现令人信服的光子爆发 。 回到无线电寻找地外智能的主题 , 最重要的发展是艾伦望远镜阵列 , 它是由寻找地外智能研究所和加州大学伯克利分校合作建造的 。 计划使用350台6米望远镜 。 这种方法利用了这样一个事实 , 即可以通过使用许多小碟形阵列并通过计算机技术将它们连接在一起以模拟超大望远镜的行为和灵敏度 , 从而以低成本建造超大口径望远镜 。       


完成的阵列将具有直径为112米的单个大型反射器的收集区域 , 格里高利系统 , 提供清晰的孔径 , 最大限度地减少来自我们自己的技术的干扰信号 , 和来自地球的热无线电噪声的收集 。 目前已有42道菜完成到位 , 系统运行良好 。 位于天线焦点的“馈电”装置有几项重要的创新 。 它实际上内置了一个冰箱 , 用于冷却接收器的第一级放大级 , 从而降低接收器噪声 。 它使用非常长、非常大的“对数周期”天线系统来覆盖从5亿赫兹到大约110亿赫兹的无线电频率的宽带宽 。 基于计算机的光束形成器 , 它可以像传统望远镜一样构建光束 。 在馈电频率覆盖范围内的选定无线电频率上 , 可以在单个天线的接收波束内一次构建多达四个单独指向的波束 。

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