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太阳的引力可以被称为E.T。

将通信卫星放置在距离恒星一定距离的地方,在那里大质量物体的引力会弯曲并聚焦无线电波,这可能使我们能够与遥远的太空探测器、遥远的殖民地甚至外星人进行通信。

科学家们说,如果我们能利用它的力量,我们自己的太阳可能是周围最好的通信设备。

一些研究人员提出,如果太阳的引力可以用来制造一台巨型望远镜,人们就可以发送和接收被强烈放大的信号,从而可以称之为外星文明。

根据爱因斯坦的广义相对论,太阳巨大的质量扭曲了它周围的时空,这实际上像一个巨大的透镜一样弯曲了经过的光线。如果将探测器放置在适当的焦距处以收集光线,则生成的图像将被极大地放大。

唯一的问题是,最近的焦点大约是地球和太阳之间距离的550倍。

尽管如此,科学家们表示,最终利用这种力量可能使地球能够观察遥远的物体,与星际探测器通信,甚至接触外星人。例如,该技术可以应用于光学光,或无线电频谱中的更长波长的光。

此外,可以通过在其他恒星附近放置中继航天器,在恒星之间的巨大空隙中形成“无线电桥梁”,从而削弱和扭曲宇宙公报,从而建立一个更强大的网络。

总部位于巴黎的国际宇航学会技术主任克劳迪奥·麦克科内说:“如果我们把太阳作为引力透镜,那么即使在相当长的星际距离上,我们也可以与自己的探测器保持联系。”他是一项关于拟议技术力学的新研究的作者。

他说:“这是在未来几个世纪探索银河系附近的关键。”

Maccone说,外星文明可能已经发现了这种长途通话的方式。如果是这样的话,我们也许能够截获他们的信息。

最近一期的《宇航学报》详细介绍了这项研究。

发声深空

为了引导美国国家航空航天局的火星漫游者或告诉卡西尼号宇宙飞船拍摄土星的照片,科学家们依靠美国航天局的深空网络。

该网络的天线阵列具有足够的功率,可以让天文学家与距离地球约100亿英里(160亿公里)的“旅行者”号双探测器保持联系,并飞越我们的太阳系边缘。

就听起来而言,与太阳与其最近的恒星邻居半人马座阿尔法三星系统之间的跨度相比,这只是一个小土豆,该系统距离太阳4.37光年,约26万亿英里(41万亿公里)。

与遥远的外星人沟通,甚至与我们自己执行遥远任务的航天器沟通,都是一个真正的问题。

在这些天体距离上,我们的电磁通信信号变得微弱,并被周围的“空间噪声”扰乱,例如宇宙微波背景辐射,这是137亿年前宇宙诞生时遗留的热量信号。

根据Maccone的计算,这种干扰可能会扰乱未来我们与无畏的半人马座阿尔法探测器或探测器之间交换的一半信息。

麦克科内说,因此,即使人类走向了恒星跳跃,保持联系也可能是不可能的。

“对于星际任务,我们通常面临的首要问题是,我们不知道如何将航天器推进那么远,”Maccone说,但“通信同样重要。”

建造一座桥梁

为了建立无线电桥梁,我们需要开始将中继卫星放置在距离太阳的最小距离处,弯曲的光可以聚集在焦点处——大约是地球和太阳之间距离的550倍,即550天文单位(AU)。

然后,在事物的接收端——比如半人马座阿尔法——将建立第二个中继站来增强传入和传出的信号。

对于最大的半人马座阿尔法星来说,它的质量比太阳大一点,距离该星的最小焦距为749天文单位。

有了这些继电器,两点之间的误差率将从1/2百万下降到1/2百万——与DSN在本地太阳能环境中实现的精度相当。

Maccone发现,所需的发射功率也少得惊人:仅为DSN天线的十分之一毫瓦,或几个数量级。

Maccone还测量了附近另外两颗恒星的焦点和透射强度:小红矮星巴纳德星和蓝巨星天狼星,它们分别距离地球5.6光年和8.6光年。

“挑衅性概念”

虽然人类将自己投射到26000光年外的银河系核心,甚至需要更长的时间才能到达250万光年外的仙女座星系,但Maccone表明,无线电桥梁可以实现遥远的通信。

美国国家航空航天局喷气推进实验室DSN战略发展经理Bob Cesarone没有参与这项研究,他称Maccone的双向星际无线电桥是“一个非常具有挑衅性的概念”

Cesarone说,这样的系统很可能会取代目前的DSN,尽管光学频率——也就是激光——看起来像是解决人类几十年内不必处理的问题的近期解决方案。

ET在给(我们的)家打电话吗

Maccone说,如果一个先进的外星文明通过引力透镜将恒星连接起来,正在进行的外星搜寻SETI(寻找外星智慧)计划可能会试图窃听对话。

地球必须位于监听站的两个固定端点之间的视线内,这是部署这种电信系统的一个缺点。

麦克科内说,但如果外星人发现了我们的太阳系及其宜居的内行星,他们可能会给我们留下一条线,尽管这条线的能量比SETI通常寻找的要低。

麦克科内说:“现在我们知道恒星是非常强大的透镜,如果外星文明大致知道我们可能在哪里,我们可能会认为它们可以以更低的功率传输。”

尽管如此,工程师们仍将忙于推出引力透镜星际无线电网络。

Maccone说,首先,中继站必须在极端距离上保持彼此及其恒星放大器的精确对准。

这将需要革命性的天体导航和定向系统,例如由脉冲星提供动力的银河系GPS。

尽管这些无线电桥梁可能有助于我们保持联系,但爱因斯坦的普遍光速限制(以及信息)意味着对话无论如何都需要很长时间。

考虑到距离,半人马座阿尔法星一个尚未被发现的宜居世界上的殖民地之间传递的信息,“阿凡达”式的,往返时间将接近九年。

“目前,延迟问题还没有解决方案,”Maccone告诉太空网。“但好消息是,现在我们有了一种可靠的跨星际通信方式。”


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