Синтез
и передача межзвёздного радиопослания
"Cosmic Call 2003"
Александр Зайцев, ИРЭ РАН, Россия
Ричард Браастад, Team Encounter, США
В июле 1999 года, по окончании четырех сеансов передачи межзвёздных радиопосланий (МРП) проекта "Cosmic Call 1999" с помощью 70-м антенны и передатчика Евпаторийского планетного радиолокатора (ЕПР), мы планировали их продолжение на 14 февраля 2000 года, в День Святого Валентина, [1]. Однако должно было пройти долгих четыре с лишним года, прежде чем это продолжение смогло состояться – пять сеансов передачи МРП проекта "Cosmic Call 2003" были проведены лишь 6 июля 2003 года. Причин тут несколько, одна из них – финансовая.
Авторы статьи в зеркале 70-м Евпаторийской антенны.
Нынешний проект незначительно отличается от проекта "Cosmic Call 1999". Основная идея, автором которой считается Чарли Чейфер, Президент компании Team Encounter, осталась без изменений – для того, чтобы иметь возможность профинансировать передачу научного сообщения (Scientific Message), через Интернет собирались частные пожертвования, в основном от тех граждан, кто хотел бы отправить свои письма в космос, и из этих писем формировалась вторая часть Послания – Общественная (Public Message). В такой схеме свободное предпринимательство позволяет реализовывать оригинальные проекты, не попавшие в национальные космические программы, независимо от чиновников из министерств науки и прочих инстанций, распоряжающихся "выделением" (или "невыделением") не принадлежащих им бюджетных средств, централизованно собранных в виде налогов со всего населения. Мы считаем, что у "народного космоса" есть будущее. Яркий и наглядный тому пример – успешное продвижение следующего проекта компании Team Encounter – "Первый звёздный корабль", [2].
Передающая система ЕПР, по сравнению с 1999 годом, не изменилась. Её основные характеристики – центральная частота 5,01 ГГц, эффективная площадь передающей антенны около 2500 м2, работа ведётся от единого высокостабильного водородного генератора в режиме непрерывного когерентного излучения со средней мощностью до 150 кВт, цифровая информация передаётся путем частотной манипуляции несущей с девиацией 48 кГц, – символу "1" соответствовал сдвиг +24 кГц относительно номинала, символу "0" – сдвиг -24 кГц. Скорость передачи информации определялась по известным формулам радиосвязи, исходя из предположения, что "ТАМ", на приёмном конце космической радиолинии, используется антенна с добротностью (отношение эффективной площади к суммарной шумовой температуре приёмной системы) равной 20000 м2/К, что соответствует земной антенной решетке SKA, ввод в строй которой запланирован "Здесь" на это десятилетие. Для расстояния в 50 световых лет соответствующие расчёты дают для скорости передачи информации значение 400 бит в секунду, что и было выбрано для передачи Scientific Message. Для борьбы с замираниями три основных письма научного сообщения – Evpatoria Message 2003, Arecibo Message и Bilingual Image Glossary передавались трижды.
В качестве адресатов Послания из Каталога "HabStars" Института SETI были выбраны 5 окрестных звезд солнечного типа, у некоторых из которых недавно обнаружены собственные планеты. В Таблице 1 приведены названия и некоторые параметры этих звёзд.
Таблица 1. Звёзды-адресаты радиопосланий проекта "Cosmic Call 2003".
|
№№ |
Звезда |
Тип |
Созвездие |
Расстояние, LY |
|
1 |
Hip 07918 |
G2V |
Андромеда |
41,2 |
|
2 |
Hip 26335 |
K7 |
Орион |
37,1 |
|
3 |
Hip 43587 |
G8V |
Рак |
40,9 |
|
4 |
Hip 53721 |
G0V |
Б. Медведица |
45,9 |
|
5 |
Hip 04872 |
K5V |
Кассиопея |
32,8 |
При сопровождении антенной звёзд-адресатов вводились поправки по азимуту и углу места для учёта их собственного движения PM, равные удвоенному произведению PM на расстояние. Звёзды в Таблице 1 упорядочены по времени начала сеансов – к звезде № 1 передача началась 6 июля в 02:00 московского декретного времени (UT + 3h), к звезде № 5 – в 16:00. Передача научной части продолжалась 53 минуты, продолжительность передачи писем граждан в каждом из сеансов немного варьировалась из-за различного объёма передаваемой информации.
Научная часть содержала 5 отдельных писем:
1) EM 2003
2) Braastad
3) Arecibo
4) BIG
5) TE Staff
Здесь [EM 2003 = Evpatoria Message 2003] – письмо на языке Lexique 2, созданное канадскими астрофизиками Ивеном Дутилом и Стефаном Думасом, авторами предыдущего письма, составившего основу послания "Cosmic Call 1999". Его размер – 263906 бит, в нем 2078 строк по 127 символов в каждой. В отличие от письма 1999 года, где был применён язык Lexique 1 и все 23 страницы имели фиксированный размер 127 на 127 двоичных элементов, здесь авторы отошли от использовавшегося ранее принципа, и число строк на страницах различно. Содержание письма, представляющего собой попытку создать элементарную энциклопедию земных знаний, изменилось незначительно. Более подробно это письмо и принципы, положенные в его основу, описываются в статье [3] и на сайте Дутила и Думаса по адресу: http://www3.sympatico.ca/stephane_dumas/CETI
Письма [Braastad] и [TE Staff] подготовлены в компании Team Encounter (www.teamencounter.com), в них рассказывается о прошлых и будущих проектах этой компании и приводится список участников работы. Первое из этих писем занимает 88687 бит, второе – 24899 бит, в результате, их общий объём составляет 113586 бит.
Письмо [Arecibo] – повторение первого межзвёздного радиопослания, отправленного из Аресибо 16 ноября 1974 года в 17:00 GMT, его размер 1679 бит [4].
Письмо [BIG = Bilingual Image Glossary] синтезировано
нами на основе 12-ти бинарных изображений размером 101 элементов по 101 строке
каждое, составивших Словарь понятий-образов Детского радиопослания 2001 года,
[5]. Модификация Словаря заключалась в его преобразовании от 12 отдельных
страниц в единую страницу. При этом, каждая из отдельных страниц (кроме
последней) перед сшиванием с предыдущей и последующей страницами, укорачивалась
на одну, самую нижнюю, строку, с тем, чтобы устранить удвоение ширины линий
горизонтального обрамления. В результате, единая страница BIG содержит (12 ´ 100 + 1) = 1201
строк, а её двоичный массив имеет размер, равный произведение двух простых
чисел – 101 и 1201, что составляет 121301 бит. Слева на рисунке приведено
изображение письма BIG.
Суммарный объём пяти писем научной части составляет 500472 бит, что при скорости 400 бит/сек, троекратном повторении писем EM 2003, Arecibo и BIG и однократном – писем Braastad и TE Staff, занимало 53 минуты. Во времени передаваемая последовательность писем научной части послания "Cosmic Call 2003" имела следующий вид:
Þ EM 2003 Þ EM 2003 Þ EM 2003 Þ Arecibo Þ Arecibo Þ Arecibo Þ BIG Þ BIG Þ BIG Þ Braastad Þ TE Staff
Таким образом, здесь впервые в практике синтеза и передачи межзвёздных радиопосланий нами было скомпоновано и отправлено Послание, научная часть которого представляла собой результат международного, интернационального творчества учёных и специалистов США, Канады и России. Именно такими и должны быть Письма с Земли, – такова наша позиция, которой мы постараемся придерживаться и в будущем.
Вторая часть МРП "Cosmic Call 2003", как уже отмечалось выше, являет собой результат самодеятельности нескольких тысяч граждан из 54 стран, пожелавших принять участие в проекте и поддержавших его своими взносами. По Интернету и обычной почте частные сообщения стекались в компанию Team Encounter, где их собирали и систематизировали. Вид частных сообщений очень разнообразен – это тексты, рисунки, музыка, фотографии, видео, и все это поступало либо в аналоговой форме на традиционных носителях – бумаге, аудио- и видеокассетах, либо уже в оцифрованном виде как те или иные файлы. В компании Team Encounter аналоговая информация преобразовывалась в цифровую. В результате, Письма граждан были собраны в 24 электронные папки и, в общей сложности, занимают 220 мегабайт. Ясно, что для их излучения в космос скорость в 400 бод не подходит – на побитную передачу такого массива информации ушло бы более 50-ти суток чистого времени. Поэтому, учитывая, что здесь использовался не специальный алфавит, как в научных письмах первой части и сама процедура передачи носила символический характер, нами была выбрана скорость в 100 кбод. Это позволило затратить на передачу обозримое время, в общей сложности порядка 11 часов.
Письма граждан ждут своих исследователей. Мы рассматриваем эти письма как уникальный срез самодеятельного народного творчества землян на рубеже второго и третьего тысячелетий. Упомянем лишь некоторые из 24-х папок:
· Hello to ETI (в этой папке содержатся все файлы известного сайта http://members.aol.com/welcomeeti/hello.html , созданного канадским учёным Алленом Тотом),
· Flags of the World (здесь собрано 282 флага государств и некоторых международных организаций),
· Crimea (в этой папке собраны флаги Крыма и Евпатории, герб Евпатории и фотография 70-м Евпаторийской антенны),
· Ukrainian Pictures (здесь находятся рисунки и фотографии украинских школьников, которые были делегатами международного форума IEARN-2002 в Москве, а также Эмблема радиопослания, созданная евпаторийской школьницей Катей Карпушкиной, победительницей конкурса, посвящённого 2500-летию Евпатории, [6]).
Желающие могут ознакомиться со всеми этими индивидуальными письмами и сделать их электронные копии, обратившись к одному из авторов (АЛЗ) по адресу: alzaitsev@ms.ire.rssi.ru
В заключение мы хотели бы выразить нашу искреннюю признательность и благодарность всем, кто помогал создавать и отправлять межзвёздное радиопослание "Cosmic Call 2003". Особая благодарность:
Хью Доунсу, известному американскому радио и телеведущему, за специальное Приветствие с планеты Земля, открывшее радиопередачу "Cosmic Call 2003";
Национальному космическому агентству Украины (НКАУ) и персонально – руководителю отдела НКАУ Е. И. Махонину;
Национальному Центру управления и испытания космических средств (НЦУИКС) в Евпатории и персонально – руководителю НЦУИКС С. В. Малевинскому;
всем сотрудникам НЦУИКС и ИРЭ РАН, чьи уникальный опыт и высокий профессионализм обеспечили чёткую и бесперебойную работу 70-м антенны, мощного радиопередатчика, систем управления и электронной связи. Без их квалифицированного и творческого участия в разработке и осуществлении проекта "Cosmic Call 2003" этот проект не смог бы состояться.
Участники проекта «Cosmic Call 2003» на фоне 70-м Евпаторийской антенны и Чёрного моря. Слева направо: Геннадий Петров, начальник одного из отделов Национального Центра управления и испытания космических средств (НЦУИКС), Виктор Абросимов, заместитель руководителя НЦУИКС, Ричард Браастад, менеджер проекта, Александр Зайцев, научный руководитель проекта.
Литература.
1. А. Л. Зайцев. Радиовещание для внеземных цивилизаций. Информационный бюллетень SETI, № 15, стр. 31-47. АКЦ ФИАН, Москва, 1999.
2. "Humanity's First Starship", http://www.TeamEncounter.com .
3. Yvan Dutil, Stephane Dumas. Error Correction Scheme in Active SETI. IAA Publication IAA-01-IAA.9.1.09.
4. The Staff at the National Astronomy and Ionosphere Center. "The Arecibo Message of November, 1974". Icarus, vol. 26, 462-466, (1975).
5. Л. М. Гиндилис, С. Е. Гурьянов, А. Л. Зайцев, С. П. Игнатов, Е. В. Казаков, Н. Т. Петрович, Б. Г. Пшеничнер, И. А. Феодулова, Л. Н. Филиппова, С. П. Яценко. Сигнал отправлен: 1-е Детское послание внеземным цивилизациям. Вестник SETI № 3/20, 2003, стр. 4-22.
6. В. Крылов. Ответьте нам, братья по разуму. Газета "Евпаторийская здравница", номер 127 (16413) от 9 июля 2003 года, стр. 1.