Seti (search for extraterrestrial intelligence)

Einleitung Gibt es noch irgendwo sonst intelligentes Leben? Haben Ausserirdische die Pyramiden erschaffen? Gab es Atlantis wirklich? Ist Michael Jackson wirklich ein Mensch? Millionen von Menschen haben sich diese oder ähnlich Fragen schon gestellt und werden diese auch in Zukunft tun. Die Faszination an fremden Welten und Lebensformen hat eine lange Geschichte, die bis in die Antike zurückreicht. Viele, die sich mit solchen Fragen intensiver beschäftigen, werden oft als durchgeknallte Spinner angesehen. Doch es gibt ein Projekt, welches dem breiten Publikum als seriös erscheint: Das SETI.

Die Geschichte

SETI's Gründungsmomente
Die eindeutige Gründung von SETI erfolgte 1959, durch die zwei an Gammastrahlen interessierten Studenten, Philip Morrison und Guiseppe Cocconi, an der Cornell Universität. Die zwei veröffentlichten am 19. September 1959 im "Nature Magazin" einen zweiseitigen Artikel mit dem Titel "Suche nach interstellare Kommunikation". In dem Artikel zeigten sie auf, dass es nicht einschätzbar sei, ob andere Zivilisationen auf anderen Planeten existieren oder nicht. Jedoch schlossen sie die Möglichkeit nicht aus, dass es technologische Gemeinschaften da draussen gäbe. Sie begründeten ihre Aussage basierend auf das einzige vorhandene Beispiel - den Menschen auf der Erde.
Bei der Idee, zu versuchen Kontakt mit vielleicht vorhandenen Lebewesen aufzunehmen, stellte sich die Frage, welche Mittel sie wählen würden. Für sie war die Antwort klar, Elektromagnetische Wellen. Denn nur diese mit Lichtgeschwindigkeit reisenden Wellen, können eine solche Geschwindigkeit ohne Zerstreuung überwinden. Darauf folgte die nächste Frage: In welcher Frequenz senden die Fremden ihre Signale?
Morrison und Cocconi waren der Meinung, dass die am meisten vernünftige Frequenz zischen 1 und 10\'000 MHz liegen müsste. Denn auf dieser Frequenz haben die elektromagnetischen Signale den geringsten Einfluss auf die planetare Atmosphäre.
Der ganze Bereich von 1 bis 10\'000 MHz sei viel zu weit um eine systematische Suche durchzuführen. Morrison und Cocconi vermuteten, die Fremden würden höchstwahrscheinlich auf der Frequenz 1420 MHz senden. Denn dies ist die natürliche Frequenz des Atoms, das im Universum am häufigsten vorkommt- Wasserstoff.
Eine Aussage in ihren schon erwähnten kurzen Artikel war: "Die Wahrscheinlichkeit eines Erfolges ist schwierig abzuschätzen, aber wenn wir niemals Suchen, ist die Wahrscheinlichkeit gleich null."


Eine Blaupause für SETI
Der kurze Artikel von Morrison und Cocconi wurde zur Blaupause für die meisten SETI-Projekte, die in den letzten 40 Jahren durchgeführt wurden. Das wichtigste von allem war die "universelle" Frequenz 1420 MHz. Dies ist die populärste Frequenz und wird auch in der heutigen Zeit für SETI-Projekte benutzt.
Eine weitere Frequenz kam dann einige Jahre später von einem anderen SETI-Pionier, Hewlett Packard's Vizepräsident Bernard Oliver, dazu. 1662 KHz, die Emissionsfrequenz eines anderen weitverbreiteten Moleküls - Hydroxyl . Die Verbindung zwischen Wasserstoff und Hydroxyl ergibt den grundlegenden Bestandteil des Lebens, Wasser.
Der Artikel von Morrison und Cocconi war ein Aufruf zum Handeln. Sie hofften die Theorie im Test zu bestätigen und Cocconi nahm Kontakt auf mit Sir Bernard Lovell am Jordell Bank Radio-Observatorium, wo sich zu der Zeit die weltgrösste Schüssel befand. Doch leider war Sir Bernard Lovell skeptisch und es wurde nichts aus dem Experiment. So mussten sie den Start der ersten Radio-Suche Anderen überlassen.

Die Ursprünge von Projekt Ozma
In der Zeit als Morrison und Cocconi über Signale von Fremden grübelten, ging der Astronom, Frank Drake, seinen eigenen Untersuchungen nach. In West Virginia war Drake Mitglied des Mitarbeiterstabes am Nationalen Radio-astronomischen Observatorium bei Green Bank. Auch seine Faszination war die Suche nach fremden Zivilisationen. Im März 1959 berechnete Drake, dass wenn ein starkes Radiosignal, mit der damalig zu Verfügung stehender Technologie, von der Erde gesendet würde, durch eine 26-Meter Schüssel in einer Entfernung von 10 Lichtjahren entdeckt werden könnte. Er fand auch heraus, dass sich zwei sonnenähnliche Sterne innerhalb der Entfernung von 10 Lichtjahren der Erde befinden. So hatte er zwei gute Kandidaten um nach fremden Intelligenzen zu suchen.
Mit Überzeugungskraft und ein wenig Glück konnte er die in Green Bank neu gebaute 26m Schüssel benutzen. Ozma wurde übrigens nach Prinzessin Ozma von Oz aus Frank L. Baum's klassischen Märchen benannt.
Das Projekt Ozma wurde dann in den nächsten Monaten ausgebaut und Änderungen an der Ausrüstung wurden vorgenommen, welche nicht einmal 2000 Dollar kosteten.


Projekt Ozma - Die Suche
Am 8. April 1960 nahm Ozma die Arbeit auf, mit dem Ziel nach Signalen von den zwei nächsten sonnenähnlichen Sternen zu suchen - Tau Ceti und Epsilon Eridian. Am Morgen wurde trotz der ganzen Aufregung kein Signal entdeckt. Am Nachmittag wurde das Radioteleskop dann auf Epsilon Erdian gerichtet. Nach einigen Minuten passierte es, Wham! Plötzlich fing der Schreiber des Aufnahmegeräts über die Skala hinaus zu schiessen. Achtmal in der Sekunde nahmen sie einen Lärm aus dem Lautsprecher war und achtmal in der Sekunde flog der Schreiber gegen den Begrenzungsstift.
Doch leider war es nicht so einfach, denn das Signal verschwand für mehrere Tage. Erst nach zehn Tagen erschien es wieder, doch leider mussten sie feststellen, dass es irdischen Ursprungs war. Höchstwahrscheinlich kam es von einem militärischen Überwachungsflugzeug.
Nach einem Monat Pause nahmen sie das Projekt noch für den letzten Monat wieder auf. Insgesamt wurden die zwei Sterne 200 Stunden überwacht, mit 7200 Kanälen gescannt. Obwohl Ozma kein Signal von einer anderen Intelligenz finden konnten, wurde es zum Model für die meisten zukünftigen SETI-Projekte.

Die Delphine treffen sich in Green Bank
Eine ausgesuchte Gruppe von Wissenschaftlern der Physik und Ingenieure traf sich im November 1960 in Green Bank zu einer informellen Konferenz. Und zwar nur, um eine Frage zu diskutieren: Wie sind die Aussichten einen Kontakt mit anderen Welten herzustellen? Da das Thema sehr riskant war, entschloss sich die Gruppe, das Treffen nicht anzukündigen, und dass auch keine offizielle Veröffentlichung folgte.
Das ganze wurde organisiert von J.P.T. Pearman vom Wissenschaftsausschuss der National Academy of Science. Es nahmen insgesamt zehn Leute daran teil, einige, die sich schon mit dem Thema intensiv befasst hatten und solche, die sich in anderen Bereichen auszeichneten. Der Gastgeber der Konferenz, John Lilly, hatte gerade die kontroverse Mensch- und Delphin-Diskussion veröffentlicht, die aussagte, dass Delphine intelligente Wesen seien. Als scherzhafter Tribut an Lilly's Werk nannten sich die Teilnehmer der Konferenz selber den "Orden der Delphine".
Für die Entwicklung von SETI war dieses Treffen ein bedeutsames Ereignis. Zum erstenmal wurde die Möglichkeit der Kommunikation mit einer fremden Zivilisation ernsthaft diskutiert.


Die Geburt der Drakeschen Gleichung
Diese Konferenz in Green Bank war auch deshalb so bemerkenswert, weil dort zum erstenmal die berühmte "Drakesche Gleichung" angewandt wurde. Als Drake die Formel vorstellte, konnte er nicht wissen, dass diese den Rohstoff für SETI-Theoretiker für die nächsten Jahrzehnte bilden sollte.
Die grosse Frage der Anzahl der kommunikationsfähigen Zivilisationen unsere Galaxie könnte, nach Drakes Ansicht, auf sieben Kriterien beruhen:
- Die Rate der Sternenentstehung in unserer Galaxie zu dem Zeitpunkt als sich das Sonnensystem formte (R*).
- Der Teil der Sterne welche Planeten um sich haben (fp).
- Die Anzahl der Planeten pro Stern, die Leben beherbergen könnten (ne).
- Der Teil der Planeten aus "ne", auf denen sich Leben entwickelten (fl).
- Der Teil der Planeten aus "fl", auf denen sich intelligentes Leben entwickelt (fi).
- Der Teil aus "fi", der kommuniziert (fc).
- Die Lebensdauer einer kommunikativen Zivilisation (L).
Benennt man die Anzahl der kommunikationsfähigen Zivilisationen in unser Galaxie mit N und multipliziert die verschiedenen Elemente, erhalten wir die berühmte "Drakesche Gleichung":
N=R* fp ne fl fi fc L
Zu Drakes Überraschung, entwickelte sich aus der Formel mehr als erwartet. Die kurze mathematische Formel bewies den SETI-Befürwortern unwiderstehlich: Sie reduzierte eine grosse, fast nicht zu bewältigende spekulative Frage auf eine treffende Serie von augenscheinlich wissenschaftlichen Fragen.
In der Zusammenfassung der Diskussion kamen die Teilnehmer zu dem Ergebnis, dass die Zahl der kommunikationsfähigen Planeten in einem Bereich von weniger als Tausend bis zu mehr als einer Milliarde reichen könnte. So forderten sie eine starke Radiosuche nach ausserirdischer Intelligenz mit einer 100m Antenne, sehr grossen Computern und viel Geduld, um die nächsten 30 Jahre diese Suche durchzuführen.

Die neuen Anläufe
Obwohl das öffentliche Interesse an Ausserirdischen stieg, vergingen nach der Green Bank Konferenz volle zehn Jahre, bis der Ruf zum Handeln beantwortet wurde. Während einige SETI-Projekte unter der Leitung von Iosif S. Shklovski in der Soviet Union gestartet wurden, wurde kein direktes Nachfolgeprojekt zu Ozma im Westen durchgeführt. Obwohl sich die Veteranen der Green Bank-Konferenz verstärkt für eine andauernde Radiosuche einsetzten, wurde die erneute Suche erst im Jahre 1971 gestartet.
In der Zeit dazwischen lagen Jahre des Gedankenaustausches für die SETI-Wissenschaftler. Es tauchten einige Fragen auf: Welche Art einer Zivilisation könnte kontaktiert werden? Nach welcher Art von Signal sollten wir Ausschau halten? Wo sollte gesucht werden? Und wie? Der Austausch war lebhaft und fruchtbar, führte aber nicht zu einer tatsächlichen Suche. Ein SETI-Projekt brauchte eine starke Überzeugung über die Art fremden Intelligenzen nach der jemand suchte und eine Verpflichtung für eine bestimmte Suchstrategie.

Ozpa - Eine skeptische Suche
Nach dem ersten US-Amerikanischen SETI-Projekt OZMA, wurde die Frage, wie man eine Suche durchführen sollte überdeutlich. Der Leiter dieses Projekts war G. L. Verschuur, er entwickelte eine direkte Weiterführung von Drake's Projekt Ozma aus dem Jahr 1960. Am gleichen Ort führte Verschuur sein Projekt durch, nur hatte er anstatt eines 25m Teleskop ein 100m und 42.5m grosses Radioteleskop und eine sehr viel weiterentwickelte und empfindlichere Ausrüstung. Während Drake's Team für die Suche auf zwei Planeten innert zwei Monaten 150 Stunden brauchte, dauerte die Suche auf neun Planeten 13 Stunden in einer Zeitspanne von über zwei Jahren. Verschuurs Projekt wurde bekannt als Ozpa.
Nach Ozpa folgte eine grössere und anhaltendere Suche, "Ozma ll". Dieses untersuchte 674 Sterne in den Jahren 1972 bis 1976 für einen Zeitraum von insgesamt 500 Stunden. In den nächsten dreissig Jahren folgten viele Projekte, meist kleine und mit eingeschränktem Zeitraum. Einige waren aber auch grösser und länger anhaltend.



WOW!
Mit der Benutzung des gigantischen "Big Ear" wurde die berühmteste und längste Untersuchung durchgeführt. "Big Ear" war nicht irgendein gewöhnliches Radioteleskop, also nicht eine Schüssel, sondern ein aus einer flachen Aluminiumoberfläche zusammengesetztes Radioteleskop mit einer Grösse von drei Fussballfeldern. Es hatte die Empfindlichkeit einer 60m Schüssel. Die wichtigste Aufgabe von "Big Ear" war eine andauernde SETI-Suche, bis sie 1998 abgebaut wurde. Sie mussten einen Golfplatz machen!
In der Nacht vom 15. August 1977 geschah etwas Unglaubliches. Wie immer suchte "Big Ear" den Himmel nach fremden Signalen ab und die Ergebnisse wurden auf einem Ausdruck festgehalten. Auf dieser Liste mit Unmengen von Buchstaben und Zahlen entdeckte "Big Ear"- Mitarbeiter, Jerry Ehman, in dieser Nacht die Zeichenfolge "6EQUJ5". Dies erschreckte den Professoren und er umkreiste vorerst den Code, um ihn später nachzuschlagen. Er fügte noch einen einzelnen Kommentar hin: "WOW!"
Aus diesem Code konnte man erkennen, dass es ein starkes Signal war. Es gab aber noch zwei Aspekte, die darauf hindeuteten, dass es kein irdisches Signal sein konnte. Erstens, benötigte "Big Ear" genau 37 Sekunden, um einen bestimmten Punkt am Himmel mit seinen Scanstrahlen zu durchwandern. Aus diesem Grund würde jedes Signal, das aus dem Weltraum käme, ansteigen und abfallen in 37 Sekunden. Und genau so war es bei dem "WOW!"-Signal. Zweitens war das Signal nicht fortlaufend, sondern unterbrochen. Man wusste aber, dass "Big Ear" zwei einzelne Scanstrahlen hatte, die den selben Bereich des Himmels nacheinander durchlaufen und das im Abstand von einigen Minuten. Aber das Signal, das gefunden wurde, erschien nur auf einem Strahl. Dies deutete darauf hin, dass das Signal zwischen den Durchläufen "abgeschaltet" wurde.
Seit 1977 war das Signal nie mehr gehört worden. Es wurde auch nie herausgefunden welchen Ursprung das Signal wirklich hatte. Es wurden aber viele Vermutungen angestellt. Zum Beispiel, dass es sich um eine Raumsonde handelte (eine von der Erde!!!), von der "Big Ear" nichts gewusst hatte. Aber die Möglichkeit, dass es sich wirklich um eine ausserirdische Quelle handelte, besteht noch immer.


NASA tritt ein
Die meisten SETI-Projekte waren bescheidene, lokale Angelegenheiten, aber nicht immer. Das anspruchsvollste SETI-Projekt wurde von der NASA durchgeführt, sie hatte Zugang zu Geld und Hilfsquellen. So wurde aber auch das Risiko deutlich, vom Staat abhängig zu sein.
John Billingham vom NASA Ames Research Center in Mountain View, Kalifornien überzeugte 1970 den Ames Direktor Henry Mark, eine kleine Studie über SETI-Strategien und der Möglichkeit, eine fremde Zivilisation zu kontaktieren, zu starten. So entstand das Projekt Cyclops, ein Partner-Programm einer Sommerfakultät, die von er Stanford Universität und NASA Ames gesponsert wurde.
Der Antrieb dieser Studie war Bernard M. Oliver, der Vizepräsident von Hewlett Packard. Er hatte auch an der Green Bank Konferenz teilgenommen. Ein Wald von etwa Tausend 100m Schüsseln, die einen Platz von 10km Durchmesser brauchten. Das Projekt Cyclops benötigte eine Investition von $ 10 Milliarden Dollar.
Das war mehr als die NASA zahlen wollte und konnte. Die eigentlich Aufgabe der NASA war Raumschiffe zu starten und SETI hätte bestenfalls ein Nebenschauplatz für sie sein können. Jedoch die nächsten zehn Jahre förderte sie weiterhin Workshops und Studien über die Durchführbarkeit von SETI. Die Idee, Sterne auf Signale abzusuchen, war bei den meisten, wenn nicht allen Projekten der Fall. Bruce Murray, Direktor des Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Pasadena, hatte einen ganz anderen Vorschlag, er bevorzugte eine "Gesamthimmels- Untersuchung".
1979 entschied sich die NASA nicht nur für eine der Möglichkeiten, sondern führte beide durch. NASA Ames übernahm die gezielte Suche, während die "Gesamthimmelssuche" ihr Hauptquartier beim JPL hatte. So startete das NASA-Projekt unter dem Namen "Microwave Oberving Program" (MOP).





SETI geht nach Washington
Schon von Beginn an hatte MOP einen holprigen Weg zu gehen. Senator William Proxmir versuchte, dem Projekt ein Ende zu setzten. Doch Carl Sagan konnte noch rechtzeitig einschreiten. Mit einem persönlichen Gespräch und einer Petition die viele auf der Welt führende Wissenschaftler und sieben Nobelpreisträger unterzeichneten. So konnte das NASA SETI-Programm ein weiteres Jahrzehnt weiter geführt werden.
Am 12. Oktober 1992 konnten die zwei NASA-Projekte endlich gestartet werden. In Arecibo, Puerto Rico, mit der grössten Schüssel der Welt, begann das Ames Programm seinen Scan von 800 - 1000 ausgesuchten Sternen. Am Deep Space Communication Center in Goldstone in der Mohave Wüste nahm das JPL-Programm seinen Anfang. Dem Programm wurde dann auch einen neuen Namen gegeben - High Resolution Microwave Survey (HRMS).
Leider, nach weniger als einem Jahr nach dem Start, wurden beide Programme plötzlich und unwiderruflich beendet. Der Kongress nahm wider Budgetkürzungen vor, Sentator Richard Bryan's Begründung war, dass sie schon Millionen für das Projekt ausgegeben hatten und keine grünen Freunde vorweisen konnten.
Nach einer Investition von rund $ 60 Millionen über 23 Jahre und weniger als einem Jahr aktiver Operation, war das NASA-SETI-Projekt unerwartet tot. Doch man konnte trotz der Enttäuschung sagen, dass HRMS nicht um sonst gestorben ist. Denn durch dieses Projekt kamen beachtliche technische Weiterentwicklungen hervor. Auch das Equipment von Ames wurde ja nicht verschrottet, es wurde an das privat unterstützte SETI-Institut weiter gegeben. Das Institut nutzte es um sein eigenes Programm zur gezielten Suche zu entwickeln und zu starten. Es wurde "Projekt Phoenix" genannt und läuft heute noch.




SETI heute
Als die NASA noch im SETI-Geschäft war, wirkten alle anderen Projekte zwergenhaft. Auch unabhängige Gruppen, wie das SETI-Institut, konnten nur eine Nische in dem NASA-Programm belegen, statt ein eigenes aufzuziehen. Doch nach dem Untergang von HRMS kamen eine Vielzahl von neuen Projekten, z.B. SETI@home und Optical SETI.
Einige dieser Projekte sind die Arbeiten der SETI League. Die League arbeitet mit etwa 1300 Fanatiker am Aufbau eines Netzwerkes von SETI Amateurbeobachtern, die mit ihren eigenen Schüssel arbeiten. Mit inzwischen 100 Beobachtern hat der Versuch Projekt Argus noch einen langen Weg vor sich. Die SETI League ist auch an der Errichtung eines Bereichs von Radioschüsseln im nördlichen New Jersey, welches sich "Array2k" nennt, beteiligt. Wenn es fertiggestellt ist, wird es eine neue Art von Radioteleskop formen, das ausschliesslich für SETI verwendet werden soll.
Ein weiteres Projekt der Zukunft wird das Allen Teleskop Array, es wird am Hat Creek Observatorium in den nördlichen Kalifornien Cascade Bergen gebaut. Es wird unterstützt durch eine 26 Millionen Spende von Microsoft Gründer Paul Allen. 350 Schüsseln mit einem Durchmesser von etwa sechs Metern wird das Ergebnis des Projekts.
Dies wird ein wirklicher Durchbruch für Radio-SETI, denn das Allen Teleskop Array wird das ganze Jahr nur für SETI gebraucht werden können. Im Vergleich zum "Projekt Phoenix" weist es einige Vorteile auf. So wird sich die Chance um ein Vielfaches erhöhen, ein "wirkliches" Signal zu finden.
Die Beendigung des NASA Programms war ein schwerer Schlag, doch dank der Führung des SETI Instituts erholte sich die Situation schnell. Nun sind die SETI Programme frei von politischer und offizieller Gefahr, die durch die staatlichen Unterstützungen entstanden sind.
Obwohl bist jetzt kein fremdes Signal entdeckt wurde, brennt die Hoffnung weiter und die Suche wird fortgesetzt...




SETI@home

Für die Verarbeitung von Daten der SETI-Projekte werden Grosscomputer gebrauchet, doch die Datenmenge ist zu gross um sie alle zu analysieren . Besser dafür geeignet wäre ein Supercomputer. Doch dafür besteht keine finanzielle Möglichkeit. Zusammen mit Craig Kasnoff und Astronom Woody Sullivan hatte Computerwissenschaftler David Gedye 1996 die entscheidende Idee. Statt eines Supercomputers könnte man mehre kleine Computer nutzen, aber bei den Daten wären Tausende davon nötig.
Diese Idee wurde dann von den Berkeley-Wissenschaftlern David Anderson und Dan Werhimer vorgestellt und sie entwickelten das Konzept weiter. Die Frage war, wo man diese Menge von Computern herbekäme, und sie fanden die Lösung. Computer, die unbenutzt irgendwo rumstanden, auf denen Bildschirmschoner liefen, die nichts anderes taten als Energie zu verbrauchen.
Das Berkeley SETI-Team entwickelte 1997 die Client und Software, nicht einfach ein Bildschirmschoner, sondern für die Berechnung von Daten. 1998 kam dann die Überlegung der Finanzierung, The Planetary Society war bereit, die Hälfte des benötigten Betrags (etwa $50\'000) zu tragen, aber nur unter der Bedingung, dass die Wissenschaftler die andere Hälfte des Geldes aufbrachte. Was dann in Form einer Unterstützung durch die Paramount Pictures auch geschafft wurde.
SETI@home startete offiziell am 17. Mai 1999.
Heute sind es etwa 2.5 Millionen Teilnehmer, die mithelfen, die vom Aercibo-Teleskop aufgesammelte Datenmenge zu verarbeiten. Täglich beträgt die Datenmenge etwa 35 GByte (zum Vergleich: auf einer vollgeschriebenen CD-Rom sind 0,62 GByte enthalten).