Могут ли инопланетные солнечные панели быть техносигнатурами?
Если внеземные технологические цивилизации существуют, они почти наверняка используют солнечную энергию. Это одна из самых чистых и доступных форм энергии, по крайней мере, на Земле.
Новое исследование, опубликованное на сервере препринтов arXiv и готовящееся к публикации в The Astrophysical Journal, рассматривает возможность обнаружения кремниевых солнечных панелей как техносигнатуры на планетах земного типа в обитаемой зоне. Ведущий автор — Рави Коппарапу из Центра космических полетов имени Годдарда NASA.
Ключевая идея: Кремниевые фотоэлементы обладают высоким коэффициентом отражения в УФ-видимом и ближнем ИК-диапазонах. Это создает искусственный "край" в спектре отражения планеты, аналогичный "красному краю" земной растительности, но смещенный в более короткие волны. Такой сигнал потенциально мог бы обнаружить будущий телескоп, подобный обсерватории Habitable Worlds Observatory (HWO).
Масштаб для обнаружения:
- Для покрытия энергопотребления человечества (по состоянию на 2022 год) потребовалось бы покрыть солнечными панелями всего 2.4% поверхности Земли (в оптимальном месте, например, в пустыне Сахара).
- Верхний предел в исследовании — 23% покрытия поверхности, что теоретически могло бы обеспечить высокий уровень жизни для 10 млрд человек.
Результаты моделирования:
- Телескоп с апертурой 8 метров (как у HWO) не смог бы обнаружить планету с покрытием в 2.4%.
- Даже для планеты с 23% покрытия потребовались бы сотни часов наблюдений для достижения приемлемого соотношения сигнал/шум (S/N ~5), поскольку разница в спектре отражения с панелями и без них в выбранном диапазоне (0.34–0.52 мкм) незначительна.
Дополнительные сложности:
- Технологический прогресс: Развитие технологий (например, переход на перовскитные элементы с большей эффективностью) уменьшит необходимую площадь покрытия, сделав обнаружение еще сложнее.
- Практические ограничения: Массовое развертывание панелей в масштабах планеты сталкивается с инженерными и инфраструктурными вызовами (например, потеря эффективности из-за перегрева в пустыне).
Выводы и последствия:
Исследование показывает, что кремниевые солнечные массивы на поверхности планеты вряд ли создадут легко обнаруживаемую техносигнатуру.
Это также ставит под вопрос классические концепции поиска внеземного разума:
- Энергетические потребности даже развитой цивилизации с большим населением на несколько порядков ниже порога для цивилизации типа I по Кардашёву или сферы Дайсона.
- Отсутствие обнаружения подобных мегасооружений может объясняться не их редкостью, а тем, что передовым технологиям они могут быть не нужны, что является одним из возможных ответов на парадокс Ферми.