SETI

S.E.T.I. vermeldet Historisches

08.04.2010

Auf den Tag genau vor 50 Jahren startete Frank Drake den ersten Suchlauf nach außerirdischen Funksignalen

Seitdem der US-Radioastronom Frank Drake am 8. April 1960 den ersten wissenschaftlich-systematischen Lauschangriff auf außerirdische Funksignale initiierte und bislang mehr als 120 weitere SETI-Suchprogramme seinem Beispiel folgten, zog keiner die lang ersehnte interplanetare Flaschenpost ans Erdufer. Damit das außerirdische Treibgut endlich in Greifweite rückt, ziehen Drake und seine Nachfolger alle Register der Kunst und nutzen immer schnellere Computer, bessere Software und leistungsstärkere Teleskope. Sie optieren ihre Suchstrategien, erweitern den Zielsternkatalog ständig und nehmen auch seit neun Jahren offiziell außerirdische Lasersignale ins Visier. Anlass genug, um einen Blick auf den Anfang des SETI-Programms zu werfen, das heute seinen 50. Geburtstag feiert.

Teleskopen-Duett: zwei von 27 des Very Large Array (VLA). Die klassische Suchmethode nach Radiowellen, 1960 von Frank Drake eingeleitet, hat nach wie vor die Oberhand. Bislang haben im optischen Licht nur eine Handvoll verschiedener Teams nach künstlichen Lasersignalen Ausschau gehalten. Bild: NRAO/AUI

Der Ruf der Plejaden

Wer oder was das Aufkommen des jungen SETI-Gedankens und seine erstmalige technische Umsetzung auch immer begünstigt haben mag – den ersten kleinen Schritt in eine neue Welt machte im Jahr 1956 der 26-jährige Doktorand der Harvard-Universität in Massachusetts, Frank Drake, eher zufällig. Mit dem (damals) neuwertigen 18-Meter-Radioteleskop der universitätseigenen Sternwarte "George R. Agassiz-Station", die einmal als Oak-Ridge-Observatorium in der Radioastronomie Bekanntheitsgrad erlangen sollte, sammelte der junge Doktorand und Cornell-Bachelor-Absolvent Datenmaterial für seine Dissertation. Als er den 210 Lichtjahre entfernten Plejaden-Sternhaufen anpeilte und eine routinemäßige Beobachtungssequenz einleiten wollte, registrierte er ein "verblüffend regelmäßiges" Signal, das ausgerechnet auf der Wasserstoff-Strahlungslinie des elektromagnetischen Spektrums lag, also genau in dem Bereich, in dem das am reichlichsten vorhandene Element im Universum emittiert.

Im Wissen, dass weltweit keine Funklizenzen für Frequenzen auf der Wasserstofflinie aufgrund ihrer radioastronomischen Bedeutung verteilt wurden und folglich irdische Sender als Quelle nicht in Frage kommen konnten und das Signal ohnehin zu regelmäßig pulsierte, um natürlichen Ursprungs zu sein, konnte Drake anfangs vor Aufregung kaum atmen. Denn alles sah danach aus, als trüge es eine intelligente "Handschrift".[1] Doch als Drake sein Teleskop in eine andere Richtung drehte, vernahm er das Signal weiterhin klar und deutlich, womit evident war, dass es von einer irdischen Störquelle stammte.

Rechts oben sehen wir ein einsame Galaxie, in der fraglos intelligente Lebensformen sich derselben Frage gegenüber sehen wie derweil unsere Spezies: Sind wir allein? Vielleicht fahnden sie ebenso wie wir nach Radio- und Lichtsignalen einer anderen Spezies. Hoffen wir für uns, dass nicht alle "nur" suchen! Bild: NASA/JPL-Caltech/SSC

Schicksalhafte Fahrt ins Grüne

Im April 1958 folgte Frank Drake erneut dem Ruf der Radioastronomie und machte sich auf den Weg nach Green Bank, wo inmitten der Berge von West Virginia (USA) ein verschlafenes Nest vor sich hin döste, das sich, eingebettet in einem Talkessel, über eine Länge von 10 Quadratkilometern erstreckte. Hier war Drakes neue Arbeitsstelle. In dieser abgelegenen und zugleich radioarmen Region hatte das 1956 gegründete "National Radio Astronomy Observatory" (NRAO), eine staatliche amerikanische Forschungsorganisation für Radioastronomie, seine Zelte aufgeschlagen. Umsäumt von wildwüchsigen Bäumen, sattem Grün und in der Nachbarschaft von zwei Dörfern sowie einigen verlassenen Farmen und abgeschirmt von 1500 Meter hohen Bergreihen, starrte bei Drakes Ankunft noch kein schüsselartiges Gebilde in den Himmel. Nichts deutete auf den Aufbruch in eine neue Ära, der einige Monate später folgen sollte. Nur auf dem Zeichenbrett wussten ein großes Teleskop von 42,5 Metern Durchmesser (das später auch gebaut wurde) und eine Riesenschüssel von knapp 183 Metern als Planskizzen zu gefallen.[2] Den Spagat vom Entwurf zum waschechten Radioteleskop schaffte Letztere jedoch nicht; technische und finanzielle Hürden verhinderten ihre Realisierung.

Point of no return

Dass in Green Bank die junge Radioastronomie dennoch ihr Zeitalter fand, war auch Drakes Verdienst, der mit seinen Kollegen ein halbwegs adäquates Ersatzteleskop von 26 Metern Durchmesser konzipierte, das binnen eines Jahres zu einem akzeptablen Preis aufgebaut und zu einem der weltweit größten seiner Zeit wurde. Als die Antennenschüssel Anfang 1959 die ersten Testläufe absolvierte, glaubte Drake in den eingehenden Signalen abermals "außerirdische Muster"[3] zu erkennen. Nachdem er seine Vorgesetzten davon überzeugt hatte, ihm parallel zu den regulären Observationen Beobachtungszeit für eine Abhorchaktion nach außerirdischen Funksignalen zu gewähren, begann er mit den umfangreichen Vorbereitungsarbeiten. Der Startschuss für den ersten modernen systematischen Lauschangriff der Menschheitsgeschichte auf außerirdische Intelligenzen war gefallen. Und es gab kein Zurück mehr – zumindest für Frank Drake nicht.

Zunächst einmal legte Drake sich auf die 21-Zentimeter-Wellenlänge des elektromagnetischen Spektrums als bevorzugte Frequenz für die Aliensuche fest, auf der der universelle Wasserstoff strahlt. Danach beschlossen er und sein Chef, Otto Struwe, seine Mission vor Presse und Öffentlichkeit sowie anderen Wissenschaftlern strikt geheim zu halten. In Erinnerung an L. Frank Baums Kindergeschichte Ozma von Oz versah er sein Projekt mit dem Namen der sagenhaften Prinzessin Ozma.

Wie Baum träumte auch ich von einem Land, das weit entfernt von uns lag und in dem fremdartige, exotische Wesen lebten.[4]

Der "Nature"-Clou

Nach einem halben Jahr intensiver Vorbereitungszeit platzte am 19. September 1959 die Bombe. In einem kurzen, insgesamt knapp zweiseitigen und mit zahlreichen Formeln garnierten Beitrag überraschten die beiden renommierten Physiker Giuseppe Cocconi und Philip Morrison die Fachwelt mit einer höchst ungewöhnlichen, teils spekulativen Idee, die so ganz und gar nicht ins Nature-Profil und zeitgenössische Welt der Wissenschaft passen wollte, wenngleich das englische Fachmagazin nicht selten kuriosen Thesen ein Forum gab, sofern deren Autoren die gewünschte Zeilenlänge nicht überschritten.

Abdruck und Auszug aus dem legendären Nature-Beitrag von 1959. Quelle: http://www.coseti.org/

Was die treuen Abonnenten des angesehenen englischen Wissenschaftsmagazins jedenfalls zu sehen und lesen bekamen, sprengte den bisher gewohnten Rahmen des Konventionellen. Der eine wird beim Durchblättern des Magazins seinen Augen nicht getraut haben, als er bei den Seiten 844, 845 und 846 kurz innehielt und diese in Augenschein nahm, der andere hingegen völlig entsetzt mit dem Kopf geschüttelt und seinen Unwillen mit weiteren Gesten oder monologartigen Kommentaren Ausdruck verliehen haben. Einige werden den Artikel ignoriert, nur wenige ihn mit Wohlwollen oder Interesse gelesen haben. Dafür war der Beitrag ein wenig zu weit seiner Zeit voraus.

Denn was die beiden Autoren in jenem Fachbeitrag erstmals in den wissenschaftlichen Fokus rückten, war in der Tat ein Novum, ja geradezu eine kleine Revolution, an der nicht jeder teilhaben wollte: Sucht nach künstlichen außerirdischen Radiosignalen im Mikrowellenbereich (Frequenzbereich von etwa 300 Megahertz bis etwa 300 Gigahertz), aber langwelligen Bereich der Wasserstofflinie (1,42 Gigahertz), da auf dieser Frequenz der neutrale, interstellare Wasserstoff strahlt! Außerirdische sollten die Bedeutung der 21-Zentimeter-Linie kennen, weil Wasserstoff das im Universum häufigste Element ist und die universell magische Frequenz ein fast störungsfreies Lauschen ins All ermöglicht. Und haben außerirdische Radioastronomen dieselben Antennen und Empfänger wie wir, ist trotz der kolossalen Entfernungen im Universum ein Austausch interstellarer Botschaften theoretisch möglich!

Eine Welt ganz nach dem Geschmack von SETI, vor allem dann, wenn hierauf intelligente, technologisch interessierte Lebensformen existieren sollten, die selbst fleißig senden. Bild: NASA/ESA

So lautete der Kern ihrer Botschaft, die kurz darauf viele Zeitungen entsprechend ihren Zielgruppen maßgeschneidert präsentierten. Ein Umstand, den Frank Drakes Chef, Otto Struwe, nur mit großem Unwillen zur Kenntnis nahm, ernteten doch seiner Ansicht nach die beiden Physiker die Lorbeeren der Aufmerksamkeit völlig zu Unrecht, weil die Idee bereits ein Jahr zuvor in Green Bank geboren worden war.[5]

Obwohl Morrison und Cocconi auf dem Gebiet der Radioastronomie absolute "Amateure" waren[6], wertete ihr gemeinsam verfasster Artikel die SETI-Idee (das Akronym SETI wurde erst Mitte der 1970er-Jahre kreiert) ideologisch auf. Das erste Mal in der Geschichte erklärten etablierte Forscher, beruhend auf wissenschaftlichen Extrapolationen, offen und direkt, dass die verfügbaren Instrumente und Teleskope durchaus Radiosignale von entlegenen Planeten aufschnappen könnten, konzedierten aber sogleich, dass eine Suche nach fremden Funksignalen extrem mühsam und aufwändig sei. Die Wahrscheinlichkeit eines Erfolges sei höchst schwer abzuschätzen, aber wenn keiner mit der Suche jemals anfinge, wären die Chancen auf Erfolg mit Sicherheit gleich Null.[7]

Das Green Bank Telescope (GBT), das weltweit größte lenkbare Radioteleskop, starrt in Green Bank im  US Bundesstaat West Virginia in den Himmel. Es liegt ganz in der Nähe des Teleskops, mit dem Frank Drake 1960 die erste SETI-Observation durchführte. Durchmesser des GBTs: 100 bis 110 Meter; Reflektorfläche: 7854 m². Bild: NRAO/AUI

Aufgeblüht war die mutige Idee bereits im Frühling 1959, als Cocconi eher spaßeshalber die hypothetische Frage aufwarf, ob andere Zivilisationen eventuell Gammastrahlen als Kommunikationsmittel einsetzen könnten und Morrison darauf entgegnete, dass dies durchaus möglich sei. Andererseits sei es effektiver, das ganze elektromagnetische Spektrum nach geeigneten Frequenzen abzusuchen.[8] Als sich die beiden Forscher im August 1959 in Genf beim neugegründeten CERN trafen, wo Cocconi sein Forschungsjahr verbrachte, formulierten sie ihre These aus, schrieben das Gedachte nieder, schickten das Manuskript nach London zur Nature-Redaktion und die Druckfahne an den angesehenen Radioastronomen Bernard Lovell, der zwar für deren Ansatz mitnichten Begeisterung aufbrachte, immerhin aber keine fundamentalen Fehler in den Berechnungen ausmachen konnte.[9] Nach der Veröffentlichung im Nature gerieten die beiden Forscher praktisch über Nacht in den Brennpunkt und die Fänge der Medien.

Es gab eine riesige Berichterstattung in den Zeitungen und populärwissenschaftlichen Medien, die wir so nicht erwartet hatten.[10]

Dieser Eindruck verstärkte sich noch, als Morrison aus beruflichen Gründen eine kleinere Weltreise antreten musste, die ihn nach Moskau, London, Rom und anderen Großstädten führte, wo er von neugierigen Reportern regelrecht belagert und bedrängt wurde.

Als ich um die Welt reiste, jagten mich die Medien. In jeder Stadt, die ich besuchte, gab es unzählige Interview-Anfragen von Journalisten. Das hielt sechs Monate an.[11]

Auch wenn Frank Drake Monate früher Morrisons und Cocconis Idee antizipiert hatte und längst im Begriffe war, ein Radioteleskop für die Fahndung nach einer interplanetaren Flaschenpost auf die Beine zu stellen und umzurüsten, so hatte er doch seine Überlegungen und Thesen zu keinem Zeitpunkt schriftlich dokumentiert und veröffentlicht. So fiel der Ruhm den beiden Physikern zu – zu Recht. Schließlich formulierten sie in ihrem Artikel nicht nur einige wichtige theoretische SETI-Grundlagen, sondern popularisierten auch erstmals den Gedanken, nach außerirdischen Radiowellen intelligenten Ursprungs zu horchen. Mit ihrem Vorstoß entfachten Morrison und Cocconi eine lebhafte Diskussion über das Für und Wider und gaben den Stein des Anstoßes, auf breiter Front zu suchen. Nicht zuletzt beflügelten beide Drakes Elan, der sich fortan darin bestärkt fühlte, auf dem richtigen Weg zu sein. Der Tag X, der Tag des ersten auf Radioastronomie basierenden Kontaktversuches, war daher in erreichbare Nähe gerückt.

Erster Suchlauf – erster Fehlalarm

Am 8. April 1960, um drei Uhr morgens, war es soweit. Drake und die beiden ihm assistierenden Studenten Ellen Gundermann und Margaret Hurley wagten den Sprung in eine neue Ära. Umhüllt von Nebelschwaden begannen sie bei eisiger Kälte mit den letzten Vorbereitungsarbeiten an der 26-Meter-Schüssel, bevor sie dann gegen 5.00 Uhr halb erfroren den Kontrollraum aufsuchten, den dortigen Ozma-Empfänger aktivierten und den ersten offiziellen Suchlauf auf dem schmalen Frequenzspektrum von 1420 bis 1420,4 Megahertz starteten.[12] Die Stunde der extraterrestrischen Wahrheit hatte geschlagen.

Wir wussten, dass dies ein historischer Augenblick war, und dennoch kicherten wir, weil wir dachten, dass wir uns mit diesem Gedanken am Ende vielleicht selbst etwas vorgaukelten.[13]

Um den geschichtsträchtigen Moment dokumentarisch festzuhalten, platzierte Drake in dem Arbeitsraum noch ein Aufzeichnungsgerät mit einer einfachen Schreibfeder, die jeden eingehenden kosmischen Ton auf einem laufenden Papierstreifen verewigen sollte. Für die Erfassung der akustischen Signale war ein Tonbandgerät zuständig. Für Drakes Zwecke war das Equipment ausreichend, zumal der Lauschangriff nur über einen einzigen Kanal abgewickelt wurde. Als Drake sein erstes ausgewähltes Ziel, den erdnahen Stern Tau Ceti, anpeilte, dem 19. Stern im Bild Cetus (Walfisch), und sich nach einigen Stunden des Wartens nichts Gravierendes ereignete, richtete er das Teleskop auf das zweite Zielobjekt: den Stern Epsilon Eridani, den fünfhellsten in der Konstellation Eridanus. Beide Sonnen, zirka 10 Lichtjahre von der Erde entfernt, sind trotz ihrer geringen Leuchtkraft am Firmament mit bloßem Auge zu sehen.

Frank Drake, der Vater der SETI-Suchprogramme. Vor 50 Jahren startete er den ersten Suchlauf. Bild: H. Zaun

Nach gerade einmal fünf Minuten folgte ein explosionsartiges Gedröhne, das die Lautsprecher in Vibration versetzte und den graphischen Schreiber des Aufzeichnungsgerätes zum Tanzen brachte. Ein starkes, lautes Signal verschaffte sich Gehör, dessen Charakteristikum darin bestand, binnen einer Sekunde achtmal zu pulsieren.

Keiner von uns hatte jemals etwas Vergleichbares erlebt. Wir starrten einander mit weitaufgerissenen Augen an. Ich hatte das Gefühl, meine Begegnung mit den Plejaden noch einmal zu erleben.[14]

Nachdem Drake die Schüssel vom Stern weg richtete und das Signal prompt verstummte, erhärtete sich für einige Sekunden der Verdacht, dass die Quelle tatsächlich im System von Epsilon Eridani zu finden war. Doch unmittelbar nach dem Zurückschwenken des Teleskops auf das ursprüngliche Zielobjekt war von dem ohrenbetäubenden Krach zur Überraschung des Trios nichts mehr zu hören. Erst nach zwei Wochen und zahlreichen Versuchen kehrte das geheimnisvolle Signal zurück und pulsierte erneut im 8-Sekunden-Rhythmus. Dieses Mal jedoch registrierte ein außerhalb des Kontrollraums montierter Schalltrichter, der mit dem Tonband verbunden war, den alles übertönenden Lärm – sehr zum Leidwesen von Drake und seinen Mitarbeitern.

Damit stand fest, dass es sich keineswegs um eine außerirdische Nachricht handelte. […] Zweifellos kamen sie [die Signale] von einem vorbei fliegenden Flugzeug.[15]

Das Projekt Ozma, die erste systematisch durchgeführte radioastronomische Durchmusterung des Himmels nach außerirdischen künstlichen Signalen, endete nach 150 Stunden[16] reiner Observationszeit im Juli 1960.[17] Drake, der nur 25 Prozent seiner Arbeitszeit für das Ozma-Unternehmen abzweigen konnte, da er am NRAO noch einige andere radioastronomische Aufgaben bewältigen musste, hatte nach seiner Abhorchaktion einen Wust von Aufzeichnungsbelegen produziert, die aneinandergereiht eine Länge von 100 Kilometern ergaben; nicht minder beeindruckend war auch der Umfang der Tonbänder. Natürlich ließ eine Reaktion der Presse nicht allzu lang auf sich warten. Sein Projekt sprach sich flugs herum und provozierte viel Aufsehen, "auch eine Menge Kopfschütteln" und nachdenkliche Mienen "von verwundert über ablehnend bis entrüstet".[18] Auch wenn der 2000-Dollar-Mission kein Erfolg vergönnt gewesen war, so trug sie doch ungemein zur Popularisierung des SETI-Gedankens bei.

Mehr zu SETI in dem Buch:
SETI - Die wissenschaftliche Suche nach außerirdischen Zivilisationen (TELEPOLIS)
Chancen, Perspektiven, Risiken [Harald Zaun], Erscheinungstermin: Juni 2010.

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