在地球和整个太阳系寻找外星文物的新计划

　　2017年10 月 19 日，天文学家在我们的太阳系中首次探测到星际物体 (ISO)。这个名为 1I/2017 U1 (＂Oumuamua) 的天体在它飞越地球前往外太阳系的途中被发现。多年后，天文学家仍在假设这个物体可能是什么（星际＂尘埃兔子＂、氢冰山、氮冰山），哈佛大学教授亚伯拉罕·勒布甚至认为它可能是外星太阳帆。
　　大约三年后，外星访客的兴趣并没有消退，部分原因是五角大楼发布了关于＂不明空中现象＂存在的报告。这促使 Loeb 和他的几位科学家同事成立了伽利略计划，这是一个跨国、多机构的研究团队，致力于将寻找外星技术文明 (ETC) 纳入主流。
　　7 月 26 日星期一，该项目通过直播演示正式宣布，该演示于美国东部标准时间下午 12:00（太平洋标准时间上午 09:00）开始。该活动由Space.com 的资深作家、《外面》（2018 年）的作者迈克尔·沃尔主持，该书讲述了人类对外星生命的持续探索。共同主办此次活动并主持问答环节的是Faye Flam，他是《科学》杂志的记者和科学作家。
　　在整个会议期间，Loeb 和 Project 联合创始人Frank Laukien 博士解释了这个新项目背后的目的和灵感。与 Galileo Galilee 的方法一致，Loeb 和 Laukien 表示，他们的项目将通过（正如他们所描述的）＂敢于通过新望远镜观察＂（更多内容见下文）对 ETC 的迹象进行科学和＂不可知＂的搜索。一个勇敢的理论
　　除了是哈佛大学的 Frank B. Baird Jr. 科学教授之外，Loeb 还是哈佛大学理论与计算研究所(ITC) 的主任、黑洞计划(BHI)的创始主任和主席在 突破Starshot 咨询委员会。2018年，他和博士后研究员Shmuel Bialy博士发表了一项题为＂太阳辐射压力能否解释＂Oumuamua的特殊加速？＂其中详细介绍了他们有争议的理论。
　　在其中，Bialy 和 Loeb 认为，＂Oumuamua 的轮廓、轨道行为和远离太阳的突然加速与任何已知的自然物体都不一致。相反，他们表明，如果＂Oumuamua＂实际上是一艘光帆，一种依靠高反射表面和辐射压力进行推进的航天器（在概念上类似于太阳帆），那么所有这些参数都可以得到解释。
　　随后发表了大量论文，进一步研究了这种可能性，并表明 ＂Oumuamua 的行为与光帆的行为一致。在他 2020 年出版的《外星生物：地球以外智能生命的第一个迹象》一书中，勒布进一步详细介绍了他和他的同事进行的研究，这些研究使他们得出了这一理论，以及他不断尝试让科学界认真对待这种可能性。
　　正如 Loeb 在与会议同时发布的新闻声明中总结的那样：＂2017 年，世界首次观测到一个名为‘Oumuamua 的星际天体，它短暂地访问了我们的太阳系。根据天文观测，＂Oumuamua 结果证明具有高度异常的特性，无法很好地理解自然解释。
　　＂我们只能推测‘Oumuamua 是否可以用以前从未见过的自然解释来解释，或者通过将我们的想象扩展到‘Oumuamua 可能是一个外星技术物体，类似于非常薄的光帆或通讯盘，适合天文观测。数据相当不错。＂
　　在整个过程中，勒布不断提出的一种可能性是未来有可能派遣任务拦截此类物体。＂Oumuamua 被探测到这一事实显示出相当大的希望，即使它是在离开太阳系的途中被发现的。大约一年后，对星际彗星2I/鲍里索夫的观测进一步支持了拦截任务。
　　正如 Loeb 本人在一系列研究中指出的那样，Vera C. Rubin 天文台(VRO) 和类似的巡天望远镜在投入使用后将能够做到这一点。特别是，预计当 VRO 开始其传统时空调查(LSST) 时，它将能够以每月几个的速度检测进入我们太阳系的 ISO。
　　驾驶舱视频显示了 2015 年的一次异常空中遭遇。
　　Loeb 还强调了 ＂Oumuamua 和 2I/Borisov 的检测如何验证了关于 ISO 有多普遍的理论。事实上，多位天体物理学家进行的研究表明，（平均）每年有 7 个 ISO 穿过我们的太阳系，其中数百个可能仍然存在。事实上，根据一项研究，甚至有可能在太阳系外的整个轨道上，除了 ISO 之外什么都没有。
　　如果这些物体中的一小部分在本质上是类似奥陌陌的（也就是说，可能是人造的）的可能性很小，那么研究这些物体对人类来说将是一个巨大的福音。相对容易且花费很少，我们终于可以证明在我们的银河系中存在拥有先进技术的智能文明（并且可能比我们的存在早了亿万年或更长时间）。我不是说这是外星人...
　　勒布还强烈强调了他们的努力是如何受到国家情报总监办公室（ODNI）最近发布的 ＂初步评估：不明空中现象＂的激励。这份报告详细介绍了在美国发生的许多 UAP 选址以及对这种现象进行的许多政府主导的调查。
　　虽然该报告发布的消息无疑引发了公众的极大兴奋和猜测，但该报告非常清楚地表明＂报告存在很大差异＂，并且数据集太差，无法支持结论或＂允许详细说明＂。趋势或模式分析。＂ 作为回应，勒布解释了这如何强调由科学界领导的调查的必要性：
　　＂在 ODNI 最近发布关于不明飞行现象 (UAP) 的报告后，科学界需要决心系统地、科学地和透明地寻找外星技术设备的潜在证据。外星技术的任何发现对科学、我们的技术以及我们整个世界观的影响都将是巨大的。＂
　　伽利略面对罗马宗教裁判所。
　　这份报告的发布也引发了人们对 UAP 和寻找外星智慧的额外兴趣。事实上，勒布指出，自从伽利略计划的存在首次被人们所知以来，哈佛大学已经收到了 175 万美元的捐款，他们已经能够将这些捐款用于实现他们的研究目标。最终，该项目将跨越数年，需要更多的资金，但 175 万美元并不是一个糟糕的开始！伽利略和费米
　　会议期间，勒布欢迎他的朋友兼项目联合创始人弗兰克·劳基恩。劳基恩博士是布鲁克公司的首席执行官，布鲁克公司是用于分子和材料研究以及工业应用的科学仪器制造商。他还是哈佛大学化学与化学生物学系的访问学者，并且（与 Loeb 一样）是哈佛生命起源计划(HOLI) 的成员。
　　劳基恩还表示，除了他在生物化学和天体生物学领域的专业知识外，他在该项目中的角色是成为＂常驻怀疑论者＂。为了说明，使用在费米悖论的背景下经常提出的观点，劳基恩解释了为什么找到 ETC 可能比想象的要困难得多：＂试想一下，你可能会认为在我们的太阳系，地球上，有一个智能物种和文明——所以这是一对一的——所以这看起来很有可能。但话又说回来，在地球上，在 40 亿年的生命中，已经（或现在）大约有 1 亿个物种，而其中只有一个建立了文明。此外，如果你想想时间，从天文学角度来看，地球上的生命已经有将近 40 亿年的历史，但我们这个物种只有 20 万年的历史。
　　＂自上次冰河时代以来，只有 10,000 年，我们才拥有类似文明的东西。最后，直到最近一百年左右，我们才能够发出雷达信号。所以，如果其他文明有 SETI 计划，他们寻找外星智慧，只有在过去的一百年里，我们才发出信号。＂
　　简而言之，Faulkien 的立场是，虽然生命可能在我们的银河系中无处不在，但智慧生命可能不会。即使我们现在可以与多个文明进行交流，也有许多天体物理障碍和时间问题阻碍了我们。这代表了与勒布自己关于智能早于我们自己的可能性的论点的对立面。
　　在真正的费米悖论中，勒布提出了统计似然和哥白尼原理的结合：＂我们现在从开普勒卫星数据中知道，大约一半（正负四分之一）类太阳恒星拥有类地行星。意思是一颗地球大小的行星，与主恒星的距离大致相同。所以出于谦虚，我们应该假设在类似的情况下，我们可能会得到类似的结果。
　　＂在银河系内的数百亿个其他系统中，我们不能再忽视科技文明早于我们的可能性，我们不是宇宙块上最聪明的孩子。大多数恒星形成于太阳之前数十亿年。我们通过观察宇宙中的恒星形成知道这一点。
　　＂因此，有足够的时间让另一个比我们更先进的技术文明——用探测器填充银河系。对于物体，因为十亿年的时间足以穿越银河系并基本上用人工智能系统填充它，这些系统结合 3D 打印机，可以自我复制。＂
　　正如他所解释的那样，他们决定以文艺复兴时期著名的天文学家伽利略·伽利利的名字命名该项目，因为他对日心说模型的严格测试与寻找 ETC之间存在对称性。这是勒布在他的书中多次提到的一个主题，声称他所经历的来自公众和科学界的抵制与伽利略在他那个时代面临的抵制相似。
　　根据流行的传说，在伽利略被迫公开放弃他的观点并声明地球并没有围绕太阳转动之后，伽利略据称咕哝了一句反叛的话，＂但它在运动＂（拉丁语：＂ Eppur si muove ＂）。根据劳基恩的说法，对传统思维的基本反抗是他们项目的核心：＂我觉得很有趣，根据流行的传说……即使在被起诉时，[伽利略] 也会喃喃自语，‘然而它在运动，’当然，指的是地球围绕太阳运动。而阿维，在他的精彩著作《外星人》(Extraterrestrial) 中，曾多次提出反叛的短语，＂但它却加速了。＂
　　＂当然，那是指＂Oumuamua，我们不知道它是否有自然或外星解释的星际未知物体。但在某些方面，外星的解释，只是似是而非的，不被认可，是最不令人满意的。＂
　　劳基恩接着解释了另一个与伽利略有关的流行传说是如何启发他们的项目的。在倡导哥白尼宇宙模型（又名日心说）的过程中，伽利略遇到了宗教权威和喜欢托勒密（地心说）模型的科学家的抵制。当他提出向他们展示观察证据，甚至给他们机会亲眼看到时，他们拒绝了。
　　艺术家对星际天体＂Oumuamua＂的印象，当它离开我们的太阳系时正在释放气体。
　　他说：＂当时有些哲学家，甚至可能是教皇本人，都拒绝通过新的和改进的伽利略望远镜观看。＂ ＂他们说，＂我们已经知道地球是宇宙的中心，我们不会用你的望远镜看。＂ 我们不想重蹈覆辙。我们想通过望远镜进行不可知论的科学观察。＂目标和工具
　　正如 Loeb 在会议过程中所解释的那样，伽利略计划将有三个主要的研究途径。它们包括：
　　获取高分辨率、多探测器 UAP 图像，发现它们的性质：
　　对于他们研究的这一方面，Loeb 和他的同事将采用先进的算法方法，利用人工智能/深度学习 (AI/DL) 来区分大气现象（即，鸟类、气球、商用或消费无人机）来自可能来自外星的潜在技术物体。所采用的设备还将尝试捕捉可识别毫米级特征的百万像素质量图像。
　　寻找和深入研究类似 Oumuamua 的星际天体：
　　研究小组还将利用现有和未来的天文调查，例如前面提到的 Vera C. Rubin 天文台 (VRO) 的时空遗产调查 (LSST) ，发现和监测星际访客的属性。此外，他们将概念化和设计（可能与航天机构或航天企业合作）一项发射就绪的太空任务，以在 ISO 接近太阳时拦截它们。
　　搜索潜在的 ETC 卫星：
　　该项目将使用相同的先进算法和 AI/DL 对象识别和快速过滤方法来搜索地球轨道上的潜在外星卫星。这最初将使用地面天文台完成，但最终也将依赖于轨道望远镜。
　　艺术家对突破星图的印象。
　　Loeb 和他的同事还计划创建一个配备高对比度成像相机的小型望远镜网络。每个都将成为依赖于传统雷达、多普勒雷达、高分辨率合成孔径雷达或高分辨率可见光和红外波段检测的探测器阵列的一部分。这些阵列本质上将是正交和互补的，观察频谱的不同部分以确保全面覆盖。
　　Amir Siraj 是哈佛大学的本科生和研究生（Loeb 教授是他的导师），也是伽利略项目星际物体研究的主任，也是福布斯 30 岁以下科学类别中最年轻的获奖者30个名单。Siraj 通过电子邮件与 Universe Today 分享了这个网络的一些细节：＂我们有兴趣建立一个连接到宽视场相机的快速旋转亚米望远镜网络。由人工智能驱动的实时信号处理将根据宽视场相机捕获的感兴趣物体的外观向望远镜发送回转命令。
　　＂如果我们达到明显更高的资金水平，我们将对构建星际物体拦截任务感兴趣。这可能采取的一种形式是一个紧凑的太阳帆，它停在拉格朗日点，如果确定了合适的目标，就能够展开并追逐星际物体。＂时机已到
　　总而言之，勒布表示，该项目的启动也归功于近年来发现的数千颗系外行星。迄今为止，已在 3,290 个恒星系统中确认了4,438颗系外行星，另有 7,605 颗候选行星仍在等待确认。然而，特别感兴趣的是在其母恒星的周缘宜居带（HZ）内运行的类地系外行星（又名＂类地＂）行星。
　　艺术家对类地系外行星外观的印象。
　　虽然只发现了 165 颗与地球大小相似的类地行星，但预计詹姆斯韦伯 和南希格雷斯罗马太空望远镜等下一代天文台会发现更多。这些发现表明，我们所知道的生命可能在宇宙中无处不在。出于所有这些原因，勒布说，伽利略计划是一个时机已经成熟的想法：
　　＂鉴于最近发现的大量宜居带系外行星，具有外星生命的潜力，伽利略计划致力于提出人类不能再忽视 ETC 可能存在的命题。科学不应该因为社会污名或文化偏好而拒绝可能的外星解释，这些不利于公正的、实证研究的科学方法。我们现在必须‘敢于通过新望远镜观察’，无论是字面上还是比喻上。＂
　　勒布教授对＂Oumuamua＂的解释自首次提出以来，就引起了科学界的极大争议、支持，甚至嘲讽。勒布一次又一次地回应，表明他的假设符合事实，并强调了 ETC 的存在——以及它们可能不时在我们的太阳系中嗡嗡作响——是一种需要认真对待的可能性。
　　如果不出意外，伽利略项目代表了将 UAP 研究从政府和军事实体转移到科学界的坚定努力。对这些现象的研究需要以公开和透明的承诺进行，而不是被视为国家安全问题（也就是说，本质上是秘密和秘密的）。
　　在这方面，伽利略计划与Breakthrough Listen 和许多其他受益于公众支持、一流设施和企业中最优秀科学头脑的组合的努力并无不同。就像商业太空产业（又名 NewSpace）的发展如何激发太空探索一样，寻找外星智慧（SETI）也从公民科学、公众参与和公私合作中受益。