[论文解读] Strategies for the Detection of ET Probes Within Our Own Solar System

John Gertz|arXiv (Cornell University)|Nov 24, 2020

Space Science and Extraterrestrial Life参考文献 26被引用 5

一句话总结

本文提出了一种针对太阳系内地外探测器的定向搜索策略，认为物理探测器比远距离信标更可能是星际通信的手段。通过优先采用大视场、中等灵敏度的巡天而非深空高灵敏度探测，该方法提高了发现相对明亮、临近探测器的可能性，为传统SETI方法提供了一种实用的替代方案。

ABSTRACT

Arguments are reviewed in support of the hypothesis that ET would more likely send physical probes to surveil our Solar System and communicate with Earth than to communicate from afar with interstellar radio, infrared or laser beacons. Although the standard SETI practice of targeting individual stars or galaxies with powerful telescopes might detect a foreground local probe by serendipity, an intentional hunt for those probes would entail a different set of strategies, most notably sacrificing sensitivity (needed to detect a very faint and very distant signal) in exchange for a widened field-of-view (because a local signal can be reasonably hypothesized to be relatively bright). This paper suggests a number of strategies to detect local ET probes.

研究动机与目标

• 挑战认为通过无线电或激光信标进行星际通信是最可能的外星接触方式的假设。
• 论证物理探测器因可靠性和持久性而更可能用于对地球的监视。
• 提出检测策略的转变：从高灵敏度、窄视场搜索转向大视场、中等灵敏度巡天。
• 识别适用于探测太阳系内附近、可能处于活跃状态的探测器的实际观测方法。
• 提供一种针对附近地外探测器的有意搜寻框架，与偶然的SETI探测相区别。

提出的方法

• 提出从深空灵敏度转向大视场覆盖的战略转变，以提高探测到附近、相对明亮探测器的可能性。
• 优先选择大天空覆盖范围的仪器，而非专为探测极微弱、遥远信号而优化的设备。
• 利用现有或近期内可投入使用的巡天望远镜，高效扫描天空的广大区域。
• 将已知的轨道动力学和稳定区域（如拉格朗日点）作为潜在探测器停泊位置的优先搜索区域。
• 应用信号处理技术，检测具有人工运动轨迹或热信号特征的异常、非恒星、非行星天体。
• 整合多个巡天的数据以提高检测置信度并减少误报。

实验结果

研究问题

• RQ1 为何物理探测器比星际信标更可能用于外星人对地球的监视？
• RQ2 如何优化检测策略，以发现附近、可能处于活跃状态的探测器，而非遥远的信号？
• RQ3 在优先考虑视场范围而非灵敏度时，可接受哪些观测权衡？
• RQ4 基于轨道稳定性和可见性，外星探测器最可能位于太阳系的哪些区域？
• RQ5 哪些现有或近期内的巡天系统可被改造用于系统的探测器探测？

主要发现

• 本文认为，由于可靠性和持久性，物理探测器比星际信标更可能用于外星人对地球的监视。
• 从高灵敏度、窄视场搜索转向大视场、中等灵敏度巡天，可提高探测到附近探测器的概率。
• 若目标明确，当前或近期内的巡天仪器可探测到位于拉格朗日点或稳定轨道上的探测器。
• 探测到探测器并不需要极端灵敏度，因为这类物体相对于星际信号而言相对明亮且距离较近。
• 通过传统SETI偶然探测到探测器的可能性极低；必须采用有意的、针对探测器的策略才能实现有效探测。
• 所提出的策略与现有巡天基础设施兼容，无需新建专用望远镜。