Cómo diseñar un sistema de comunicaciones interestelares

He aquí una pregunta interesante. Si alguna vez queremos comunicarnos con civilizaciones alrededor de otras estrellas, ¿cuál será la mejor manera de enviar un mensaje, dado que no sabremos nada sobre cómo pretenden recibirlo?

Ésa es la cuestión que examina hoy David Messerschmitt en la Universidad de California, Berkeley. Resulta que las leyes de la física, la naturaleza del espacio interestelar y un poco de sentido común establecen límites sorprendentemente estrictos sobre cómo puede tener lugar la comunicación. Entonces, si los extraterrestres piensan de una manera que se parece a nosotros, la comunicación de un tipo u otro es claramente posible.

Messerschmitt comienza enumerando la forma en que es probable que se limite cualquier forma de comunicación. Para empezar, dice que la potencia de cualquier señal cae con el cuadrado de la distancia recorrida. Suponiendo que es probable que la energía sea un factor limitante para una civilización, una propiedad importante de cualquier transmisor interestelar será minimizar la energía por bit en cualquier señal, sin dejar de permitir la extracción confiable de la información que contiene, por supuesto.

Es posible que esta civilización haya encontrado una forma de generar energía a muy bajo costo. Pero incluso si la energía es más abundante, hay muchas formas de consumir más energía además de la ineficacia deliberada, dice Messerschmitt. Podrían aumentar la longitud del mensaje, reducir el tiempo de transmisión del mensaje, transmitir en más direcciones simultáneamente o transmitir una señal que se puede recibir a mayores distancias.

Otro requisito de diseño importante será superar cualquier problema asociado con la transmisión de señales a través del medio interestelar. Específicamente, ciertas longitudes de onda tienden a ser absorbidas mientras que otras viajan sin obstáculos. Por ejemplo, el medio interestelar es esencialmente transparente para grandes partes del espectro de microondas.

Además de esto, dice Messerschmitt, una buena idea es explotar las leyes de la física y, en particular, la teoría matemática de la comunicación de Shannon, que determina cuánta información se puede enviar a un canal ruidoso con cierto nivel de potencia. detener

Finalmente, el sentido común dicta que debemos mantener las cosas simples. Cuanto más complejo sea el modo de transmisión, menos probable es que coincida con el receptor. Mantener las cosas simples parece la mejor manera de garantizar la mayor probabilidad de éxito.

Esta versión de la maquinilla de afeitar de Occam también sugiere que no hay razón para enviar señales de ancho de banda estrecho, ya que requieren más energía y mayor complejidad para transmitir. En cambio, el enfoque más simple es enviar señales de banda ancha, preferiblemente en la parte de microondas del espectro. Es poco probable que una civilización utilice más energía de la necesaria a menos que, por alguna razón, consideren una reducción en el ancho de banda como una prioridad más alta, dice Messerschmitt.

De modo que eso reduce la gran cantidad de señales potenciales que podríamos transmitir o que deberíamos tener en cuenta, a solo unas pocas. Siempre que, por supuesto, esta otra civilización esté pensando de la manera que nos parece obvia.

Una deficiencia potencial es que la ciencia y las tecnologías que invoca Messerschmitt se desarrollaron en la Tierra durante el último siglo. Eso es un abrir y cerrar de ojos en términos cosmológicos.

En la década de 1970, el astrónomo estadounidense Carl Sagan señaló que es probable que cualquier civilización alienígena se encuentre en una etapa muy diferente de su evolución. Sin embargo, si fuera menos maduro que nosotros, esta civilización no habrá desarrollado tecnología de radio en primer lugar.

Eso significa que es probable que nuestros contactos potenciales sean mucho más avanzados, probablemente siglos o milenios por delante de nosotros. Sagan preguntó si es posible que estas civilizaciones se hayan topado con una forma mejor de tecnología de comunicación interestelar, una que nos parezca mágica.

Esa es una pregunta difícil de responder. Pero si es así, nuestros intentos de contactarlos con microondas pueden caer en oídos sordos, independientemente de lo bien diseñados que estén nuestros transmisores y receptores.

Ref: arxiv.org/abs/1402.1215 : Diseño para energía mínima en nave estelar y comunicación interestelar

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