Радиотелескоп в Аресибо послал важный фермент внеземному разуму

Дэвис над чашей телескопа Аресибо. В его стальном протезе (ногу художник потерял много лет назад в аварии) – открывалка для пива, смущающая и веселящая посетителей бара, куда захаживает Джо. Шутка вполне в духе этого человека (фото Ashley Clark).

Если в мире и существуют в хорошем смысле безумные учёные, то наш нынешний герой – именно он, хотя на деле — художник. Но разбирающийся и в инженерии, и в генетике. Его работы — смесь искусства и науки. Они лишь отчасти серьёзны и в большей степени несут эмоциональный заряд. На днях он стал обладателем единственного в мире iPhone, отправившего несколько звонков к другим звёздам.

56-летний художник, дизайнер и исследователь Джо Дэвис (Joe Davis), работающий в Массачусетском технологическом институте (MIT), широко известен и за пределами США благодаря своим неординарным работам на стыке разных наук.

В частности, он построил звуковой микроскоп (Audio microscope), переводящий изображение в аудиосигналы и позволяющий услышать живые клетки. Джо смотрел, как бактерии кишечной палочки реагируют на различные звуки (и разную музыку). Дэвис придумал рыболовный крючок для бактерий, который полагалось закидывать в каплю воды, словно в пруд. Однажды он закодировал карту Млечного Пути в ДНК, намереваясь вставить фрагмент кода в лабораторных мышей. И это малая толика находок Джо.

Большая часть кадров обсерватории сделана плёночной камерой, поскольку на использование цифровых аппаратов, равно как сотовых телефонов и другой электроники, тут наложены жёсткие ограничения, во избежание помех чувствительному оборудованию радиотелескопа (фото Ashley Clark).

Некоторые работы американца были откровенно провокационными. Так, словно в насмешку над теорией о самозарождении жизни из первичного бульона (в котором хаотичное перемещение молекул якобы и привело к сборке более сложных соединений), Джо поместил разобранные на части часы в банку с водой и оставил на много лет в одной из лабораторий MIT (они лежат там и сейчас). «Часы куда проще биологических молекул, — рассуждает автор опыта „Primordial clocks“, — но до сих пор никакой самосборки в банке что-то не наблюдается».

Джо на фоне одной из своих техноскульптур, возможно, одной из самых обычных работ (фото Kathleen Dooher).

Самым свежим проектом Дэвиса, и на этот раз вовсе не шуточным, является звонок инопланетянам. Однако его описание нуждается в отступлении.

Первое в истории радиопослание внеземным цивилизациям отправили 16 ноября 1974 года два американских астронома — Фрэнк Дрейк (Frank Drake) и Карл Саган (Carl Sagan). Они провернули это при помощи самого крупного в мире 305-метрового радиотелескопа Arecibo, расположенного в Пуэрто-Рико. Потому их сигнал и получил известность как "Послание Аресибо".

В нём 1679 двоичных цифр (нулей и единичек) представляли собой чёрные и белые пиксели картинки. Разложить эту последовательность полагалось в прямоугольник 23 х 73 — это два простых сомножителя, составляющие 1679. Рисунок Сагана и Дрейка нёс в себе как набор чисел в двоичной записи, так и иллюстративный ряд.

Историческое «Послание Аресибо». Цвета добавлены для лучшего различения отдельных элементов, оригинальное сообщение никакой информации о цвете не несёт (иллюстрация Arne Nordmann).

А именно послание содержало: числа от 1 до 10 (одновременно являющиеся ключом к остальной части записи), атомные числа элементов водород, углерод, азот, кислород и фосфор; формулу сахарозы и основания нуклеотидов; количество нуклеотидов ДНК и её схематическое изображение; упрощённое изображение человека; строение Солнечной системы с выделенной третьей планетой; рисунок радиотелескопа в Аресибо и указание на его размеры.

Сигнал был послан в направлении шарового звёздного скопления M13 без всякой надежды на ответ. Тот опыт скорее служил посланием землянам, заставляющим по-новому взглянуть на наше место во Вселенной и на потенциальную возможность установления с иными цивилизациями контакта посредством радиосвязи. Пусть даже и одностороннего, учитывая расстояния.

Если кто-то через сотни и тысячи лет поймал бы наше сообщение — это было бы здорово. Не менее интересно было бы уловить чужой сигнал, пусть через тысячи лет после его отправки (кстати, Саган и Дрейк являются пионерами в поиске внеземных разумных сигналов — SETI).

С той поры в данной области произошло множество событий: были осуществлены новые попытки отправить послания, были случаи поимки странных сигналов (их разумность так и не подтвердилась). Но надежда всегда остаётся. И в некотором роде именно Дрейк и Саган подарили её человечеству.

Потому 7 ноября 2009 года, за несколько дней до 35-летия «Послания», Дэвис при содействии ряда специалистов, конечно же, послал три новых сообщения к другим звёздам, используя всё тот же знаменитый телескоп Аресибо. При этом совершенно неожиданно художнику пришлось задействовать свой iPhone.

Дэвис благодарен всем сотрудникам Аресибо, которые помогали ему в проекте. Вместе с тем он подметил, что у некоторых астрономов возникли неясные (не высказываемые напрямую, но ощущаемые косвенно) опасения: не повлияет ли негативно столь ненаучный эксперимент на репутацию обсерватории (особенно в свете сокращающегося её финансирования)? Известно, кстати, что в 1970-х «из ряда вон опыт» Дрейка и Сагана был воспринят их коллегами, мягко говоря, сдержанно (фотографии Ashley Clark).

Дело в том, что 6 ноября по прибытии в обсерваторию Джо узнал, что кодер (устройство, осуществляющее прецизионную модуляцию передаваемого сигнала) сломался. Дэвису было жаль улетать обратно в Штаты ни с чем: не известно, когда ещё ему представилась бы возможность послать сообщение инопланетянам.

Джо размышляет о выходе из неприятной ситуации (откладывать проект не хочется – юбилей ведь пройдёт) и держит в руках неосознаваемый ещё ответ (фото Ashley Clark).

Всю следующую ночь Джо и его друзья работали над альтернативной схемой управления радиотелескопом-монстром, в результате чего на утро они придумали обходной вариант, в котором в роли кодера выступил iPhone, соединённый с несколькими «железными ящиками» оборудования в Аресибо рядом проводков. Послание перекодировали в звуковой файл, который управлял модуляцией передатчика.

Удивительно, но такая самопальная схема сработала и отчаянный межзвёздный «вызов с iPhone» был отправлен в чёрную бездну по лучу мощностью 2 мегаватта! (Телескоп Аресибо учёные ведь используют и как огромный планетарный радар, так что он помимо приёмников оборудован мощными трансляторами. Этим воспользовались Саган и Дрейк в 1970-х, и этим воспользовался Дэвис теперь.)

В качестве содержания послания художник выбрал закодированную в нулях и единичках генетическую последовательность, определяющую строение белковой молекулы — рибулозобисфосфат-карбоксилазы-оксигеназы (RuBisCO). Это один из самых распространённых протеинов на Земле и один из главных в природе энзимов: он играет важную роль в фотосинтезе. Проект, соответственно, был назван Rubisco Stars.

Модель RuBisCO, цветами выделены субъединицы – большие и малые белковые цепи. Чтобы перевести генетический код этого фермента в последовательность радиоимпульсов, Джо присвоил каждому нуклеотиду одно кодовое слово: C) «I», T) «amthe», A) «knowyourself», G) «riddleoflife». Инопланетянам не обязательно понимать их смысл, достаточно уловить идею, что одно слово, отделённое паузами, – это один из четырёх нуклеотидов.
Генетический код таким образом превратился в «knowyourself amthe riddleoflife amthe I knowyourself I I knowyourself I knowyourself knowyourself knowyourself I...», и далее ещё много строк. Ну а сама исходная фраза содержит смысл лишь для людей, так как она является вольным вариантом надписи на храме Аполлона в Дельфах – «Познай себя, и ты познаешь тайны мироздания и секреты богов» (иллюстрация с сайта wikipedia.org).

Направление передач — три звезды, похожие на Солнце: GJ 83.1, SO 025300.5+165258 и Каппа Кита. Они были выбраны Джо из списка кандидатов на обитаемые системы, составленного в институте по поиску внеземного разума (SETI Institute).

В отличие от послания к M13 (это скопление удалено от нас на 25,1 тысячи световых лет) расстояния до выбранных на этот раз адресатов составляют всего-то от 12 до 30 световых лет. Чисто теоретически многие из живущих ныне людей смогут ещё застать ответ, если на том конце «провода» будет кому расшифровать послание Джо и ответить на его звонок.

Очевидно, достаточно развитая цивилизация должна понять структуру закодированного послания, извлечь из него генетическую последовательность и узнать смысл сообщения: мы показываем чужакам строение молекулы, от которой, по большому счёту, зависит существование всей жизни на Земле, поскольку фотосинтетические организмы являются основанием всей пищевой пирамиды в нашей биосфере.

Выход найден! (фото Ashley Clark)

Тема жизни не раз всплывала в работах Джо. Так, в 1990-х он при помощи молекулярных генетиков создал произведение Microvenus. Дэвис перевёл древние германские руны, означающие жизнь или матушку-землю (они же, если их перевернуть вверх ногами, «пацифик», «мир», «голубиная лапка»), в цифровую форму, а затем, через определённый код, — в последовательность нуклеотидных оснований, которая и была синтезирована и вставлена в геном кишечной палочки.

Эта культура до сих пор размножается в колбах в жилище Джо. Учитывая, что бактерий там уже миллиарды, Дэвис с долей иронии считает себя самым успешным художником в истории, поскольку его рисунок растиражирован в таком чудовищном числе копий.

Концепцию применения ДНК как бутылки с посланием Джо называет infogene. По его замыслу, синтетический кусок кода вставляется в ту часть молекулы жизни, которая точно не будет переведена в белки (то есть в некодирующую часть). Таким образом, послание может быть растиражировано при размножении клеток. Но прочесть его можно, только обладая техникой секвенирования.

Культуры бактерий с зашифрованным символом жизни, звуковой микроскоп и рыболовный крючок микрометрового масштаба, который Дэвис пробовал изготавливать методами, напоминающими производство микросхем (фотографии Joe Davis).

Жизнь, смерть, а также пересечение науки и религии фигурируют и в другом «генетическом» арт-проекте Джо. Это красочные декоративные лоскуты — молитвенные флаги (Prayer flag), которые вопреки тибетской традиции украшены не молитвами, а записью генетического кода человека с фрагментами, отвечающими за ряд болезней.

Это странное обращение к тем, кто способен размышлять и о роли науки в развитии общества (и медицины в частности), и о вере, и о возможном существовании где-то существ, радикально отличающихся от нас, то есть отличных по ДНК.

Добавим, если такие существа будут столь же целеустремлёнными и находчивыми, как сам Джо, они, наверное, смогут разгадать код недавнего межзвёздного звонка.

Энн Дрюян (Ann Druyan), вдова Сагана и одна из интересных фигур в космической отрасли (мы рассказывали о ней), узнав о новой работе Дэвиса, поблагодарила его за столь примечательное празднование юбилея «Послания Аресибо» и особо отметила трюк с телефоном. «Я знаю, Карл полюбил бы историю с iPhone», — добавила Энн.

Дэвис сравнивает обсерваторию в Аресибо с храмом Аполлона: в нём учёные смотрят на небо, пытаясь разгадать очередную его тайну. Но тем самым понемногу узнают что-то новое и о нас самих.



Получено новое доказательство древнего океана Марса

25 ноября 2009

Обнаружены самые молодые коричневые карлики

25 ноября 2009

Раскрыто происхождение пульсара-гитары

25 ноября 2009

Учёные предсказали столкновение Млечного Пути с будущей галактикой

24 ноября 2009

NASA и компания смотрят на полёт к астероиду через прицел Луны

24 ноября 2009
  • Александр Зайцев  3 сентября, 08:08
    В моей недавней статье «Classification of Interstellar Messages»,
    www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0094576511001652
    оба проекта Джо Дэвиса классифицируются как откровенно шарлатанские. Собираюсь перевести статью с английского на русский и опубликовать в «Мембране».
    ОтветитьНравится
  • Александр Зайцев  3 сентября, 09:27
    К 10-летию передачи из Евпатории шести сеансов «Детского радиопослания» давнишняя статья из English Wiki была переведена ещё и на русский язык и помещена в русский сектор Wiki:

    ru.wikipedia.org/?oldid=37409463

    ОтветитьНравится
  • Игорь Черток  3 сентября, 10:16
    Самосборка часов — штука, конечно, с юмором. Была бы, если бы это не был один из главных «аргументов» креационистов против эволюции. Так что не смешно, а досадно.
    ОтветитьНравится
  • Александр Зайцев  3 сентября, 11:01
    я бы назвал это не шуткой, а дешёвым штукарством

    как и обе профанации Джо Девиса с радиопосланиями -- первое называлось „Poetica Vaginal“...

    ОтветитьНравится
  • Игорь Черток  3 сентября, 12:48
    Ну так и я не сказал «шутка». Я сказал «штука». :)
    ОтветитьНравится
  • Александр Зайцев  3 сентября, 13:30
    а я не заметил, sorry...
    ОтветитьНравится