Việc tìm kiếm các dấu hiệu công nghệ trên những hành tinh xa xôi vẫn là một nhiệm vụ khó khăn. Có quá nhiều yếu tố cần xem xét, và chúng ta chỉ có khả năng phát hiện một số rất hạn chế trong số đó. Một bài báo mới, hiện đang ở dạng tiền công bố trên arXiv và cũng đã được chấp nhận đăng trên The Astrophysical Journal Letters, của Jacob Haqq-Misra thuộc Viện Khoa học Không gian Blue Marble và các đồng tác giả, khám phá một số khả năng đó bằng cách sử dụng một khuôn khổ mà họ phát triển được gọi là Dự án Janus (Project Janus), dự đoán công nghệ trên Trái Đất sau 1.000 năm nữa sẽ trông như thế nào, nhằm kiểm tra xem liệu chúng ta có thể phát hiện những công nghệ tương tự trên một hành tinh khác hay không.
Dự án Janus xác định mười kịch bản khác nhau về trạng thái của Trái Đất sau 1.000 năm. Các kịch bản trải dài từ một thế giới công nghiệp suy tàn với nồng độ carbon dioxide lên đến hàng chục nghìn phần triệu, đến một thiên đường sinh thái gần như không thể phân biệt với Trái Đất tiền công nghiệp. Điều quan trọng là trong tất cả các kịch bản này, con người vẫn tồn tại (không có kịch bản nào xem xét bầu khí quyển của một ngoại hành tinh sẽ ra sao nếu nền văn minh hoàn toàn sụp đổ trong 1.000 năm tới).
Trong bài báo, các tác giả thiết lập một trường hợp chuẩn: một hệ tương tự Trái Đất-Mặt Trời cách khoảng 32,6 năm ánh sáng, rồi cố gắng xác định những dấu hiệu công nghệ nào (nếu có) sẽ xuất hiện khi nền văn minh trên hành tinh đó phát triển theo hướng công nghệ như mô hình dự đoán. Sau đó, họ phân tích xem liệu chúng ta có thể phát hiện bất kỳ dấu hiệu nào trong số đó bằng bốn đài quan sát hiện có hoặc sắp ra mắt.
Ứng viên rõ ràng nhất cho kiểu tìm kiếm này là Đài quan sát Các Thế giới Có thể sống được (HWO) - đài quan sát chủ lực tiếp theo của NASA được thiết kế chuyên biệt để nghiên cứu khí quyển của các thế giới sống được. Nitrogen Dioxide (NO₂), một chất ô nhiễm do công nghiệp nặng tạo ra, sẽ có thể được HWO phát hiện trong tám trên mười kịch bản. Trong một số trường hợp, nơi nền văn minh phát triển thành một ecumenopolis (một thành phố bao phủ toàn bộ hành tinh), HWO thậm chí có thể phát hiện các vạch phát xạ của sodium (Na) từ ánh sáng nhân tạo. Tuy nhiên, trong các kịch bản thân thiện với sinh thái hơn, HWO sẽ gặp khó khăn trong việc phân biệt giữa một hành tinh công nghệ cao và một hành tinh chỉ chứa sự sống cấp độ tế bào.
Thiên văn vô tuyến cũng là lĩnh vực đầy hứa hẹn cho việc săn lùng dấu hiệu công nghệ. Square Kilometer Array (SKA) - kính thiên văn vô tuyến mạnh nhất từng được chế tạo, sẽ hoạt động vào năm 2028. Tuy nhiên, sóng vô tuyến nổi tiếng là suy giảm mạnh theo khoảng cách, và các tác giả xác định rằng trừ khi một nền văn minh cố ý gửi tín hiệu vô tuyến trực tiếp đến chúng ta để giao tiếp, ngay cả SKA cũng không thể phân biệt được các tín hiệu họ gửi cho tàu không gian của chính họ - ít nhất là không thể nếu không có thời gian quan sát liên tục tới mức phi lý. Dĩ nhiên, hai trong số các kịch bản công nghiệp hóa cao lại có việc nền văn minh chủ động gửi tín hiệu tìm kiếm nền văn minh khác, nên việc SKA phát hiện được gì đó không hoàn toàn là viển vông.
LIFE (Large Interferometer for Exoplanets / Giao thoa kế lớn để quan sát ngoại hành tinh) là đài quan sát tiếp theo trong danh sách. Dự án này của ESA sẽ hoạt động như một giao thoa kế đường cơ sở siêu dài trong không gian, có khả năng phát hiện nhiều chất ô nhiễm công nghiệp như chlorofluorocarbons (CFC) và carbon tetrafluoride (CF₄) - cả hai đều là dấu hiệu của một nền văn minh công nghiệp; đặc biệt, CF₄ là dấu hiệu của nông nghiệp quy mô lớn, xuất hiện trong hai kịch bản của Dự án Janus. Dù vẫn chỉ nằm trên bản thiết kế, khái niệm này rất hứa hẹn cho khả năng phát hiện những dấu hiệu công nghệ đặc trưng.
Điều này đưa chúng ta đến đài quan sát tham vọng nhất trong bốn đài: đài quan sát thấu kính hấp dẫn Mặt Trời (Solar Gravitational Lens / SGL). Đài quan sát này vẫn chỉ là ý tưởng; dù nhận được sự quan tâm nghiên cứu ngày càng lớn, nó chưa có bất kỳ sự bảo trợ hay kế hoạch phóng nào từ các cơ quan không gian. Nhưng nếu được tạo ra, nó sẽ di chuyển đến vị trí cách Mặt Trời 600 đơn vị thiên văn, lợi dụng hiệu ứng thấu kính hấp dẫn của Mặt Trời để khuếch đại tín hiệu từ một ngoại hành tinh.
Trong khi một kính thiên văn lớn như HWO chỉ có thể cho hình ảnh một hoặc hai pixel của một ngoại hành tinh, SGL có thể tạo ra một hình ảnh hoàn chỉnh (dù độ phân giải thấp). Điều này có thể bao gồm các cấu trúc khổng lồ như vành đai quỹ đạo hoặc các khu vực đô thị hóa rộng lớn trong một ecumenopolis. Đây là đài quan sát mạnh nhất trong bốn đài quan sát, nhưng cũng là dự án xa vời nhất - thậm chí có thể cần một phần đáng kể của 1.000 năm phát triển công nghệ được giả định trong dự án Janus để chúng ta có thể thu được dữ liệu từ nó. Chỉ riêng việc di chuyển đến vị trí SGL đã mất khoảng 70 năm với công nghệ hiện nay.
Cuối cùng, bài báo này đưa ra một khuôn khổ để hiểu những gì chúng ta nên tìm kiếm khi nghiên cứu các dấu hiệu công nghệ tiềm năng. Ghi nhớ những tiêu chí này trong quá trình phát triển các đài quan sát lớn sẽ hữu ích, bởi một ngày nào đó, một hoặc nhiều trong số chúng có thể dẫn đến một trong những khám phá vĩ đại nhất mà nhân loại có thể thực hiện: chúng ta thực sự không đơn độc.
Bryan
Theo Universetoday
