Sökandet efter utomjordisk intelligens (SETI) har långa rötter i mänsklighetens historia. Med tillkomsten av modern teknik, forskare kunde äntligen börja skanna himlen efter alla tecken på liv. När sökandet började på 1960-talet, den fokuserade nästan uteslutande på att försöka upptäcka radiosignaler. Under decennierna, inga obestridliga bevis på några konstgjorda radiosignaler hittades någonsin. Ekonomiskt stöd började glida bort från disciplinen, och vart pengarna går så gör många vetenskapsmän.

Men på senare tid, ökningen av intresset för exoplanetforskning har blåst nytt liv i sökandet efter intelligent liv, numera vanligen kallad sökningen efter "technosignatures". Under 2018, NASA sponsrade en konferens där forskare som var involverade i området kom för att diskutera dess nuvarande tillstånd. Det mötet följdes upp av ett möte förra året sponsrat av Blue Marble Institute, som NASA också hjälpte till att sponsra. Nu har ett arbetsdokument kommit ut från gruppen SETI-forskare som deltog i konferensen. Många potentiella uppdragsidéer för att hitta teknosignaturer beskrivs i tidningen. Det är uppenbart att sökandet efter utomjordisk intelligens inte längre är begränsat till radioastronomi.

Det finns 12 olika uppdragskoncept som diskuteras i tidningen, men de kan delas upp i två huvudkategorier – de som fokuserar på exoplaneter och de som fokuserar på kroppar i vårt eget solsystem.

Författarna, ledd av Dr. Hector Socar-Navarro, en senior vetenskapsman vid Instituto de Astrofisica de Canarias och chef för Museum of Science and the Cosmos of Teneriffa, introducera en ny parametrisering som hjälper till att förstå den kategoriska uppdelningen. Kallas "ichnoscale, " det definieras som "den relativa storleksskalan för en given teknoginatur i enheter av samma teknosignatur producerad av nuvarande jordteknologi."

Så ichnoscale använder det faktum att de flesta av de teknosignaturer som de föreslagna uppdragen söker efter skulle vara synliga på jorden med en tillräckligt kraftfull sensor. Till exempel, om en utomjordisk civilisation har en Dyson-sfär (t.ex. en typ av avancerad orbitalstruktur som omfattar en hel stjärna), då skulle ichnoskalan för den Dyson-sfären vara oavsett sfärens tvärsnittsstorlek dividerad med storleken på den största orbitalstrukturen för närvarande runt jorden – ISS.

Författarna introducerar sedan en graf som hjälper till att vägleda diskussioner om olika teknosignaturer. På grafen, y-axeln är ichnoscale, som beskrivits ovan, medan x-axeln är det totala antalet objekt som kunde observeras för den typen av teknosignatur.

Typerna av teknosignatur som eftersträvas av varje uppdrag varierar kraftigt i komplexitet och tekniknivå för den civilisation som är associerad med den. Ett relativt enkelt uppdragskoncept är ett uppdrag att upptäcka industriella föroreningar i exoplanetatmosfärer. Dr Socar-Navarro nämner att det är möjligt att rymdteleskopet James Webb kunde upptäcka NO ₂ , en vanlig industriell förorening som släpps ut av förbränningsmotorer, i exoplaneternas atmosfär. Ännu mer imponerande, några mer avancerade uppdragskoncept, som LUVOIR, skulle kunna detektera koncentrationsnivåer liknande jordens nuvarande koncentrationsnivåer på exoplaneter upp till 10 parsecs bort. Andra luftföroreningar, som CFC, allmänt känt för att ha orsakat ett hål i ozonskiktet, skulle också kunna peka på en teknisk civilisation på en planet vars atmosfär innehåller ett överflöd av dem.

Atmosfäriska föroreningar kunde upptäckas för en civilisation som är minst lika tekniskt avancerad som människor. Några andra uppdrag skulle kunna göra detsamma. Även om radioastronomi inte har dykt upp så mycket i SETI-ansträngningen, forskare har knappt skrapat dess potential.

Ett föreslaget uppdrag som potentiellt skulle kunna hitta en civilisation på mänsklig nivå relativt nära är ett radioteleskop på månens bortre sida. Detta isolerade utrymme skulle tillåta det att påverkas av en minimal mängd radiostörningar - i själva verket skulle det påverkas av endast en enda satellit. Sådan isolering kan möjliggöra mycket känsligare instrumentering, och ett mycket högre signal/brusförhållande för all data som den samlar in.

Radio i sig är ett kraftkrävande medium, och även på jorden ersätts den av nyare teknologier som laserpulser. Att söka efter dessa laserpulser är ett annat föreslaget uppdrag. Utomjordiska civilisationer kan använda dem antingen för att kommunicera meddelanden eller till och med potentiellt som framdrivningssystem. Många av dessa strålar är tillräckligt starka för att kunna ses på mycket långt håll, och system kan designas med modern teknik för att kunna fånga dem.

En annan strategi för att upptäcka långt borta civilisationer använder en teknik som liknar exoplanetjägare själva – transitering. Transit är när ett föremål passerar framför en stjärna som det kretsar kring, och sänker stjärnans ljusstyrka minutiöst. Dessa sänkningar i ljusstyrka är inte nödvändigtvis en indikation på en planet, dock, och kan orsakas av själva teknosignaturerna, som en stjärnskärm eller ett satellitbälte.

Mindre teknosignaturer är dock inte de enda som kan blockera en stjärnas ljus. Större strukturer, som den tidigare nämnda Dyson-sfären, eller till och med en galaxomspännande civilisation som producerar onormal spillvärme, är en möjlighet för mer avancerade civilisationer. Dessa skulle inte kunna upptäckas via transitering eftersom de helt blockerar en stjärnas ljus. Dock, de skulle kunna upptäckas via en annan modern teknik – infraröd avbildning.

Sådana stora strukturer skulle inte kunna innehålla de enorma mängder energi som en stjärna eller galax ger ut. Därför, det måste överföras genom strukturen på något sätt. Det mest troliga sättet att den skulle strålas ut är genom spillvärme, som kan övervakas via en enkel infraröd kamera. Det finns många infraröda uppdragskoncept, och ett som liknar Herschel-uppdraget borde kunna upptäcka dessa storskaliga strukturer.

Vid det här laget är det ganska uppenbart att det inte finns några sådana megastrukturer på vår egen bakgård. Men det kan finnas mindre skyltar som vi helt enkelt inte har kunnat se eftersom vi aldrig brytt oss om att titta. Detta koncept med att hitta främmande teknik nära hemmet populariserades av "2001:A Space Odyssey, " och de uppdrag som föreslagits för att söka närmare hemmet skulle definitivt ha hittat artefakten som blev känd i filmen.

Den röda planeten kanske inte är den mest troliga platsen att titta på. Den titeln skulle med största sannolikhet ligga med en himmelsk kropp utan mycket ytaktivitet, och även om Mars miljö kan verka relativt stillastående, det är det faktiskt inte. Det finns mycket mer geologiskt stabila platser i solsystemet, som kvicksilver, månen, eller till och med asteroider i asteroidbältet.

Dr. Socar-Navarro påpekar en viktig punkt om varför denna stabilitet är viktig. För närvarande, den närmaste stjärnan till jorden (Proxima Centauri) är ungefär fyra ljusår bort. Dock, stjärnor är inte stationära, och man närmar sig tillräckligt nära solen för att bryta igenom Oorts moln ungefär en gång var 100:e 000 år. Sedan jorden har bildats, det betyder att det har varit cirka 45, 000 stjärnor som har passerat vår planet.

Om en av dessa stjärnor innehöll en civilisation så avancerad som vi för närvarande är, de skulle förmodligen ha lagt märke till biomarkörerna för livet i jordens egen atmosfär. De kan också ha varit frestade att skicka en sond för att observera utvecklingen av det livet, liknande hur initiativet Breakthrough Starshot försöker skicka en sond till Proxima Centauri.

Varje sond som skickades kan ha fastnat någonstans i solsystemet. Medan de mest troliga ställena för en sond att hamna, som Jupiter och solen, kan ha förstört alla bevis, det finns en chans att den landade någonstans mer stabil. Som sådan, nära hemuppdrag föreslår att man fokuserar på att försöka hitta en sond som kan ha skickats till vårt solsystem tidigare, med ett undantag.

Platserna för denna sondsökning sträcker sig från månen till de trojanska asteroiderna som följer Jupiter runt. För månuppdraget, nuvarande observationstekniker skulle kombineras med AI-algoritmer för att grundligt söka igenom hela månens yta, ner till några centimeter i diameter, för allt som kan tyckas utöver det vanliga. Att överföra all denna data tillbaka till en människa på jorden som kanske kan definiera vad "utöver det vanliga" är skulle vara helt omöjligt med den nuvarande bandbredden till månbanor.

Istället, tidningen föreslår att man använder ett neuralt nätverk AI-system som framgångsrikt tränades för att upptäcka anomalier i data som skickats tillbaka av Lunar Reconnaissance Orbiter. Om den algoritmen laddades upp till en nydesignad orbiter, det skulle dramatiskt kunna minska antalet bilder som det skulle behöva skicka, och gör därför en sådan nära observation möjlig.

Ren dataöverföring skulle inte vara ett lika stort problem för några andra uppdrag som föreslås närmare hemmet. En skulle vara att skicka en polarimeter till asteroidbältet och det trojanska bältet. Instrumentet kan sedan genomföra en undersökning av objekten i dessa två trånga områden i solsystemet för att se om någon av dem verkar vara malplacerad jämfört med liknande objekt. Mänskliga enheter sticker ut mycket framträdande i polarimetri eftersom de vanligtvis är byggda med mycket platta, metalliska ytor, som tenderar att polarisera ljus. Enheter från främmande ursprung skulle antas ha samma sorts metallglans.

Ett av de mest kända exemplen på var polarisering skulle ha varit extremt användbar var den mycket korta observationen av 'Oumuamua när den svävade genom vårt solsystem. Tyvärr, forskare fick inte en chans att använda tekniken eftersom det unika föremålet redan var på väg ut ur solsystemet innan observationsplattformar kunde användas på det. Det har förekommit vissa spekulationer om att 'Oumuamua i sig faktiskt var en utomjordisk sond, men tyvärr kommer vi aldrig att kunna säga det eftersom det inte längre är inom observationsområdet för någon av våra plattformar.

Det tråkiga faktumet informerar om det slutliga konceptet för nära-hem-uppdraget från tidningen – designen och monteringen av ett snabbsvarsavlyssningsuppdrag för alla nya interstellära besökare som teleskop hittar. Detta uppdrag kan vara baserat på marken, inställd på att starta när tiden är rätt, eller lansera i förväg med förväntningen att den kommer att slutföra en hård bränning för att komma ikapp med vilket föremål som helst som passerar vårt solsystem.

Även om föremålet som ett sådant uppdrag skulle besöka inte visar sig vara en sond, det skulle fortfarande ge ovärderliga data för andra vetenskapliga ansträngningar. Dr. Socar-Navarro påpekar att scenario med dubbel användning skulle vara normen snarare än undantaget. Vart och ett av de föreslagna uppdragen skulle samla in data som skulle vara användbar för andra vetenskapliga discipliner än SETI, gör det mer tilltalande för finansiärer.

SETI själv har dock fortfarande den speciella platsen i det mänskliga psyket. Dr. Socar-Navarro berömmer deltagarna i Blue Marble-workshopen och betonar vikten av denna pågående sökning.

"Teknosignaturforskning tar in människor från hela världen - intresset för andra civilisationer är något som väcker vår fantasi kollektivt." han säger. Det virtuella workshopdeltagandet av 53 glada forskare från 13 länder ger trovärdighet åt hans påstående. Med tur, dessa workshops kommer att vara ett första steg mot att öka intresset för att hitta ett definitivt svar på en av de mest grundläggande frågorna om det mänskliga tillståndet – är vi ensamma?