"Dieses neue SETI-Programm stellt alles Bisherige in den Schatten"!

100-Millionen-US-Dollar hohe Finanzspritze markiert Paradigmenwechsel in SETI-Forschung

Dank der großzügigen 100 Millionen Dollar-Spende des Internet-Investors Yuri Milner soll SETI, das Suchprogramm nach außerirdischer Intelligenz, ab 2016 zehn Jahre lang 50-mal empfindlicher und 100-mal schneller operieren und dabei ein 5-mal so großes Radiospektrum abdecken als zuvor. SETI-Forscher, Astronomen und Wissenschaftler, welche die SETI-Idee unterstützen, sind enthusiastisch. Mehr als eine Million Sterne soll das Projekt "Breakthrough Listen" abtasten und sogar 100 nahe Galaxien untersuchen. Schon einmal gab es für SETI eine größere Finanzspritze, die nur bedingt half. Dieses Mal soll alles anders werden.

Ein schmalbandiges Signal. Ein starker Puls. Ein hoher Amplitudenausschlag. Ein rhythmisches Intervall. Ein erkennbares Informationsmuster.

Das Wunschsignal

Eine Tonfolge, die sich deutlich von der Kakofonie des kosmischen Geräuschkonzerts abhebt und auf der 21-Zentimeter-Wasserstofflinie eine mehrtätige interstellare Sinfonie anstimmt, deren Komponist zwar unbekannt ist, aber unüberhörbar auf eine angemessene Reaktion des Auditoriums hofft. Eine gezielt gewählte Frequenz, eine starke Signalintensität, eine ungewöhnliche Polarisation und ein großer Informationsgehalt - erklänge eine solche Melodie im Radiobereich, brächte sie alles mit, was eine künstlich intonierte extraterrestrische Kantate auszeichnet. Eine kosmische Etüde, die jeder Besitzer eines leistungsstarken Radioteleskops hören und genießen könnte. Eine musikalische Botschaft, notiert und codiert in der Sprache der Mathematik. Zuerst Primzahlen, danach Subtraktions- und Additionsübungen, später komplexe Symbole und Muster, die das Fundament für eine gemeinsame Kommunikation legen. Zu guter Letzt der eigentliche Inhalt der astralen Flaschenpost - eine in dem Trägersignal verstaute enzyklopädische Datei außerirdischen Wissens …

Ein perfekt gestricktes und verpacktes außerirdisches Funkfeuer dieser Machart wäre zweifelsfrei ganz nach dem Gusto der SETI-Forscher, die nunmehr seit 55 Jahren im Rahmen von mehr als 125 verschiedenen Projekten nach Radiosignalen und (seit zwei Dekaden) nach Laserblitzen ferner Technologien suchen. Was alle Unternehmungen eint, ist die schlichte Tatsache, dass keine von ihnen bisher die interplanetare Flaschenpost aus dem Wellenmeer des kosmischen Ozeans zu fischen vermochte. Dieser Umstand ist einer weiteren Gemeinsamkeit geschuldet: Kein SETI-Projekt konnte bis heute über einen längeren Zeitraum ohne Zeitdruck und Geldnöte systematisch und gezielt nach einer Nachricht der Anderen suchen.

Trotz großzügiger Finanzspritze nur bedingt einsatzfähig

Fast symbolisch für die Entwicklung steht das ursprünglich ausschließlich für die Suche nach extraterrestrischen Funksignalen konzipierte Allen Telescope Array (ATA). Die in Hat Creek/Kalifornien ansässige Anlage sollte bereits letztes Jahr fertiggestellt sein, erlebte aber ein Fiasko.

Trotz einer großzügigen Finanzspritze von 30 Millionen Dollar (seinerzeit 24 Millionen Euro), injiziert vor acht Jahren von dem Microsoft-Mitbegründer Paul Allen, konnten die SETI-Wissenschaftler bis heute nur 42 der geplanten 350 Schüsseln mit einem Durchmesser von jeweils 6,1 Metern in Betrieb nehmen. Von der angedachten Teleskop-Phalanx, die auf dem einen Hektar großen Gelände 470 Kilometer nordöstlich von San Francisco Fuß fassen sollte, keine Spur.

Selbst das gesetzte Ziel, den Himmel 24 Stunden am Tag und in der Nacht und sieben Tage in der Woche erstmals kontinuierlich zu belauschen, wurde von der Realität überholt. Kein Forscher in Hat Creek konnte bis heute den Großteil der Frequenzen im Radiobereich zwischen 0,5 bis 11,2 Gigahertz analysieren und dabei sekündlich 100 Millionen Kanäle abtasten. Dafür war die Leistungsfähigkeit von ATA schlichtweg zu begrenzt.

Als im April 2011 der Bundesstaat Kalifornien, die University of California, Berkely und die US-Fördermittelbehörde National Science Foundation (NSF) ihre Zuschüsse kurzfristig einstellten, weil sie selbst vom Pleitegeier verfolgt wurden, schien das Aus der großen Radioteleskop-Phalanx besiegelt. Zwar gelang es den Verantwortlichen im Dezember 2011, ATA mit einer intensiven Crowdfunding-Aktion zu reaktivieren. Doch der Preis, den sie dafür zahlten, war hoch.

Hatten die SETI-Aktivisten früher die ATA-Phalanx noch zusammen mit der University of California, Berkeley gemanagt und geleitet, so mussten sie infolge des knappen Budgets im April einen Großteil der Teleskopzeit an das Militär vermieten. Vornehmlich an die U.S. Air Force, die im Rahmen des Space Surveillance Networks (SSN) mehr als 13.000 aktive und inaktive Satelliten und alle Arten von Weltraumschrott observiert.

Größte Finanzspritze aller SETI-Zeiten führt zu Paradigmenwechsel

Doch nunmehr zeigt sich, dass es auch Nachahmer von Paul Allen gibt, die bisweilen sogar bereit sind, noch mehr Geld in das SETI-Abenteuer zu investieren, dabei aber konträr zum Vorgänger einen klaren Plan vor Augen haben.

Wie gestern in London während eines Treffens der Royal Society in Anwesenheit von Stephen Hawking, Martin Rees, Frank Drake, Geoff Marcy, Ann Druyan und den Internet-Investoren Yuri Milner bekannt gegeben wurde, bekommt SETI nunmehr die bislang größte Finanzspritze ihrer Geschichte verabreicht.

Dank des Engagements des russischen Milliardärs und Zalando- sowie Facebook-Investors Yuri Milner stellt seine Stiftung, die Milner Global Foundation, der SETI-Forschung binnen zehn Jahre insgesamt 100 Millionen Dollar (92,31 Millionen Euro) an Fördermittel zur Verfügung.

Für die Abwicklung ist die von ihm gegründete "Breakthrough Prize Foundation" zuständig. Deren Arbeit wird darin bestehen, primär das angedachte Projekt "Breakthrough Listen" zu initialisieren und zu verwalten.

Ungewohnt viel Teleskopzeit

Wenn "Breakthrough Listen" im Juli 2016 startet, beginnt zugleich das umfangreichste, intensivste und leistungsstärkste Such-Programm aller SETI-Zeiten. Es zielt primär auf außerirdische Funksignale, sekundär auf extraterrestrische Laserblitze ab. Und es handelt sich um ein limitiertes SETI-Programm, das für ihre Lauschangriffe auf künstliche Radiosignale ausgerechnet zwei leistungsstarke Teleskope in Beschlag nimmt, die in der Vergangenheit fast ausschließlich für klassische astronomische Observationen angemietet wurden.

Doch wenn das "Robert C. Byrd Green Bank Telescope" in West Virginia/USA mit seinen 100 Metern Durchmesser und das 64-Meter große "Parkes Telescope" in New South Wales/Australien in den Horchmodus gehen, sind mehr als 20 Prozent der gesamten Teleskopzeit ausschließlich für SETI-Suchläufe eingeplant. Ein einmaliger und ungewohnt hoher Wert für SETI-Forscher:

"Wir haben früher in der Regel 24 bis 36 Stunden Teleskopzeit pro Jahr bekommen. Aber nun stehen uns 1000 Stunden pro Jahr mit den besten Instrumenten zur Verfügung", freut sich einer der Projektleiter, Andrew Siemion, der Direktor des Berkeley SETI Research Center der University of California. "Es ist eine Revolution."

Empfindlicher, tiefgreifender und schneller

Es ist die größte Zäsur in der Geschichte der SETI-Forschung, der Paradigmenwechsel schlechthin. Es ist in der Tat eine Revolution, die sich auf eine einfache, auf eine rein Zahlen orientierte Formel reduzieren lässt: Das "Breakthrough Listen"-Projekt soll 50-mal empfindlicher operieren als alle bisherige SETI-Programme und dabei einen 10-mal größeren Himmelsabschnitt abdecken als bisher; es soll einen 5-mal größeren Bereich des Radiospektrums simultan abhören und dies alles 100-mal schneller als jemals zuvor.

Und anstatt nur einige Tausend erdnahe Sterne sollen fortan mindestens eine Million Sterne in der Galaxis durchforstet und darüber hinaus sogar die nächsten 100 Galaxien abgehorcht werden. In den Annalen der SETI-Forschung sind derlei extragalaktische Abenteuer als Rarität verbucht. "Wir planen endlich, 100 nahe Galaxien abzutasten - darunter natürlich auch die Andromeda-Galaxie", so Dan Werthimer gegenüber Telepolis, der ebenfalls an der University of California in Berkeley forscht und lehrt und mit SERENDIP den bislang längsten SETI-Suchlauf leitete.

Sein Kollege Andrew Siemion gerät angesichts der sich auftuenden Perspektiven ins Schwärmen: "Unsere Suche wird mehr als 100-mal besser sein als alles, was wir zuvor getan haben. Das ist mehr, als ich in meinen wildesten Träumen erwarten konnte." Man sei nunmehr in der Lage, auch den ganzen 'ruhigen Bereich' des Radiospektrums abzusuchen, der für uns vom Erdboden aus zugänglich sei.

Wir decken einen Bereich ab, der sich von einigen hundert Megahertz, auf denen unseren TV-Stationen senden, bis hin zu 10 Gigahertz, auf denen wir mit erdnahen Raumfahrzeugen kommunizieren, erstreckt. Was die Bandbreite angeht, ist dies ein dramatischer Sprung nach vorne. Es eröffnet uns erstmals die besten Chancen, hochstehende Lebensformen jenseits der Erde zu finden.

Andrew Siemion

Die Sensibilität des "Breakthrough Listen"-Programms ist einzigartig. Besäße eine fremde Intelligenz, die auf einen der erdnächsten 1000 Sternsysteme wohnt, eine ähnlich empfindliche Anlage, könnte diese sogar Radarsignale eines irdischen Flugzeugs auffangen.

Pekuniäres Wunder

Der aktuelle Geldsegen sprengt bisher alles Dagewesene. Dies weiß auch Lewis Ball, der Direktor von der Astronomy and Space Science Division der CSIRO, zu würdigen: "Wir sind alle angetan, Teil dieser großen Anstrengung zu sein, die von den großen Fortschritten profitieren wird, die im Computerwesen und der Signalverfolgung gemacht worden sind - seit Menschen erstmals nach den Extraterrestren jagen."

Nicht minder enthusiasmiert ist der SETI-Pionier und ehemalige Direktor des SETI-Instituts in Mountain View/Kalifornien Frank Drake. Von einem Korrespondenten der New York Times wird er mit den dramatischen Worten zitiert: "Es ist wie ein Wunder."

Gegenüber den anwesenden Journalisten präzisierte Drake seinen Standpunkt:

In den letzten Jahren belief sich die gesamte weltweite Unterstützung auf ungefähr eine halbe Million Dollar, die größtenteils aus den USA und von privaten Spendern stammten. Nur aber bekommen wir 100 Million Dollar. Das nenne ich wahren Fortschritt.

Francis Drake

Von dem Projekt angetan ist auch der omnipräsente englische Physiker Stephen Hawking, der letzte Woche noch den Erfolg der "New Horizons"-Mission mit lobenden Worten bedachte. "Ich unterstütze die 'Breakthrough Initiative' und die Suche nach außerirdischem Leben mit besonderem Nachdruck", so Hawking am Montag bei der Veranstaltung in London. "In einem unendlichen Universum muss es anderes Leben geben. Es gibt keine größere Frage. Es ist an der Zeit, um hierauf eine Antwort zu finden."

Wie Dan Werthimer Telepolis bestätigt, kann die Bedeutung dieser Initiative nicht hoch genug geschätzt werden. "Dieses neue SETI-Programm stellt alles in den Schatten, was wir bisher gemacht haben."

Datenpakete werden an SETI@home-User versandt

Für das Auswerten der riesigen Datenpakete, die im Zuge der umfassenden Suche anfallen, ist das Team der University of California in Berkeley unter der Leitung von Dan Werthimer zuständig. Werthimer gilt schon seit vielen Jahren als der heimliche Chef der SETI@Home-Initiative. Geplant ist, die "Breakthrough Initiative" zum größten wissenschaftlichen Projekt zu machen, das die Daten mit der Welt teilt. Alle gesammelten Teleskop-Daten sollen der Weltöffentlichkeit zugänglich sein. Milner ist um Transparenz bemüht. "Alle Resultate sollten allen zugänglich sein", so Milner.

Um dies zu bewerkstelligen, greift das neue Programm auf die Computer der derzeit neun Millionen registrierten SETI@home-User zurück. Dabei werden täglich die Observationsdaten von den Radioteleskopen Green Bank und Parkes nach Berkeley (Kalifornien/USA) gespielt und dort vom Zentralrechner in Millionen handliche Päckchen zerlegt. Sodann werden die Datenhäppchen an die angemeldeten Computernutzer, die sich zuvor das notwendige Analyseprogramm kostenfrei heruntergeladen haben, gesandt.

Das überspielte SETI@home-Programm, das die Auswertung steuert, wird als Bildschirmschoner installiert. In Aktion tritt es nur, wenn der Computer bzw. der Nutzer gerade eine Ruhephase einlegt. Ist das Datenpaket fertig ausgewertet, gehen die Bits und Bytes an die Hauptzentrale zurück. Die Software, die dabei hilft, die riesigen Datenmengen zu verarbeiten, wird allen Interessierten als Open Source zum Download zur Verfügung gestellt. Um andere Forschergruppen zu animieren, sich dem SETI-Suchlauf mit ihren Teleskopen anzuschließen, werden auch weitere Informationen über Hard- und Software ins World-Wide-Web gestellt.

Optical SETI auch Teil der Projekts

Dan Werthimer gilt als einer der Väter der Optical SETI-Idee (OSETI), deren Protagonisten seit zwei Dekaden nach kurzen Laserblitzen oder lang pulsierenden Laserstrahlen im sichtbaren oder infraroten Lichtspektrum suchen. Kein Wunder, dass er auch den Automated Planet Finder (APF) vom Lick Observatory in der Nähe von San Jose/Kalifornien federführend betreut. Seit Ende 2013 starrt das APF vom Mount Hamilton Nacht für Nacht in den Himmel und sucht nach erdähnlichen Exoplaneten, die in benachbarten Sternsystemen zuhause sind.

Die Besonderheit dieser Anlage besteht darin, dass sie als erstes Planetenjäger-Teleskop vollkommen autonom und autark arbeitet, 24 Stunden am Tag, sieben Tage die Woche. Es ist ein vollautomatisiertes System, das erste reine Roboterteleskop überhaupt, das nach extrasolaren Planeten sucht und dank des hochempfindlichen Levy-Spektrometers zudem in der Lage ist, auch nach außerirdischen Laserblitzen und Laserstrahlen zu jagen. An Sensibilität fehlt es dem Roboter nicht: Zielten Aliens von einem der 1000 erdnahen Sterne mit einem Laser, der nur 100 Watt stark ist, auf die Erde, würden die Sensoren des APF sofort Alarm schlagen. So verwundert es nicht, dass es als drittes Teleskop für das "Breakthrough Listen"-Unternehmen vereinnahmt wurde.

Weitere Ausschreibung für aktive Botschaft

Um das neue Programm zu realisieren, arbeiten Werthimer und seine Kollegen von der Universität Berkeley bereits daran, die elektronischen Anlagen und digitalen Signalprozessoren weiter zu modifizieren. Sie sollen schneller werden und die Bandbreite noch effektiver nutzen als jemals zuvor. Dies gilt auch für die Suchstrategie. Welche dann favorisiert werde, sei noch offen. Die ersten Testläufe am Green Bank Observatorium sollen aber bereits dieses Jahr starten. Parkes Generalprobe folge dann im nächsten Jahr, so Werthimer.

Im Rahmen seiner Initiative schreibt Yuri Milner auch einen auf eine Million Dollar prämierten internationalen Wettbewerb aus. Der "Breakthrough Message"-Preis würdigt die beste digitale Active-SETI-Botschaft. Ausgezeichnet werden soll jene Nachricht, die unseren Planeten am schönsten skizziert und die Menschheit am besten repräsentiert. Wer auch immer diesen Preis gewinnt - es ist nicht vorgesehen, die Botschaft des Preisträgers später ins All zu entlassen.

Neue Suchstrategie als Chance

Der bekannte Kosmologe und SETI-Befürworter Paul Davies von der Arizona State University in Tempe lobt als neutraler Beobachter in "Nature" Milners großherzige Aktion und Weitsichtigkeit, rät aber in puncto Beobachtungsstrategie ebenfalls zur Weitsicht. Da noch nicht entschieden sei, welche Frequenzen und Sterne im Rahmen des neuen Suchprogramms ab Juli 2016 zuerst gescannt werden, solle die konventionelle SETI-Strategie überdacht werden, schlägt Davies vor.

Anstatt mit dem Teleskop jeden Stern nur kurze Zeit abzuhorchen, um sich dann den nächsten vorzunehmen, sei es effektiver, direkt große Himmelsausschnitte komplett abzudecken. Denn eine fortgeschrittene außerirdische Technologie würde wohl kaum gezielt ein konstantes Funk- oder Laserfeuer zur Erde schicken. Vielmehr würde eine solche eher dazu übergehen, Signale wie ein Leuchtturmfeuer ins All zu pulsen, allerdings breit- und weitflächig.

Ich denke, dass SETI seine Strategie überdenken sollte und seine Teleskope für mehrere Jahre direkt Richtung galaktisches Zentrum richten sollte, um die Chancen zu erhöhen, ein vorbei ziehendes Signal einzufangen.

Paul Davies

Video des gestrigen Events in London.