Entzauberte Alien-Formel

Vor 55 Jahren entstand eine der populärsten Formeln, die heute Kultstatus hat, wissenschaftlich aber kaum verwertbar ist - Teil I

Die Logik besagt, dass auch außerirdische Geschöpfe samt und sonders Kinder ihrer Sonne sind und den Sternenstaub in sich tragen, der in unzähligen Supernovae-Explosionen in den Kosmos freigesetzt wurde. Diese sind ebenso wie wir Kinder des Wasserstoffs, der sich 380.000 Jahre nach dem Urknall bildete. Intelligentes Leben könnte daher im All weitverbreitet sein. Von dieser Prämisse ging auch Frank Drake aus, als er im April 1960 den ersten SETI-Suchlauf startete und eineinhalb Jahre später die erste SETI-Konferenz initiierte und dabei die Green-Bank-Gleichung vorstellte, die aber fast nur noch in der Popkultur wahrgenommen wird.

Es überrascht mich immer wieder, dass diese Gleichung als eine der großen Ikonen der Wissenschaft betrachtet wird, da sie mir weder großartige intellektuelle Anstrengungen noch Einblicke abverlangt hatte.

(Frank Drake, 1992)

Exoplanetarer Paradigmenwechsel

Bis auf den heutigen Tag (Stand: 1. Dezember 2016) haben die Planetenjäger mit unterschiedlichen Observationstechniken sowie Boden- und Weltraumobservatorien 3544 Exoplaneten detektiert und katalogisiert, die sich auf 2659 Sternsysteme verteilen. Vorerst geben extrem heiße, teils aber auch abgekühlte Gasriesen in der Größenklasse von Neptun (17-fache Erdmasse) bis hin zu dem weitaus größeren Jupiter den Ton an. Sie rasen in geringer Distanz um ihre Heimatsterne oder umrunden diese in großer Entfernung auf exzentrischen Umlaufbahnen.

Langsam jedoch holen vor allem die Supererden auf, zu denen Welten von ein- bis zehnfacher Erdmasse zählen. Nur vereinzelt geraten erdgroße Felsenplaneten in Sichtweite. Und wenige davon geben sich in habitablen Zonen die Ehre, in den Grüngürteln ihrer Sternsysteme, in denen Exoplaneten dieser Klasse flüssiges Wasser zu konservieren vermögen. Nur eine echte zweite Erde verirrte sich nicht in die Fangnetze der Planetenfischer. Keine Zwillingswelt, die einen sonnenähnlichen Stern in einer bewohnbaren Zone umkreist, drängte sich auf. Keine echte Erde 2.0 in Sicht- und Fangweite. Trotz der gegenwärtig besten Teleskope und Suchtechniken entziehen sie sich dem Blickfeld der Astronomen.

Doch alles ist nur noch eine Frage der Zeit, bis die Planetenforscher nicht nur erdgleiche Exoplaneten finden, sondern mithilfe der Spektralanalyse auch deren Atmosphären nach Biomarkern abtasten. Längst sind sich die meisten Astronomen darin einig, dass die bislang aufgespürten fernen Welten nur die spitzeste Spitze eines exoplanetaren Eisberges bilden, dessen Breite und Tiefe noch völlig unabsehbar ist. "Ich erwarte in fast allen Sternsystemen massearme Planeten, ja sogar erdähnliche Welten, in manchen sogar mehrere", bestätigt kein Geringerer als der Entdecker des ersten Exoplaneten Michel Mayor aus Genf.

Sein Optimismus nährt sich vor allem aus Computersimulationen und mathematisch-statistischen Hochrechnungen, mit denen auch der australische Physiker Charles Lineweaver aus Canberra die potenzielle Anzahl erdähnlicher Planeten in bewohnbaren Zonen extrapolierte. Mit Blick auf die mindestens 200 Milliarden Sterne in der Milchstraße kam er 2015 auf einen fantastischen Wert. "Unserer Studie zufolge besitzt fast jeder einzelne Stern in der Galaxis einen oder zwei Planeten in einer habitablen Zone."

Astrobiologische Pioniere und Theoretiker

Als der 31-jährige Radioastronom Frank Drake im September 1961 über die potenzielle Anzahl der Sterne in der Milchstraße mit Planetensystemen sinnierte, war die mutige Annahme seines australischen Kollegen Lineweaver noch fernste Zukunftsmusik und selbst in den kühnsten Träumen kaum vorstellbar. Schließlich gab es seinerzeit schlichtweg noch keine aussagekräftigen Daten und konkreten Zahlen, mit denen Forscher hätten operieren können. Nur wenige Zeitgenossen hatten sich zuvor mit extraterrestrischem Leben wissenschaftlich ernsthaft auseinandergesetzt.

Immerhin gesellten sich zu ihnen honorige Astronomen vom Schlage eines Fred Hoyle, dem Fast-Nobelpreisgewinner, der die Fachwelt 1957 mit dem Science-Fiction-Roman "Black Cloud" überraschte, in dem er den Erstkontakt der Menschheit mit einer außerirdischen Intelligenz beschrieb.

Auch der frühere Direktor des Harvard-Observatoriums, Harlow Shapley, nahm in seinem 1958 erschienenen Buch "Of Stars and Men" Bezug auf die Häufigkeit intelligenter Lebensformen im Universum, ohne dabei eine mögliche interstellare Kommunikation mit anderen Technologien näher zu thematisieren. Obgleich Shapley die Anzahl der Planetensysteme in der Galaxis auf nur 106 bis 109 veranschlagte, vermutete er auf keiner fernen Welt intelligente Lebensformen.

Am 19. September 1959 ereignete sich die größte exobiologische Zäsur, dank der beiden US-Physiker Philip Morrison und Guiseppe Cocconi. Sie schlugen in dem renommierten Wissenschaftsmagazin Nature1 vor, mit Radioteleskopen im langwelligen Bereich der Wasserstofflinie (1,42 Gigahertz) nach außerirdischen Funksignalen zu suchen. Ein mutiger Schritt und ein Novum in den 1960er-Jahren. Ihre Argumentation war nicht minder verwegen: Außerirdische sollten die Bedeutung der 21-Zentimeter-Linie kennen, auf der das universelle neutrale Wasserstoffatom emittiert. Schließlich ist Wasserstoff das häufigste Element im Universum. Und bewusste magische Frequenz ermöglicht ein fast störungsfreies Lauschen ins All. Verfügten außerirdische Radioastronomen über ähnliche Antennen und Empfänger wie wir, wäre trotz der kolossalen Entfernungen im Universum ein Austausch interstellarer Botschaften theoretisch möglich, so das Forscher-Duo.

Ähnlich viel Courage legte auch der US-Radioastronom und Ingenieur Ronald N. Bracewell von der Stanford University in Kalifornien an den Tag, als er Ende Mai 1960 in einem Nature-Fachartikel die hypothetische Frage aufwarf, welchen direkten Weg der Kontaktaufnahme eine außerirdische hochstehende Zivilisation bevorzugen würde, um einer fremden Kultur eine vielsagende Botschaft zuzustellen. Von der Existenz zahlreicher hochstehender Exokulturen im Universum überzeugt, glaubte Bracewell, dass außerirdische Intelligenzen wohl kaum mit 1000 Transmittern gleichzeitig mehrere Jahre lang unentwegt Botschaften in verschiedene Sternsysteme senden würden.

Stattdessen würden diese eher den Raum systematisch mit kleinen Raumschiffen überfluten und diese sogleich in der Nähe oder innerhalb der Ökosphäre von Sternsystemen aussetzen. Gezielt könnten diese ihre Sonden zu lebensfreundlichen Sonnensystemen senden, von denen bekannt ist, dass auf ihnen bereits die ersten organischen Moleküle zu komplexeren Bausteinen zusammengefunden haben. Aus diesem Grund solle man laut Bracewell auch in unserem Sonnensystem nach Anzeichen von Sonden suchen, die höher entwickelte Nachbarn entsandt haben.

Drakes Ozma-Märchen

Sechs Wochen zuvor hatte Frank Drake bereits Nägel mit Köpfen gemacht und sein eigenes, ganz spezielles Suchprogramm initiiert. In Green Bank, inmitten der Berge von West Virginia (USA), wo ein 10 Quadratkilometer großer Talkessel und 1500 Meter hohe Bergreihen eine radioarme Zone garantierten, startete er am 8. April 1960 den ersten wissenschaftlich-systematischen Lauschangriff, um Funksignale einer extraterrestrischen Zivilisation aufzufangen. In Erinnerung an L. Frank Baums Kindergeschichte Ozma von Oz versah er sein Projekt mit dem Namen der sagenhaften Prinzessin Ozma.

Mit seiner 26-Meter-Schüssel horchte er parallel zu den regulären Observationen die erdnahen Sterne Tau Ceti und Epsilon Eridani ab. Beide Sonnen, zirka 10 Lichtjahre von der Erde entfernt, sind trotz ihrer geringen Leuchtkraft am Firmament mit bloßem Auge zu sehen. Das 2000-Dollar-Projekt endete nach 150 Stunden reiner Observationszeit im Juli 1960 ohne Resultat, trug jedoch ungemein zur Popularisierung des SETI-Gedankens bei.

Motiviert von seiner Ozma-Erfahrung machte Drake eineinhalb Jahre später den nächsten Schritt. Im November 1961 stellte eine interdisziplinäre Konferenz am NRAO in Green Bank auf die Beine, die sich ausschließlich mit der Wahrscheinlichkeit von außerirdischer Intelligenz befassen sollte.

Die Idee

Angestiftet zu der ersten Konferenz mit extraterrestrischer Zielrichtung hatte ihn J. Peter Pearman, ein Verwaltungsoffizier des Weltraumforschungsvorstands der National Academy of Sciences (NAS).

Er habe das Projekt Ozma mit großem Interesse verfolgt und versuche seither, Regierungsvertreter für ein Projekt zu gewinnen, das sich voll und ganz auf die Suche nach außerirdischem Leben konzentrieren solle, erklärte der eloquente Engländer. Er halte es für notwendig, so schnell wie möglich eine Konferenz einzuberufen, um zu klären, wie groß das Forschungspotential sei. "Nun würde ich gerne wissen, ob ich mit Ihrer Hilfe rechnen kann", fragte Pearman den sichtlich verblüfften jungen Radioastronomen. Drake bejahte ohne Zögern, und schon wenige Tage später begannen beide mit der Fixierung des Konferenzzeitraumes und der Erstellung der Gästeliste. "Gemeinsam überlegten wir uns eine Liste mit allen Wissenschaftlern, die wir kannten und von denen wir wussten, dass sie zumindest über die Suche nach außerirdischem Leben nachdachten", erinnert sich Drake.

Die Auserwählten, die das erste Mal in der Wissenschaftsgeschichte auf interdisziplinärer Ebene über die Wahrscheinlichkeit von intelligenten außerirdischen Lebensformen philosophieren und diskutieren sollten, bildeten nach Ansicht des SETI-Pioniers Sebastian von Hoerner eine "recht beachtliche Gruppe".

Neben Drake, dem Biologen Pearman und Otto Struwe gehörten ihr sieben weitere Forscher an: Dana W. Atchley (Radioamateur und Elektronik-Unternehmer, der für Ozma einen neuartigen Verstärker gestiftet hatte), Bernard Oliver (Erfinder und Vizepräsident für Forschung bei Hewlett-Packard aus Silicon Valley), Carl Sagan (damals noch ein unbekannter Astronom von der University of California), Melvin Calvin (Chemiker, der den Prozess der Photosynthese enträtselte), John C. Lilly (Neurowissenschaftler, der versuchte mit Delphinen zu kommunizieren), Su Shu Huang (chinesischer Astronom, der bei der NASA arbeitete und sich mit Sternarten beschäftigte, die bewohnbare Planeten beherbergen könnten). Zu guter Letzt nahm an der Veranstaltung auch der neben Drake wichtigste SETI-Pionier teil: Philip Morrison.

Die Agenda-Liste

Bevor jedoch die Planung überhaupt weitergehen konnte, musste Frank Drake bei seinem Vorgesetzten Otto Struwe vorsprechen und dessen Zustimmung für die geplante Konferenz einholen. Dass der NRAO-Direktor seinem Vorschlag ohne Vorbehalte zustimmen würde, war indes so sicher nicht, hatte sich doch Struwe gerade einmal sechs Jahre zuvor explizit gegen die Bildung der neuen astronomischen Disziplin "Astrobiologie" ausgesprochen. Die Zeit sei einfach noch nicht reif, einen solchen Teilbereich innerhalb der Astronomie zu etablieren, erklärte Struwe lapidar.

Doch Struwe stimmte dem Vorschlag Drakes mit überraschendem Enthusiasmus zu. Er war sofort Feuer und Flamme für das Vorhaben und übernahm auch den Vorsitz der Konferenz. Somit war Drake wieder am Zug. Postwendend richtete er sein Hauptaugenmerk auf die wissenschaftlichen Inhalte und Themen, die während der Sitzung aufkommen konnten. Um eine lebhafte und substanzielle Diskussion zu fördern, erstellte er eine gut strukturierte Tagesordnung mit einer detaillierten Reihenfolge der zu besprechenden Inhalte.

Da die von ihm aufgeführten Tagesordnungspunkte allesamt von gleicher Wichtigkeit schienen und fernerhin in keinem direkten Verhältnis zueinanderstanden, zog Drake die einzelnen Faktoren einfach zu einer aus simplen Multiplikationen bestehenden Formel zusammen. Diese sollte dabei helfen, die Anzahl hoch entwickelter und kommunikationsbereiter Zivilisationen im All zu berechnen. "Ich betrachtete meine Liste und dachte darüber nach, wie ich irgendeine Reihenfolge in die Themen bringen könnte. (…) Plötzlich hatte ich die Lösung: Die Tagesordnungspunkte waren zwar alle von gleichgroßer Bedeutung, aber auch völlig unabhängig voneinander. Zusammen ergaben Sie eine Art Formel zur Bestimmung der Anzahl fortgeschrittener, kommunikativer im Weltraum existierender Zivilisationen", so Drake.

Das vergessene Protokoll

Als Drake jeden Tagesordnungspunkt mit einem mathematischen Symbol versehen und somit die gesamte Agenda für die Konferenz in einer einzigen Zeile zusammengefasst hatte, fanden sich die geladenen Gäste am 1. November 1961, einem Mittwochmorgen, in einem kleinen Konferenzzimmer in Green Bank zu dem dreitägigen Kolloquium ein.

Dass sie in dem kleinen Konferenzzimmer Geschichte schreiben sollten, war zu diesem Zeitpunkt keinem bewusst, auch Frank Drake nicht, der eigentlich hierfür hätte sensibilisiert sein müssen, schlug er doch selbst mit seinem Ozma-Abenteuer eine neue Seite im Buch der SETI-Geschichte auf.

Tatsächlich fertigte über die erste SETI-Konferenz der Menschheit kein anwesender Augen- und Ohrenzeuge ein Sitzungsprotokoll an. Niemand schoss ein Erinnerungsfoto.

Dieses Versäumnis überrascht umso mehr, wenn man sich vor Augen hält, dass Drake bei seinem Ozma-Projekt fast schon auf pedantische Weise großen Wert auf eine akkurate Dokumentation gelegt hatte. Um den geschichtsträchtigen Moment festzuhalten, platzierte Drake im April 1960 in dem Arbeitsraum sogar ein Aufzeichnungsgerät mit einer einfachen Schreibfeder, die jeden eingehenden kosmischen Ton auf einem laufenden Papierstreifen verewigen sollte. Für die Erfassung der akustischen Signale schaltete er sogar ein Tonbandgerät ein.

Doch auf dem Green-Bank-Meeting nahm kein Tonbandgerät den Disput auf. Weder Drake noch ein anderer Konferenzgast verfasste nach der Tagung einen Fachbeitrag, ein Paper, in dem die neue Formel vorgestellt und näher analysiert wurde. Keiner verlor über die ungewöhnliche Agenda auch nur ein Sterbenswort gegenüber der Öffentlichkeit, geschweige denn gegenüber den Medien. Tatsächlich berichtete die New York Times über das geheime Treffen in West Virginia erst am 4. Februar 1962. In seinem Artikel mit der Überschrift "Contact with Worlds in Space Explored by Leading Scientists " berichtete der bekannte Wissenschaftsjournalist Walter Seager Sullivan als einer der ersten seiner Zunft über die nebulöse Zusammenkunft zahlreicher bekannter Wissenschaftler in West Virginia.

Von der Konferenz vor Ort nahm auch die amerikanische Presse nicht Notiz, als sie über einen Teilnehmer förmlich herfiel. Dies aus gutem Grund, wurde doch in der Nacht nach dem ersten Konferenztag der US-Chemiker Melvin Calvin mit dem Nobelpreis für Chemie geadelt. Für einige Stunden floss der Champagner in Strömen, und eine Zeit lang musste Calvin den Reportern Rede und Antwort stehen, ohne dass diese auch nur im Entferntesten ahnten, was sich hinter verschlossenen Türen in dem Sitzungsraum en detail abspielte. Als die Journalisten genügend Bilder geschossen und O-Töne gesammelt hatten, kehrten die Wissenschaftler der Realität den Rücken und tauchten wieder in den geheimnisvollen Kosmos der Extraterrestren ein.