Dada la Tierra actual tal como la conocemos, ¿cómo podría fingir que una transmisión de radio proviene de una estrella distante?

Escenario: nación del mundo occidental, la Tierra tal como la conocemos, mayo de 2016, calendario gregoriano. Multimillonario excéntrico, gran corporación multinacional o similar; mucho dinero y la capacidad de contar con la ayuda de algunas personas realmente inteligentes.

Digamos que yo, por algún propósito nefasto o benévolo (no importa) quiero hacer que parezca que hay vida inteligente en el universo, y que tienen algo importante que enseñarnos a los terrícolas. Digamos que he determinado que la mejor manera de hacer esto es transmitir una señal de aparente origen inteligente extraterrestre hacia la Tierra en un momento en que sé que alguien estará escuchando en esa dirección.

He descubierto los detalles de qué transmitir, cómo modular la señal, qué frecuencia usar, cómo enmascarar el lanzamiento para no atraer una atención no deseada y todos los demás elementos preliminares de la lista de verificación.

Tengo la capacidad de lanzar naves espaciales (tal vez yo mismo, tal vez pagando a una empresa comercial de servicios de lanzamiento). También tengo la capacidad de diseñar y construir un satélite o una sonda para hacer la transmisión y hacer que parezca lo suficientemente legítimo para (nuevamente) no atraer atención no deseada. Tengo el dinero para varias naves espaciales de este tipo y estoy dispuesto a gastarlo si hacerlo mejora significativamente mis posibilidades de éxito. Puedo hacer que las cosas sucedan de tal manera que es muy difícil rastrear todo hasta mí.

Solo queda un pequeño problema.

Dado que tengo todo esto al corriente, frente a un nivel de escrutinio razonablemente esperado, ¿ cómo puedo hacer que la transmisión parezca originarse en una estrella distante?

Realmente no me importa qué estrella, pero si es posible me gustaría que fuera una que esté a unos 20-60 años luz de distancia. Idealmente, uno que se sepa que alberga un planeta que es potencialmente al menos no hostil a la vida tal como la conocemos, pero eso es menos importante que la transmisión que realmente parecerá originarse desde fuera de nuestro sistema solar.

¿Un multimillonario excéntrico quiere falsificar una señal alienígena de una estrella a unos 20-60 años luz de distancia? ¿Y quiere hacerlo con fines benéficos? Eso suena como un punto de la trama de la película, Contacto.

Respuestas (5)

No , no es posible falsificarlo. La simple razón de una palabra es parallax .

Digamos que intenta falsificar una señal de Vega (para tomar prestado un ejemplo de la película, Contacto ). Eso está a 26 años luz de distancia, por lo que dentro del rango que mencionaste.

Puede poner un satélite en órbita alrededor de la Tierra y hacer que su satélite transmita una señal, y pretender que la señal es de Vega. Una antena parabólica podría captar la señal cuando su satélite esté en la misma posición en el cielo que Vega. Todo lo que tiene que hacer un radioastrónomo es pedirle a un técnico en un radiotelescopio diferente a unos miles de kilómetros de distancia que apunte su plato hacia Vega. Cuando el otro plato apunte a Vega, no estará apuntando a su satélite, por lo que no recibirá el mensaje falso de su satélite.

Es una simple prueba de paralaje .

Los radioastrónomos hacen esto todo el tiempo. Cada día. Podrían recibir alguna señal transitoria. La señal no es necesariamente una señal artificial, sino algo de una fuente cercana en la Tierra, algo en órbita alrededor de la Tierra, algún avión no tripulado automatizado que vuela sobre el espacio aéreo controlado de su plato, o tal vez un extraño fenómeno natural a cientos de años luz de distancia. ¿Cómo filtran las señales basadas en la Tierra (o en órbita alrededor de la Tierra) de los eventos astronómicos? Simplemente les piden a sus amigos en un radiotelescopio diferente que hagan una revisión rápida. Esta verificación solo toma unos minutos. Si su amigo a unos miles de kilómetros de distancia recibe la misma señal, saben que la fuente no es de la Tierra. Si su amigo no recibe la señal, saben que la fuente está basada en la Tierra.

Me sorprende que el personaje principal, Eleanor Arroway, no mencionara esta prueba tan simple al final de la película cuando el Director de Seguridad Nacional, Michael Kitz, preguntó si Hadden podría haber falsificado la señal.

¿Cómo sé esto? He sido astrónomo. Publiqué artículos revisados ​​por pares en revistas científicas astronómicas. Hay una razón por la cual mi foto de perfil muestra un plato de radio.

La pregunta estuvo muy inspirada en Contact , sí (pero hice todo lo posible para asegurarme de que pudiera valerse por sí misma ). Francamente, esto es exactamente lo que esperaba que fuera la respuesta, pero siempre es interesante ver qué se le ocurre a la comunidad de Worldbuilding SE. Me ha sorprendido antes.
¿Alguna vez has mirado un holograma? Nos hace ver la luz que viene de un punto mucho más allá de su superficie. Los hologramas pueden pasar bien la prueba de paralaje.
Así no es como funciona la holografía. Los hologramas requieren una superficie especialmente preparada para que un observador pueda ver diferentes imágenes desde diferentes ángulos. (Por lo general, diferentes vistas del mismo objeto de destino). La holografía necesita un solo observador en una sola ubicación que gire una superficie holográfica para ver diferentes imágenes. Parallax es cuando 2 observadores en 2 lugares diferentes miran el mismo objeto y ven diferentes fondos.
Si tiene un satélite sobre cada telescopio, ambos recibirán una señal.
@DonaldHobson Y cuando esos satélites pasen por encima a un kilómetro por segundo, no estarán entre los platos y Vega. Tomaría desde unos pocos minutos hasta más de una hora dependiendo de la órbita del satélite. Esa es otra razón por la que no puedes falsificar una señal alienígena con un satélite, y consideré eso como una respuesta diferente, pero elegí publicar sobre paralaje en su lugar. Puede publicar eso como una respuesta separada. Recomiendo hacer los cálculos matemáticos para las órbitas de los satélites primero. Aquí hay un sitio para eso. physicsclassroom.com/class/circles/Lesson-4/…
@DonaldHobson Ni siquiera es "un km/s", se acerca a los 10 km/s. La velocidad orbital de la Tierra comienza alrededor de 7-8 km/s, dependiendo de la altitud exacta. Digamos (solo para elegir algo) que un satélite está en una órbita terrestre baja, donde tiene un período orbital de 90 minutos más o menos. Si mis cálculos son correctos, eso significa que la velocidad radial del satélite es 360°/90min = 4°/min = 4'/seg. No conozco de antemano el ancho de haz de las antenas parabólicas que se usan comúnmente para estos fines (tal vez RichS pueda completarlo), pero sospecho que está muy por debajo incluso del rango de minutos de arco en cualquier frecuencia razonablemente interesante hasta -10 dB.
Usamos la luna (y varias otras cosas) para rebotar mensajes. Cuando puedas calcular la posición de vega en 26 años, prácticamente puedes enviarle una señal, rebotará y luego volverá a nosotros. Por supuesto, también nos estamos moviendo y la señal se extenderá muy, muy finamente, pero no creo que alguien pueda determinar el clima o no, fue enviado por usted hace 52 años o no.
@JonasDralle No usamos la luna de la Tierra para rebotar mensajes. No es como la ionosfera de la Tierra donde puedes rebotar mensajes. Además, ¿ha hecho los cálculos de energía necesarios para proyectar un mensaje a la luna con suficientes janksys para hacer rebotar el mensaje y que siga siendo una señal coherente? Pongámoslo de esta manera. Una corporación preguntó una vez qué se necesitaría para proyectar su logotipo en la luna. Los astrónomos les dijeron que los cálculos de energía hacían que su idea publicitaria fuera una tontería.
@JonasDralle Por favor aclare. ¿Quieres hacer rebotar una señal en Vega y hacer que regrese a la Tierra? Si es así, ¿conoce los cálculos de energía para hacer eso? Por diversión, una vez calculé cuánta energía necesitaría un transmisor en nuestro Sistema Solar exterior para bloquear una estación de radio AM en la Tierra para que los oyentes en la Tierra recibieran la señal bloqueada en lugar de la estación AM. Es miles de millones de veces más energía de la que puede proyectar Arecibo, el plato de radio más grande del mundo. ¿Y quieres rebotar una señal en Vega que está 1.644.000 veces más lejos?
@RichS el consumo de energía es increíblemente alto. Alto inalcanzable para John Doe
@JonasDralle No solo inalcanzablemente alto para la persona promedio, sino muchas veces mayor que el consumo anual total de energía de la humanidad.
@RichS No he escrito una respuesta completa, sino un comentario a la respuesta de RichS sobre paralajes.
@RichS Creo que Jonas Dralle se refiere a las comunicaciones de radioaficionados Tierra-Luna-Tierra (EME). Eso es realmente posible, usando: modos de transmisión de banda muy angosta (JT44, CW lento, etc.), potencia bastante alta (al menos 100-1000 W desde el transmisor; una configuración de radioaficionado común es 100 W), y en ambos extremos considerable ganancia de antena (decenas de dBi) con conjuntos de antenas orientables tanto en el eje horizontal como en el vertical, para apuntarlas a la Luna. Yo no iría tan lejos como para llamarlo común . Ni siquiera puedo imaginar el tipo de equipo que se requeriría para hacer algo similar con una estrella distante .
@RichS Semi relacionado con su comentario sobre la interferencia de una estación de AM (se trata de la cantidad de energía necesaria para las comunicaciones interestelares), pero si tiene tiempo, me encantaría que un experto prestara atención a mi respuesta a ¿Qué tan lejos necesitaría una civilización alienígena ? ser para que no nos demos cuenta de ellos?
¿Qué pasa si la transmisión es muy corta y solo 1 antena mira convenientemente en la dirección correcta? Entonces, cuando otras antenas intentan corroborar la señal, ¿ya ha pasado? ¿Cuántas antenas están mirando/grabando una estrella en particular a la vez? ¿Es posible que el número sea lo suficientemente pequeño como para apuntar a cada uno de ellos con una señal corta?
@JasonK Las señales transitorias no son señales útiles. Si no puede hacer que otros observatorios vean la señal, y ni siquiera puede obtener una repetición de la señal después de unos segundos, es solo ruido lo que confunde lo que estaba observando en primer lugar. Los astrónomos consideran que la mayoría de las señales de radio transitorias son señales basadas en la Tierra.
Claro, pero dado que esto es solo una estafa, tal vez la señal transitoria sea lo suficientemente alarmante como para que el multimillonario pueda usar su máquina de relaciones públicas para obtener la reacción que desea a pesar de la opinión científica de lo contrario. Algo así como el debate sobre el cambio climático :)
Correcto, hazlo lo suficientemente convincente desde el principio, luego grita "Encubrimiento del gobierno" y mira la diversión. :)

Lo que necesita es un holograma sintético , solo en espectro de radio, no en espectro de luz visible. Pero EM es EM, es factible, al menos en teoría, y es posible crear un frente de onda que se vería exactamente como si se originara en un punto arbitrario (por ejemplo, una estrella distante).

La respuesta anterior sobre la matriz de fase es ordenada. De hecho, las matrices de fase pueden considerarse una forma de holografía. Pero son un poco demasiado simples, lamentablemente. Querrías crear un emisor holográfico del tamaño de la Tierra. Esto significa que necesitaría colocar muchos satélites y asegurarse de que durante la ventana de emisión estén lo suficientemente cerca uno del otro.

El buen punto es que, si puede cubrir la mitad del mundo con satélites y asegurarse de que no haya dos demasiado separados (piense en las distancias de longitud de onda), ya no tendrá que preocuparse por quién está mirando.


O simplemente venda equipos de TI a todos los equipos de radiotelescopios y falsifique datos directamente en su base de datos. Solo asegúrate de que solo "tus muchachos" estén mirando cuando hagas esto.

¿Qué pasa con el comentario de @richS sobre su respuesta con respecto a los hologramas?
@JDługosz Hologram crea un frente de onda como si viniera de una forma arbitraria. El punto es el caso más simple. Si la "superficie" es transparente, este "punto" se verá exactamente como una fuente de luz colocada donde tú quieras. Mire aquí desde un ángulo, el palo está detrás de la ardilla. En otro, es visible. Como si estos objetos estuvieran allí. Dos observadores, todo parece real. Limitado a una sola longitud de onda, pero para el propósito de una señal, eso es suficiente.
@Mołot Varios problemas. Una superficie holográfica no emite ondas de radio; un holograma solo existe por luz reflejada. Su "superficie" tendría que tener miles de kilómetros de ancho para engañar a los cientos de antenas de radio en la Tierra que son lo suficientemente sensibles como para recibir señales de radio alienígenas. Tal superficie sería visible a simple vista.

Para hacer realmente un trabajo, probablemente tendría que tener un [mínimo de un] par de naves vinculadas con precisión, ya sea en una órbita realmente alta o en una trayectoria de salida. Emitirían señales coordinadas a cada lado de la tierra para simular un paralaje de un padre fuente alejado. Probablemente querrá elegir un candidato que razonablemente pueda esperar alguna lente gravitacional de un objeto en el camino entre aquí y allá, para cubrir cualquier inconsistencia.

No funcionará incluso con docenas de satélites. O cientos de miles de satélites. ¿Por qué no? Hay cientos de platos de radio en la Tierra capaces de recibir señales a años luz de distancia. ¿Cómo mantendrá todos esos satélites sobre todos esos platos todo el tiempo? Los satélites volarán por encima a un km/s y se moverán dentro y fuera de su campo de visión cada pocos minutos. Cualquier técnico de antena parabólica descubrirá en cuestión de minutos cuál es su plan. Pronto rastrearán cada órbita de cada satélite y luego comenzarán a ignorar sus señales.
Trayectoria de salida significa: en un curso fuera del sistema solar. Un mensaje no tiene que ser continuo, pero siempre tiene que parecer que viene de la misma parte del cielo, obviamente. No sé si se puede hacer una órbita en la que el objeto en cuestión parezca estar en la misma parte del fondo estelar la mayor parte del tiempo. Probablemente sea más sencillo simplemente hacer que el sistema de mudanza de la nave se realice.

Tal vez una matriz en fase pueda engañar a la antena para que piense que el haz proviene de una dirección específica, diferente de la fuente real. Eso puede falsificar el efecto de la tierra en movimiento y la posición real de la fuente.

Es posible que necesite diferentes señales de "truco" para cada receptor. Si la señal requiere equipo especial o solo los observatorios de élite pueden hacer el trabajo, eso puede ayudar con los planes.

Deberá estar atento a los planes para las variaciones en las observaciones, como decidir observar desde una posición diferente o con un equipo diferente. Y, el transmisor deberá hacer frente a estos cambios sobre la marcha, cuando ya está muy avanzado.

Por lo tanto, necesitará algunos expertos que lo ayuden, así como equipos capaces de contingencias.

Es posible que la señal vaya y venga con poca confiabilidad. Entonces no es demasiado sospechoso cuando tienes que cortarlo después de que el observatorio hace una mejora, antes de que puedas compensarlo. La compensación podría incluso requerir que el hombre interno haga algo en el extremo receptor, además de informar sobre los detalles del puesto de escucha.

Para resumir, no puedes engañar a todos los posibles observadores todo el tiempo. Pero solo necesita engañar a las observaciones reales que se hacen. Puede evitar observaciones que no se pudieron manejar y adaptarlas sobre la marcha.

¿Te importaría explicar el voto negativo? Los votos negativos indican "una publicación notoriamente descuidada, sin esfuerzo, o una respuesta que es clara y quizás peligrosamente incorrecta". y no veo cómo eso describe esta respuesta. Por lo tanto, incluya un comentario. O comentar primero y ver si se mejora la publicación. Votar a la baja aquí no es para indicar "no es lo que haría". ... hmm, parece que cada respuesta tiene un voto negativo, lo cual es sospechoso.
Supongo que por "matrices en fase" te refieres a un grupo de satélites, todos programados para entregar el mismo mensaje, de modo que un solo receptor reciba todo el mensaje sincronizado. Eso es muy desafiante técnicamente. ¡Muy engañoso! Que yo sepa, ningún grupo de transmisores hace eso hoy. Eso es lo contrario de usar varios receptores como un interferómetro de radio, por lo que todo el grupo de receptores actúa como una sola antena. El truco de la radiointerferometría es alinear las señales cuando los receptores están en diferentes planos focales. Los planos focales pueden estar desviados varios cientos de metros o incluso kilómetros.
Entonces, si los planos focales están desviados por varios kilómetros, la señal no se recibe sincronizada. Cada diferencia de 30 cm es un nanosegundo luz. Un fotón viaja unos 30 cm en una mil millonésima de segundo. Los platos de radio buscan señales de 0,5 cm a 11 m porque ahí es donde la atmósfera de la Tierra es transparente a las ondas de radio. en.wikipedia.org/wiki/Electromagnetic_radiation#/media/… Si sus platos de radio están separados por 3 km, recibirán señales desfasadas en un orden de 10,000. (3 km / 30 cm)
Dado que las señales llegan desfasadas a grupos de antenas de radio, las personas realizan todo tipo de trucos informáticos para analizar las señales y ponerlas en fase dentro de sus programas informáticos. Los platos giran para compensar la rotación de la Tierra y, por lo tanto, los planos focales también giran. Eso requiere mucho poder de cómputo para analizar esas señales en tiempo real. Ahora lo que quieres hacer es lo opuesto a la interferometría de radio. En lugar de tener varias antenas parabólicas que reciben señales sincronizadas, desea que varios satélites actúen como transmisores y mantengan sus señales sincronizadas.
Durante mi última visita a un plato de radio en Goldstone, California, pregunté si alguien estaba investigando cómo sincronizar varios transmisores de radio. Goldstone querría resolver ese problema porque transmiten señales a sondas espaciales en el Sistema Solar exterior. Si quieren usar varios platos para hacer eso, quieren que la sonda obtenga una señal coherente, no un montón de basura causada por la superposición de señales fuera de fase. La respuesta fue que algunos físicos y matemáticos del JPL y CalTech están trabajando en ello.
Explicar por qué la idea de la matriz en fase es incorrecta requiere más conocimiento que explicar por qué otras respuestas aquí son incorrectas. Su respuesta es mucho más sofisticada y toca un problema complejo que las otras respuestas no. Su idea es similar a otra idea de usar "naves en órbita vinculadas con precisión" para "transmitir señales coordinadas". Quería dar un comentario más sofisticado a esa respuesta como lo hice con la tuya. Buen intento, pero su matriz en fase en órbita no funcionará. Si logras que funcione, ¡puedes hacer felices a algunos científicos!

Sí, fácilmente. Un par de hombres entran al observatorio con ropas tipo ingeniero, cargando una caja de herramientas. Toquetean y miden algunas cosas, luego conectan una pequeña caja de electrónica a la entrada directa, el sistema contiene un microprocesador y está programado para agregar su propia señal a la entrante.

Eso no funcionará en muchos sitios. Incluso cuando visité otros observatorios, necesitaba una credencial de visitante. Hay cientos de observatorios de radio, antenas de radio militares y sitios de comunicación por radio para hablar con naves espaciales. Tendría que hacer que sus muchachos los engañen a todos porque solo se necesita 1 sitio para mostrar que su señal es un engaño. Como dijo una vez Lincoln, puedes engañar a algunas personas una parte del tiempo, pero no puedes engañar a todas las personas todo el tiempo.
Y, por supuesto, lo siguiente que sabes es que alguien siente curiosidad porque la señal está ligeramente desfasada con respecto a la frecuencia y la distancia lineal esperada en un camino hacia la estrella, porque cualquier sistema que hayas diseñado no es totalmente perfecto cuando ejecutar en sincronización con docenas o cientos de otros similares. Y antes de que piense que me lo estoy inventando, aunque no sé si esto se hace regularmente con señales aleatorias, recuerde que la interfernometría es algo real. Una señal de un aparente origen inteligente extraterrestre probablemente estaría sujeta a un escrutinio considerable.