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Share #17 – Sternenstaub-Detektive: Auf der Suche nach Außerirdischer Intelligenz
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#17 – Sternenstaub-Detektive: Auf der Suche nach Außerirdischer Intelligenz
Zum Quellenverzeichnis
Einleitung: Die Faszination der Suche
Die Frage, ob wir allein im Universum sind, fasziniert die Menschheit seit jeher. Mit der fortschreitenden Technologie rückt die Suche nach außerirdischer Intelligenz (SETI) auch für ambitionierte Amateure in greifbare Nähe. Dieser Report beleuchtet, wie du mit deinem vorhandenen Equipment und einigen Erweiterungen selbst auf Entdeckungsreise gehen kannst, welche Herausforderungen dich erwarten und wie du die Wissenschaft aktiv unterstützen kannst.
Dein Setup: Was ist möglich mit einer 1,2 Meter Satschüssel und umgebauten UHF/VHF Yagi Antennen sowie dem HackRF?
Dein bestehendes Setup mit einer 1,2 Meter Satschüssel, umgebauten UHF/VHF Yagi Antennen und dem HackRF ist ein hervorragender Startpunkt für Amateur-SETI-Projekte. Die 1,2 Meter Satschüssel ist ideal für den Empfang im Mikrowellenbereich, insbesondere für die 21-cm-Wasserstofflinie (1420 MHz), die oft als „magische Frequenz“ für interstellare Kommunikation angesehen wird, da Wasserstoff das häufigste Element im Universum ist und diese Frequenz universell bekannt sein könnte [1].
Die umgebauten UHF/VHF Yagi-Antennen sind nützlich für niedrigere Frequenzbereiche, könnten aber für die SETI-Suche nach absichtlichen Signalen weniger relevant sein, da hier Störungen durch terrestrische Quellen stärker sind. Der HackRF ist ein vielseitiger Software Defined Radio (SDR), der einen weiten Frequenzbereich abdeckt und die flexible Verarbeitung von Radiosignalen ermöglicht. Das ist essenziell für die Analyse potenzieller ETI-Signale.
Was sollte noch integriert werden und welche Software ist sinnvoll?
Um dein Setup zu optimieren, empfehle ich folgende Integrationen:
Für die Software-Seite gibt es ausgezeichnete freie Optionen:
Rohdaten, Datenmengen und Zeitfenster
Du wirst hauptsächlich Rohdaten in Form von digitalisierten Radiosignalen sammeln. Diese sind im Wesentlichen Zeitreihen von Amplitude und Phase der empfangenen Wellen in einem bestimmten Frequenzbereich. Die Datenrate kann enorm sein. Wenn du beispielsweise ein Band von 10 MHz bei einer Samplerate von 20 MS/s (Mega Samples pro Sekunde) aufnimmst, erzeugst du sehr schnell Gigabytes an Daten. Ein paar Minuten Aufnahme können bereits mehrere GB beanspruchen. Für kontinuierliche Überwachung über längere Zeiträume (Stunden oder Tage) müsstest du mit Terabytes an Rohdaten rechnen. Die Datenspeicherung und -verarbeitung ist hier eine der größten Herausforderungen für Amateure.
Wie können die Daten ausgewertet werden?
Die Auswertung der Rohdaten erfordert spezialisierte Techniken, um Muster im Rauschen zu finden:
Gibt es schon trainierte KI-Modelle, die nach Mustern im Rauschen suchen?
Ja, der Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI) und maschinellem Lernen ist im Bereich SETI sehr aktiv. Es gibt bereits trainierte KI-Modelle, die darauf spezialisiert sind, subtile Muster in den riesigen Mengen an Radiodaten zu erkennen, die das menschliche Auge oder herkömmliche Algorithmen übersehen könnten [3]. Diese Modelle können lernen, zwischen natürlichem Rauschen, terrestrischen Interferenzen und potenziellen künstlichen Signalen zu unterscheiden. Projekte wie Breakthrough Listen nutzen KI intensiv, um ihre Daten zu analysieren und falsch positive Ergebnisse zu minimieren.
Wie ist der Stand bei den Observatorien?
Die großen Observatorien sind an der Spitze der SETI-Forschung. Das Breakthrough Listen-Projekt, finanziert von Yuri Milner, ist die umfangreichste SETI-Initiative der Geschichte [4]. Es nutzt Radioteleskope wie das Green Bank Telescope (USA) und das Parkes Telescope (Australien), um Milliarden von Radiokanälen gleichzeitig zu überwachen. Auch das SETI Institute in den USA ist weiterhin aktiv und betreibt das Allen Telescope Array (ATA), das speziell für SETI-Zwecke entwickelt wurde. Der Ansatz geht zunehmend von der Suche nach Einzelereignissen hin zur systematischen Überwachung großer Himmelsbereiche über längere Zeiträume und der Nutzung fortschrittlicher Rechenmethoden, einschließlich KI.
Die Entdeckung des ersten Signals, das auf intelligentes Leben vermuten lässt
Die Geschichte der SETI-Forschung ist voller Hoffnung und auch einiger Fehlalarme. Das berühmteste Beispiel für ein potenzielles ETI-Signal ist das „Wow!“-Signal, das am 15. August 1977 vom Big Ear Radioteleskop der Ohio State University empfangen wurde [5]. Es war ein extrem starkes, schmalbandiges Signal im 21-cm-Band (Wasserstofflinie) und dauerte 72 Sekunden – genau die Zeit, in der das Teleskop in seiner festen Ausrichtung über die Quelle fegte. Die Stärke des Signals war so außergewöhnlich, dass der Astronom Jerry Ehman die Worte „Wow!“ auf den Computerausdruck schrieb. Trotz intensiver Suche wurde das Signal nie wieder empfangen. Es bleibt bis heute unerklärt und ist ein starker Kandidat für ein nicht-terrestrisches, künstliches Signal.
Die Entdeckung eines solchen Signals würde zweifellos die Wissenschaft in Staunen versetzen und unsere Sicht auf das Universum grundlegend verändern. Es wäre ein Paradigmenwechsel, der weitreichende philosophische, theologische und gesellschaftliche Implikationen hätte.
Wie ambitioniert ist dies und wie nah oder entfernt ist die heutige Technik für Amateure gegenüber der Technik aus dem Film Contact?
Die Suche nach ETI ist extrem ambitioniert und erfordert immense Geduld. Der Weltraum ist riesig, und die Wahrscheinlichkeit, ein Signal zufällig aufzufangen, ist verschwindend gering. Es ist wie das Suchen einer Nadel im Heuhaufen – nur dass der Heuhaufen so groß ist wie die Milchstraße.
Im Vergleich zur Technik aus dem Film „Contact“: Im Film verwendet Ellie Arroway das Arecibo-Teleskop, ein riesiges Einzelteleskop mit einem Durchmesser von 305 Metern (vor seinem Einsturz) [6]. Dein 1,2-Meter-Teleskop ist im Vergleich winzig. Der Hauptunterschied liegt im „Sammelbereich“ der Antenne, der direkt die Empfindlichkeit bestimmt. Arecibo konnte extrem schwache Signale aus riesigen Entfernungen empfangen. Allerdings sind die im Film dargestellten Signalverarbeitungs- und Analysefähigkeiten, insbesondere die Nutzung von Rechenclustern und die Visualisierung, der heutigen Amateurtechnik durchaus näher, wenn man über leistungsstarke PCs und die richtige Software verfügt. Der „HackRF“ und ähnliche SDRs sind hier die Brücke, die es Amateuren ermöglicht, auf einer professionellen Ebene Signale zu verarbeiten, auch wenn die Antennengröße natürlich limitiert bleibt.
Gibt es noch andere Wege, die Wissenschaft als Amateur bei der Suche nach intelligentem Leben im All zu unterstützen?
Absolut! Neben der aktiven eigenen Suche gibt es mehrere Wege, wie Amateure die SETI-Forschung unterstützen können:
Gab es da nicht Rohdaten, die auch für Amateure zugänglich sind?
Ja, in der Vergangenheit gab es Projekte, die Rohdaten oder zumindest ausgewählte Datensätze für die Öffentlichkeit zugänglich machten. Das bekannteste war SETI@home, bei dem Computer von Freiwilligen ungenutzte Rechenzeit nutzten, um Daten vom Arecibo-Teleskop zu analysieren. Obwohl SETI@home seine Datenverarbeitung 2020 eingestellt hat, werden die archivierten Daten immer noch von Forschern genutzt [7]. Große Projekte wie Breakthrough Listen sind auch daran interessiert, ihre Daten langfristig öffentlich zugänglich zu machen, da die schiere Menge an Daten die Analyse durch ein einziges Team überfordert. Es lohnt sich, die Websites der SETI-Institute und großer Observatorien regelmäßig zu überprüfen.
Empfehlungen für Amateure mit Basteltrieb
Wenn du einen starken Basteltrieb hast und ähnlich dem SETI-Projekt auf Entdeckungsreise gehen möchtest, hier sind weitere Empfehlungen:
Quellenverzeichnis
Shuch, H. P. (2018). SETI Frequencies. In: Shuch, H.P. (eds) Encyclopedia of Astrobiology. Springer, Berlin, Heidelberg. Verfügbar unter: https://doi.org/10.1007/978-3-662-55305-0_1654-1 [Zuletzt aufgerufen: 2025-06-26]
Society of Amateur Radio Astronomers (SARA). (n.d.). Radio Astronomy Basics and Equipment. Verfügbar unter: https://www.radio-astronomy.org/equipment/ [Zuletzt aufgerufen: 2025-06-26]
Sheikh, S., & Lacki, B. (2020). Deep Learning for SETI: Signal Classification with Convolutional Neural Networks. The Astronomical Journal, 160(3), 106. Verfügbar unter: https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/aba0e6 [Zuletzt aufgerufen: 2025-06-26]
Breakthrough Initiatives. (n.d.). Breakthrough Listen. Verfügbar unter: https://breakthroughinitiatives.org/initiative/2 [Zuletzt aufgerufen: 2025-06-26]
Ohio State University Radio Observatory. (n.d.). The „Wow!“ Signal. Verfügbar unter: https://www.physics.ohio-state.edu/seti/wow/wow.html [Zuletzt aufgerufen: 2025-06-26]
Cornell University. (n.d.). Arecibo Observatory. Verfügbar unter: https://www.cornell.edu/news/topics/arecibo-observatory/ [Zuletzt aufgerufen: 2025-06-26]
SETI@home. (n.d.). About SETI@home. Verfügbar unter: http://setiathome.berkeley.edu/about.php [Zuletzt aufgerufen: 2025-06-26]
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Source: https://g.co/gemini/share/53f4b4e16e57
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By DIY RadioastronomieZum Quellenverzeichnis
Einleitung: Die Faszination der Suche
Die Frage, ob wir allein im Universum sind, fasziniert die Menschheit seit jeher. Mit der fortschreitenden Technologie rückt die Suche nach außerirdischer Intelligenz (SETI) auch für ambitionierte Amateure in greifbare Nähe. Dieser Report beleuchtet, wie du mit deinem vorhandenen Equipment und einigen Erweiterungen selbst auf Entdeckungsreise gehen kannst, welche Herausforderungen dich erwarten und wie du die Wissenschaft aktiv unterstützen kannst.
Dein Setup: Was ist möglich mit einer 1,2 Meter Satschüssel und umgebauten UHF/VHF Yagi Antennen sowie dem HackRF?
Dein bestehendes Setup mit einer 1,2 Meter Satschüssel, umgebauten UHF/VHF Yagi Antennen und dem HackRF ist ein hervorragender Startpunkt für Amateur-SETI-Projekte. Die 1,2 Meter Satschüssel ist ideal für den Empfang im Mikrowellenbereich, insbesondere für die 21-cm-Wasserstofflinie (1420 MHz), die oft als „magische Frequenz“ für interstellare Kommunikation angesehen wird, da Wasserstoff das häufigste Element im Universum ist und diese Frequenz universell bekannt sein könnte [1].
Die umgebauten UHF/VHF Yagi-Antennen sind nützlich für niedrigere Frequenzbereiche, könnten aber für die SETI-Suche nach absichtlichen Signalen weniger relevant sein, da hier Störungen durch terrestrische Quellen stärker sind. Der HackRF ist ein vielseitiger Software Defined Radio (SDR), der einen weiten Frequenzbereich abdeckt und die flexible Verarbeitung von Radiosignalen ermöglicht. Das ist essenziell für die Analyse potenzieller ETI-Signale.
Was sollte noch integriert werden und welche Software ist sinnvoll?
Um dein Setup zu optimieren, empfehle ich folgende Integrationen:
Für die Software-Seite gibt es ausgezeichnete freie Optionen:
Rohdaten, Datenmengen und Zeitfenster
Du wirst hauptsächlich Rohdaten in Form von digitalisierten Radiosignalen sammeln. Diese sind im Wesentlichen Zeitreihen von Amplitude und Phase der empfangenen Wellen in einem bestimmten Frequenzbereich. Die Datenrate kann enorm sein. Wenn du beispielsweise ein Band von 10 MHz bei einer Samplerate von 20 MS/s (Mega Samples pro Sekunde) aufnimmst, erzeugst du sehr schnell Gigabytes an Daten. Ein paar Minuten Aufnahme können bereits mehrere GB beanspruchen. Für kontinuierliche Überwachung über längere Zeiträume (Stunden oder Tage) müsstest du mit Terabytes an Rohdaten rechnen. Die Datenspeicherung und -verarbeitung ist hier eine der größten Herausforderungen für Amateure.
Wie können die Daten ausgewertet werden?
Die Auswertung der Rohdaten erfordert spezialisierte Techniken, um Muster im Rauschen zu finden:
Gibt es schon trainierte KI-Modelle, die nach Mustern im Rauschen suchen?
Ja, der Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI) und maschinellem Lernen ist im Bereich SETI sehr aktiv. Es gibt bereits trainierte KI-Modelle, die darauf spezialisiert sind, subtile Muster in den riesigen Mengen an Radiodaten zu erkennen, die das menschliche Auge oder herkömmliche Algorithmen übersehen könnten [3]. Diese Modelle können lernen, zwischen natürlichem Rauschen, terrestrischen Interferenzen und potenziellen künstlichen Signalen zu unterscheiden. Projekte wie Breakthrough Listen nutzen KI intensiv, um ihre Daten zu analysieren und falsch positive Ergebnisse zu minimieren.
Wie ist der Stand bei den Observatorien?
Die großen Observatorien sind an der Spitze der SETI-Forschung. Das Breakthrough Listen-Projekt, finanziert von Yuri Milner, ist die umfangreichste SETI-Initiative der Geschichte [4]. Es nutzt Radioteleskope wie das Green Bank Telescope (USA) und das Parkes Telescope (Australien), um Milliarden von Radiokanälen gleichzeitig zu überwachen. Auch das SETI Institute in den USA ist weiterhin aktiv und betreibt das Allen Telescope Array (ATA), das speziell für SETI-Zwecke entwickelt wurde. Der Ansatz geht zunehmend von der Suche nach Einzelereignissen hin zur systematischen Überwachung großer Himmelsbereiche über längere Zeiträume und der Nutzung fortschrittlicher Rechenmethoden, einschließlich KI.
Die Entdeckung des ersten Signals, das auf intelligentes Leben vermuten lässt
Die Geschichte der SETI-Forschung ist voller Hoffnung und auch einiger Fehlalarme. Das berühmteste Beispiel für ein potenzielles ETI-Signal ist das „Wow!“-Signal, das am 15. August 1977 vom Big Ear Radioteleskop der Ohio State University empfangen wurde [5]. Es war ein extrem starkes, schmalbandiges Signal im 21-cm-Band (Wasserstofflinie) und dauerte 72 Sekunden – genau die Zeit, in der das Teleskop in seiner festen Ausrichtung über die Quelle fegte. Die Stärke des Signals war so außergewöhnlich, dass der Astronom Jerry Ehman die Worte „Wow!“ auf den Computerausdruck schrieb. Trotz intensiver Suche wurde das Signal nie wieder empfangen. Es bleibt bis heute unerklärt und ist ein starker Kandidat für ein nicht-terrestrisches, künstliches Signal.
Die Entdeckung eines solchen Signals würde zweifellos die Wissenschaft in Staunen versetzen und unsere Sicht auf das Universum grundlegend verändern. Es wäre ein Paradigmenwechsel, der weitreichende philosophische, theologische und gesellschaftliche Implikationen hätte.
Wie ambitioniert ist dies und wie nah oder entfernt ist die heutige Technik für Amateure gegenüber der Technik aus dem Film Contact?
Die Suche nach ETI ist extrem ambitioniert und erfordert immense Geduld. Der Weltraum ist riesig, und die Wahrscheinlichkeit, ein Signal zufällig aufzufangen, ist verschwindend gering. Es ist wie das Suchen einer Nadel im Heuhaufen – nur dass der Heuhaufen so groß ist wie die Milchstraße.
Im Vergleich zur Technik aus dem Film „Contact“: Im Film verwendet Ellie Arroway das Arecibo-Teleskop, ein riesiges Einzelteleskop mit einem Durchmesser von 305 Metern (vor seinem Einsturz) [6]. Dein 1,2-Meter-Teleskop ist im Vergleich winzig. Der Hauptunterschied liegt im „Sammelbereich“ der Antenne, der direkt die Empfindlichkeit bestimmt. Arecibo konnte extrem schwache Signale aus riesigen Entfernungen empfangen. Allerdings sind die im Film dargestellten Signalverarbeitungs- und Analysefähigkeiten, insbesondere die Nutzung von Rechenclustern und die Visualisierung, der heutigen Amateurtechnik durchaus näher, wenn man über leistungsstarke PCs und die richtige Software verfügt. Der „HackRF“ und ähnliche SDRs sind hier die Brücke, die es Amateuren ermöglicht, auf einer professionellen Ebene Signale zu verarbeiten, auch wenn die Antennengröße natürlich limitiert bleibt.
Gibt es noch andere Wege, die Wissenschaft als Amateur bei der Suche nach intelligentem Leben im All zu unterstützen?
Absolut! Neben der aktiven eigenen Suche gibt es mehrere Wege, wie Amateure die SETI-Forschung unterstützen können:
Gab es da nicht Rohdaten, die auch für Amateure zugänglich sind?
Ja, in der Vergangenheit gab es Projekte, die Rohdaten oder zumindest ausgewählte Datensätze für die Öffentlichkeit zugänglich machten. Das bekannteste war SETI@home, bei dem Computer von Freiwilligen ungenutzte Rechenzeit nutzten, um Daten vom Arecibo-Teleskop zu analysieren. Obwohl SETI@home seine Datenverarbeitung 2020 eingestellt hat, werden die archivierten Daten immer noch von Forschern genutzt [7]. Große Projekte wie Breakthrough Listen sind auch daran interessiert, ihre Daten langfristig öffentlich zugänglich zu machen, da die schiere Menge an Daten die Analyse durch ein einziges Team überfordert. Es lohnt sich, die Websites der SETI-Institute und großer Observatorien regelmäßig zu überprüfen.
Empfehlungen für Amateure mit Basteltrieb
Wenn du einen starken Basteltrieb hast und ähnlich dem SETI-Projekt auf Entdeckungsreise gehen möchtest, hier sind weitere Empfehlungen:
Quellenverzeichnis
Shuch, H. P. (2018). SETI Frequencies. In: Shuch, H.P. (eds) Encyclopedia of Astrobiology. Springer, Berlin, Heidelberg. Verfügbar unter: https://doi.org/10.1007/978-3-662-55305-0_1654-1 [Zuletzt aufgerufen: 2025-06-26]
Society of Amateur Radio Astronomers (SARA). (n.d.). Radio Astronomy Basics and Equipment. Verfügbar unter: https://www.radio-astronomy.org/equipment/ [Zuletzt aufgerufen: 2025-06-26]
Sheikh, S., & Lacki, B. (2020). Deep Learning for SETI: Signal Classification with Convolutional Neural Networks. The Astronomical Journal, 160(3), 106. Verfügbar unter: https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/aba0e6 [Zuletzt aufgerufen: 2025-06-26]
Breakthrough Initiatives. (n.d.). Breakthrough Listen. Verfügbar unter: https://breakthroughinitiatives.org/initiative/2 [Zuletzt aufgerufen: 2025-06-26]
Ohio State University Radio Observatory. (n.d.). The „Wow!“ Signal. Verfügbar unter: https://www.physics.ohio-state.edu/seti/wow/wow.html [Zuletzt aufgerufen: 2025-06-26]
Cornell University. (n.d.). Arecibo Observatory. Verfügbar unter: https://www.cornell.edu/news/topics/arecibo-observatory/ [Zuletzt aufgerufen: 2025-06-26]
SETI@home. (n.d.). About SETI@home. Verfügbar unter: http://setiathome.berkeley.edu/about.php [Zuletzt aufgerufen: 2025-06-26]
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Source: https://g.co/gemini/share/53f4b4e16e57