美国宇航局的到一个冰覆盖月球使命将包含水世界之间的一个信息

By Douglas Vakoch

published 16 hours ago 

Search for Life

向地外智慧发信息国际是一个致力于向地外生命发射强大无线电信息的科学组织。

欧罗巴快船飞船的描画，它将前往木星的卫星木卫二。 (Image credit: NASA/JPL-Caltech)

将于2024年10月前往木星冰封的卫星木卫二的美国宇航局的“木卫二快船”飞船将携带一条激光蚀刻的庆祝人类与水的联系的信息。这条信息向美国宇航局的过去传递类似信息的使命致敬。

作为向地外智慧发信息（Messaging Extraterrial Intelligence或METI International）的总裁，我与我们董事会的两位成员语言学家谢丽威尔斯简森（Sheri Wells Jensen）和劳拉巴斯扎德维尔车尔（Laura Buszard Welcher）一起帮助设计了在快船上的信息。向地外智慧发信息国际是一个致力于向地外生命发射强大无线电信息的科学组织。

我们收集了103种的语言录音并决定如何将这些录音转换为可视的显示这些声音的波形。来自美国宇航局的同事将这些波形蚀刻到屏蔽航天器的敏感电子设备免受木星强烈辐射的金属板上。

我还设计了另一部分视觉上描画水成分的波长的信息，因为水对在宇宙中搜索智慧生命是如此重要。

蚀刻信息进入航天器上并不是一种新的做法，快船的信息符合由天文学家卡尔·萨甘开始的几十年传统。

1972年和1973年，两艘先锋号宇宙飞船携带刻有科学和图像信息的金属牌匾前往木星和土星。1977年，两艘旅行者号宇宙飞船带着镀金的铜质留声机记录驶向木星、土星、天王星和海王星。这些唱片包含数学和化学教程以及55种语言的音乐、照片和地球的声音和问候语。

水字

因为水对地球上的生命是至关重要的，在其他地方搜索水的存在对许多美国宇航局使命一直是关键。天文学家怀疑快船前往的木卫二有一个在它的结冰表面下的一片海洋，使它成为在太阳系外部搜索生命的主要候选者。

快船信息的部分特征以103种语言中 “水”一词。我们从网上收集的音频文件开始，但然后我们需要来分析这些文件并找到一个可以被刻在一个金属板上的输出。最后，我最终回到了我的早期心理语言学研究中用的一些技巧，在那里我探索了情绪如何被编码在言语中。

我们记录的103个口语代表地球的语言多样性的一个全球快照。快船面板的向外侧将单词显示为跟踪随每个单词被讲时声音的强度变化的波形。

加泰罗尼亚语水的单词“aigua”的波形蚀刻在快船面板上。它也出现在美国宇航局的网站上。 (Image credit: NASA/JPL-Caltech)

我们记录的每个为波形说 “水”一词的人都与水有一个联系。例如，这位律师贡献了乌兹别克语中水“suv”，他在乌兹别克斯坦组织了一个年度音乐节以提高阿拉尔海的沙漠化的晓知。

加泰罗尼亚语水单词“aigua”的讲母语者狩猎系外行星，发现环绕其他恒星的潜在宜居行星。

木卫二快船飞船将于2024年10月发射到木星的水世界卫星，包括一个激光刻蚀的钽金属板刻有来自世界各地103种语言水一词。每个单词都被显示为一个波形。(Image credit: NASA/JPL-Caltech)

快船的信息还通过携带他的同名公式德雷克（Drake）方程向搜索地外智慧研究所（SETI）之父、天文学家弗兰克德雷克（Frank Drake）致敬。通过抓在科学数据上以及一些最佳猜测预感，德雷克方程估计银河系中目前向宇宙发送信息的外星文明的数量。

据一项被广泛引用的估计，有十分之一多的这些地外文明就像一个人平均年寿命一样。例如，如果文明存活一百万年，银河系中应该有大约100000个文明。如果它们平均只持续一个世纪，科学家们估计大约有10个存在。

德雷克方程式被刻在刻有快船信息的板向内一侧的顶部。这是弗兰克·德雷克的笔迹。 (Image credit: NASA/JPL-Caltech)

射电天文学家通过检查太空中化学元素发出的辐射研究宇宙。他们花了大量时间映射宇宙中最丰富的化学物质——氢的分布。

氢以一定的叫氢线的频率发射辐射，这射电望远镜能探测到。在现代搜索地外智慧研究所的第一个实验“奥兹马计划”中，德雷克寻找了相同频率的人为信号，因为他弄清了其他世界上的科学家可能会将氢认识为有普遍意义并以该频率广播信号。

水洞

随我们的团队开发我们的水文字信息，我意识到只有它被已经熟悉铭刻在板上内容的人发现了这个信息时信息才有意义。只有当某人已经知道方程中的每一个项代表什么时德雷克方程才有意义。

木卫二快船将撞进木星或它的其他卫星之一，木卫三或木卫四是主要的候选者。但如果由于某种原因使命变化并且它在这种命运中幸存下来，那时在遥远的未来有完全不同的文化背景和不同语言习俗的人类可能会在几千年后将它作为一件古老的文物取回。

为确保我们至少有一部分信息是一个遥远的未来科学家可能能够理解的，我还设计了一个与德雷克在奥兹玛项目中用的频率相同的氢线的图像表示。我们把这个和一个叫做羟基线的频率一起刻在快船板上。

当氢（H+）和羟基（OH-）结合时它们形成水。科学家们叫这些线之间的频率范围为“水洞”。水洞代表天文学家进行第一次搜索地外智慧研究所实验的无线电频谱部分。

欧罗巴快船信息的向内侧包括氢和羟基发射线的波长。这些代表水的成分。这些线之间的频带被称为“水洞”(Image credit: NASA/JPL-Caltech)

我们用快船信息中的波长显示了氢和羟基线。金属板上还有显示氢和羟基在原子水平上看起来像什么一样的图表。

我们希望未来的化学家能够将这些化学成分识别为水的成分。如果他们做到了，我们将已经成功跨时间、空间和语言沟通至少一些核心科学概念。

波形让我们的团队将快船板两侧的信息联系在一起。在水字一面有一百多个字被用它们的波形描绘。另一面氢和羟基（水的成分）的波长被蚀刻进板中。

向地外智慧发信息国际资助了水文字的收集和策展以及我的氢和羟基线的设计并免费提供给美国宇航局。

在为木卫二快船设计信息时，我们必须反思水在地球上的重要性，并思考为什么天文学家感到如此被迫在木星卫星木卫二的冰壳下寻找水。该航天器计划于2030年4月进入木星轨道。