如何识别外星飞船

文/科恩梅塞尔译/张弨

2017年10月，人类天文学家发现的第一位星际来客经过我们的太阳系。

架设在夏威夷的全景巡天望远镜与快速反应系统观测到了这个闯入者，多年来，它一直在穿越太阳系，并高速驶离，弹射经过太阳。即使如此，天文学家仍然清楚它并非太空飞船。它是一个形状奇特的小行星，他们将之命名为“奥陌陌”，在夏威夷语中的意思是“从远方到来的首位使者”。

这对外星生命爱好者而言绝非一个好消息。但是，如果它是外星飞船呢？哪些信息会揭示它的真面目呢？

追逐遥远的星星

我们知道，迄今至少有几艘人类发射的宇宙飞船到了太阳系的边界。2012年，“旅行者1”号成为第一个进入星际空间的人造物体，开创了历史，“旅行者2”号紧随其后；“新视野”号于2015年7月到达了冥王星，并将在2019年之前与柯伊伯带的一个天体相会。

终有一天，我们的探测器将会探索我们附近所有的星系，它们所做的将不仅仅是传回数据。数学家约翰·冯·诺依曼在20世纪40年代提出了一种发射机器人探测器的可能性，它们可以利用在小行星上开采的原料克隆自己，然后向整个银河系进发。

其他智慧的空间文明（若存在的话）肯定会拥有同样美妙的想法。因此，倘若一个外星人的探测器出现在银河系的某个角落，我们将如何认识并加以辨别呢？

识别星际来客

在浩瀚黑暗的太空中，很难获取一个飞快而微弱的光线。我们有可能发现星际物体的唯一技术支持是新式的自动化勘察，如全景巡天望远镜与快速反应系统、卡特林那巡天系统和ATLAS调查。它们不停地搜寻天空中移动的物体。那么，我们能够从外星物体上发现什么呢？人类最先了解“奥陌陌”的就是它的轨道。虽然它穿过了我们的太阳系，但并没有被太阳的引力捕获。

美国加州大学洛杉矶分校的天文学家戴维·杰威特解释说：“这是迄今唯一具有强双曲线轨道的物体，这意味着它的行进速度极快，太阳引力根本无法阻挡它。”

根据南昆士兰大学的天体生物学家霍纳的说法，“奥陌陌”可能是一种新事物。但是这种“特别的说法需要提供特别的证据，所以全世界的人们都在疯狂地进行观察，希望把来龙去脉弄清楚”。

标志性观测

一个至关重要的观测可以用来确定该物体是否被灰尘和气体形成的迷雾所包围，那就是彗星接近太阳时升温并释放气体的特征。然而，“奥陌陌”没有表现出类似彗星活动的迹象。

另一个观测是跟踪其亮度随着时间如何变化。小行星具有不规则的形状，在空间中更容易旋转，因此它们在阳光照射下翻滚时看起来更亮或更暗。而另一方面，宇宙飞船的亮度可能会更稳定。

“奥陌陌”的亮度变化明显，这表明它是一颗小行星。计算机对亮度变化模式的分析得出的结论是，小行星的长宽比很大，长度是宽度的数十倍。这让一些不切实际的科学家开始将它与科幻故事中的事物相比较，比如《2001太空漫游》中的独块巨石和亚瑟·C.克拉克的《遇见拉玛》中的星际飞船。

欧洲南方天文台的天文学家奥利维尔·埃诺随即指出，这样的猜测太富有想象力。他说：“我们没有任何证据能够证实它不是一大块岩石。”

人造的迹象

“奥陌陌”似乎正是我们期望的一个星际小行星。但如果不是呢？有什么可以证明它是一个外星人的宇宙飞船？

通过接收一系列波长的无线电信号，可以发现真相。埃诺说：“实际上，窄带无线电发射，特别是如果以某种方式进行调制，在自然状态下是不会发生的。”

此外，天文学家还可以通过分析反射光谱来提取有关物体表面特性的信息。例如，“奥陌陌”被发现有一种暗红色的色彩，这可能表明它的表面覆盖着一种富含碳的物质。如果在反射光谱中出现一些意外特征，很可能证明其表面存在航天器涂料等材料，而看到短暂的亮光也可能表明存在人造抛光表面。

如果一个物体在旋转，这可能暗示它正在创造人造重力——想想安迪·威尔的《火星人》中的“战神3”太空船或者《2001太空漫游》中的“发现”号太空船的旋转环。“奥陌陌”也在旋转，但速度太慢，没有作用（它每旋转一周需要七八个小时）。埃诺说：“不会有任何人住在那里，若有人的话，它需要每分钟旋转一次。”

宇宙飞船也可能存在从引擎或内部能量源处释放出来的热能标记，在热红外线下可以观测到。它的引擎也可能释放出可检测的排放物。美国航空航天工程师、作家罗伯特·祖伯林在1993年指出，理论上而言，我们可以检测反物质引擎的排放废气。

如果物体偏离自然的重力驱动轨道，这可能意味着它拥有另外一个引擎。然而，释放气体也会轻微地干扰彗星的轨道。因此，这个轨道变化需要很大才能真正表明是人造航天器。

我们会发现一个外星探测器吗？

霍纳认为，我们不太可能发现任何的星际物体，因为“我们只有达到足够高的技术水平才能捕获它们”。

对全景巡天望远镜与快速反应系统来说，自动搜索发现的星际物体，都是足够接近太阳和地球，并且处于有利位置的。霍纳认为，如果“奥陌陌”提前两周或更早来临，我们就可能会错过它，因为它离地球太远或者离太阳太近。

英国太空科学家邓肯·斯特恩对此表示赞同：“我们可能会错过大多类似大小的物体。根据预期，如果有很多这样的个头较小的物体，那么现在的搜索无法发现其中的绝大多数。”

未来技术的发展将会提升我们发现和研究星际物体的能力。根据杰威特的说法，到2022年，“与更强大的大型综合观测望远镜（LSST）相比，全景巡天望远镜与快速反应系统会大大失色，大型观测望远镜会捕获大量的星际物体”。

天文学家预计，到时至少每年都会观测到一颗类似“奥陌陌”的星际小行星经过我们的太阳系。

埃诺说，未来发现的每一个物体都将是一个挑战。“没有任何东西会与我们之前观察过的其他东西完全一样，每个物体都带来了学习的机会。”

在他看来，检测和仔细研究这些物体可以帮助我们建立一个有关它们属性的数据库。如果真的出现来访者，我们将有更好的机会认识到它的真实特征，而真正的乐趣也将由此开始。