I del 1 av denna
artikelserie så berättade vi om Frank Drake’s formel. Formeln som
ligger till basis för teorier om att vi inte är ensamma i universum
och vilka chanserna är att finna annat intelligent liv ute i universum.
I del två så beskrev vi mer om vad Seti@home projektet är
och vad programmet gör från dess datapaketet (så kallade
Work Units eller WU’s som de kallar dem) kommer till din dator, tills dess
resultatet skickas tillbaka till Berkeleyservern. I denna del, 3, så
kommer vi att ta upp allt kringliggande. Dvs. hur och var datan samlas in
(Arecibo-observatoriet), vad som händer innan den kommer till oss och
vad som händer efter det vi skickar tillbaka den till Berkeley. Vi kommer
att visa er lite annat roligt som kan uppträda på skärmen
och vi kommer även att ta upp lite mer avancerat om hur analysen fungerar.
Dvs avancerad matte. För er som inte känner intresse för det
så kan ni hoppa över sidan. Den sidan kommer ej att vara till grund
för något i resten av artikeln.

Hur ser Arecibo-observatoriet ut?

Arecibo-observatoriet är en stor parabolformad antenn mitt i Puerto Ricos högland. Det
är en enorm (värdens största radioantenn) aluminiumantenn på
hela 10 fotbollsplaners storlek dvs. c:a 73 000 kvadratmeter. Antennen är
upphängd i enorma vajrar från lite varstans i bergen runtikring
samtidigt som det sitter tusentals småvajrar undertill den. Alla dessa
vajrar har inte till syfte att bära upp antennen från den stora
håla den är upphängd i utan för att justera dess form
i ur och skur. Det är viktigt att den håller sin form för
att kunna fokusera all radiostrålning till den centrala punkten (mottagaren).
Alla avstånd och mått mäts kontinuerligt med sex stycken
laserstrålar. Resultatet visas på en datorskärm. Eventuella
felaktigheter kompenseras direkt av samma dator med hjälp av stora hydrauliska
vinschar som spänner ner den emot vajrarna undertill som håller
den uppe från marken. Värt att tillägga är att formen
av denna antenn inte är som en parabol utan den har istället en
sfärisk yta, precis som en boll. Mottagaren som jag nämnde består
i själva verket utav flera stycken. Dessa sitter som i ett litet hus
på den stora klumpen som sitter upphängd i stora vajrar ovanför
antennens mitt. Den är flyttbar i flera ledder då den sitter på
något liknande en järnväg för att kunna hålla objekt
i rymden i fokus. Och som ni säkert vet så roterar jorden och därför
så måste den då vara rörlig. Hela kalaset väger
fina 900 ton och den kan hållas noggrant i form på så när
som centimeter. För att ge er en bild av hur radioantennen ser ut så
kan ni ju blicka tillbaka på James Bond-filmen Golden Eye. I slutskedet
så har de spelat in den just på Arecibo. Eller varför inte
ta en kik på bilden nedan.


Klicka på bilden för en större bild. OBS; Jättestor
bild på 2Mb.


Eftersom Seti@Home
behöver ha tillgång till antennen jämt och ständigt så
får de inte använda de stora fina antennerna utan en lite mindre
som sitter brevid de större. Informationen därifrån skickas
ner med en fiberoptisk kabel som är nerblandad till en frekvens på
260 MHz. Behandlingsledet är som följande.

Steg 1: Arecibo
Observatoriet

ET skickar en
signal till oss >> Arecibo Antenn >> Mottagare >> Serendip
IV (Mer om det strax) >> Lagring på band

Steg 2: Berkeley
Universitet och Seti@Home

BAND >>
Uppdelning till Work Unit’s >> Internet >> Seti@Home användare
>> Internet >> Dator på Berkeley som loggar paketet >>
Eventuell ET funnen?

Steg 3: Eventuell
ET funnen i paketet.

Sannorlik ET
>> Träfflista >> Antenn (Mer antenntid reserveras för
sökning >> Verifiering av ET >> FN informeras >> Vad
händer? Ingen vet.


I
Berkeley-universitetet registreras all data och delas in i 256 kanaler om
9766 hertz stycket. Som en referens så är vårt normala
tal på emellan 300 och 3400 Hz. 107 sekunder data på 9766 hertz
packas ner till Work Units och skickas ut till tre olika Seti@Home-klienter
som så vackert tar emot dem för behandling. Anledningen att tre
datorer får beräkna på samma unit är att det kan skilja
lite, lite på varje resultat och även för att förhindra
att folk manipulerar dem för olika ändamål som till exempel
att ta åt sig äran för att ha funnit något liknande
en ET. Anledningarna kan vara många. Och hade folk som kör Seti@home
inte gjort detta och resultaten alltid varit de samma så hade det
ju varit ett rent slöseri med datorkraft. Men tyvärr så
är det så och nog snackat om detta.

Efter att klienterna
har tagit emot en Workunit så analyseras dem (Allt om analysen är
beskrivet i del 2 av denna serie) och efter det så skickas ett resultat
tillbaka till Berkeley-datorn. Där inspekteras resultatet efter karakteristiska
signaler som suspekt kan vara utomjordiska, dvs. gaussianer, pulser och
triplets. Skulle något väldigt intressant finnas i resultatet
så görs det en kontroll på Berkeleys egna datorer för
verifiering.

En annan sak
värd att nämna är att de Workunits som de flesta av oss analyserar
nu är från mitten av 1999. Men som jag kan se här på
min egen skärm så har ett par från 2002 och 2000 dykt upp
här för analys. Med detta så förstår ni att Seti@Home
ligger efter en bra bit och det som spelas in är alldeles för
mycket för att vi skall kunna analysera det i en nära realtid.
Men framtiden ser ljusare ut. Mer datorkraft utvecklas varje dag och förhoppningsvis
så kommer vi att hinna ifatt det stora lager av data som ligger och
väntar på att få analyseras. ET får som sagt vänta
sorgligt nog.

Om det otroliga skulle hända?

Om
nu en signal från en utomjordisk källa skulle hända så
finns det redan färdiga planer för hur det kommer att behandlas.
I varje fall forskarnas åtgärder. Sannolikheten är en svår
bit att beskriva och ljusets hastighet ännu omöjlig att överskrida.
Filosofin har inga gränser och vi kan inte tänka oss vad som kommer
att hända innan det händer.

Så här skulle en typisk utomjordisk signal kunna se ut.


Ja,
det är sant. Vi har både omedvetet och medvetet skickat ut
elektromagnetisk strålning till våra närmaste grannar
Alpha Centauri och en bit bortom i avstånd mätt. De har fått
ta del av både radio och TV sändningar i många herrans
år redan. Alpha Centauri ligger ju "bara" 4 ljusår
ifrån jorden. Men vi har även skickat iväg ett medvetet
meddelande till stjärnhopen Messier 13.

Doktor Carl Sagan, våran alles briljante astronom och pedagog kom
på idén att använda Arecibo för detta ändamål.
Messier 13 är en stjärnhop med ungefär 300 000 stjärnor
och ligger hela 22 200 ljusår bort så vi kan glömma att
vänta oss ett svar innom 44 400 år :(. Detta är vad han
skickade:


Klicka för en större bild!

Och
så här så meddelandet ut då det skickades:

00000000001010101000000
00100000001010000010100 01001101001000100010001 00100100101010101010101
00000000000000000000000 00000000111000000000000 00000000110110000000000
00000000110110000000000 00000000100101000000000 00000000111111000000000
00000000000000000000000 00011000011000111000011 00001001100000000000001
01011000011000110001011 11111011111011111011111 00000000000000000000000
01000000000000000001000 00000000000000000000000 10000000000000000010000
11111000000000000011111 00000000000000000000000 00011000111000011000011
00001000000000100000001 01011001110001100001011 11111011111011111011111
00000000000000000000000 01000000000110000001000 00000000000110000000000
10000000000110000010000 11111000000110000011111 00000000000110000000000
00011000000100000000100 00000110000110000001000 00000001100110000110000
00000110000100011000000 00011000000110000000000 01100000000100011000000
00011000000110000110000 00000110000110000001000 00000001100110000000100
00000110000110000000010 00011000000100000000010 01100000000010000000100
00011000000000000001000 00000110000111000110010 00000001101111101000010
00000000001111100000010 00000000001010100000010 11111010000111000000000
11110100000010000010001 10101100000111000000000 01111100001010100000010
11011100000010000000010 00101100000101000000010 00000000010000000000000
00000000101010100000110 10101010010000001010110 00001010000000000000000
00000000000000000000000 00010010000000001001000 00001100000000000110000
01001100011111000110010 00110010100000101001100 00110110000000011001100
01001110100100101110010 00000000101010100000000 01001110100100101110010
00110011000000011001100 00110010100000101001100 01001100011111000110010
00001100000000000110000 00010000001011000001000 10000001001110100000001

Men
vad betyder detta nu då? Förklaring får du på nästa
sida.


Denna
bild är inte precis som den förra men båda två
motsvarar givetvis varandra.

1:
E.T får lära sig att räkna binärt. 001, 010,
011 osv.

2:
Vi visar E.T våra atomnummer för grundämnena som
ingår i vårat DNA. 1: Väte. 6: Kol. 7: Kol, 8:
Syre och 15: Fosfor.

3:
Formler för socker visas. Vi visar även baserna i våra
DNA par.

4:
Antalet baspar i våra DNA-Molekyler.

5:
Vi visar hur DNA ser ut. Dubbelspiralen.

6:
Hur vi människor ser ut. (Ser dock ut som en grön storhuvad
E.T på bilden. 🙂

7:
Människans ungefärliga längd i våglängder.
14 x 12,6 = 176 cm.

8:
Antalet människor på jorden: 4 292 853 750. Ta i beakt
att detta var år 1974.

9:
Våra planeter i solsystemet med relativa storlekar gentemot
solen till höger. Jorden är förflyttad ett snäpp
emot människan för att visa att "Här bor vi!".

10:
Schematisk bild av Arecibo Teleskopet. Ser gräslig ut, eller
hur?

11:
Teleskopets storlek i våglängder; 2430 x 12,6 cm = 306,2
meter.

Du
kan läsa mer om detta intressanta meddelande och en mängd mer
information på AMO.NET We Made
Contact
.

Till
lite mer roliga grejer, nämligen RFI – Radio Frequency Interference.
Detta är störningar som kan uppträda och roliga fenomen
som man ibland kan tro är utomjordiska.


Eftersom
Areciboteleskopet är så känsligt för eventuella
signaler osv. så är det med stor sannolikhet så att
underliga signaler med jordiskt ursprung följer med i våra
Workunits. Vissa har fått en positiv form av panik och genast
ringt till Seti@Home dillandes om deras dramatiska upptäckt. Efter
att undersökning skett har de fått ett svar som gjort dem
relativt besvikna. Vi kommer här att visa er lite av dessa underliga
fenomen. Dessa har alla jordiskt ursprung men om något sådant
skulle dyka upp på eran skärm så kan man inte helt
och hållet utesluta att det även kan vara utomjordiskt. Vi
vill därför inte ge er några falska förhoppningar
men heller inte att ni bara skall ignorera dem. De händer väldigt
sällan och framkallar sannolikt en adrenalinkick.

Kommer
ni ihåg när jag nämnde att Areciboteleskopet är
fixerat i sin plats. Detta är något Seti@Home behöver
för att kunna verifiera en signal. I förra delen, del
2, så nämnde jag att det tar 12 sekunder för en
eventuell signal att svepa över teleskopets sikte. Den börjar
svagt men blir starkare och starkare emot mitten och avtar sedan
på samma sätt. En Gaussian. Men är det nu som
så att signalen är lika stark hela tiden så tyder
det på att signalen är av jordiskt ursprung. Lägg
även märke till att signalen är en så kallad
närbandssignal då den formar en vägg i FFT-rutan
på din Screensaver. Du ser även att signalen är
konstant igenom de hela 107 sekunderna data. Studera bilderna
till höger.


Klicka på bilden för större bild!


Klicka på bilden för större bild!


kallad närbandsinterferens är inte den enda störning
som ibland uppträder som du ser i grafen. Här så
är signalen en som uppträder med ett bredare frekvensområde.
Detta kan också komma från jorden och är genast
upptäckt av Seti@Home. Man tror inte att detta är något
som en utomjordisk intelligens skulle försöka ta kontakt
igenom eftersom det är en dum energislösande signal.
Ibland så uppträder som sagt även dessa. Denna
underliga signal är från en radar.


Klicka på bilden för större bild!


Klicka på bilden för större bild!

 

Om
en signal från utomjordisk källa finns i din Workunit
så är sannolikheten för att den skall visa sig
utmärkande ganska låg. Om du nu mot all förmodan
skulle finna en signal så uppmanar Seti@Home en att INTE
kontakta media förrän signalen är verifierad som
utomjordisk. Falsklarm kan skada projektet på en hel del
olika vis. Ta det lugnt. De lovar att de kommer att hålla
en välinformerad om läget. På bilden till höger
så ser ni en typisk hemmagjord grej. Den är inskickad
som ett liten skojig grej och inte som försök att sno
åt sig uppmärksamheten. Visst får man upp ögonen
då man ser den här "Smiley’n".


Klicka på bilden för större bild!

Låt
oss gå över till FFT-matematik. För er som inte önskar
läsa om detta kan helt enkelt hoppa över nästa sida.


Fast
Fourier Transform är baserat på upptäckten att kunna
ta vilken periodisk funktion av tiden x(t) som helst och få ut
den i ekvivalenta summeringar av sinusvågor och cosinusvågor
med frekvenser som startar på 0 och stiger upp till en integralmultipel
av basfrekvensen f0 = 1/T, där T är perioden av x(t). Formeln
ser ut som följande.


Klicka för en något tydligare bild.

Uttrycket
för högra ledet av denna ekvation är kallad Fourier Serie.
Vad en Fourier Transform vill göra är att klura ut alla ak
och bk värden för att producera en Fourier Serie, på
given basfrekvens och funktionen x(t). Man kan tänka sig att a0
termen utanför summeringen är en koefficient för k=0.
Det finns inga korresponderande sinus nollfrekvens för a0 eftersom
sinus av NOLL är NOLL, och därför skulle en sådan
koefficient inte ha någon effekt. Men man kan givetvis inte göra
någon obestämd summering av detta på någon dator,
så man behöver därför bestämma ett visst antal
sinus och cosinus. Det är också som så att detta är
en väldigt enkel sak att göra då man har ett digitalt
samplat ingående paket, då det blir samma antal utgående
frekvenspaket som det är antal ingående tidspaket. Det är
även som så att varje digital ljudinspelning har en viss
längd (det kan ju inte fortskrida i all evighet). Vi kan tänka
oss att funktionen x(t) är periodisk och perioden är densamma
som längden av denna ljudinspelning. Och vi kan till detta även
säga att den här inspelningen är satt på repetition
i all evighet och kalla detta x(t). Varaktigheten av denna repeterade
sektion definierar såklart då basfrekvensen f0 i ekvationen
ovan. Med andra ord f0 = Samplingsvärdet dividerat med N, där
N motsvarar antalet samples i inspelningen. Ett konkret exempel:

Vi använder
ett samplingsvärde på 44100 samplingar/sekund, och längden
på inspelningen är 1024 samplings. Tiden presenterad av denna
inspelning är då 1024 / 44100 vilket blir 0,02322 sekunder.
Därmed så blir basfrekvensen f0 1 / 0,02322 som blir 43,07
Hz. Om man kör en FFT på dessa 1024 samplingar så blir
utkastet sinus och cosinus koefficienterna på ak och bk för
frekvenserna 43,07 Hz, 2 x 43,07 Hz, 3 x 43,07 Hz, osv. För att
verifiera att förändringen fungerar korrekt så skulle
den generera alla sinus och cosinus på dessa frekvenser och därefter
multiplicera dem med deras respektive ak och bk koefficienterna, därefter
addera ihop alla dessa och man får tillbaka originalinspelningen
igen. Konstigt va? Detta fungerar faktiskt otroligt nog. För er
som har ett större intresse för detta så kan ni läsa
på bland annat följande sida: An
Introduction to Fourier Theory
. Här finns även Discret
Fourier Transform och lite annat smått och gott för er intresserade.


Så,
mina damer och herrar. Då har artikelserien nu kommit till sitt
slut. Vi hoppas att ni med denna serie fått lite mer insikt
i vad SETI@Home och SETI är för något. I tidigare
delar så berättade vi för er vad Frank Drakes formel
är, som ligger till grund för mycket av SETI projekten,
och sedan så berättade vi även för er mer ingående
om hur SETI@home klienten arbetar.

SETI@Home
projektet var menat till att vara i endast två år och
nå 200 000 användare. Men projektet förlängdes
och man har nu mer än 2 miljoner användare som hjälper
till dagligen. Hur länge detta projekt kommer att fortsätta
vet ingen ännu så länge. Det finns ingen officiell
utsatt sluttid för detta enorma projekt som är världens
största i sin kategori.

Just
nu så planeras SETI@Home II och detta innebär en utveckling
i sökandet. Mer bandbredd och fler analyser väntas. När
detta är färdigt vet vi heller inte.

 

Vi skall
givetvis återkomma med mer information kring detta då
det finns att tillgå. Tills nästa gång CRUNCH TIME!

Ladda
ner SETI@Home här.
Joina våran SETI@Home grupp NordicHardware här.

Leave a Reply

avatar
  Subscribe  
Notifiera vid