Beeld: De Five-Hundred-Meter Aperture Spherical Radio Telescope (FAST) in China

Bij de ontdekking van het bestaan van intelligent leven buiten de aarde is de eerste vraag die we ons waarschijnlijk stellen: ‘Hoe kunnen we communiceren?’ Nu we de 50e verjaardag naderen van de Arecibo-boodschap uit 1974 - de eerste poging van de mensheid om een boodschap uit te zenden die door buitenaardse intelligentie kon worden begrepen - is deze vraag urgenter dan ooit. Dankzij vooruitgang op het gebied van teledetectie weten we nu dat de overgrote meerderheid van de sterren in ons melkwegstelsel planeten herbergen en dat veel van die exoplaneten in staat lijken vloeibaar water op hun oppervlak te herbergen - een eerste vereiste voor het leven zoals wij dat kennen. De kans dat ten minste één van deze miljarden planeten intelligent leven heeft voortgebracht, lijkt groot genoeg om wat tijd te besteden aan het uitzoeken hoe we ‘hallo’ kunnen zeggen.

Begin maart schreef een internationaal team van onderzoekers een nieuw ontwerp voor een boodschap aan buitenaardse ontvangers. Het dertien pagina's tellende epistel, dat ‘Baken in de Melkweg’ wordt genoemd, is bedoeld als een basisinleiding in wiskunde, scheikunde en biologie en is sterk gebaseerd op het ontwerp van de Arecibo-boodschap en andere eerdere pogingen om contact te leggen met buitenaardse wezens. De onderzoekers maakten een gedetailleerd plan voor de beste tijd van het jaar om de boodschap uit te zenden en stelden een dichte ring van sterren nabij het centrum van ons melkwegstelsel voor als veelbelovende bestemming. Belangrijk is dat de uitzending ook een nieuw ontworpen retouradres bevat, dat eventuele buitenaardse luisteraars zal helpen onze locatie in het melkwegstelsel te bepalen, zodat zij – hopelijk –  een interstellair gesprek kunnen beginnen.

‘Het was de bedoeling om zoveel mogelijk informatie over onze samenleving en de menselijke soort in een zo klein mogelijke boodschap over te brengen’, zegt hoofdauteur Jiang . ‘Dankzij verbeteringen in de digitale technologie kunnen we dat nu veel beter doen dan in de Arecibo boodschap van 1974.’

Elke interstellaire boodschap moet twee fundamentele vragen beantwoorden: wat te zeggen en hoe het te zeggen. Bijna alle berichten die mensen tot nu toe de ruimte in hebben gestuurd beginnen met een basisles in wetenschap en wiskunde, twee onderwerpen die waarschijnlijk bekend zijn de buitenaardsen. Als een beschaving buiten onze planeet in staat is een radiotelescoop te bouwen om onze boodschap te ontvangen, dan weet ze waarschijnlijk wel het een en ander van natuurkunde. Een veel lastigere vraag is hoe deze concepten in het communiqué gecodeerd moeten worden. Menselijke talen zijn om voor de hand liggende redenen uit den boze, maar dat geldt ook voor onze getallenstelsels. Hoewel het concept van getallen bijna universeel is, is de manier waarop wij ze als cijfers voorstellen volkomen willekeurig. Daarom zijn veel boodschappen, waaronder ‘Beacon in the Galaxy’, ontworpen als een bitmap, een manier om binaire code te gebruiken om een korrelig beeld te creëren.

De bitmap-ontwerpfilosofie voor interstellaire communicatie gaat terug tot de Arecibo-boodschap. Het is een logische benadering - het aan/uit-, aanwezig/afwezig-karakter van een binaire kaart lijkt te worden herkend door elke intelligente soort. Maar de strategie is niet zonder tekortkomingen. Toen de baanbrekende SETI-wetenschapper Frank Drake een prototype van de Arecibo-boodschap ontwierp, stuurde hij de binaire boodschap per post naar enkele collega's, onder wie enkele Nobelprijswinnaars. Geen van hen begreep de inhoud, en slechts één begreep dat de binaire boodschap bedoeld was als een bitmap. Als sommige van de slimste mensen moeite hebben om deze vorm van codering van een bericht te begrijpen, lijkt het onwaarschijnlijk dat een buitenaards wezen het beter zou doen. Bovendien is het niet eens duidelijk of buitenaardse wezens in staat zullen zijn de beelden in het bericht te zien als ze het ontvangen.

‘Een van de belangrijkste ideeën is dat het gezichtsvermogen op aarde vele malen onafhankelijk is geëvolueerd, wat betekent dat buitenaardse wezens het ook zullen hebben’, zegt Douglas Vakoch, voorzitter van METI (Messaging Extraterrestrial Intelligence International), een non-profitorganisatie gewijd aan onderzoek naar de manier waarop met andere levensvormen kan worden gecommuniceerd. ‘Maar dat is een grote 'als', en zelfs als ze kunnen zien, is er veel cultuur verankerd in de manier waarop wij objecten voorstellen. Moeten we afbeeldingen dan uitsluiten? Absoluut niet. Het betekent dat we er niet zomaar van uit moeten gaan dat onze voorstellingen begrijpelijk zullen zijn.’

In 2017 stuurden Vakoch en zijn collega's het eerste interstellaire bericht met wetenschappelijke informatie sinds 2003 naar een nabije ster. Het was ook binair gecodeerd, maar het vermeed bitmaps voor een berichtontwerp dat de concepten van tijd en radiogolven verkende door terug te verwijzen naar de radiogolf die het bericht droeg. Jiang en zijn collega's kozen een andere weg. Zij baseerden een groot deel van hun ontwerp op de Cosmic Call-uitzending van 2003 van de Yevpatoriaradiotelescoop in Oekraïne. Deze boodschap bevatte een aangepast bitmap-‘alfabet’ dat door de natuurkundigen Yvan Dutil en Stéphane Dumas was ontworpen als een proto-alien taaltje om bestand te zijn tegen transmissiefouten.

Uitleg over DNA-structuren, bedoeld voor buitenaardse wezens. Credit: “A Beacon in the Galaxy: Updated Arecibo Message for Potential FAST and SETI Projects,” by Jonathan H. Jiang et al. Preprint posted online March 4, 2022 (CC BY-NC-SA 4.0)

Na een eerste transmissie van een priemgetal om de boodschap als kunstmatig te markeren, gebruikt Jiangs boodschap hetzelfde buitenaardse alfabet om ons basis-10-tallensysteem en onze basiswiskunde te introduceren. Met deze informatie gebruikt het bericht de spin-flipovergang van een waterstofatoom om het idee van tijd uit te leggen en te markeren wanneer de transmissie vanaf de aarde werd verzonden, introduceert het gewone elementen uit het periodiek systeem, en onthult het de structuur en chemie van DNA. De laatste bladzijden zijn waarschijnlijk de meest interessante voor buitenaardsen, maar ook de minst waarschijnlijke om te worden begrepen, omdat zij ervan uitgaan dat de ontvanger objecten op dezelfde manier voorstelt als mensen dat doen. Deze bladzijden bevatten een schets van een mannelijke en vrouwelijke mens, een kaart van het aardoppervlak, een diagram van ons zonnestelsel, de radiofrequentie die de buitenaardsen moeten gebruiken om op de boodschap te antwoorden en de coördinaten van ons zonnestelsel in het melkwegstelsel, gerelateerd aan de locatie van bolvormige sterrenhopen - stabiele en dicht opeengepakte groepen van duizenden sterren die waarschijnlijk bekend zouden zijn bij een buitenaardse waar dan ook in het melkwegstelsel.

‘We kennen de locatie van meer dan vijftig bolvormige sterrenhopen’, zegt Jiang. ‘Als er een geavanceerde beschaving is, wedden we dat, als ze verstand hebben van astrofysica, ze ook de locaties van de bolvormige sterrenhopen kennen, zodat we dit als coördinaat kunnen gebruiken om de locatie van ons zonnestelsel vast te stellen.’

Een schets van een mannelijke en vrouwelijke mens, bedoeld voor buitenaarde wezens. Credit: “A Beacon in the Galaxy: Updated Arecibo Message for Potential FAST and SETI Projects,” by Jonathan H. Jiang et al. Preprint posted online March 4, 2022 (CC BY-NC-SA 4.0)

Jiang en zijn collega's stellen voor om hun boodschap te zenden vanaf de Allen Telescope Array in Noord-Californië of de Five-Hundred-Meter Aperture Spherical Radio Telescope (FAST) in China. Sinds de recente vernietiging van de Arecibo-telescoop in Puerto Rico, zijn deze twee radiotelescopen de enige in de wereld die actief SETI-onderzoekers aantrekken. Op dit moment zijn beide telescopen echter alleen in staat om naar de kosmos te luisteren, niet om ermee te praten. Jiang erkent dat het niet eenvoudig zal zijn om beide telescopen uit te rusten met de apparatuur die nodig is om de boodschap door te geven. Maar het is wel mogelijk. Hij is momenteel in gesprek met onderzoekers van FAST om dit mogelijk te maken.

Als Jiang en zijn collega's een kans krijgen om hun boodschap te verzenden, zouden ze dat het beste ergens in maart of oktober doen, wanneer de aarde in een hoek van 90 graden staat tussen de zon en het doel in het centrum van de Melkweg. Op die manier is de kans het grootst dat de boodschap niet verloren gaat in de achtergrondruis van onze gastster. Maar een veel diepgaandere vraag is of we überhaupt wel een boodschap moeten sturen.

Het verzenden van boodschappen aan buitenaardse wezens heeft altijd een controversiële positie ingenomen in de bredere SETI-gemeenschap, die zich vooral richt op het luisteren naar uitzendingen van buitenaardse wezens in plaats van op het verzenden van onze eigen boodschappen. Voor de tegenstanders van ‘actieve SETI’ is deze praktijk in het beste geval tijdverspilling en in het slechtste geval een existentieel gevaarlijke gok. Er zijn miljarden doelwitten om uit te kiezen, en de kans dat we op het juiste moment een boodschap naar de juiste planeet sturen, is bedroevend klein. Plus, we hebben geen idee wie er meeluistert. Wat als we ons adres geven aan een buitenaardse soort die leeft op een dieet van tweevoetige hominini?

Het eerste contact zou een van de meest gedenkwaardige momenten in de geschiedenis van onze soort zijn

‘Ik leef niet in angst voor een binnenvallende horde, maar andere mensen wel. En alleen omdat ik hun angst niet deel, maakt dat hun zorgen niet irrelevant’, zegt Sheri Wells-Jensen, universitair hoofddocent Engels aan de Bowling Green State University en een expert op het gebied van taalkundige en culturele kwesties rondom interstellaire boodschappen. ‘Het is moeilijk om wereldwijd consensus te bereiken over wat en of we iets moeten sturen, maar dat wil niet zeggen dat we het niet moeten proberen. Het is onze verantwoordelijkheid om hiermee te worstelen en zoveel mogelijk mensen erbij te betrekken.’

Ondanks de valkuilen blijven velen volhouden dat de potentiële voordelen van actief SETI veel groter zijn dan de risico's. Het eerste contact zou een van de meest gedenkwaardige momenten in de geschiedenis van onze soort zijn, zo luidt het argument, en als we gewoon maar wachten tot iemand ons belt, zal het misschien nooit gebeuren. Wat betreft het risico van vernietiging door een boosaardig buitenaards wezen: we hebben onze dekmantel al lang geleden verraden. Elke buitenaardse die in staat is om naar de aarde te reizen, zou meer dan in staat zijn om bewijs van leven te ontdekken in de chemische signaturen van onze atmosfeer of in de elektromagnetische straling die de afgelopen eeuw uit onze radio's, televisies en radarsystemen is gelekt. ‘Dit is een uitnodiging aan alle mensen op aarde om deel te nemen aan een discussie over het uitzenden van deze boodschap’, zegt Jiang. ‘We hopen dat we, door dit artikel te publiceren, mensen kunnen aanmoedigen om hierover na te denken.’