Desde o início da Era Espacial, as agências têm contado com poderosos conjuntos de antenas de comunicação posicionadas em todo o mundo para controlar, coordenar e recuperar dados de suas missões. Hoje, a NASA e suas agências parceiras contam com a Rede do Espaço Profundo (DSN) para se comunicar com as diversas sondas, orbitadores, módulos de pouso e rovers que operam além da Terra. Esses sinais também levam a um “spillover”, em que os sinais de rádio alcançam muito além das missões robóticas e se propagam por anos-luz no espaço.
Para aqueles envolvidos na Busca por Inteligência Extraterrestre (SETI), o “spillover” das comunicações pode ser uma tecnoassinatura promissora. Em um novo estudo , pesquisadores da Universidade Estadual da Pensilvânia e do Laboratório de Propulsão a Jato (JPL) da NASA analisaram quando e onde as transmissões da DSN seriam mais detectáveis fora do nosso Sistema Solar. Suas descobertas sugerem que futuras pesquisas do SETI devem procurar sinais de comunicações de rádio ao longo do plano eclíptico de outros sistemas, emanando em direção à estrela ou para longe dela, e em direção a quaisquer exoplanetas em órbita.
A pesquisa foi liderada por Pinchen Fan , estudante de pós-graduação do Eberly College of Science da Universidade Estadual da Pensilvânia e pesquisadora principal científica da bolsa da NASA que a apoia. Ela foi acompanhada por Jason Wright , professor de astronomia e astrofísica na Penn State, líder do Centro de Inteligência Extraterrestre da Penn State e membro do Centro de Exoplanetas e Mundos Habitáveis , e T. Joseph W. Lazio , cientista da Diretoria de Redes Interplanetárias do Laboratório de Propulsão a Jato (JPL) da NASA.
Para o estudo, os pesquisadores analisaram registros da Rede do Espaço Profundo (DSN) da NASA, que compararam cuidadosamente com as localizações de naves espaciais no Sistema Solar para determinar o momento e a direção das comunicações de rádio. Isso incluiu transmissões para telescópios espaciais e naves interplanetárias, em vez de missões ou satélites em Órbita Terrestre Baixa (LEO), que são de potência relativamente baixa e seriam difíceis de detectar além do Sistema Solar. Como Fan indicou em um comunicado à imprensa da Penn State:
“Os humanos estão se comunicando predominantemente com as espaçonaves e sondas que enviamos para estudar outros planetas, como Marte. Mas um planeta como Marte não bloqueia toda a transmissão, então uma espaçonave ou planeta distante posicionado ao longo do caminho dessas comunicações interplanetárias poderia potencialmente detectar o transbordamento; isso ocorreria quando a Terra e outro planeta do sistema solar se alinhassem a partir de sua perspectiva. Isso sugere que devemos procurar o alinhamento de planetas fora do nosso sistema solar ao procurar por comunicações extraterrestres.”
Embora a Roscosmos, a Agência Espacial Nacional da China e outros países possuam redes de espaço profundo, a equipe enfatizou que a DSN era o melhor parâmetro, pois a NASA liderou a maioria das missões de espaço profundo até o momento. Como membro da Diretoria de Redes Interplanetárias, que supervisiona as operações da DSN, Joseph Lazio está intimamente familiarizado com as comunicações do espaço profundo.
“A Rede do Espaço Profundo da NASA fornece o elo crucial entre a Terra e suas missões interplanetárias, como a sonda New Horizons , que agora está partindo do Sistema Solar, e o Telescópio Espacial James Webb”, disse ele. “Ela envia alguns dos sinais de rádio mais fortes e persistentes da humanidade para o espaço, e os registros públicos de suas transmissões permitiram que nossa equipe estabelecesse os padrões temporais e espaciais dessas transmissões nos últimos 20 anos.”
A pesquisa revelou que os sinais de rádio do espaço profundo usando a DSN eram predominantemente direcionados a espaçonaves próximas a Marte. Isso é compreensível, visto que tantas missões estão atualmente realizando missões de astrobiologia lá. Outras transmissões eram direcionadas a outros planetas e aos pontos de Lagrange Sol-Terra, onde o Telescópio Espacial James Webb da NASA, o Euclid da ESA e outros observatórios estão operando atualmente. Eles também descobriram que a maioria das comunicações DSN ocorria a 5 graus do plano orbital da Terra. Isso também era esperado, visto que o Sistema Solar é relativamente plano e a maioria de seus planetas orbita ao longo do plano da eclíptica.
Os resultados também mostraram que uma transmissão DSN média poderia ser detectada por instrumentos semelhantes aos nossos a cerca de 23 anos-luz de distância do nosso Sistema Solar. Nesse espaço, existem 19 sistemas com pelo menos um exoplaneta confirmado. Portanto, a equipe recomenda que os esforços do SETI se concentrem nesses sistemas estelares, especialmente aqueles cujos planos estão orientados de lado em relação à Terra. Além disso, eles recomendam que os pesquisadores do SETI procurem alinhamentos entre exoplanetas (ou alinhamentos com sua estrela hospedeira) em busca de sinais de transmissões, que provavelmente serão visíveis ao longo do plano eclíptico. Fan disse:
“Com base em dados dos últimos 20 anos, descobrimos que, se uma inteligência extraterrestre estivesse em um local que pudesse observar o alinhamento da Terra e de Marte, há 77% de chance de estar no caminho de uma de nossas transmissões — ordens de magnitude mais prováveis do que estar em uma posição aleatória em um momento aleatório”, disse Fan. “Se pudessem visualizar um alinhamento com outro planeta do sistema solar, há 12% de chance de estarem no caminho de nossas transmissões. Quando não estão observando o alinhamento de um planeta, no entanto, essas chances são mínimas.”
Essas descobertas podem ter implicações significativas para astrobiólogos e pesquisadores do SETI. Por exemplo, astrônomos frequentemente estudam exoplanetas durante alinhamentos com sua estrela-mãe. Essa prática, conhecida como Método de Trânsito (Fotometria de Trânsito), é como a maioria dos exoplanetas foi descoberta até hoje. Consiste em observar estrelas distantes em busca de quedas periódicas de luminosidade, o que pode indicar um planeta passando à sua frente (em trânsito) em relação ao observador. Às vezes, eles conseguem observar a luz atravessando a atmosfera do exoplaneta com espectrômetros, que podem fornecer dados sobre sua composição química.
No entanto, Fan enfatizou que ainda há muito a aprender sobre os arranjos orbitais de outros sistemas planetários. “Como começamos a detectar muitos exoplanetas apenas na última década ou duas, não conhecemos muitos sistemas com dois ou mais exoplanetas em trânsito”, acrescentou Fan. “Com o próximo lançamento do Telescópio Espacial Nancy Grace Roman da NASA, esperamos detectar cem mil exoplanetas até então não detectados, portanto, nossa área potencial de busca deve aumentar consideravelmente.”
“Os humanos estão bem no início de nossa jornada espacial e, à medida que avançamos em nosso sistema solar, nossas transmissões para outros planetas só aumentarão”, disse o Prof. Wright. “Usando nossas próprias comunicações no espaço profundo como base, quantificamos como futuras buscas por inteligência extraterrestre poderiam ser aprimoradas, concentrando-nos em sistemas com orientações e alinhamentos planetários específicos.”
Os pesquisadores também descobriram que os padrões de transmissão DSN poderiam ser aplicados a buscas por transmissões de energia direcionada (DE), semelhantes ao sistema de comunicação interplanetária a laser que a NASA está testando atualmente. Isso ecoa recomendações feitas anteriormente pelo Prof. Philip Lubin , professor de Física na UC Santa Barbara e chefe do Grupo de Cosmologia Experimental . Em seu artigo de 2016, ” A Busca por Inteligência Direcionada “, ele recomendou que futuras buscas do SETI buscassem indícios de ” transbordamento ” de comunicações de energia direcionada ou propulsão.
No entanto, a equipe também observou que os lasers teriam muito menos transbordamento do que as transmissões de rádio. Olhando para o futuro, a equipe planeja estudar os sistemas localizados em um raio de 23 anos-luz do nosso Sol e quantificar a frequência com que eles poderiam ter recebido sinais vindos da Terra. Os autores apresentaram suas descobertas no Simpósio SETI da Penn State de 2025, organizado pelo Centro de Inteligência Extraterrestre da Penn State (PSEI), e um artigo descrevendo a pesquisa foi publicado recentemente no Astrophysical Journal Letters.
