一小时聆听：SKA如何在运行首小时内探测到外星文明
精选图片： Square Kilometre Array在南非碟形天线核心的艺术想象图，图片来源：SKA Project Development Office / XILOSTUDIOS（CC BY-SA 3.0）
Square Kilometre Array（SKA）距离全面运行仍需数年时间，但天文学家们已经为其最深远应用提出了大胆主张：寻找外星人。由陈诺阿·特伦布莱博士和两打SETI研究人员团队共同发表的新书章节指出，SKA前所未有的灵敏度可以在仅仅一小时的观测时间内，探测到四光年外先进文明的无意无线电泄漏。
这个距离,,抵达最近恒星系统的距离,,意味着SKA可以有效调查我们直接宇宙邻域中的每一颗恒星，寻找技术迹象。
> “SKA本身一小时的观测时间，就足以捕捉到相当于地球上目前移动电话网络的信号，来自四光年外的系外行星，”研究人员写道。
这并非扫描寻找外星文明向我们发送信息。而是探测它们仅仅因存在而产生的噪音：雷达、卫星通信、工业排放，以及任何技术文明都会向太空辐射的”泄漏辐射”。这是SETI首次有机会找到那些并不试图被找到的邻居。
从针到干草堆
传统SETI依赖于这样一个假设：外星文明会故意发射窄带信标，即将信号压缩到射电频谱的一个微小片段中，以区别于天然天体物理噪声。像弗兰克·德雷克这样的先驱通过论证这种窄信号将是意图的明确标志来证明这种方法的合理性。但这也意味着研究人员只能找到有意指向地球的信号。
SKA打破了这一限制。其集光面积达一平方公里，横跨两大洲（澳大利亚用于低频阵列，南非用于中频碟形天线），灵敏度比以往任何设施高出整整一个数量级。格林班克望远镜或艾伦望远镜阵列一次只能扫描少量恒星，而SKA可以监测数百万颗。
“我们还没有足够充分地观察，至今无法得出太多结论，”SETI研究所和加州大学伯克利分校的史蒂夫·克罗夫特表示。SKA从根本上改变了这一局面。
搭便车观察宇宙
所提出的SETI策略最优雅的方面之一，是它不需要专门的观测时间。该团队计划构建一个并行数据管道，复制已为其他科学目的（超新星巡天、脉冲星计时、宇宙学）收集的数据，并实时进行SETI分析。无需转移望远镜时间；每一次观测都成为潜在的外星搜索。
数据将与盖亚等大型恒星目录进行交叉比对，以评估有希望的来源。经过训练能够区分人为射频干扰（RFI）与真正外星信号的机器学习算法，将过滤涌入的数据洪流。
SETI研究所的索菲亚·谢赫主导了一项2025年的研究，估计SKA可以探测到类似NASA深空网络从65光年外发射的信号，以及从12,000光年外发射的意像阿雷西博式信息。SKA第一阶段以最终集光面积的大约10%运行，其灵敏度将至少是任何现有单碟设施的5倍。
宇宙干草堆的挑战
SKA最大的优势同时也是最大的问题。该阵列产生PB级的数据，存储每一个候选信号供后续分析并不现实。SETI团队正在开发基于AI的RFI抑制算法和甚长基线干涉测量（VLBI）技术，通过空间特征区分真实信号与地球基干扰。
“可以说，与地球的海洋相比，我们目前只搜索了相当于一个小游泳池的范围，”研究人员在谈到SETI现状时指出。SKA将大幅扩大这一搜索范围。
即使空结果也具有科学价值。”但即使是负面结果，在这种情况下也将成为科学的一个巨大数据点，”该章节指出。如果SKA扫描了数百万颗恒星却一无所获，它将为星系中技术文明的普遍性设定有史以来最严格的上限。
未来展望
SKA的全面科学运行预计将于2029年左右开始，首批数据最早将于2027年流入。该章节作为”Advancing Astrophysics with the SKA II”会议系列（arXiv:2606.27565）的一部分发表，概述了使SETI搜索工作所需的具体数据产品和分辨率要求。
对于共同撰写该章节的两打天文学家、天体物理学家和技术特征专家团队而言，时间线几乎无关紧要。能力本身代表着代际飞跃。
“SKA独特的能力将使其成为快速识别和后续表征有希望的技术特征候选者的不可或缺的工具，”作者写道。简而言之：世界上最大的望远镜即将成为世界上最好的外星猎人。
婷 翻译