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Reminiscenza del Progetto Ozma
di Frank D. Drake
Titolo originale: "A Reminiscence of Project Ozma"
Da: Cosmic Search Vol. 1, No. 1, 1979
Traduzione dall'inglese di Bruno Moretti Turri IK2WQA
TeamSETI of SETI Institute, SETI ITALIA G. Cocconi, IARA, SdR Radioastronomia UAI


Importante premessa del traduttore: questo articolo è del 1979.

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Indipendentemente da Cocconi e Morrison, Frank D. Drake, astronomo al NRAO, National Radio Astronomy Observatory (osservatorio nazionale di radio astronomia) di Green Bank nella Virginia occidentale stava formulando piani per condurre una ricerca moderna. Drake era ventinovenne quando l'8 aprile 1960 girò l'antenna da 26 metri del radiotelescopio Howard Tatel dell'osservatorio verso le vicine stelle di classe solare Tau Ceti ed Epsilon Eridani.
Il progetto "Ozma" era cominciato e per la prima volta l'uomo cercava segnali di possibile intelligenza extraterrestre. In questo articolo Drake divide con te i suoi sentimenti ed emozioni su come questo storico progetto si è svolto.
È un thriller di scienza vera.

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Il radiotelescopio Howard Tatel da 26 m del progetto Ozma

Ogni qualvolta penso al Progetto Ozma, ricordo quanto faceva freddo a Green Bank alle quattro del mattino. Ho due ricordi piuttosto vividi di quei primi giorni, di battaglia contro il freddo ogni mattina quando mi arrampicavo fino al fuoco dell'antenna per accordare l'amplificatore parametrico e poi di quel momento nel primo giorno della ricerca quando un unico forte segnale pulsante rimbombò nel radiotelescopio nel momento in cui noi l'avevamo girato verso la stella Epsilon Eridani. Ma accaddero poi molte altre cose importanti e l'importanza di alcune di esse non si capì che anni dopo.

Green Bank era un posto molto eccitante nel 1959. Avevamo ricevuto l'incarico ed avevamo fondi illimitati per costruire il miglior radio osservatorio del mondo. Avevamo iniziato a costruire un radiotelescopio molto costoso da 42 metri, il completamento del quale era anni nel futuro, e sapevamo che dovevamo costruire prima un radiotelescopio più piccolo per essere operativi e fare esperienza. Quindi fu fatto un contratto per costruire un radiotelescopio da 26 metri e all'inizio del 1959 era una realtà, un anacronismo impressionante tra quelle primitive montagne della Virginia occidentale.

Sin da quando avevo otto anni, mi chiedevo quali fossero le origini della gente e se altrove ci potessero essere altri nell'universo. Quindi arrivato a Green Bank era per me naturale calcolare quanto lontano il nostro nuovo radiotelescopio da 26 metri potesse scoprire un segnale radio da un altro mondo se fosse uguale al più forte segnale generato sulla Terra. Risultò circa dieci anni luce. E, entro quella distanza, alcune stelle erano molto simili al Sole.

Il piccolo gruppo di scienziati dell'Osservatorio era solito pranzare insieme ogni pochi giorni alla cosa più vicina ad un ristorante, una trattoria da camionari a circa otto chilometri che noi avevamo battezzato "da Pierre" o "da Antoine" anche se "Il Cucchiaio Grasso" fosse più appropriato. Un giorno nevoso a fine inverno tutti noi andammo in questo luogo abbandonato e durante il pranzo menzionai la mia conclusione che potevamo scoprire possibili segnali radio intelligenti da stelle vicine col nuovo radiotelescopio. Suggerii di mettere insieme una semplice apparecchiatura per fare qualcosa che non avevamo mai fatto nella solita radioastronomia, un radioricevitore a banda stretta, e cercare segnali dalle stelle vicine. All'epoca, il direttore del NRAO era Lloyd Berkner, un pioniere degli studi ionosferici e qualche cosa di simile a uno scientifico giocatore d'azzardo. Quindi quando l'ultima grassa patatina fritta fu mandata giù dall'ultima goccia di Coca Cola, il Progetto Ozma era nato.

Decisi che dovevamo costruire i nostri apparati per operare sulla riga dei 21 cm. I radioricevitori a banda stretta da usare in Ozma erano adatti per cercare l'effetto Zeeman sulla riga dei 2l cm dell'idrogeno neutro. Così, se preparavamo degli apparati per quella lunghezza d'onda, potevamo usarli per quell'importante esperimento. Inoltre, avremmo spazzato via ogni critica sul fatto che stavamo mettendo risorse in apparati "inutili". Alla fine spendemmo solamente circa 2000 dollari per le parti insolite del ricevitore, e nessuno mai si lagnò.

Circa all'epoca ricevemmo un visitatore "sabbatico" da Slough in Inghilterra. Il suo nome era Ross Meadows e come esperto di elettronica gli fu dato il compito di fare tutto il lavoraccio di mettere insieme il ricevitore di Ozma. Dagli standard era un semplice ricevitore. Aveva solamente un canale, la produzione più semplice, e un registratore a nastro cartaceo. Progettammo anche di avere un ordinario registratore audio a nastro connesso al sistema nel caso qualcosa arrivasse dallo spazio esterno! C'erano altri importanti aspetti speciali del ricevitore. La possibilità di commutare tra due antenne così da permetterci di distinguere un segnale dallo spazio da un segnale terrestre entrante nei lati dei lobi delle antenne. Lo stesso approccio è usato da allora in quasi tutte le ricerche. C'era anche un canale di referenza al quale fu comparato il canale del segnale; questa era una tecnica standard in quei giorni ed anche ora, e fu usato per eliminare fluttuazioni nel guadagno del ricevitore e non-linearità. Siccome il nostro passabanda doveva essere di 100 Hertz, gli oscillatori usati nel ricevitore dovevano essere un po' più stabili del solito, nulla di particolarmente difficile. Dopo un po' Kochu Menon, un vecchio amico e collega di Harvard, venne a Green Bank e lavorò anche lui sul ricevitore.

Stavamo lavorando su questo sistema ad un ritmo rilassato da circa sei mesi quando accadde un importante evento. Giuseppe Cocconi e Philip Morrison della Cornell University pubblicarono il loro famoso articolo su Nature in settembre, che contiene gli stessi calcoli che avevo fatto io, indicando che l'umanità poteva scoprire altre civiltà con i radiotelescopi esistenti, e suggerendo la riga dei 21 cm come la banda più promettente per cercare segnali. Per la buon ragione dello status unico di questa fondamentale riga spettrale dell'atomo più abbondante dell'universo, e non per la ragione pratica che mi aveva influenzato. Ci fece piacere  perché ora c'erano ulteriori argomenti per quello che noi stavamo facendo.

Non ho mai conosciuto personalmente Philip Morrison. Come studente a Cornell ero rimasto impaurito dalle superbe conferenze che aveva tenuto, e lui era stato di grande aiuto ad uno dei miei migliori amici, ma io non l'ho mai incontrato. Egli è ancora un superbo conferenziere, uno dei migliori e chiaramente uno dei primi promotori dell'attività SETI. Io feci visita circa un anno fa (1978, n.d.t.) a Giuseppe Cocconi a Ginevra, dove è attivo al CERN come fisico nucleare.

Nel frattempo l'astrofisico di fama mondiale Otto Struve era diventato direttore di Green Bank. Nonostante il suo background conservatore, era uno dei pochi astronomi senior di quell'epoca che credeva che la vita intelligente era abbondante nell'universo, e sosteneva che tutto il possibile dovesse essere fatto per sostenere ricerche fattibili di segnali di vita intelligente extraterrestre. Quindi era favorevole ad Ozma dall'inizio, e stava esortandoci ad affrettarci col progetto.

Come anziano nel mondo dell'astronomia, Struve era anche consapevole dell'importanza di trovare, quando possibile, consenso per le idee, le scoperte e la buona ricerca. Egli seppe trovare appoggi supplementari per l'istituzione NRAO. Quindi, con nostra sorpresa, era molto agitato e frustrato quando l'articolo di Cocconi-Morrison fu pubblicato. Era molto preoccupato che Green Bank stava perdendo credito per quella che pensava essere un'idea importante. Dall'inizio di Ozma c'eravamo davvero aspettati che qualsiasi annuncio pubblico del progetto ci facesse cadere in testa un'orda di giornalisti e così avevamo tenuto riservata l'intera cosa. Ora Struve era molto sconvolto della nostra scelta. Circa un mese più tardi fu invitato a tenere delle prestigiose conferenze al MIT e usò l'occasione per una campagna pubblicitaria sull'attività di Green Bank sulla ricerca di vita extraterrestre. Il dado era tratto.

La prima cosa che accadde fu che ci offrirono l'uso di uno dei primi amplificatori parametrici del mondo. Il mondo dell'elettronica era appena stato sconvolto da due invenzioni: il maser allo stato solido e l'amplificatore parametrico. Ambedue aumentarono di dieci volte la  sensibilità del ricevitore rispetto a prima. Ma ambedue erano apparecchiature da laboratorio, e in pratica non potevano essere usate con un radiotelescopio non fisso. Quindi noi c'entusiasmammo quando una persona che era simultaneamente un radioamatore entusiasta, un appassionato della vita intelligente e presidente di una delle più sofisticate aziende elettroniche americane, la Microwave Associates, ci offrì l'uso di un amplificatore parametrico operativo, probabilmente il migliore del mondo. Questa persona era Dana Atchley Jr. Non solo ci offriva l'amplificatore, ma ci mandava anche il suo capo ingegnere per installarlo.

Nel giorno dell'appuntamento ricevetti una chiamata nel mio ufficio che il capo ingegnere della Microwave Associates era arrivato con l'amplificatore. Arrivando in fondo alle scale ebbi una grossa sorpresa, ma feci finta di niente, quando vidi davanti a me: 1) un'automobile sportiva britannica fuoriserie marca Morgan con carrozzeria in legno e questa era ultimo modello, completa di cinture di cuoio per affrancare il cofano; 2) al posto del conducente, un individuo con una lunga e fluente barba rossa che portava un berretto scozzese rosso, e 3) nel posto del passeggero, l'amplificatore parametrico che era stato sballottato dal principio alla fine da Boston a Green Bank. Il conducente era Sam Harris, conosciuto ad ogni radioamatore come redattore di periodici radioamatoriali e noto a tutti come un genio dell'elettronica. Egli aveva disegnato l'amplificatore parametrico, ed era l'unico al mondo che poteva farlo funzionare e difatti funzionò. Procedè a installarlo, lo fece con la sua magia, e poi mi insegnò come accordarlo, compito che divenne il mio quotidiano cicchetto-delle-quattro-della-mattina. Quando tutto funzionò bene, saltò di nuovo sulla sua Morgan e scappò via. Non lo vidi più fino ad un giorno del 1966, quando rincontrai quella barba rossa; a quel tempo era nello staff del mio osservatorio ad Arecibo (io non avevo nulla a che fare con questo evento improbabile), ed è stato là sin da allora, sempre facendo le sue magie.

Con molte esortazioni da Struve e Dave Heeschen, che erano venuti a Green Bank a sollecitare Ozma, perché la stampa e la comunità scientifica ora li pressavano, finalmente riuscimmo a integrare tutta l'apparecchiatura all'inizio della primavera 1960. Ad aprile iniziammo le osservazioni.

Nel primo giorno del Progetto Ozma, misi la sveglia alle tre, mi svegliai intontito, ed andai fuori con la nebbia e il freddo, miei quotidiani "colleghi" mattutini per circa due mesi. Al radiotelescopio da 26 metri, l'operatore girava la parabola in modo che potevo arrampicarmi sull'antenna fino al fuoco dello strumento. Là sedevo per circa 45 minuti girando le rettifiche del micrometro sull'amplificatore parametrico, parlando con l'operatore del radiotelescopio, fino a regolare giusto l'aggeggio di Sam Harris. All'inizio dovemmo farlo molte volte al giorno perchè il cambio di temperatura sconvolgeva l'accordatura, ma col tempo trovammo i modi per aggirare quel problema. Dopo che l'amplificatore era accordato, scendevo dal punto focale, andavo nell'edificio di controllo, e preparavo il ricevitore di Ozma. Era costruito per sintonizzarsi lentamente in frequenza così che si spostava in frequenza di circa 100 Hertz al minuto.

Poi puntammo il radiotelescopio sul nostro primo obiettivo, la stella vicina di classe solare Tau Ceti. Il radiotelescopio localizzò la posizione della stella, il ricevitore fu messo sulla frequenza iniziale, accendemmo il motore di accordatura, il registratore a nastro cartaceo e il registratore audio. Iniziava il Progetto Ozma!

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"Un forte, unico segnale pulsante rimbombò nel radiotelescopio
nel momento in cui lo puntammo 
verso la stella Epsilon Eridani."
 
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Ogni qualvolta cerchi segnali radio intelligenti extraterrestri, sai che il segnale può arrivare improvvisamente. E così gli operatori del radiotelescopio ed io passammo la mattina senza fiatare a sbirciare la penna che si dimenava sul registratore a nastro cartaceo, pensando, ogni volta che la penna iniziava ad alzarsi, che questo era LUI. Ma poi la penna andava di nuovo in giù, rispettando la legge universale delle statistiche del noise (rumore) gaussiano. E così andò fino a mezzogiorno, quando Tau Ceti tramontò a ovest.

Poi girammo il radiotelescopio per puntare il nostro secondo soggetto, la stella vicina di classe solare Epsilon Eridani. Si pensava che fosse una stella singola; ma recentemente si è evidenziato che ha dei compagni; desidero che si sappia che ci stavamo eccitando sempre di più. Di nuovo puntammo il radiotelescopio sulla stella e preparammo i registratori. Avevamo aggiunto anche un altoparlante così che potevamo sentire l'uscita del ricevitore. Di nuovo avviammo la carta dei registratori a nastro, ripetendo ciò che già era divenuto routine.

Alcuni minuti passarono. E poi accadde. WHAM! Improvvisamente il registratore a nastro cartaceo  finì fuori scala. Sentimmo scoppi di rumore uscire dall'altoparlante otto volte al secondo, e la penna del registratore a nastro stava colpendo contro il fine corsa otto volte al secondo. Non avevamo mai visto prima nulla di simile in tutte le precedenti osservazioni a Green Bank. Noi tutti ci guardammo l'un l'altro con gli occhi spalancati. Poteva essere così facile? Alcuni avevano predetto che il segnale extraterrestre più razionale sarebbe stato una serie lenta di pulsazioni, evidenziante un'origine intelligente. (Nessuno poi aveva idea dell'esistenza delle pulsar perchè la prima fu scoperta solo 7 anni dopo). Improvvisamente compresi che c'era stato un difetto nella nostra pianificazione. Avevamo pensato così improbabile la scoperta di un segnale che non avevamo progettato cosa fare se davvero un chiaro segnale si fosse ricevuto. Quasi simultaneamente ognuno nella stanza chiese: "E adesso cosa facciamo?"  Cambiamo la frequenza? La fonte più probabile di un segnale spurio era la Terra e potevamo controllare spostando il radiotelescopio lontano dalla stella per vedere se il segnale andava via. Quindi procedemmo e come ci muovemmo dalla stella, il segnale scomparve. Quindi puntammo di nuovo la stella. Il segnale non ritornò. WOW! Era realmente dalla stella o era venuto da Terra ed aveva spento mentre ci spostavamo lontano dalla stella? Non c'era nessun modo di saperlo. E c'era tutto quell'afflusso di adrenalina e nessun modo di applicare utilmente tutta quell'energia ed eccitazione.

Cosa facemmo? Giorno dopo giorno, puntavamo Epsilon Eridani e accordavamo alla frequenza sulla quale era stato sentito il segnale. Ascoltavamo per una mezz'ora circa, poi tornavamo alla nostra scansione in frequenza. Connettemmo anche un secondo ricevitore ad una semplice antenna horn fuori dalla stanza di controllo che poteva rilevare le interferenze. Passò una settimana ed il segnale non tornò. Con nostro dispiacere, uno dei nostri impiegati chiamò un amico in Ohio e gli disse del segnale. La voce fu spifferata ad un suo amico giornalista ed improvvisamente fummo inondati da domande sul misterioso segnale. "Avete realmente scoperto un'altra civiltà?" - "No." - "Ma avete ricevuto un forte segnale con la vostra apparecchiatura?" - "Non possiamo fare commenti su ciò."  E così, HA! HA!, noi stavamo nascondendo qualcosa! Anche oggi molte persone credono falsamente che ricevemmo segnali da un altro mondo e che una qualche demoniaca agenzia governativa ci ha costretti a tenere la cosa segreta!

Finalmente capimmo la verità circa dieci giorni dopo quel GRANDE giorno. Improvvisamente i segnali c'erano di nuovo, colpi di radio noise (rumore) otto volte al secondo entravano nel radiotelescopio da 26 metri. Ma proprio quando erano forti iniziavano a entrare nella piccola antenna horn fuori dalla finestra. I segnali erano una radio interferenza terrestre. Come li guardammo, li vedemmo crescere e diminuire come se fossero emessi da un aereo ad alta quota.

Quindi smettemmo di ascoltare intensamente quella come frequenza speciale mentre il radiotelescopio era puntato su Epsilon Eridani.

Le settimane passarono, con centinaia di metri di carta e nastro che si accumulavano, tutti con null'altro che rumore-noise. Ora eravamo esperti nell'analisi dei segnali. Compresi che come è importante ed eccitante una ricerca di segnali extraterrestri, tali ricerche dovrebbero essere fatte solo unitamente con la normale ricerca radioastronomica, così che ci siano reali risultati tutto il tempo,  per ricordare ai ricercatori che ci sono, dopo tutto, cose strane e meravigliose nel cielo. Quindi continueremo ad osservare.

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"Solamente facendo il meglio possibile col meglio che un'epoca offre,
troviamo il modo di fare meglio nel futuro."

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Avevamo dei visitatori speciali a Green Bank durante il Progetto Ozma, visitatori che si sono rivelati più importanti retrospettivamente che non durante. Uno che venne per molti giorni era Theodore Hesburgh, poi giovanissimo presidente dell'Università di Notre Dame e teologo. Egli capì che la ricerca della vita extraterrestre ispira. Egli ha scritto e diretto i più recenti studi SETI.

Un altro era John Lear, poi redattore scientifico di "Saturday Review of Literature". Era un grande ed è stato, per esempio, uno dei primi a denunciare gli abusi dell'industria farmaceutica. Cercava la storia nei fatti e sapeva che la scoperta di un'altra civiltà sarebbe STORIA se realmente accadesse. Quindi venne a Green Bank, sedette quietamente in un angolo della stanza di controllo, mentre guardava le nostre manipolazioni misteriose di cavi e quadranti per giorni nell'attesa del segnale. Conseguentemente pubblicò alcune delle migliori discussioni sulla natura e l'importanza della ricerca della vita extraterrestre.

Un terzo visitatore era il vicepresidente dell'area ricerca della Hewlett-Packard Corporation, una società che costruisce molti oscilloscopi e altri aggeggi elettronici che usiamo noi ed ogni altro osservatorio. Bernard M. Oliver un giorno, pieno di entusiasmo, prese un aereo a noleggio per guardare dall'alto la regione selvaggia della Virginia occidentale. Non era del tutto sorprendente che fosse là, perché per molti anni aveva pensato ai mezzi per scoprire altre civiltà. Inventore di successo, fisico ed esperto di elettronica, conosceva già tutti ed era contento che qualcuno finalmente aveva l'opportunità di tentare qualcosa. Da allora ha deciso molto di quello che dovrebbe essere fatto. Recentemente come direttore dello studio del Progetto Cyclops, "Barney" Oliver è divenuto il leader nello sviluppo di piani per sistemi enormemente sofisticati per la scoperta di segnali radio intelligenti extraterrestri. Grazie a lui un giorno vedremo radiotelescopi diecimila volte più grandi del radiotelescopio da 26 metri analizzare il cielo, non su una, ma forse su miliardi di frequenze.

Dopo un mese di ricerche, noi facemmo una pausa. Poi un altro mese e l'intera serie di frequenze plausibili della riga dell'idrogeno era stata analizzata per ambo le stelle. Sappiamo che c'era la possibilià che avevamo guardato la stella giusta sulla frequenza giusta, ma quando la "LORO" trasmittente era spenta, così forse una seconda occhiata potrebbe servire. Ma più nessun tempo/radiotelescopio poteva essere concessa al progetto; c'era molta radioastronomia convenzionale da fare. E così il Progetto Ozma era finito.

Oggi, col radiotelescopio di Arecibo ed il nostro ricevitore da 1008 canali, replichiamo tutto quello che era stato fatto nel Progetto Ozma, e molto meglio, in meno di un secondo. E il tutto comodi e al caldo. Ma ciò non vuol dire che lo sforzo è stato sprecato. Solamente facendo il meglio possibile col meglio che un'epoca offre, troviamo il modo di fare meglio nel futuro. Proprio come con il Progetto Ozma che contribuì allo sviluppo dei sistemi molto migliori di oggi, così i radiotelescopi giganti e i computer di oggi saranno sostituiti con più grandi strumenti nel futuro. Una scala non funziona se alcuni dei suoi gradini sono mancanti; tutti devono esserci, e noi dobbiamo avanzare uno ad uno su ognuno di essi.

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Frank Donald Drake è nato a Chicago nel 1930. Dopo il servizio nella U.S. Navy (la marina militare americana) ha guadagnato il Ph.D. (dottorato) in astronomia all'Università di Harvard nel 1958, ed è stato scienziato ricercatore per 5 anni al National Radio Astronomy Observatory, Green Bank, West Virginia. Fu in questo periodo che compì lo storico esperimento "Ozma". Nel 1964 Drake si unì alla facoltà della Cornell University dove ora [quando questo articolo fu scritto nel 1979] è Goldwin Smith Professor di Astronomia e Direttore del National Astronomy and Ionosphere Center, che include l'Osservatorio di Arecibo. E' autore di molti articoli e numerosi libri incluso "Intelligent Life in Space" (1967). Nel 1978 ricevette l'American Tentative Society Award per il suo Progetto Ozma. Drake è membro di molte società scientifiche inclusa l'Accademia Nazionale delle Scienze. E' membro di "Editorial Boards of the Astrophysical Journal", "Science Year" e "Cosmic Search".

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Copyright © 1979-2004 Cosmic Quest, Inc.,
Big Ear Radio Observatory and North American AstroPhysical Observatory.

Versione italiana Copyright © 2009 Bruno Moretti Turri

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