10 Jahre nach Hause telefonieren: SETI@home hat Geburtstag

Am 17. Mai 1999 wurde ein Projekt öffentlich, das einen neuartigen Ansatz zur Verarbeitung großer Datenmengen präsentierte: Das verteilte Rechnen, das freie Prozessorzeit auf den Computern Freiwilliger benutzte. Und welche Aufgabe wäre spannender gewesen als die Suche nach außerirdischem Leben.

SETI steht für “Search for Extraterrestrial Intelligence” und ist ein Sammelbegriff für Forschungsprojekte, die sich der aktiven Suche nach intelligenten Zvilisationen auf Planeten außerhalb unseres Sonnensystems widmen. Dazu nimmt man an, dass man Signale empfangen könnte, die eine solche Zivilisation aussendet. Geeignet scheinen Radiosignale mit einer Frequenz zwischen 1 GHz und 10 GHz zu sein, wie 1959 die Physiker Giuseppe Cocconi und Philip Morrison dargelegt hatten. Die Suche beeinhaltet auch die Hoffnung, dass die außerirdische Zivilisation wenigstens so clever wie die Menschen sind (ist ja nicht so schwierig). Wir wissen: neutraler Wasserstoff sendet bei 1,42 GHz (der Hyperfeinstruktur-Übergang des Wasserstoff), und diese charakteristische Frequenz wird benutzt, um das häufige Element Wasserstoff zu suchen. Wenn man nun auf dieser Frequenz sendet, besteht eine bessere Chance, zufällig aufzufallen.

1960 begann dann das erste SETI-Projekt namens “Project Ozma” von Frank Drake (ja, dem mit der Drake-Gleichung) in Cornell. Carl Sagan war ein großer Fürsprecher der Suche nach außerirdischem Leben, und veröffentlichte 1966 ein bekanntes Buch über SETI.

Über die Jahre hatte es viele SETI-Projekte gegeben, die vor allem Superrechner verwendeten um die Daten von Radioteleskopen zu durchkämmen. Aber auch diese Rechenleistung war nicht für eine Suche nach schwache Signalen geeignet, und so kam man auf die Idee, statt einem Riesencomputer sehr viele kleine zu verwenden. Das Internet bot die Chance, die Datenhäppchen zu verteilen, und die Art des Projektes machte es auch möglich, die Daten aufzuteilen und unabhängig berechnen zu lassen.

Man hatte das große Radioteleskop am Arecibo Observatorium mit einem zusätzlichen Empfänger ausgestattet, um zusätzlich Signale aufzuzeichnen. Damals gelangten die Signale auf Magnetbändern per Post nach Berkeley, wo das SETI@home-Projekt beheimatet ist (ich habe nichts dazu gefunden, aber heute wird es vermutlich auf schnellere Datenwegen bewegt).

Das Signal in einem 2.5 MHz breiten Band wurde aufgeteilt in 100 Datenhäppchen, die dann verteilt werden konnten:

Man sieht, dass jeder zu verarbeitende Datensatz 10 kHz Breite umfasst rund um die spannende Frequnz von 1,42 GHz.
Das Signal das man sucht sieht so aus:

Es muss sich um ein enges Signal, also mit sehr kleiner Frequenz-Bandbreite handeln. Ferner muss es gepulst sein – denn wahrscheinlich wird es ja zur Übertragung einer Information verwendet. Außerdem wird es von einer Frequenzverschiebung durch Doppler-Verschiebung betroffen sein, denn es wird von einem Planeten ausgesandt der auf einer Bahn kreist, und von einem Planeten auf einer Bahn um einen Planeten empfangen (ja, unserem).

Seit 2004 wird als Plattform für das verteilte Rechnen BOINC verwendet. BOINC wird mittlerweile für eine Vielzahl Projekte eingesetzt, siehe auch diese Artikel von Thilo und Ludmila, und weigerte sich bei allen meinen Versuchen, es unter Ubuntu einzusetzen hartnäckig, stabil und nachvollziehbar zu arbeiten.
Das sogenannte Grid Computing, also das Zusammensetzen virtueller Superrechner aus vielen Einzelrechnern, wird eingesetzt werden, um die Datenmengen des LHC an vielen Datencentern auf dem Globus verteilt zu handhaben. Und wie so viele Erkenntnisse, die am CERN im Umfeld des LHC entstanden sind, ist auch das wieder das “nächste große Ding” in der Computerwelt. Wie Wikipedia so schön schreibt: “Heute wird Grid-Computing in vielen zum Teil auch kommerziellen Bereichen eingesetzt, so zum Beispiel in der Pharmaforschung und den Wirtschaftswissenschaften, beim elektronischen Handel und bei Webdiensten.”

Bei Millionen Teilnehmern (alleine 200000 in den ersten drei Tagen), hat SETI@home bereits Erfolg gehabt? Nun, das hätte man wohl gehört, also gibt es noch keinen Erfolg. Und dieser wird auch nicht plötzlich kommen, denn es muss schon ein Signal bei mehreren Beobachtungen über mehrere Jahre immer wieder auftauchen. 2004 hatte es einmal Aufregung gegeben, aber der Bericht über den “besten Kandidaten” war wohl stark übertrieben worden. Vielleicht sollten wir auch mal anfangen, solch ein Signal auszusenden,
dies ist wohl mal einmalig getan wurden, aber soweit ich weiß sendet
die Erde nicht permanent ein Signal, dass jemand dort draußen
irgendwann mal hören könnte.

Seit 2008 gibt es ein Update zu SETI@Home: Astropulse. Vielleicht denken die Außerirdischen ja nicht wie Menschen und senden lieber Breitband-Pulse? Deswegen sucht Atsropulse nach kurzen, breitbandigen, gepulsten Signalen. Neue SETI-Projekte suchen jetzt auch im optischen Bereich, denn Licht stellt eigentlich eine plausiblere Art der interstellaren Kommunikation dar.

SETI ist eine Lotterie, aber eine mit einem solch gigantischem Gewinn, dass es trotzdem lohnt sie zu spielen und mitzumachen.