一、射电SETI的历史——初探奥兹玛
自从文明产生起的那一天，人们就对地外文明开始产生兴趣。然而现代的射电SETI（Search for extraterrestrial intelligence——地外文明探索）纪元是从1959年开始的。在那年里，康奈尔的物理学家Giuseppi Cocconi 和Philip Morrison 在《自然》上发表的一篇文章指出了用微波进行星际通讯的潜在可能性。
这时，一位年轻的射电天文学家弗兰克·德里克(Frank Drake）独立的得出了相同的结论，并于1960年春季第一次进行了对其它太阳系的微波搜索，开始了他的奥兹玛计划（Project Ozma）。
它的名称来自童话之中的奥兹国（Oz），那是一个“很远很远的地方，居住着一些奇异的生灵”。德里克希望倾听到奥兹国居民的呼叫。
当时，新的射电望远镜和新技术出现了，将搜索的灵敏度提高了约十倍。“新的大射电望远镜和高灵敏度接收机的结合，给我们第一次探测到近类日恒星处发出的、相当于我们向太空发射的无线电波强度的信号的机会。”德里克在四十年后的今天这样说道。
1960年四月八日凌晨4点钟，在美国西维吉尼亚的绿堤的国家射电天文台，他将85英尺（26米）的射电望远镜指向了鲸鱼座的Tau Ceti ，而后是波江座的Epsilon Eridani（这两颗恒星与太阳类似，而且距地球相对较近）。从四月到七月，每天六个小时，德里克将频道调至21cm氢线，用一个100Hz单通道接收机扫描400Hz带宽。如果接到一组有规律的信号，那可能就是外星智慧生命的呼叫了。当时，德里克果真检测到了这样的信号了，但后来发现是当时军方进行的秘密军事试验发出来的；其余的信号都是混乱的杂音。
虽然他没有检测到任何地外源信号，但他的方案引起了其他天文学家的兴趣。美国科学院的空间科学委员会请德里克主持组织了第一个搜寻地外生命的会议。会上，德里克与年轻的卡尔·萨根（Carl Sagan）一起提出了著名的德雷克方程（参见德雷克方程及其含义）。现在德雷克方程已广被用于估计银河系中地外文明的数量。
奥兹玛计划最终导致了60多个SETI计划的实施。“今天我们的仪器已比当时强百万亿倍，”德雷克感叹道，“即使如此，奥兹玛并不是一个浪费——即便是当时的技术条件，它也极有可能成功。而且在科学中，你只能一步一步的前进。”是的，奥兹玛计划就是先锋者的辉煌第一步。
二、今日SETI——凤凰展翅
奥兹玛计划最直接影响的是苏联人。20世纪60年代，苏联人雄心勃勃开始了宏大的SETI计划。他们用几乎全天域天线搜索大块天区，并指望着至少存在少数的高级文明，有能力用大功率发射机发射强射电信号。
70年代初，美国国家航空航天局（NASA）设在加州芒廷维尤的埃姆斯研究中心开始考虑展开有效搜索所需的技术。惠普公司来的Bernard Oliver领导一队专家，对NASA所谓的Cyclops计划（Cyclops是希腊神话中的独眼巨人）进行全面研究。Cyclops计划科学技术分析报告成为以后一系列SETI工作的基础。
当美国人逐步理解到SETI的光明前景，他们又开始了观测。在70年代，许多射电天文学家加入了SETI的行列中来。其中的一些使用改进技术的努力已延续到今天。这些中首要的是行星协会的META计划，加州大学的SERENDIP计划和俄亥俄州大学持久的观测计划。
70年代末，埃姆斯研究中心和喷气推进研究所（JPL）也已为SETI立项。这些大尺度SETI小组采用双重模式策略：埃姆斯研究中心展开有目标搜索（“靶搜索”（Targeted Search）），将检测1000余个类日星体，并能够发现微弱、零星的信号；而JPL在一次全天勘测中扫描所有方位。1988年，在10年的研究和初步设计的基础上，NASA总部正式采纳了这个策略并给予资金资助。四年后，也就是哥伦布发现新大陆500周年，观测开始了。而不到一年时间，美国国会终止了资助。一个议员当时如是说，“与其花上亿美元搜索地外生命，不如在华府附近寻找有识之士。”
NASA再也没有参与进来，人们当时以为，也许SETI提出的深远问题，在他们的有生之年不可能得到回答了。
当美国国会终止了NASA的SETI计划之后，包括微软创始人鲍罗·艾伦这样的远见卓识的硅谷巨富对坐落于加州的SETI研究所进行投资，努力继续大尺度搜索项目。
于是凤凰计划（Project Phoenix) 开始了，迄今为止，它是世界上的地外文明搜索计划中最灵敏、最全面的。它把努力集中于NASA的SETI计划的所谓“靶搜索”部分上。因而凤凰计划不是进行全天域搜索，而是有选择的细查200光年以内约1000邻近的类日恒星——我们自然的假想这些恒星周围有可供生命生存的行星。
1995年2月，凤凰计划开始利用澳大利亚新南威尔士的帕克斯210英尺（64米）射电望远镜观测，这也是南半球最大的射电望远镜。(SETI Australia Centre, Southern
SERENDIP)
随后，该计划又转向北半球。这个阶段又把它带回了它的根——美国西维吉尼亚的绿堤的国家射电天文台。140英尺（42.7米)射电望远镜就在弗兰克·德里克当时用于奥斯玛计划的天线附近。在绿堤，凤凰计划从1996年9月运转到1998年4月，占用望远镜约50%的观测时间。由于这是绿堤的首要仪器，所以天线与其他天文学家共享。
凤凰计划监测1000到3000MHz的信号。由于地外文明的“寻呼”只可能在一个极窄的波段，因而频谱被分解成1Hz宽的频道，这样对每一个目标星将监测20亿个频道。
现在的观测是，每年的两个3周时段使用1000英尺（305米）阿 雷西博望远镜观测。这可是当今世界上最大的射电望远镜，具有极强的探测能力。在1972年，美国发射了先驱者10号探测器，现在它已距地球约100亿公里了，而且其逐渐老化的无线电发射系统功率仅有几瓦特了（想想看，一个电灯泡也有25瓦功率呢），而阿雷西博望远镜能清晰的接受到它的信号。它现在是凤凰计划能力的一个极好的检验。
到1999年中期，凤凰计划已观测了它名单上一半的星体，仍然未有地外文明信息被检测到。不过，明日我们或许将听到地外文明的低微呜鸣。
三、射电SETI的未来——“复耳”巨人艾伦阵
对于热衷搜寻地外文明的人们来说，没有比这更具有诱惑力的了：一架专门为SETI全天候服务的射电望远镜。尽管这是如此的诱人，但巨额费用总使人望而却步。
在未来的几年里，情况将发生改变。多亏鲍罗·艾伦和Nathan Myhrvold（微软原技术总监）的有远见的善行，一架新的射电望远镜将被建造专用于SETI搜索——一天24小时，一周7天！
新的仪器，特称为艾伦望远镜阵（以往以一公顷望远镜(US Square Kilometer Array)而著称），是由SETI研究所和加利福尼亚大学合作的。加利福尼亚大学开发了一种新颖的构造——一种较便宜的天线阵——它能同时被SETI和沾边的射电天文学研究所用。它将被建在加州拉森峰的哈特克里天文台。预计花费两千六百万美元。捐赠者已支出约一半资金来加强确立仪器最终设计参数的试验。
现在绝大部分SETI计划是利用已有的射电望远镜。当然，这可以使搜索者们利用非常大的望远镜（如305米阿西雷博望远镜），然而搜索者可用的观测时间必然受到限制。以凤凰计划为例，它在春季和秋季都占有阿西雷博望远镜约3星期的观测时。由于白天太阳严重干扰着所需的窄波信号，观测只能在晚上进行；一年实际的观测时间只是24小时观测日的3周。艾伦望远镜阵能给SETI的科学家们至少十倍于此的时间，这意味着他们将多检测十倍恒星系。
艾伦望远镜阵的基本想法是在过去三年中，一群科学家，工程师，技术专家在进行讨论会（SETI科学与技术讨论会）时勾勒出来的。他们在考虑如何在下二十年中更好的推进SETI计划时认为，应当建造一个卫星电视天线碟阵。因为这种天线碟在美国有着极好的销路，若成批购买，它们价格出奇的低。艾伦望远镜阵也许是由700个4米半径的天线组成，合效力将超过一个百米望远镜。
天线的具体数量和排列方式还在考察中。虽然应用小天线可以降低成本，但是将它们联结起来的费用（主要是数字电子的）也逐渐增加。显然，应有一个最优方案。奥瑞达的快速原型望远镜阵（Rapid Prototype Array）的一个功用即是确定这个最优尺寸。
望远镜的排布将是一个紧凑排布的折中处理，大部分天线紧靠在中部，在集中部之外直至1公里远处排布许多“露宿者”。这种广延的排布能高解析度的（在21cm波长上达到小于20弧秒）来观测星系，这也是伯克利的射电天文学家们所热望的。这是SETI计划和射电天文研究的一个双赢的结果。
艾伦望远镜阵将覆盖1000到10000MHz的频率，是凤凰计划的3倍。系统温度（决定望远镜灵敏度的一个重要指标）将低至35K（-238度）。其开始后（大概是2005年）频道数将达到1亿，是凤凰计划的4倍。
将新望远镜做成阵列，有几大好处。首先，每次在天空中有多个“像点”。不象阿西雷博望远镜和它的“近亲”，每次只能观测一个目标星，新望远镜阵列每次可观测数个目标星。这就又加速了观测进程。另外，阵列容易扩展，仅仅多买一些天线并联结到系统就可以了。单个大望远镜可不能如此轻松的完成改装。
其结果是引人注目的。由于它一次完成区域搜索的能力、更多的频道和全天候的服务，艾伦望远镜阵将可使凤凰计划扩展到搜索十万甚至百万邻近恒星。在它40年的历史中，SETI第一次能够勘测真正有意义的足够样品。这不是一个小增量：艾伦望远镜阵可使星际勘测量成百上千倍增加。这将是射电SETI研究的一大步。
SETI研究所
Space.com的SETI专题
SETI@Home
SETI联盟
光学SETI
SETI相关链接
|