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Könnten winzige, sich selbst replizierende Sonden, die von einer außerirdischen Zivilisation entsandt wurden, bereits in unserem Sonnensystem operieren? Neue Analysen von Professor Alex Ellery halten das für plausibel — und behaupten, dass die sinnvollste Suche viel näher erfolgen sollte, als die meisten SETI-Bemühungen annehmen. Im Folgenden erläutern wir die zugrundeliegende Wissenschaft, mögliche Technosignaturen und wie künftige Missionen nach Hinweisen auf künstliche Besucher in unserem kosmischen Hinterhof fahnden könnten.
From von Neumann’s idea to interstellar machines
Die Idee einer sich selbst kopierenden Maschine geht auf John von Neumann zurück. Bereits 1949 beschrieb er einen theoretischen „universal constructor“, der in der Lage wäre, Kopien seiner selbst herzustellen, sofern geeignete Rohstoffe zur Verfügung stehen. Diese Konzepte wurden in seinem posthum veröffentlichten Werk von 1966, Theory of Self-Reproducing Automata, gesammelt und erweitert. Seither haben Wissenschaftler und Denker in der Search for Extraterrestrial Intelligence (SETI)-Gemeinschaft diskutiert, wie eine hinreichend fortgeschrittene Zivilisation solche "von-Neumann-Sonden" nutzen könnte, um die Galaxie zu erkunden, zu kartieren und Ressourcen zu erschließen.
Im Gegensatz zu biologischen Entdeckern könnten robotische Sonden extreme Beschleunigungen tolerieren, ohne Lebenserhaltungssysteme auskommen und lokale Materialien verwerten — von Asteroiden bis zu kometenhaftem Eis — um Replikate und Infrastruktur zu fertigen. Viele Modelle zeigen, dass das Resultat eine exponentielle Ausbreitung wäre: Eine einzelne ausgesäte Sonde könnte innerhalb eines Zeitrahmens, der deutlich kürzer ist als das Alter der meisten Sterne, Kopien in einer Galaxie verbreiten. Solche Szenarien sind nicht nur spekulativ, sondern lassen sich anhand technischer Voraussetzungen wie Energiebedarf, Materialverfügbarkeit und Replikationsgeschwindigkeit quantitativ modellieren; diese Parameter sind entscheidend, wenn man Abschätzungen zur Ausbreitungszeit vornimmt.
Why Professor Ellery thinks they might already be here
Professor Alex Ellery von der Carleton University hat diese Ideen in einem aktuellen Preprint neu aufgegriffen und argumentiert, dass das Sonnensystem ein logischer Aufenthaltsort für herannahende Sonden ist und ein vielversprechendes Untersuchungsfeld für Technosignaturen darstellt. Ellery — Ingenieur am Centre for Self-Replication Research (CESER) — hat darüber publiziert, wie Technologien wie additive Fertigung (3D-Druck), autonome Robotik und Selbstreplikation die Realisierung von von-Neumann-Sonden früher möglich machen könnten, als viele erwarten.
Sein zentraler, pragmatischer Punkt lautet: Selbstreplizierende Sonden benötigen Rohstoffe und Energie. Asteroiden, Monde und kleine Gesteinskörper bieten reichlich und vergleichsweise leicht zugängliches Material — Metalle, Silikate, flüchtige Stoffe und weitere Elemente, die für Fabrikation und Energiegewinnung unentbehrlich sind. Damit ist das Sonnensystem als Zwischenstation für Sonden auf dem Weg zu anderen Sternsystemen attraktiv und gleichzeitig ein potenzieller Standort für langfristige Basen, Sensoren oder Bergbauaktivitäten. In technischer Hinsicht bedeutet das: Vorhandene Ressourcen reduzieren die Anfangsinvestition für eine fremde Zivilisation erheblich und erhöhen die Effizienz einer langfristigen Erkundungsstrategie.
Motivations: survival, resources, reconnaissance
Ellery zeichnet interstellare Erkundung nicht als rein wissenschaftliche oder neugierige Tätigkeit, sondern als Reaktion auf handfeste Antriebe. Fortgeschrittene Gesellschaften könnten Sonden einsetzen, um das Überleben der Spezies zu sichern — etwa durch Ausbreitung jenseits eines Sterns, der später die Hauptreihe verlässt, oder durch Schaffung von Redundanzen gegen existenzielle Bedrohungen. Sonden könnten zudem Aufklärung betreiben und Ressourcen akquirieren als Vorbereitung auf spätere Kolonisierung oder als defensive Maßnahme.
„ET-Sonden würden vom Überleben ihrer lokalen Umwelt getrieben sein — sei es die Lebensdauer des Hauptreihensterns, tektonische Aktivität usw. — sowie von militärischer Aufklärung zur Einschätzung von Bedrohungen und Allianzen,“ schreibt Ellery. Er betont, dass Motive wie Habgier, Flucht oder strategischer Vorteil häufig die Triebkräfte von Expansion und Exploration sind, ein Muster, das auch das Verhalten und die eingesetzten Standorte von Sonden prägen könnte. Aus Sicht der Missionsplanung bedeutet dies, dass man bei der Suche nach Technosignaturen nicht nur naturwissenschaftliche Kriterien berücksichtigen sollte, sondern auch wahrscheinliche strategische Entscheidungen einer fremden Ingenieurskultur.
How a visiting probe would likely behave
Aus diesen Motivationen folgen voraussagbare Handlungsweisen. Ellery skizziert ein sechsstufiges Operationsmuster für selbstreplizierende Sonden, das praktische Suchziele für Astronomen und Planetenwissenschaftler bietet:
- Auswahl und Gewinnung von Rohstoffen aus Asteroiden, Monden und Kleinobjekten.
- Konstruktion von Vermessungssonden, um Ressourcenverteilung zu kartieren und Habitabilität zu bewerten.
- Errichtung ressourcenreicher Basen — etwa in stabilen Orbits, Einschlagskratern oder unterirdischen Hohlräumen.
- Replikation zusätzlicher Sonden und Infrastruktur, einschließlich Wächter oder Kommunikationsrelais.
- Durchführung langfristiger wissenschaftlicher und industrieller Aktivitäten unter Nutzung lokaler Materialien.
- Ausführung missionsspezifischer Aufgaben wie Habitatbau oder, kontrovers, gerichtete Panspermie.
Jeder dieser Schritte könnte Technosignaturen erzeugen — messbare Anomalien, die sich von natürlichen geologischen oder astrophysikalischen Prozessen unterscheiden. Das Erkennen dieser Signale ist das praktische Ziel von Ellerys Vorschlag: Eine fokussierte, lokale SETI-Suche könnte bei der Detektion technischer Artefakte effektiver sein als traditionelle Radio- oder Optik-Suchen, weil dauerhafte, materielle Spuren besser zugänglich und gegebenenfalls rekonstruierbar sind.
Technosignatures to look for in the Solar System
Ellery argumentiert, dass bestimmte Technosignaturen besonders unterscheidbar und mit steigender menschlicher Aktivität jenseits der Erde gut zugänglich wären. Zu den vielversprechendsten Kandidaten gehören:
Isotopic anomalies from nuclear reactors
Industrielle Fertigung in großem Maßstab und leistungsdichte Energieerzeugung würden voraussichtlich kompakte Kernreaktoren einsetzen. Ellery schlägt vor, dass Magnox-ähnliche Reaktoren — gasgekühlt, mit natürlichem Uran und Graphit — aus lokalen lunaren oder asteroiden Materialien gebaut werden könnten. Der Betrieb solcher Reaktoren hinterlässt charakteristische Isotopenverhältnisse (beispielsweise ungewöhnliche Konzentrationen von Zerfallsprodukten von Thorium-232, Neodym-144 oder Barium-137), die in Oberflächenproben oder mittels Fernerkundungsspektroskopie nachweisbar wären. Solche Isotopenanomalien ließen sich durch hochauflösende Massenspektrometrie auf Probenrückführungen oder durch präzise In-situ-Analysatoren erkennen und könnten sich klar von natürlichen nukleogenen Signaturen unterscheiden, wenn man geeignete Vergleichsdatensätze heranzieht.
Buried artifacts and metallic anomalies
Sonden, die asteroidenreiche Metalle nutzen, könnten sichtbare Trümmer hinterlassen oder bewusst vergrabene Artefakte deponieren. Ellery stellt die provokante Möglichkeit vor, dass eine Besuchersonde ein „Geschenk“ — etwa einen universellen Konstruktor oder eine andere Maschine — unter asteroidenähnlichen Ablagerungen vergraben haben könnte. Solche Artefakte wären möglicherweise nur dann detektierbar, wenn die menschliche Erforschung ein technologisches Niveau erreicht, das Bergbau- oder Untergrundsonden erlaubt, die Lunatexte zu durchdringen oder Subsurface-Proben zu entnehmen. Die Entdeckung metallischer Anomalien mit ungewöhnlichen Legierungen oder Strukturen könnte ein starker Indikator für künstliche Herkunft sein.
Magnetic and structural anomalies
Großangelegte Fertigung und das Vorhandensein von Reaktoren oder metallischer Infrastruktur würden lokale Magnetfelder und die Dichteverteilung im Untergrund verändern. Magnetometer-Überwachungen und Bodenradar — Werkzeuge, die in der Planetenforschung und in bevorstehenden lunaren Missionen eingesetzt werden — könnten Anomalien aufdecken, die sich nicht plausibel durch bekannte geologische Prozesse erklären lassen. Die Kombination aus Gravitationsfeldmessungen, Magnetfelddaten und Radarprofilen bietet einen multidisziplinären Ansatz, um mögliche künstliche Strukturen von natürlichen Einschlags- oder vulkanischen Merkmalen zu unterscheiden.
Where to search first: Moon, Asteroid Belt, Kuiper Belt
Ellery empfiehlt, den Mond und Populationen kleiner Körper zu priorisieren, wegen ihrer Zusammensetzung, Erreichbarkeit und ökonomischen Bedeutung für menschliche Erkundungen. Der Mond ist mit seiner hohen Konzentration an Silikaten und eingetragenen Metallvorkommen, die durch Einschläge dorthin gebracht wurden, besonders attraktiv als potenzielle Baubasis für Operationen, die Selbstreplikation unterstützen könnten. Zudem sorgt die relative Nähe zur Erde für kosteneffiziente Missionsoptionen und häufigere Datenrücksendungen.
Ähnlich enthalten der Asteroidengürtel und der Kuipergürtel Hunderte Millionen Objekte — viele davon klein und weitgehend unerforscht. Ellery weist darauf hin, dass allein der Kuipergürtel eine enorme Anzahl an Körpern beherbergt, von denen die Menschheit bisher nur eine Handvoll direkt beobachtet hat. Ein beobachtetes Objekt, 1I/ʻOumuamua, befeuerte Spekulationen über Anomalien; ungewöhnliche Formgebungen und unerwartete Bahneigenschaften regen zu genauer Untersuchung an. Falls Sonden klein und unauffällig sind, könnten sie sich in Kratern verbergen, in unterirdischen Hohlräumen oder vom Regolith getarnt in Regionen, die wir noch nicht beprobt haben. Strategisch platzierte Überwachungsprogramme könnten solche Verstecke aufspüren, besonders wenn sie Kombinationen aus optischer, thermaler und dynamischer Analyse verwenden.
NASA's Psyche mission to a distant metal asteroid will carry a revolutionary Deep Space Optical Communications (DSOC) package
Why the Moon is a strategic search site
Neben der Nähe und guten Erreichbarkeit bietet der Mond operative Vorteile für menschliche wie hypothetische außerirdische Fertigung. Regolith und durch Einschläge eingetragene Metalle schaffen eine Ressourcenbasis. Die lunare Oberfläche ist zudem auf menschlichen Zeitskalen weitgehend statisch, wodurch historische Ablagerungen besser erhalten bleiben und Anomalien leichter gegen einen relativ unveränderten Hintergrund erkennbar sind. Diese Konservierung macht den Mond zu einem besonders geeigneten Archiv für lange liegende Artefakte oder Betriebsreste.
Während menschliche Missionen im Rahmen von Artemis und kommerzielle Unternehmen nachhaltige Operationen im cislunaren Raum aufnehmen, werden Instrumente zur Auffindung und Charakterisierung von Ressourcen eingesetzt: Orbitale Spektrometer, Bodenradar und Systeme zur Probenrückführung. Ellery fordert, dass diese Missionen gezielte Technosignatursuchen in ihre wissenschaftlichen Instrumentensätze integrieren — weil die erforderlichen Messungen in hohem Maße mit Aufgaben der Rohstoffprospektion überlappen. Eine solche Integration wäre ökonomisch sinnvoll und würde zusätzliche wissenschaftliche Erträge liefern, ohne separate kostspielige Missionen zu erfordern.
Artist's impression of Artemis astronauts operating on the lunar surface. (NASA)
Implications for SETI and space policy
Fänden sich Belege für technische Artefakte, wären die Folgen weitreichend für Wissenschaft, Philosophie und Politik. Ellery schlägt vor, die Suche nach lokalen Technosignaturen als komplementäre Priorität zur herkömmlichen SETI-Arbeit zu behandeln, nicht als Ersatz. Ein kombinierter Ansatz erhöht die Wahrscheinlichkeit einer Entdeckung: Radiosuchen suchen nach aktiven Übertragungen und Beacon-Strategien, während Technosignatur-Jagden langlebige, materielle Artefakte erfassen.
Praktisch verknüpft Ellerys Vorschlag auch wirtschaftliche und staatliche Interessen: Rohstoffprospektion treibt viele geplante Missionen an, und die Instrumente zur Beurteilung des Asteroidenbergbaus dienen zugleich der Suche nach Technosignaturen. Das Einbinden von SETI-affinen Zielsetzungen in die Ressourcenexploration könnte kosteneffizient und wissenschaftlich ergiebig sein. Darüber hinaus wirft ein solcher Fund Fragen zu kulturellem Erbe, planetary protection und internationalen Regelwerken auf, die frühzeitig diskutiert und vorbereitet werden sollten.
Searching strategy: what instruments and missions can do
Konkrete Schritte zur Umsetzung von Ellerys Empfehlungen umfassen:
- Hochauflösende isotopische Analysen zurückgeführter Mond- und Asteroidenproben, um Signaturen aus Reaktorperioden zu suchen.
- Globale Magnetometer- und Schwerefeldmessungen des Mondes und ausgewählter Asteroiden, um unterirdische Strukturen zu erkennen, die mit natürlicher Geologie unvereinbar sind.
- Zielgerichtete, hochfrequente optische und thermale Überwachung von erdnahen Objekten und Kuipergürtel-Körpern, um anomale Albedos, Formen oder nicht-gravitative Beschleunigungen aufzuspüren.
- Vor-Ort-Prospektionsmissionen, die Bereiche mit ungewöhnlich hoher Metallkonzentration priorisieren und diese sorgfältig ausgraben und analysieren.
Viele dieser Aktivitäten überschneiden sich mit etablierten Erkundungszielen: Auffinden von Wassereis, Kartierung mineralischer Ressourcen und Planung künftiger Basen. Indem man Technosignatur-Kriterien explizit in Missionsziele integriert, können Forscher den wissenschaftlichen Ertrag maximieren und gleichzeitig die Kosten im Rahmen bestehender Programme halten. Eine abgestufte Strategie, die mit Orbital-Sensorik beginnt und zu gezielten Landungen oder Bohrungen übergeht, bietet zudem effiziente Priorisierungen basierend auf Risikobewertung und erwarteter wissenschaftlicher Rendite.
Expert Insight
"Die Vorstellung, dass selbstreplizierende Sonden dauerhafte, nachweisbare Spuren in unserem Sonnensystem hinterlassen könnten, ist keine Science-Fiction — es ist eine beobachtungsorientierte Strategie", sagt Dr. Elena Márquez, Planeten-Geophysikerin am Lunar and Planetary Institute. "Wir planen bereits Magnetometer-Überwachungen und isotopische Probenahmen zur Rohstoffkartierung. Mit moderaten Ergänzungen der Instrumentensätze und Datenanalyse-Pipelines könnten diese Datensätze auch Anomalien aufzeigen, die eine vertiefte Untersuchung rechtfertigen."
"Selbst wenn wir nichts finden, schärft die Suche unser Verständnis der lokalen Geologie, hilft bei der Priorisierung von Landeplätzen für die bemannte Exploration und bereitet uns auf Entdeckungsszenarien vor, die bahnbrechend wären", fügt sie hinzu. Solche Aussagen unterstreichen den doppelten Nutzen: direkte SETI-Relevanz und handfeste Vorteile für die Ressourcenerschließung und Missionsplanung.
Broader scientific context and caveats
Ellery und andere mahnen zur Zurückhaltung gegenüber sensationsheischenden Behauptungen. Künstliche Strukturen von natürlichen Prozessen zu unterscheiden ist schwierig und erfordert hochwertige, reproduzierbare Beweise. Viele vorgeschlagene Technosignaturen — ungewöhnliche isotopische Verhältnisse, magnetische Anomalien oder eigenartige Formen — haben plausible natürliche Erklärungen, insbesondere angesichts der Komplexität von Einschlagsprozessen, Raumverwitterung und sekundären geologischen Vorgängen.
Gleiches gilt für die Radi SETI: Mehrdeutige Signale und Rauschen erschweren die Interpretation. Der Vorteil der Suche im Sonnensystem liegt in der Nähe. Anders als ferne exoplanetare Signale können lokale Anomalien erneut besucht, beprobt und vor Ort analysiert werden. Dieser physische Zugang ermöglicht bestätigende Wissenschaft auf eine Weise, die bei Langstreckenbeobachtungen nicht möglich ist. Daher ist eine methodisch strenge, interdisziplinäre Herangehensweise mit klaren Prüfprotokollen entscheidend, um Fehlinterpretationen zu minimieren.
What discovery would mean for humanity
Das Auffinden eines künstlichen Artefakts oder einer operativen Sonde im Sonnensystem wäre eine der folgenreichsten wissenschaftlichen Entdeckungen aller Zeiten. Es würde bestätigen, dass technologische Intelligenz anderswo entstanden ist und dass zumindest einige Zivilisationen langfristige, materialbasierte Erkundungsstrategien verfolgen. Dieses Wissen würde die Prioritäten der SETI-Forschung neu ordnen, internationale politische Diskussionen über kulturelles Erbe und planetaren Schutz anstoßen und Investitionen in Raumfahrtinfrastruktur und internationale Governance beschleunigen.
Doch selbst ohne einen solchen Fund erweitert Ellerys Ansatz das Spektrum der Planetenwissenschaft. Ein technosignaturbewusstes Forschungsprogramm verbessert unsere Fähigkeit, ungewöhnliche Phänomene zu erkennen, charakterisiert lokale Ressourcen besser für die menschliche Nutzung und steigert den wissenschaftlichen Ertrag aus bereits für die kommenden Jahrzehnte geplanten Missionen. Letztlich stellt die Suche nach von-Neumann-Sonden eine praktische Frage: Wenn fortgeschrittene Besucher hier gewesen wären, wo würden sie Spuren hinterlassen, die wir plausibel entdecken könnten? Laut Ellery bietet das Sonnensystem — insbesondere der Mond und Reservoirs kleiner Körper — eine Hochwahrscheinlichkeitsantwort. Während sich die Menschheit darauf vorbereitet, zum Mond zurückzukehren und weiter vorzustoßen, ist die Integration von Technosignatur-Suchen in Erkundungspläne eine kostengünstige, hochwirksame wissenschaftliche Investition.
Quelle: sciencealert
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