#17 – Sternenstaub-Detektive: Auf der Suche nach Außerirdischer Intelligenz

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Einleitung: Die Faszination der Suche

Die Frage, ob wir allein im Universum sind, fasziniert die
Menschheit seit jeher. Mit der fortschreitenden Technologie rückt
die Suche nach außerirdischer Intelligenz (SETI) auch für
ambitionierte Amateure in greifbare Nähe. Dieser Report
beleuchtet, wie du mit deinem vorhandenen Equipment und einigen
Erweiterungen selbst auf Entdeckungsreise gehen kannst, welche
Herausforderungen dich erwarten und wie du die Wissenschaft aktiv
unterstützen kannst.
Dein Setup: Was ist möglich mit einer 1,2 Meter Satschüssel und
umgebauten UHF/VHF Yagi Antennen sowie dem HackRF?

Dein bestehendes Setup mit einer 1,2 Meter Satschüssel,
umgebauten UHF/VHF Yagi Antennen und dem HackRF ist ein
hervorragender Startpunkt für Amateur-SETI-Projekte. Die 1,2
Meter Satschüssel ist ideal für den Empfang im
Mikrowellenbereich, insbesondere für die 21-cm-Wasserstofflinie
(1420 MHz), die oft als „magische Frequenz“ für interstellare
Kommunikation angesehen wird, da Wasserstoff das häufigste
Element im Universum ist und diese Frequenz universell bekannt
sein könnte [1].


Die umgebauten UHF/VHF Yagi-Antennen sind nützlich für niedrigere
Frequenzbereiche, könnten aber für die SETI-Suche nach
absichtlichen Signalen weniger relevant sein, da hier Störungen
durch terrestrische Quellen stärker sind. Der HackRF ist ein
vielseitiger Software Defined Radio (SDR), der einen weiten
Frequenzbereich abdeckt und die flexible Verarbeitung von
Radiosignalen ermöglicht. Das ist essenziell für die Analyse
potenzieller ETI-Signale.
Was sollte noch integriert werden und welche Software ist
sinnvoll?

Um dein Setup zu optimieren, empfehle ich folgende Integrationen:



Low-Noise Block-Converter (LNB): Für deine
Satschüssel benötigst du einen hochwertigen LNB, der speziell
für den Frequenzbereich um 1420 MHz optimiert ist. Dies
minimiert das Rauschen und verstärkt schwache Signale.


Bandpassfilter: Ein Bandpassfilter für den
1420 MHz Bereich vor dem LNB oder direkt nach dem LNB kann
unerwünschte Störungen außerhalb des interessierenden Bandes
unterdrücken.


Zusätzlicher Vorverstärker: Ein rauscharmen
Vorverstärker (Low Noise Amplifier, LNA) direkt nach dem LNB
kann die Signalstärke vor der Digitalisierung durch den HackRF
verbessern, ohne das Rauschverhältnis wesentlich zu
verschlechtern.


Computer mit ausreichender Leistung: Die
Auswertung von SDR-Daten erfordert erhebliche Rechenleistung.
Ein leistungsstarker PC mit ausreichend RAM und schnellem
Speicher ist unerlässlich.



Für die Software-Seite gibt es ausgezeichnete freie Optionen:



SDR-Software (z.B. SDR# oder GQRX): Diese
Programme ermöglichen die grundlegende Steuerung deines HackRF,
das Abstimmen auf Frequenzen und die Visualisierung des
Spektrums. GQRX ist Open Source und auf Linux weit verbreitet.


Radio Astronomy Software (z.B. GNU Radio): GNU
Radio ist ein mächtiges Framework für Software Defined Radios,
das sich hervorragend für komplexere Signalverarbeitung,
Filterung und Analyse eignet. Es ist Open Source und bietet
eine grafische Oberfläche für die Entwicklung von
Signalflussdiagrammen.


SETI-spezifische Software: Es gibt Projekte
wie SETI@home (auch wenn es nicht mehr aktiv Rohdaten sammelt,
war es ein Vorreiter) und andere Initiativen, die auf die
Verarbeitung von Radiodaten abzielen. Halte Ausschau nach neuen
Open-Source-Projekten im Bereich Amateur-Radioastronomie oder
SETI. Software wie die von der Society of Amateur Radio
Astronomers (SARA) empfohlenen Tools könnten hilfreich sein
[2].

Rohdaten, Datenmengen und Zeitfenster

Du wirst hauptsächlich Rohdaten in Form von digitalisierten
Radiosignalen sammeln. Diese sind im Wesentlichen Zeitreihen von
Amplitude und Phase der empfangenen Wellen in einem bestimmten
Frequenzbereich. Die Datenrate kann enorm sein. Wenn du
beispielsweise ein Band von 10 MHz bei einer Samplerate von 20
MS/s (Mega Samples pro Sekunde) aufnimmst, erzeugst du sehr
schnell Gigabytes an Daten. Ein paar Minuten Aufnahme können
bereits mehrere GB beanspruchen. Für kontinuierliche Überwachung
über längere Zeiträume (Stunden oder Tage) müsstest du mit
Terabytes an Rohdaten rechnen. Die Datenspeicherung und
-verarbeitung ist hier eine der größten Herausforderungen für
Amateure.
Wie können die Daten ausgewertet werden?

Die Auswertung der Rohdaten erfordert spezialisierte Techniken,
um Muster im Rauschen zu finden:



Spektralanalyse: Die Umwandlung der
Zeitreihendaten in den Frequenzbereich (mittels Fast Fourier
Transformation, FFT) ist der erste Schritt. Hier suchst du nach
schmalbandigen, nicht-natürlichen Emissionen, die sich vom
breitbandigen Rauschen abheben.


Drift-Suche: Potentielle Signale von ETI
könnten aufgrund der Relativbewegung zwischen Quelle und
Empfänger (Doppler-Effekt) eine Frequenzverschiebung (Drift)
aufweisen. Die Software muss in der Lage sein, solche Drifts zu
erkennen.


Pulssuche: Auch kurzzeitige, pulsierende
Signale könnten auf intelligente Quellen hindeuten.


Mustererkennung: Über die reine
Frequenzerkennung hinaus geht es darum, komplexe Muster in der
Frequenz, Amplitude oder Phase zu identifizieren, die auf eine
künstliche Quelle hinweisen könnten.

Gibt es schon trainierte KI-Modelle, die nach Mustern im
Rauschen suchen?

Ja, der Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI) und maschinellem
Lernen ist im Bereich SETI sehr aktiv. Es gibt bereits trainierte
KI-Modelle, die darauf spezialisiert sind, subtile Muster in den
riesigen Mengen an Radiodaten zu erkennen, die das menschliche
Auge oder herkömmliche Algorithmen übersehen könnten [3]. Diese
Modelle können lernen, zwischen natürlichem Rauschen,
terrestrischen Interferenzen und potenziellen künstlichen
Signalen zu unterscheiden. Projekte wie Breakthrough Listen
nutzen KI intensiv, um ihre Daten zu analysieren und falsch
positive Ergebnisse zu minimieren.
Wie ist der Stand bei den Observatorien?

Die großen Observatorien sind an der Spitze der SETI-Forschung.
Das Breakthrough Listen-Projekt, finanziert von Yuri Milner, ist
die umfangreichste SETI-Initiative der Geschichte [4]. Es nutzt
Radioteleskope wie das Green Bank Telescope (USA) und das Parkes
Telescope (Australien), um Milliarden von Radiokanälen
gleichzeitig zu überwachen. Auch das SETI Institute in den USA
ist weiterhin aktiv und betreibt das Allen Telescope Array (ATA),
das speziell für SETI-Zwecke entwickelt wurde. Der Ansatz geht
zunehmend von der Suche nach Einzelereignissen hin zur
systematischen Überwachung großer Himmelsbereiche über längere
Zeiträume und der Nutzung fortschrittlicher Rechenmethoden,
einschließlich KI.
Die Entdeckung des ersten Signals, das auf intelligentes Leben
vermuten lässt

Die Geschichte der SETI-Forschung ist voller Hoffnung und auch
einiger Fehlalarme. Das berühmteste Beispiel für ein potenzielles
ETI-Signal ist das „Wow!“-Signal, das am 15.
August 1977 vom Big Ear Radioteleskop der Ohio State University
empfangen wurde [5]. Es war ein extrem starkes, schmalbandiges
Signal im 21-cm-Band (Wasserstofflinie) und dauerte 72 Sekunden –
genau die Zeit, in der das Teleskop in seiner festen Ausrichtung
über die Quelle fegte. Die Stärke des Signals war so
außergewöhnlich, dass der Astronom Jerry Ehman die Worte „Wow!“
auf den Computerausdruck schrieb. Trotz intensiver Suche wurde
das Signal nie wieder empfangen. Es bleibt bis heute unerklärt
und ist ein starker Kandidat für ein nicht-terrestrisches,
künstliches Signal.


Die Entdeckung eines solchen Signals würde zweifellos die
Wissenschaft in Staunen versetzen und unsere Sicht auf das
Universum grundlegend verändern. Es wäre ein Paradigmenwechsel,
der weitreichende philosophische, theologische und
gesellschaftliche Implikationen hätte.
Wie ambitioniert ist dies und wie nah oder entfernt ist die
heutige Technik für Amateure gegenüber der Technik aus dem Film
Contact?

Die Suche nach ETI ist extrem ambitioniert und erfordert immense
Geduld. Der Weltraum ist riesig, und die Wahrscheinlichkeit, ein
Signal zufällig aufzufangen, ist verschwindend gering. Es ist wie
das Suchen einer Nadel im Heuhaufen – nur dass der Heuhaufen so
groß ist wie die Milchstraße.


Im Vergleich zur Technik aus dem Film „Contact“: Im Film
verwendet Ellie Arroway das Arecibo-Teleskop, ein riesiges
Einzelteleskop mit einem Durchmesser von 305 Metern (vor seinem
Einsturz) [6]. Dein 1,2-Meter-Teleskop ist im Vergleich winzig.
Der Hauptunterschied liegt im „Sammelbereich“ der Antenne, der
direkt die Empfindlichkeit bestimmt. Arecibo konnte extrem
schwache Signale aus riesigen Entfernungen empfangen. Allerdings
sind die im Film dargestellten Signalverarbeitungs- und
Analysefähigkeiten, insbesondere die Nutzung von Rechenclustern
und die Visualisierung, der heutigen Amateurtechnik durchaus
näher, wenn man über leistungsstarke PCs und die richtige
Software verfügt. Der „HackRF“ und ähnliche SDRs sind hier die
Brücke, die es Amateuren ermöglicht, auf einer professionellen
Ebene Signale zu verarbeiten, auch wenn die Antennengröße
natürlich limitiert bleibt.
Gibt es noch andere Wege, die Wissenschaft als Amateur bei der
Suche nach intelligentem Leben im All zu unterstützen?

Absolut! Neben der aktiven eigenen Suche gibt es mehrere Wege,
wie Amateure die SETI-Forschung unterstützen können:



Forschung zu terrestrischen Störungen: Eine
der größten Herausforderungen bei SETI sind irdische Störungen
(RFI – Radio Frequency Interference). Amateure können wertvolle
Arbeit leisten, indem sie RFI-Quellen identifizieren und
kartieren.


Eigene SETI-Projekte mit Amateur-Hardware: Wie
du es vorhast! Dokumentiere deine Ergebnisse und Methoden
sorgfältig. Auch wenn du kein ETI-Signal findest, können deine
Daten zur Kalibrierung und zum Verständnis des lokalen
Funkhintergrunds beitragen.


Citizen Science Projekte: Halte Ausschau nach
neuen Citizen Science Projekten, die Amateure zur Analyse von
SETI-Daten einladen. Projekte wie das frühere SETI@home haben
gezeigt, wie wirkungsvoll die kollektive Rechenleistung vieler
Freiwilliger sein kann.


Entwicklung von Software und Algorithmen: Wenn
du Programmierkenntnisse hast, kannst du zur Entwicklung von
Open-Source-Software für die Radioastronomie oder SETI
beitragen.


Bildung und Öffentlichkeitsarbeit: Dein
Podcast ist ein großartiges Beispiel dafür! Informiere die
Öffentlichkeit über SETI, seine Methoden und die Bedeutung der
Suche.

Gab es da nicht Rohdaten, die auch für Amateure zugänglich
sind?

Ja, in der Vergangenheit gab es Projekte, die Rohdaten oder
zumindest ausgewählte Datensätze für die Öffentlichkeit
zugänglich machten. Das bekannteste war SETI@home, bei dem
Computer von Freiwilligen ungenutzte Rechenzeit nutzten, um Daten
vom Arecibo-Teleskop zu analysieren. Obwohl SETI@home seine
Datenverarbeitung 2020 eingestellt hat, werden die archivierten
Daten immer noch von Forschern genutzt [7]. Große Projekte wie
Breakthrough Listen sind auch daran interessiert, ihre Daten
langfristig öffentlich zugänglich zu machen, da die schiere Menge
an Daten die Analyse durch ein einziges Team überfordert. Es
lohnt sich, die Websites der SETI-Institute und großer
Observatorien regelmäßig zu überprüfen.
Empfehlungen für Amateure mit Basteltrieb

Wenn du einen starken Basteltrieb hast und ähnlich dem
SETI-Projekt auf Entdeckungsreise gehen möchtest, hier sind
weitere Empfehlungen:



Lerne die Grundlagen der Radioastronomie:
Verstehe die Physik hinter Radiosignalen, Antennen und
Rauschunterdrückung. Es gibt viele Online-Ressourcen und Bücher
für Amateur-Radioastronomen.


Beginne mit einfacheren Projekten: Bevor du
nach ETI suchst, versuche, natürliche Radioquellen zu
empfangen, z.B. die Sonne, Jupiter oder sogar das galaktische
Rauschen. Dies hilft dir, dein Setup zu kalibrieren und
Signalverarbeitungstechniken zu üben.


Baue dir eine eigene Hornantenne: Eine
Hornantenne ist relativ einfach zu bauen und eignet sich gut
für den Mikrowellenbereich.


Experimentiere mit verschiedenen Frequenzen:
Neben der 21-cm-Linie gibt es auch andere
„Wasserschall-Fenster“ im Mikrowellenspektrum, die für
interstellare Kommunikation in Frage kommen könnten.


Vernetzte dich mit anderen Amateuren: Trete
einer Amateur-Radioastronomie-Gruppe bei (z.B. die SARA –
Society of Amateur Radio Astronomers). Dort findest du
Gleichgesinnte, Unterstützung und Zugang zu Wissen.


Dokumentiere alles akribisch: Jeder Schritt
deines Experiments, jede gefundene Anomalie und jede Messung
sollte sorgfältig dokumentiert werden. Dies ist entscheidend,
um deine Ergebnisse nachvollziehbar zu machen.


Sei geduldig und realistisch: Die
Wahrscheinlichkeit, als Amateur das erste ETI-Signal zu finden,
ist extrem gering. Aber der Weg ist das Ziel! Die Freude am
Experimentieren, Lernen und vielleicht das Entdecken neuer
natürlicher Radioquellen ist eine Belohnung für sich.

Quellenverzeichnis

Shuch, H. P. (2018). SETI Frequencies. In: Shuch, H.P. (eds)
Encyclopedia of Astrobiology. Springer, Berlin, Heidelberg.
Verfügbar unter: https://doi.org/10.1007/978-3-662-55305-0_1654-1
[Zuletzt aufgerufen: 2025-06-26]


Society of Amateur Radio Astronomers (SARA). (n.d.). Radio
Astronomy Basics and Equipment. Verfügbar unter:
https://www.radio-astronomy.org/equipment/ [Zuletzt aufgerufen:
2025-06-26]


Sheikh, S., & Lacki, B. (2020). Deep Learning for SETI:
Signal Classification with Convolutional Neural Networks. The
Astronomical Journal, 160(3), 106. Verfügbar unter:
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/aba0e6
[Zuletzt aufgerufen: 2025-06-26]


Breakthrough Initiatives. (n.d.). Breakthrough Listen. Verfügbar
unter: https://breakthroughinitiatives.org/initiative/2 [Zuletzt
aufgerufen: 2025-06-26]


Ohio State University Radio Observatory. (n.d.). The „Wow!“
Signal. Verfügbar unter:
https://www.physics.ohio-state.edu/seti/wow/wow.html [Zuletzt
aufgerufen: 2025-06-26]


Cornell University. (n.d.). Arecibo Observatory. Verfügbar unter:
https://www.cornell.edu/news/topics/arecibo-observatory/ [Zuletzt
aufgerufen: 2025-06-26]


SETI@home. (n.d.). About SETI@home. Verfügbar unter:
http://setiathome.berkeley.edu/about.php [Zuletzt aufgerufen:
2025-06-26]


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 Source: https://g.co/gemini/share/53f4b4e16e57