我们能探测到地球有多远？

我的猜测是，有生命的行星相距太远而无法被发现。我认为我们只能在直径约100光年的行星周围的球体内找到行星，但我怀疑有生命的行星可能比这更遥远。

我想估计一个球体的直径，我们可以在其中检测另一颗行星上的生命，然后估计该球体内存在生命的可能性。

例如，给我们当前的技术以什么距离可以探测地球上的生命？像我们的太阳这样的球有多少颗恒星？SETI需要多长时间才能排除所有这些恒星？

取决于您对生活的理解。正如Randall Munroe在此假设假设中所解释的那样，地球上的藻类会在我们向外星人介绍我们之前先告诉外星人有关我们的信息。

如果您将液态水或的存在视为探测寿命，那么可以通过研究太阳系外行星的光谱（我们目前可以进行的测量）来进行这种探测。迄今为止发现的最遥远的太阳系行星距离为27,700光年。因此，对您的问题的部分答案是研究在恒星宜居带中发现的每个太阳系外行星的光谱，以寻找生命故事的特征。目前，我们确实拥有测量太阳系外行星的光反射光谱的技术，例如ESO的VLT，双子座天文台和GTC上的OSIRIS仪器$O_2$但我不知道SETI是否具备该功能。您可以进一步查找Sara Seager博士的工作。

我推迟回答这个问题，因为它似乎太宽泛，没有指定建议使用哪种检测方法。但是，如果您直接从以下角度来回答这个问题-如果我们要把太阳系放到离我们一定距离的地方，我们是否能够检测到地球上的生命迹象-那么答案可能就不是。

使用当前的技术（我的意思是说，现在已经有了实验和望远镜），即使从几光年的距离观察，我们也可能无法检测到地球上的生命。因此，该球体中没有恒星（太阳除外）。

1. 尚未在另一颗恒星周围发现与地球类似的行星。也就是说，没有一颗太阳型恒星在1 au（或接近1 au）时具有相似的质量，半径和轨道[编辑：开普勒452b中当然有一个紧密的竞争者，尽管它是60比地球大％; 詹金斯（Jenkins）等人。2015。 ]。使用当前技术，它几乎可以实现。因此，任何对地球生命的定向搜索都只能在有限的地方开始。如果您根本无法检测到行星，那么绝对没有机会查看其大气成分来寻找生物标志物（例如，氧气以及甲烷等还原性气体或工业文明的氯氟化碳）-Lin et al。2014）。唯一（粗略地和暂时地）测量过大气成分的系外行星是“热木星”。-巨大的系外行星围绕其父恒星运行。

2. “盲目”搜索可能会寻找无线电签名，这当然是SETI所做的。如果我们要谈论检测“地球”，那么我们必须假设我们不是在谈论有意的波束通信尝试，因此必须依靠检测我们文明产生的随机无线电“颤动”和偶然信号。SETI Phoenix项目是对其他智能生活中无线电信号的最高级搜索。引自库勒斯等人。（2000）：“ 与我们最强的信号相反，典型的信号低于大多数调查的检测阈值，即使该信号是来自最近的恒星也是如此 ”。引自Tarter（2001）：在目前的灵敏度水平下，有针对性的微波搜索可以在1光年的距离内（没有其他恒星）检测到强电视发射器的等效功率... ”。这些陈述中的歧义是由于以下事实：我们确实会在某些明确定义的方向上发射更强的波束信号，例如使用雷达在太阳系中进行计量，这些信号经计算可以在一千光年或更长的时间内被观测到，但是这些信号很短，被波束成一束光。如果您要进行有针对性的搜索，那么您必须非常幸运，能够在正确的时间以正确的方向进行观察。

因此，我断言，使用当前的方法和望远镜成功的机会不大。但是，当然，技术是进步的，在未来的10-20年中，可能会有更好的机会。

定向搜索的第一步是找到像地球这样的行星。第一个重大机遇将是2017年发射的TESS航天器，它能够探测到最亮的500,000个恒星周围的地球大小的行星。但是，它的2年飞行任务将限制探测地球类似物的能力。随着柏拉图的推出，寻找其他地球的最佳选择将在稍后（也许是2024年）出现，这项为期六年的任务再次研究了最亮的恒星。然而，对这些行星的大气进行研究需要巨大的飞跃。直接成像和光谱学可能需要星载零位干涉仪。通过系外行星大气对相效应和透射光谱的间接观测不需要很大的角分辨率，而只是需要巨大的精度和收集面积。光谱法要对一个正常恒星周围的地球大小的东西进行探测，可能需要詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST - 2018年发射）的更大后继者，或者比未来十年E-ELT所提供的更大的采集面积。例如Snellen（2013） 辩称，要检测与E-ELT的地球类似物的生物标记信号，需要花费80-400次穿越的暴露时间（即80-400年！）！

有人提出，新的射电望远镜项目和技术（例如平方公里阵列）可能能够偶然地探测射电“颤动”到50 pc（光年）的距离-参见Loeb＆Zaldarriaga（2007）。由于在2025年之后的某个时候开始全面运行，该阵列还可以同时监视波束信号的多个方向。Tarter等人很好地概述了在不久的将来可能发生的事情。（2009）。$\sim 150$

我发现这很难回答，检测方法对于我们可以检测到的距离至关重要。我可以想到两种可能的方法，一种优于另一种。第一种方法涉及光速和波的产生。第二个方面涉及我们如何调整氛围。

如果使用参考点（例如1900），则我们的波浪（无线电）生产开始于19世纪后期。我们已经进行了115年的广播，光速不超过11​​5光年的物种就无法探测到我们。因此，正如Rahul所建议的那样，SETI节目的想法是为了广播自己。

最好的方法是大气中毒，这是我所看到的为人类寻找他人的方法。我们的大气中存在某些特定的碳氢化合物，这些碳氢化合物被认为只能由人类产生，如果我们这样认为，那么我们也有可能在系外行星周围检测到大气中毒。仅检测氧气是不够的，因为它不能指示生命的存在，可以自然地产生有限量的氧气，就像太阳系中其他地方所发现的那样，但是要维持像我们这样的碳基生命形式，就必须有大量的氧气。检测污染物是进行检测的更合乎逻辑的方法。如果我们能够生产出并非自然发现的元素，则表明该物种已经存在。这也取决于光速，但是，人造污染物已经存在于波前时代，并且比我们产生的波传播光的时间更长。不利的一面是污染物的检测方法，目前作为人类，我们依靠的是使用一颗带有行星的恒星来确定成分，或者不太精确地使用光谱数据（这并不表示大气物质）。

另一观点是看卡尔戴舍夫规模，可以提出我们拥有根据能耗确定答案的技术。如果我们能检测到巨大的引力场而没有明显的能量来源，那么该能量很可能会被另一种物种吸收；例如戴森球。我认为这样的检测很容易被忽略，因为这不是我们物种正在积极寻找的东西。尽管这对于更多的理论探测更为正确，但另一个物种也许可以通过点燃我们的星球和大气层以及增加的地表温度来探测我们星球上的能量消耗。

我相信至多，对于人为干扰，我们可能希望在100-150光年的范围内。至于一般的生命检测，除了我们有一个包含液态水和大气氧的稳定系统的事实之外，如果从其他地方观察，是否有一种简单的方法可以确定存在生命，我无法想象到前现代时代。

从我们的角度来看，我们可能过于依赖提供基于碳的生命形式的论证，如果另一个物种比我们基于碳的生命更高级或更重要，那么他们很可能正在寻找其他更适应于其自身物种的适应症，我们以同样的方式寻找可以想象自己发现的迹象。

编辑：根据罗布·杰弗里斯的要求；不，目前尚无法使用过渡光度法。在1ly地球将作为显示2.776*10^-4″- > 3600*(180/π)*(12734/9.460*10^12)或者2.776mas，它通过可ESO甚大望远镜，其具有能够在毫弧秒的图像的角分辨率。在10ly地球将作为出现2.776*10^-5″- > 3600*(180/π)*(12734/9.460*10^13)或277.6μas，在可能的后完成切伦科夫望远镜阵列，其具有能够在microarcseconds图像的角分辨率。尽管Cherenkov望远镜阵列仅限100μas于400nm且无法成像1μas，但在下一个级别，我们将在成像100ly。该盖亚飞船可以解决高达20μas但是无法在此级别上成像。NASA艾姆斯研究中心正在展示分辨率能力5μas，试图将分辨率降低到1μas，但同样不是成像分辨率。对于无线电波，我确实没有提到平方反比定律和电波衰减。对于我们人类来说，平方公里阵列可能会开辟几光年的领域。

如果您想让我从一开始就撤消猜测，实际上，可以使用内部现有的技术1ly与内部现有的无线电接收器相媲美，实现污染和透射光度法1yr。如果您不相信尚未构建新仪器的事实，可以将其扩展到最大100ly，仅仅是因为未构建某些东西就不会使该技术不存在（SKA技术是否可行？是的，我们拥有技术做到这一点，现在，只是我们还没有这样做。这并不能使它不存在技术）。

塞提之家（Seti Home）已发布发现从转机中发现的第一个地球大小的行星的发现。康奈尔大学图书馆进一步发表的论文声称，该行星处于宜居区域内，这暗示着该行星表面上可能存在大气和液态H20的可能性。在开普勒飞船发现这一发现，如果你不知道，开普勒光曲线映射为跨越另一个身体的面对身体转变，这就是所谓的转机。如果您想使用现有技术真实地模拟地球，甚至暗示这种技术还不存在是荒谬的。1ly，如果您想使用可能的技术但尚未构建；100ly。