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Könnten winzige, sich selbst replizierende Sonden, die von einer außerirdischen Zivilisation gesandt wurden, bereits in unserem Sonnensystem operieren? Neue Analysen von Professor Alex Ellery deuten darauf hin, dass dies plausibel ist — und dass sich das beste Suchgebiet möglicherweise viel näher befindet, als viele SETI‑Bemühungen annehmen. Im Folgenden erläutern wir die wissenschaftlichen Ideen, mögliche Technosignaturen und wie zukünftige Missionen Hinweise auf technisch erzeugte Besucher in unserem eigenen himmlischen Umfeld finden könnten. Diese Diskussion verbindet Konzepte aus Robotik, Raumfahrttechnik, Isotopenanalytik und Planetengeologie, um eine praktikable Suchstrategie für lokale Technosignaturen zu skizzieren.
From von Neumann’s idea to interstellar machines
Die Idee einer sich selbst replizierenden Maschine geht auf John von Neumann zurück, der 1949 einen theoretischen "universellen Konstruktor" beschrieb, der Kopien seiner selbst herstellen könnte, sofern genügend Rohstoffe vorhanden sind. Diese Konzepte wurden in seinem posthumen Werk von 1966, Theory of Self-Reproducing Automata, zusammengefasst und erweitert. Seitdem haben Wissenschaftler und Denker in der Suche nach außerirdischer Intelligenz (SETI) untersucht, wie eine ausreichend fortgeschrittene Zivilisation solche sogenannten von‑Neumann‑Sonden einsetzen könnte, um Galaxien zu erkunden, zu kartieren und Ressourcen zu gewinnen.
Im Gegensatz zu biologischen Entdeckern könnten robotische Sonden extreme Beschleunigungen ertragen, ohne Lebenserhaltungssysteme auskommen und lokale Materialien nutzen — von Asteroiden über Kometeneis bis hin zu regolithischen Mineralien —, um Replikate und Infrastruktur zu konstruieren. Viele Modellrechnungen zeigen, dass der Effekt exponentiell ist: Eine einmal platzierte Sonde könnte durch Replikation innerhalb von Zeiträumen, die deutlich kürzer sind als das Alter der meisten Sterne, Kopien über eine Galaxie verbreiten. Diese Vorstellung ist zentral für Überlegungen zu interstellarer Exploration, Robotik‑Autonomie, additive Fertigung und industrieller Infrastruktur im Weltraum.
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 wahrscheinliches Ziel für besuchende Sonden ist und ein bevorzugter Ort, um nach Technosignaturen zu suchen. Ellery — Ingenieur am Centre for Self-Replication Research (CESER) — hat darüber publiziert, wie Technologien wie additive Fertigung (3D‑Druck), autonome Robotik und Selbstreplikation von Maschinen die Machbarkeit von von‑Neumann‑Sonden wesentlich früher ermöglichen könnten, als traditionelle Abschätzungen vermuten lassen.
Sein zentraler, pragmatischer Punkt lautet: Selbstreplizierende Sonden benötigen Rohstoffe und Energie. Asteroiden, Monde und kleine Gesteinskörper bieten reichlich und relativ leicht zugängliches Material: Metalle, Silikate, flüchtige Verbindungen und andere Elemente, die für Fertigung und Energiegewinnung essentiell sind. Das Sonnensystem ist daher ein attraktiver Zwischenstopp für Sonden auf dem Weg zu anderen Sternsystemen — und ein potenzieller Ort für langfristige Basen, Sensoren oder Bergbauoperationen. In wirtschaftlicher Perspektive würden solche Standorte auch strategische Vorteile für jede expandierende Zivilisation bieten.
Motivations: survival, resources, reconnaissance
Ellery stellt interstellare Erkundung nicht als rein wissenschaftliche Neugier dar, sondern als Reaktion auf praktische Triebkräfte. Fortschrittlichere Gesellschaften könnten Sonden aussenden, um das Überleben der eigenen Spezies zu sichern — etwa durch Ausbreitung außerhalb eines Sterns, der sich dem Ende seiner Hauptreihenphase nähert, oder durch Aufbau von Redundanzen gegen existenzielle Bedrohungen. Sonden könnten ebenso Aufklärung betreiben und Ressourcen akquirieren in Erwartung späterer Kolonisierung oder als defensive Maßnahme.
"ET‑Sonden würden vom Überleben ihres lokalen Umfelds getrieben — sei es die Lebensdauer eines Hauptreihensterns, tektonische Aktivität usw. — plus militärische Aufklärung zur Einschätzung von Bedrohungen und Allianzen", schreibt Ellery. Er betont, dass Motive wie Ressourcengewinn, Flucht aus Bedrohungen oder strategischer Vorteil häufig der Erforschung zugrunde liegen, ein Muster, das auch Standortwahl und Verhalten von Sonden beeinflussen würde. Diese anthropologisch‑ökonomische Perspektive hilft, priorisierte Suchregionen und plausible Missionsprofile zu definieren.
How a visiting probe would likely behave
Aus den Motiven folgen vorhersehbare Aktionen. Ellery entwirft ein sechsstufiges Operationsmuster für selbstreplizierende Sonden, das praktische Suchziele für Astronomen und Planetenforscher bietet:
- Zielauswahl und Rohstoffabbau an Asteroiden, Monden und Kleinkörpern;
- Konstruktion von Vermessungssonden, die Ressourcenverteilung kartieren und Habitabilität bewerten;
- Errichtung ressourcenreicher Basen — etwa in stabilen Umlaufbahnen, Einschlagskratern oder unterirdischen Hohlräumen;
- Replikation zusätzlicher Sonden und Infrastruktur, einschließlich Wachposten oder Kommunikationsrelais;
- Langfristige wissenschaftliche und industrielle Operationen zur Nutzung lokaler Materialien;
- Ausführung missionsspezifischer Aufgaben wie Habitatbau oder, in kontroverser Form, gesteuerte Panspermie.
Jeder dieser Schritte könnte messbare Technosignaturen erzeugen — Anomalien, die sich von natürlichen geologischen oder astrophysikalischen Prozessen unterscheiden. Das Erkennen dieser Signale ist das pragmatische Ziel von Ellerys Vorschlag: Eine fokussierte, lokale SETI‑Suche könnte bei der Detektion technischer Artefakte effektiver sein als klassische Radio‑ oder optische Suchprogramme. Die vorgeschlagenen Signale reichen dabei von chemisch‑isotopischen Fingerabdrücken bis zu makroskopischen strukturellen Anomalien.
Technosignatures to look for in the Solar System
Ellery argumentiert, dass bestimmte Technosignaturen besonders markant und zugänglich für Untersuchungen sind, während sich die menschliche Aktivität jenseits der Erde ausweitet. Zu den vielversprechendsten Indikatoren zählen:
Isotopic anomalies from nuclear reactors
Industrielle Fertigung in großem Maßstab und leistungsdichte Energieerzeugung würden wahrscheinlich kompakte Kernreaktoren verwenden. Ellery schlägt vor, dass Magnox‑artige Reaktoren — gasgekühlt, mit natürlichem Uran und Graphit — aus lokal verfügbaren lunarischen oder asteroiden Materialien gebaut werden könnten. Der Betrieb von Reaktoren hinterlässt charakteristische Isotopenverhältnisse (beispielsweise ungewöhnliche Konzentrationen von Tochterprodukten des Thorium‑232, erhöhte Neodym‑144‑Anteile oder Barium‑137), die in Oberflächenproben oder per Fernspektroskopie nachweisbar wären. Solche Isotopenanomalien sind besonders aussagekräftig, weil natürliche Prozesse selten exakt dieselben Signaturkombinationen erzeugen.
Buried artifacts and metallic anomalies
Sonden, die asteroiden‑typische Metalle nutzen, könnten sowohl sichtbare Trümmer als auch gezielt verborgene Artefakte hinterlassen. Ellery bringt die provokante Idee vor, dass eine Besuchersonde ein "Geschenk" — etwa einen universellen Konstruktor oder eine andere Maschine — unter asteroidenähnlichen Ablagerungen vergraben haben könnte. Diese Objekte wären möglicherweise erst erkennbar, sobald die menschliche Exploration das technologische Niveau erreicht, das Bergbau oder das gezielte Durchsuchen lunaren Untergrunds erlaubt. Ferner könnten künstliche Legierungen, Oberflächenbehandlungen oder konzentrische Strukturen Hinweise auf technische Herkunft sein.
Magnetic and structural anomalies
Großskalige Fertigung und das Vorhandensein von Reaktoren oder metallener Infrastruktur würden lokale Magnetfelder und Dichteverteilungen unter der Oberfläche verändern. Magnetometer‑Vermessungen und bodendurchdringende Radaruntersuchungen — Instrumente, die in der Planetenwissenschaft und in bevorstehenden Mondmissionen genutzt werden — könnten Anomalien aufdecken, die mit bekannten geologischen Prozessen schwer vereinbar sind. Solche magnetischen und strukturellen Signale lassen sich oft räumlich kartieren und mit anderen Datensätzen (z. B. Thermalkarten, Albedo‑Messungen) korrelieren, um die Unterscheidung zwischen natürlichen und künstlichen Ursachen zu verbessern.
Where to search first: Moon, Asteroid Belt, Kuiper Belt
Ellery empfiehlt, den Mond und Populationen kleiner Körper vorrangig zu untersuchen, weil deren Zusammensetzung, Zugänglichkeit und wirtschaftlicher Wert für menschliche Erkundung sie attraktiv machen. Der Mond, mit seiner hohen Konzentration an Silikaten und von Einschlägen gelieferten Metallvorkommen, ist besonders geeignet als Konstruktionsbasis für Operationen, die Selbstreplikation unterstützen könnten. Zudem bewahren lunare Regolithschichten historische Ablagerungen relativ unverändert, was die Entdeckung fremder Artefakte erleichtert.
Ebenso enthalten der Asteroidengürtel und der Kuipergürtel hunderte Millionen Objekte — viele klein und größtenteils unerforscht. Ellery weist darauf hin, dass allein der Kuipergürtel eine enorme Anzahl an Körpern beherbergt, von denen die Menschheit bisher nur einen Bruchteil beobachtet hat. Ein beobachtetes Objekt, 1I/ʻOumuamua, löste Spekulationen über eine anomale Natur aus; ungewöhnliche Formen und unerwartete Flugbahnen erfordern sorgfältige Analyse. Falls Sonden klein und unauffällig sind, könnten sie sich in Kratern, unterirdischen Hohlräumen oder getarnt unter Regolith verstecken — Orte, die wir bislang nicht systematisch beprobt haben.
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 Zugänglichkeit bietet der Mond operationelle Vorteile sowohl für menschliche als auch hypothetische außerirdische Fertigung. Regolith und von Einschlägen eingebrachte Metalle bilden eine Ressourcengrundlage. Die lunare Oberfläche ist auf menschlichen Zeitskalen weitgehend statisch, wodurch historische Ablagerungen erhalten bleiben und Anomalien gegen einen relativ unveränderten Hintergrund leichter zu erkennen sind. Dies erleichtert die Identifikation von Technosignaturen wie ungewöhnlichen Metallkonzentrationen, geometrischen Strukturen oder Isotopenmustern.
Mit dem Beginn nachhaltiger Operationen in cislunarem Raum durch Programme wie Artemis und kommerzielle Initiativen werden Instrumente eingesetzt, um Ressourcen zu lokalisieren und zu charakterisieren: Orbitalspektrometer, bodendurchdringende Radargeräte und Probenrückführsysteme. Ellery plädiert dafür, dass diese Missionen gezielte Technosignatur‑Suchprogramme in ihre wissenschaftlichen Messprogramme aufnehmen — denn die notwendigen Messungen überlappen stark mit Zielen der Ressourcenerkundung. Eine integrierte Strategie könnte somit geringe Zusatzkosten mit hoher wissenschaftlicher und entdeckungsbezogener Rendite verbinden.
Artist's impression of Artemis astronauts operating on the lunar surface. (NASA)
Implications for SETI and space policy
Würde man Beweise für technische Artefakte finden, wären die Konsequenzen tiefgreifend für Wissenschaft, Philosophie und Politik. Ellery schlägt vor, dass die Suche nach lokalen Technosignaturen eine komplementäre Priorität zur konventionellen SETI‑Forschung sein sollte, nicht deren Ersatz. Ein kombinierter Ansatz erhöht die Chancen auf Entdeckung: Radiosuchen prüfen aktive Übertragungen und mögliche Beacons, während Technosignatur‑Suchen langlebige, robuste Artefakte ins Visier nehmen.
Praktisch berührt Ellerys Vorschlag auch kommerzielle und staatliche Interessen. Ressourcenerkundung treibt viele geplante Missionen an, und die Instrumente, die für Bewertungen zum Asteroidenbergbau benötigt werden, dienen zugleich der Identifikation von Technosignaturen. SETI‑bewusste Ziele in der Ressourcenerkundung zu integrieren kann kosteneffizient und wissenschaftlich produktiv sein — etwa durch gemeinsame Datenanalysen, Multipurpose‑Instrumentierung und abgestimmte Missionsplanung.
Searching strategy: what instruments and missions can do
Konkrete Schritte zur Umsetzung von Ellerys Empfehlungen umfassen:
- Hochauflösende isotopische Analysen zurückgeführter lunare und asteroider Proben, um Signaturen des Reaktorbetriebs oder ungewöhnliche Isotopenmischungen zu identifizieren;
- Globale Magnetometer‑ und Schwerefeldvermessungen des Mondes und ausgewählter Asteroiden zur Detektion von unterirdischen Strukturen, die mit natürlicher Geologie schwer vereinbar sind;
- Gezielte, hochfrequente optische und thermische Überwachung von erdnahen Objekten und Kuipergürtel‑Körpern zur Erkennung anomaler Albedowerte, Formen oder nicht‑gravitativer Beschleunigungen;
- Vorort‑Prospektionsmissionen, die Bereiche mit ungewöhnlicher Metallkonzentration priorisieren und dort vorsichtige Ausgrabungen sowie in‑situ‑Analysen durchführen.
Viele dieser Aktivitäten überschneiden sich mit etablierten Erkundungszielen: die Suche nach Wassereis, Kartierung mineralischer Ressourcen und Planung zukünftiger Basen. Indem Technosignatur‑Kriterien explizit in Missionsziele aufgenommen werden, können Forschende den wissenschaftlichen Ertrag maximieren und zugleich die Kosten im Rahmen bestehender Programme halten. Ergänzende Datenanalytik, Machine‑Learning‑gestützte Anomalieerkennung und offene Datenarchive würden den Mehrwert zusätzlich steigern.
Expert Insight
"Die Vorstellung, dass selbstreplizierende Sonden bleibende, detektierbare Spuren in unserem Sonnensystem hinterlassen könnten, ist kein Science‑Fiction‑Szenario — es ist eine beobachtungsorientierte Strategie", sagt Dr. Elena Márquez, Planetengeophysikerin am Lunar and Planetary Institute. "Wir planen bereits Magnetometer‑Vermessungen und isotopische Probenahmen für die Ressourcenkartierung. Mit moderaten Ergänzungen in Instrumentierung und Datenanalyse könnten diese Datensätze auch Anomalien aufdecken, die eine eingehendere Untersuchung rechtfertigen."
"Selbst wenn wir nichts finden, schärft die Suche unser Verständnis der lokalen Geologie, hilft bei der Priorisierung von Landeplätzen für die bemannte Erforschung und bereitet uns auf Entdeckungsszenarien vor, die potenziell weltverändernd wären", ergänzt sie. Solche Aussagen heben den doppelten Nutzen einer technosignaturbewussten Exploration hervor: wissenschaftlicher Fortschritt plus erhöhte Detektionswahrscheinlichkeit für außerirdische Artefakte.
Broader scientific context and caveats
Ellery und andere mahnen zur Zurückhaltung gegenüber sensationsheischenden Behauptungen. Die Unterscheidung zwischen technischen Strukturen und natürlichen Prozessen ist schwierig und erfordert qualitativ hochwertige, reproduzierbare Beweise. Viele vorgeschlagene Technosignaturen — ungewöhnliche Isotopenverhältnisse, magnetische Anomalien oder eigenartige Formen — haben plausible natürliche Erklärungen, insbesondere angesichts der Komplexität von Einschlagsprozessen, thermischer Alterung und Weltraumwetterung.
Gleiches gilt jedoch für die Radio‑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 wiederholt besucht, beprobt und in situ analysiert werden. Dieser physische Zugang ermöglicht verifizierende Wissenschaft in einer Weise, die Langstreckenbeobachtungen nicht leisten können. Deshalb empfiehlt sich eine methodische, interdisziplinäre Suchstrategie mit klaren Bewertungs‑ und Verifikationskriterien.
What discovery would mean for humanity
Die Entdeckung eines künstlichen Artefakts oder einer aktiven Sonde im Sonnensystem wäre eine der folgenreichsten wissenschaftlichen Entdeckungen aller Zeiten. Sie würde bestätigen, dass technologische Intelligenz anderswo entstanden ist und dass mindestens einige Zivilisationen langfristige, materiebasierte Erkundungsstrategien verfolgen. Dieses Wissen würde SETI‑Prioritäten neu ausrichten, internationale politische Diskussionen über kulturelles Erbe und Planetenschutz anstoßen und Investitionen in Weltrauminfrastruktur beschleunigen.
Doch selbst ohne einen solchen Fund erweitern Ellerys Empfehlungen die Reichweite der Planetenwissenschaft. Ein technosignatur‑bewusstes Explorationsprogramm erhöht unsere Fähigkeit, ungewöhnliche Phänomene zu entdecken, charakterisiert lokale Ressourcen besser für eine zukünftige Nutzung und steigert den wissenschaftlichen Ertrag bereits geplanter Missionen in den kommenden Jahrzehnten.
Letzten Endes stellt die Suche nach von‑Neumann‑Sonden eine praktische Frage: Wenn fortgeschrittene Besucher hier gewesen wären, wo würden sie Spuren hinterlassen, die wir plausibel detektieren könnten? Ellery zufolge bieten das Sonnensystem — insbesondere der Mond sowie Reservoirs kleiner Körper wie der Asteroidengürtel und der Kuipergürtel — eine hochwahrscheinliche Antwort. Während die Menschheit sich darauf vorbereitet, zum Mond zurückzukehren und weiter vorzustoßen, ist die Integration von Technosignatur‑Suchen in Erkundungspläne eine kostengünstige, wissenschaftlich wertvolle Investition, die zugleich die Chancen erhöht, Hinweise auf außerirdische Technologie zu finden.
Quelle: sciencealert
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