在寻找其他地方的生命方面，我们仍处于早期阶段。“毅力”号漫游者正在前往火星古三角洲的途中，寻找古代细菌生命的化石迹象。SETI一直在用无线电天线观察天空，倾听来自遥远世界的信号。我们的望远镜开始扫描遥远的系外行星的大气层，寻找生物特征。
不久，我们将在探索的道路上又向前迈进一步，届时，新的、强大的望远镜将不仅开始探索生命，而且还将探索其他文明。
对生物特征的研究势头正猛。如果我们能在另一颗行星或卫星上找到生命存在的大气迹象——比如甲烷、一氧化二氮和许多其他化学化合物——那么我们就能猜想是否有生物产生了这些物质。但对技术签名的搜索提高了游戏的难度。只有技术文明才能产生技术签名。
技术特征只是技术对环境的影响。来自大城市的光，特定的大气化学物质，甚至行星轨道上的卫星都是技术特征。所有技术签名的鼻祖可能是戴森球体。戴森球体是一种假想的围绕恒星的巨型结构，并捕捉其太阳能输出。这个想法是，随着一个文明的发展，它的能量需求将会膨胀，而收集该文明所需能量的唯一方法是用一个能量收集球体围绕其恒星。
2021年，美国国家科学院(National Academies of Sciences)发布了《2020年天文学和天体物理学十年调查》(Astro2020)。他们每十年发布一次，每次调查都概述了未来十年天体物理学和天文学面临的重大挑战。Astro2020包含了一些可以推进技术签名搜索的建议。美国宇航局的一个工作小组发布了一份白皮书，深入研究Astro2020的技术特征部分。
这篇论文的标题是“ASTRO2020报告中的技术签名科学的机遇”。它来自Nexus for Exoplanet System Science (NExSS)。NExSS是一个多学科小组，包括地球科学家、行星科学家、太阳物理学家和天体物理学家。他们为寻找生物特征和技术特征带来了一种合作和综合的方法。
“技术特征指的是任何可观察到的外星技术现象，对技术特征的搜索是对生物特征的天体生物学连续搜索的一部分，”论文说。对技术特征的搜索与Astro2020报告中的“背景中的世界和太阳”主题和“通往宜居世界的路径”项目直接相关。
白皮书旨在“……演示的相关性technosignature科学广泛的任务……”NExSS集团敦促较大的科学界包括寻找technosignatures在LUVOIR等项目的设计和实施,英语教学、红外和x射线天文台,以及其他类似的设施。
LUVOIR(大型紫外光学红外探测器)是美国宇航局的一个概念望远镜，有两种建议尺寸。LUVOIR-A是一个15米的镜子设计，而LUVOIR-B是一个8米的设计。由于其多波长的能力，它是一个强大的和多才多艺的设计，有许多应用。它会位于L2，但是会像哈勃一样有用。
ASTRO2020关注的是LUVOIR在寻找宜居行星时的生物特征，但它也提到了几次技术特征。这份新白皮书的作者指出，LUVOIR将是寻找技术签名的有效工具。他们写道:“工业污染代表了地球上一类大气成分，如果在系外行星的光谱中观察到，这些成分可能是技术特征。”“一个例子是二氧化氮(NO2)，它在地球上有大量的燃烧来源，比非人类来源更大。”
NO2在检测场景中是一个很好的案例研究。一个星球大气中NO2水平的升高可以表明工业活动。但也有自然来源，任何检测都必须仔细研究，以防出现误报。这与生物特征检测面临的问题是一样的:它们需要是明确的。但无论一个信号是否是假阳性，它首先必须被检测出来。
白皮书的作者认为，LUVOIR可以探测到二氧化氮，为了加强他们的论点，他们引用了之前的研究，表明LUVOIR可以成功地探测到系外行星大气中的二氧化氮。Kopparapu等人(2021年)的一项研究表明，NO2的吸收特征……可以用大型紫外光学红外探测器探测到。Kopparapu等人(2021)发现，15米的luvoir型望远镜可以通过大约400小时的观察，探测到10 PC(约33光年)类太阳恒星周围行星上的类似地球的二氧化氮水平。”
白皮书还阐述了LUVOIR如何能够探测到更有针对性的技术信号，如激光信号和光学信标。该论文指出:“光学信标可以为系外行星系统之间的定向通信提供一种经济有效的方式，可以通过快速纳秒脉冲进行编码和传输。”LUVOIR也可以通过“限制光学信标和其他脉冲激光信号的流行”来帮助实现这一目标。
作者将光学信标的探测与可居住岩石行星的探测和表征结合起来，并表示LUVOIR是这些探测的强大工具。他们写道:“像红外/红外/紫外望远镜这样的太空任务可能会限制系外行星系统中光学信标的使用。”“相对低功率的光学信标可以用IR/O/UV望远镜探测到大多数或所有的目标，在HZ范围内的岩石行星的特征也可能。”
超大望远镜(elt)也可以在寻找技术特征方面发挥作用。ELT是一种主镜大于约8米的望远镜。8米是一个设计上的限制，因为比8米大的望远镜反射镜很重，而且会变形。elt通过分割镜像绕过了这个物理限制。欧洲超大望远镜(E-ELT)是最有名的超大望远镜例子，应该会在2027年首次看到光，但白皮书明确提到了另外两个超大望远镜。
一个是巨型麦哲伦望远镜(GMT)，另一个是30米望远镜(TMT)。总之，在接下来的十年里看到第一束光的elt将成为推进科学目标的强大引擎。白皮书详述了elt在寻找技术签名中的作用。
“GMT和TMT是发展多年的正在进行的项目，”论文说。“这些地面设施可能能够在光学和近红外波长上描述TESS和CHEOPS等任务发现的类地行星的大气特征。”
红矮星是最常见的恒星类型，但它们的光线较暗，这使得它们成为更有挑战性的目标。GMT和TMT应该能够研究红矮星周围系外行星的大气层。“可能的光谱技术特征，如大气污染和光学信标……也可能受到elt对系外行星系统的观测的限制。”
白皮书还谈到了远红外(FIR)探测器。我们的观测能力存在差距，FIR探测器就是其中之一。它们必须是有效的太空设施，它们可以在寻找技术签名中发挥关键作用。“前述的波长范围对于所谓的SETI人造物体来说是令人兴奋的，其中最著名的例子是戴森球体，这是由奥拉夫·斯台普顿构想的能量收集巨型建筑，并由他们的名字弗里曼·戴森正式形成。”
1960年，戴森发表了他的论文《寻找人造恒星的红外线辐射源》。正如标题所言，红外辐射是探测这类巨型建筑的关键。一个戴森球体会收集大量的能量，几乎是难以想象的数量，这个过程无疑会产生一些废热。由于涉及的波长，FIR探测器可能检测不到余热，但它可以排除其他FIR源，从而简化搜索。“然而，与尘埃不同，戴森球体通常不会有太多的远红外发射。因此，远红外能力提供了一种方法，大大减少了混淆的问题，如原行星盘。”
红外探测器还可以探测到系外行星大气中的特定化学物质，这些物质是工业活动的强烈迹象。氯氟烃是一类化学物质。该白皮书指出:“……目前运行的任何非生物或生物(但非技术)途径都不会产生氟氯化碳。”作者说，红外光谱可以检测到氯氟烃，这种物质可以在大气中存在数万年。詹姆斯·韦伯太空望远镜在某些情况下可以探测到氯氟烃，但它还有很多其他工作。
在白皮书的更深处，事情变得有点模糊。x射线探测器可以探测到技术特征，但作者表示，这个话题值得进一步研究。他们说，x射线“不是外星人发出的人造信号的‘信使’，因为后者通常与无线电(和光学)波长有关。”但x射线仍然很吸引人，因为先进的文明可以以新颖的方式使用它们来产生信号。
“如果一个公里大小的岩石被扔到一颗中子星的表面，它可能会产生大约1029 W的强烈x射线脉冲，可能在整个银河系都可以探测到。”这听起来可能有些牵强，但谁知道呢?他们还说，先进的文明可以利用他们的技术来调制现有的x射线源，比如x射线双星来发送信号。
白皮书还涵盖了射电天文学、宇宙微波背景和脉冲星计时。根据作者的说法，这些都可以成为我们寻找技术签名的一部分。
这份白皮书是一个科学的辩解。ASTRO2020报告将技术签名的搜索放在了报告的附录中，白皮书的作者希望提高其重要性。
作者在白皮书的结论中写道:“技术特征观测通常可以与其他观测进行共生，许多技术特征搜索可以在不改变推荐的任务架构的情况下进行。”
他们指出，搜索技术签名不会产生任何额外的费用，而且发现技术签名的可能性非常重要，不容忽视。
“这份白皮书建议，上述讨论的所有任务和设施都应该考虑将寻找技术签名作为明确陈述的科学案例的一部分。”
