30.4 : La recherche d'une intelligence extraterrestre
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Objectifs d'apprentissage
À la fin de cette section, vous serez en mesure de :
- Expliquez pourquoi il est peu probable que des vaisseaux spatiaux de civilisations extraterrestres nous aient visités
- Énumérez les efforts déployés par l'humanité pour communiquer avec d'autres civilisations par le biais de messages envoyés
- Comprenez les différents programmes du SETI entrepris par les scientifiques
Compte tenu de tous les développements abordés dans ce chapitre, il semble probable que la vie ait pu se développer sur de nombreuses planètes autour d'autres étoiles. Même si cette vie est microbienne, nous avons constaté que nous pourrions bientôt avoir des moyens de rechercher des biosignatures chimiques. Cette recherche est d'une importance fondamentale pour comprendre la biologie, mais elle ne répond pas à la question « Sommes-nous seuls ? » que nous avons évoquée au début de ce chapitre. Lorsque nous posons cette question, beaucoup de gens pensent à d'autres créatures intelligentes, peut-être des êtres qui ont développé une technologie similaire à la nôtre. Si des civilisations intelligentes et techniques sont apparues, comme cela s'est produit sur Terre en un clin d'œil cosmique, comment pourrions-nous entrer en contact avec elles ?
Ce problème est similaire à celui d'un contact avec des personnes vivant dans une région reculée de la Terre. Si les étudiants des États-Unis souhaitent discuter avec des étudiants australiens, par exemple, ils ont deux choix. Soit un groupe prend l'avion et voyage pour rencontrer l'autre, soit ils communiquent en envoyant un message à distance. Étant donné le prix des billets d'avion, la plupart des étudiants choisiraient probablement l'itinéraire du message.
De la même manière, si nous voulons entrer en contact avec la vie intelligente autour d'autres étoiles, nous pouvons voyager ou essayer d'échanger des messages. En raison des grandes distances à parcourir, les voyages interstellaires dans l'espace seraient très lents et d'un coût prohibitif. Le vaisseau spatial le plus rapide que l'espèce humaine ait construit jusqu'à présent mettrait près de 80 000 ans à atteindre l'étoile la plus proche. Bien que nous puissions certainement concevoir un engin plus rapide, plus nous en aurons besoin pour se déplacer rapidement, plus le coût énergétique sera élevé. Pour atteindre les étoiles voisines en moins d'une vie humaine, il faudrait voyager à une vitesse proche de celle de la lumière. Dans ce cas, toutefois, les dépenses deviendraient vraiment astronomiques.
Voyage interstellaire
Bernard Oliver, ingénieur qui s'intéresse de près à la vie ailleurs, a fait un calcul révélateur sur les coûts des voyages spatiaux interstellaires rapides. Comme nous ne savons pas quel type de technologie nous (ou d'autres civilisations) pourrions développer un jour, Oliver a envisagé de voyager vers l'étoile la plus proche (et vice-versa) à bord d'un vaisseau spatial doté d'un « moteur parfait », capable de convertir son carburant en énergie avec une efficacité totale. Même avec un moteur parfait, le coût énergétique d'un aller-retour à 70 % de la vitesse de la lumière équivaut à plusieurs centaines de milliers d'années de consommation électrique totale aux États-Unis. Le coût d'un tel voyage est littéralement hors du commun.
C'est l'une des raisons pour lesquelles les astronomes sont si sceptiques quant aux affirmations selon lesquelles les ovnis sont des vaisseaux spatiaux issus de civilisations extraterrestres. Compte tenu de la distance et des dépenses énergétiques que cela implique, il semble peu probable que les dizaines d'ovnis (et même d'enlèvements d'ovnis) signalés chaque année soient des visiteurs venus d'autres étoiles tellement fascinés par la civilisation de la Terre qu'ils soient prêts à dépenser une quantité incroyable d'énergie ou de temps pour nous atteindre. Il ne semble pas non plus crédible que ces visiteurs aient fait ce long et coûteux voyage et aient ensuite systématiquement évité de contacter nos gouvernements ou des dirigeants politiques et intellectuels.
Tous les signalements d'ovnis n'ont pas été expliqués (dans de nombreux cas, les observations sont sommaires ou contradictoires). Mais les enquêtes les convertissent presque toujours en IFO (objets volants identifiés) ou en NFO (objets volants pas du tout). Si certains sont des canulars, d'autres sont des phénomènes naturels, tels que des planètes brillantes, des éclairs en boule, des boules de feu (météores brillants) ou même des volées d'oiseaux qui ont atterri dans une nappe de pétrole pour rendre leur ventre réfléchissant. D'autres encore sont des engins humains, tels que des avions privés dont certaines lumières sont absentes ou des avions militaires secrets. Il est également intéressant de noter que le groupe de personnes qui regardent le ciel nocturne le plus avidement, les astronomes amateurs, n'ont jamais signalé d'observations d'ovnis. De plus, aucun OVNI n'a jamais laissé de preuves physiques pouvant être testées en laboratoire et prouvées comme étant d'origine non terrestre.
Un autre aspect courant de la croyance selon laquelle des extraterrestres visitent la Terre provient de personnes qui ont du mal à accepter les réalisations humaines. Il existe de nombreux livres et émissions de télévision, par exemple, qui affirment que les humains n'auraient pas pu construire les grandes pyramides d'Égypte et qu'elles ont donc dû être construites par des extraterrestres. Les immenses statues (appelées Moai) de l'île de Pâques sont également parfois considérées comme ayant été construites par des extraterrestres. Certains pensent même que les réalisations de l'exploration spatiale aujourd'hui sont basées sur une technologie extraterrestre.
Cependant, les preuves issues de l'archéologie et de l'histoire sont claires : les monuments anciens ont été construits par des personnes anciennes, dont le cerveau et l'ingéniosité étaient tout aussi capables que les nôtres le sont aujourd'hui, même s'ils ne disposaient pas de manuels électroniques comme vous.
Messages sur les vaisseaux
Alors que les voyages dans l'espace semblent très difficiles pour les êtres vivants, les sondes robotisées peuvent se déplacer sur de longues distances et sur de longues périodes. Cinq vaisseaux spatiaux, deux Pioneers, deux Voyagers et New Horizons, quittent maintenant le système solaire. À leur vitesse de cabotage, il leur faudra des centaines de milliers ou des millions d'années pour s'approcher d'une autre étoile. D'un autre côté, ils étaient les premiers produits de la technologie humaine à aller au-delà de notre système domestique. Nous avons donc voulu intégrer des messages indiquant d'où ils venaient.
Chaque Pionnier porte une plaque avec un message pictural gravé sur une plaque en aluminium anodisé doré (Figure\(\PageIndex{1}\)). Les Voyagers, lancés en 1977, sont joints à des enregistrements audio et vidéo, ce qui a permis d'inclure plus de 100 photographies et une sélection de musique du monde entier. Compte tenu de l'énorme espace entre les étoiles dans notre section de la Galaxie, il est très peu probable que quiconque reçoive ces messages. Ils ressemblent davantage à un billet dans une bouteille jeté à la mer par un marin naufragé, qui ne s'attend pas vraiment à ce qu'il soit découvert bientôt, mais avec un mince espoir qu'un jour, d'une manière ou d'une autre, quelqu'un connaisse le sort de l'expéditeur.
Le message Voyager
Un extrait du disque Voyager :
« Nous avons fait passer ce message dans le cosmos. Il est susceptible de survivre un milliard d'années dans notre futur, lorsque notre civilisation sera profondément modifiée... Si [une autre] civilisation intercepte Voyager et peut comprendre ces contenus enregistrés, voici notre message :
C'est un cadeau provenant d'un petit monde lointain, gage de nos sons, de notre science, de nos images, de notre musique, de nos pensées et de nos sentiments. Nous essayons de survivre à notre époque afin de vivre dans la vôtre. Nous espérons, un jour, avoir résolu les problèmes auxquels nous sommes confrontés, rejoindre une communauté de civilisations galactiques. Ce record représente notre espoir et notre détermination, ainsi que notre bonne volonté dans un univers vaste et impressionnant. »
—Jimmy Carter, président des États-Unis d'Amérique, 16 juin 1977
Communiquer avec les étoiles
Si des visites directes entre stars sont peu probables, nous devons nous tourner vers l'alternative de prise de contact : échanger des messages. Ici, les nouvelles sont bien meilleures. Nous utilisons déjà un messager, la lumière ou, plus généralement, les ondes électromagnétiques, qui se déplace dans l'espace à la vitesse la plus rapide de l'univers. Voyageant à 300 000 kilomètres par seconde, la lumière atteint l'étoile la plus proche en seulement 4 ans et ce, pour une infime fraction du coût de l'envoi d'objets matériels. Ces avantages sont si clairs et évidents que nous supposons qu'ils profiteront à toutes les autres espèces d'êtres intelligents qui développent des technologies.
Cependant, nous avons accès à un large spectre de rayonnements électromagnétiques, allant des ondes radio de la plus longue longueur d'onde aux rayons gamma de la plus courte longueur d'onde. Quel serait le meilleur moyen de communication interstellaire ? Il ne serait pas judicieux de choisir une longueur d'onde facilement absorbée par les gaz et les poussières interstellaires, ou une longueur d'onde peu susceptible de pénétrer dans l'atmosphère d'une planète comme la nôtre. Nous ne voudrions pas non plus choisir une longueur d'onde qui suscite beaucoup de concurrence pour attirer l'attention dans notre quartier.
Un dernier critère facilite la sélection : nous voulons que le rayonnement soit suffisamment bon marché pour être produit en grande quantité. Si l'on considère toutes ces exigences, les ondes radio s'avèrent être la meilleure réponse. Étant la bande de fréquences (et d'énergie la plus basse) du spectre, leur production n'est pas très coûteuse et nous les utilisons déjà largement pour les communications sur Terre. Ils ne sont pas absorbés de manière significative par la poussière et le gaz interstellaires. À quelques exceptions près, ils traversent facilement l'atmosphère de la Terre et les atmosphères des autres planètes que nous connaissons.
La botte de foin cosmique
Après avoir décidé que la radio est le moyen de communication le plus probable entre les civilisations intelligentes, nous avons encore de nombreuses questions et une tâche redoutable devant nous. Devons-nous envoyer un message ou essayer d'en recevoir un ? Évidemment, si chaque civilisation décide de ne recevoir que, alors personne n'enverra et tout le monde sera déçu. D'un autre côté, il peut être approprié que nous commencions par écouter, car nous sommes probablement parmi les civilisations les plus primitives de la Galaxie qui souhaitent échanger des messages.
Nous ne faisons pas cette déclaration pour insulter l'espèce humaine (que, à quelques exceptions près, nous aimons beaucoup). Nous nous basons plutôt sur le fait que les humains ont la capacité de recevoir (ou d'envoyer) un message radio sur des distances interstellaires depuis seulement quelques décennies. Comparé à l'âge des étoiles et de la Galaxie, il ne s'agit que d'un instant. S'il existe des civilisations qui sont en avance sur nous en matière de développement, ne serait-ce que très peu de temps (au sens cosmique), elles ont probablement une longueur d'avance technologique de très nombreuses années.
En d'autres termes, nous, qui venons de commencer, sommes peut-être la « plus jeune » espèce de la Galaxie dotée de cette capacité (voir la discussion dans l'exemple\(\PageIndex{1}\) ci-dessous). Tout comme on dit souvent aux plus jeunes membres d'une communauté de se taire et d'écouter leurs aînés pendant un certain temps avant qu'ils ne disent quelque chose de stupide, nous pouvons également commencer notre exercice de communication extraterrestre en écoutant.
Cependant, le fait de limiter nos activités à l'écoute nous pose toute une série de questions difficiles. Par exemple, si le signal d'une civilisation extraterrestre est trop faible pour être détecté par nos radiotélescopes actuels, nous ne le détecterons pas. De plus, il serait très coûteux pour une civilisation extraterrestre de diffuser sur un grand nombre de chaînes. Très probablement, ils sélectionnent un ou plusieurs canaux pour leur message particulier. La communication sur une bande étroite de canaux permet également de distinguer un message artificiel de la statique radio qui provient des processus cosmiques naturels. Mais la bande radio contient un nombre astronomique de canaux possibles. Comment savoir à l'avance lequel ils ont sélectionné et comment ils ont codé leur message dans le signal ?
\(\PageIndex{1}\)Le tableau résume ces facteurs et d'autres auxquels les scientifiques doivent faire face lorsqu'ils essaient de suivre des messages radio provenant de civilisations lointaines. Parce que leur succès dépend soit de bien deviner un grand nombre de facteurs, soit de rechercher toutes les possibilités pour chaque facteur, certains scientifiques ont comparé leur quête à la recherche d'une aiguille dans une botte de foin. Ils aiment donc dire que la liste des facteurs du tableau\(\PageIndex{1}\) définit le problème de la botte de foin cosmique.
| Facteurs |
|---|
| De quelle direction (de quelle étoile) provient le message ? |
| Sur quels canaux (ou fréquences) le message est-il diffusé ? |
| Quelle est la largeur de fréquence du canal ? |
| Quelle est la puissance du signal (nos radiotélescopes peuvent-ils le détecter) ? |
| Le signal est-il continu ou s'éteint-il de temps en temps (comme le fait, par exemple, un phare lorsqu'il se détourne de nous) ? |
| La fréquence du signal dévient-elle (change-t-elle) en raison de la modification du mouvement relatif de la source et du récepteur ? |
| Comment le message est-il codé dans le signal (comment le déchiffrer) ? |
| Pouvons-nous même reconnaître un message émanant d'une espèce complètement étrangère ? Cela pourrait-il prendre une forme à laquelle nous ne nous attendons pas du tout ? |
Recherches radio
Bien que le problème de la botte de foin cosmique semble redoutable, de nombreux autres problèmes de recherche en astronomie nécessitent également un investissement important en temps, en équipement et en efforts de patients. Et, bien sûr, si nous ne cherchons pas, nous sommes sûrs de ne rien trouver.
La toute première recherche a été menée par l'astronome Frank Drake en 1960, à l'aide de l'antenne de 85 pieds de l'Observatoire national de radioastronomie (Figure\(\PageIndex{2}\)). Intitulée Project Ozma, d'après la reine du pays exotique d'Oz dans les histoires pour enfants de L. Frank Baum, son expérience a consisté à observer environ 7 200 chaînes et deux étoiles voisines sur une période de 200 heures. Bien qu'il n'ait rien trouvé, Drake a démontré que nous avions la technologie nécessaire pour effectuer une telle recherche et a préparé le terrain pour les projets plus sophistiqués qui ont suivi.
Les récepteurs s'améliorent constamment et la sensibilité des programmes SETI (SETI signifie la recherche de renseignements extraterrestres) progresse rapidement. Tout aussi important, l'électronique et les logiciels modernes permettent des recherches simultanées sur des millions de fréquences (canaux). Si nous pouvons ainsi couvrir une large gamme de fréquences, le problème de la botte de foin cosmique consistant à deviner la bonne fréquence disparaîtra largement. Le télescope Allen, dans le nord de la Californie, est un puissant réseau de télescopes (financé grâce à une contribution initiale du fondateur de Microsoft Paul Allen) conçu pour les recherches SETI. Parmi les autres radiotélescopes utilisés pour de telles recherches, citons l'antenne parabolique géante Arecibo à Porto Rico, l'antenne FAST récemment achevée et encore plus grande en Chine, et le télescope Green Bank en Virginie occidentale, qui est le plus grand radiotélescope orientable du monde.
Quels types de signaux espérons-nous capter ? Sur Terre, nous envoyons par inadvertance un flot de signaux radio, dominés par des systèmes radar militaires. Il s'agit d'une sorte de signal de fuite, similaire à l'énergie lumineuse gaspillée qui est diffusée vers le haut par des lampadaires et des panneaux publicitaires mal conçus. Pouvons-nous détecter une fuite similaire de signaux radio en provenance d'une autre civilisation ? La réponse est à peine, mais uniquement pour les étoiles les plus proches. Par conséquent, les recherches actuelles de la radio SETI visent principalement à trouver des balises, en supposant que les civilisations attirent intentionnellement l'attention sur elles-mêmes ou envoient un message à un autre monde ou à un avant-poste qui se trouve dans notre direction. Nos chances de succès dépendent de la fréquence à laquelle les civilisations apparaissent, de leur durée de vie et de la patience avec laquelle elles diffusent leur position dans le cosmos.
Jill Tarter : essaie de prendre contact
1997 a été une année faste pour Jill Cornell Tarter (Figure\(\PageIndex{3}\)), l'une des plus éminentes scientifiques du monde dans le domaine de la SETI. L'Institut SETI a annoncé qu'elle serait lauréate de sa première chaire dotée (l'équivalent d'une chaire de recherche dotée) nommée en l'honneur de Bernard Oliver. La National Science Foundation a approuvé une proposition d'un groupe de scientifiques et d'éducateurs qu'elle dirigeait visant à développer un programme d'études secondaires pratique innovant basé sur les idées de l'évolution cosmique (les sujets de ce chapitre). Et, à peu près au même moment, elle était assiégée par des demandes d'interviews dans les médias alors que les médias l'identifiaient comme le modèle d'Ellie Arroway, la protagoniste de Contact, le roman à succès de Carl Sagan sur le SETI. Le livre avait été transformé en un film de science-fiction à gros budget, mettant en vedette Jodie Foster, qui avait discuté avec Tarter avant de jouer le rôle.
Tarter n'hésite pas à faire remarquer : « Carl Sagan a écrit un livre sur une femme qui fait ce que je fais, pas sur moi ». Pourtant, en tant que seule femme à occuper un poste aussi élevé dans le petit domaine de la SETI, elle a suscité une grande attention du public. (Cependant, des collègues et des journalistes ont fait remarquer que cela n'était rien comparé à ce qui se passerait si sa recherche de signaux radio provenant d'autres civilisations était couronnée de succès.)
Être la seule femme d'un groupe n'est pas une situation nouvelle pour Tarter, qui s'est souvent retrouvée la seule femme dans ses cours avancés de sciences ou de mathématiques. Son père l'avait encouragée, tant par son intérêt pour les sciences que par son « bricolage ». En tant que étudiante de premier cycle à l'Université Cornell, elle s'est spécialisée en génie physique. Cette formation est devenue essentielle à la mise en place et à la maintenance de systèmes complexes qui analysent automatiquement les signaux provenant d'autres civilisations.
Passant à l'astrophysique pour ses études supérieures, elle a rédigé une thèse de doctorat qui portait, entre autres, sur la formation des étoiles défaillantes, c'est-à-dire celles dont la masse n'était pas suffisante pour déclencher les réactions nucléaires qui alimentent des étoiles plus massives comme notre propre Soleil. Tarter a inventé le terme « naine brune » pour désigner ces petits objets sombres, et c'est resté le nom que les astronomes utilisent depuis lors.
C'est alors qu'elle était encore aux études supérieures que Stuart Bowyer, l'un de ses professeurs à l'Université de Californie à Berkeley, lui a demandé si elle voulait participer à une petite expérience visant à siphonner un peu de rayonnement d'un radiotélescope que les astronomes utilisaient année après année et voir s'il y avait tout indice d'un message radio codé intelligemment enfoui dans le bruit radio. Ses compétences en ingénierie et en programmation informatique sont devenues essentielles au projet et elle s'est rapidement lancée dans la recherche d'une vie ailleurs.
C'est ainsi qu'a débuté une illustre carrière à plein temps à la recherche de civilisations extraterrestres, ce qui a permis à Jill Tarter de recevoir de nombreux prix, notamment d'être élue membre de l'American Association for the Advancement of Science en 2002, du Adler Planetarium Women in Space Science Award en 2003 et d'un TED 2009. Prix.
Regardez la conférence TED que Jill Tarter a donnée sur la fascination de la recherche du renseignement.
Exemple\(\PageIndex{1}\) : l'équation de Drake
Lors de la première réunion scientifique consacrée à la SETI, Frank Drake a écrit au tableau une équation qui reprenait la difficile question de l'estimation du nombre de civilisations dans la Galaxie et la décomposait en une série de questions plus restreintes et plus faciles à gérer. Depuis, les astronomes et les étudiants ont utilisé cette équation de Drake pour aborder la question la plus difficile : quelle est la probabilité que nous soyons seuls ? Cette question étant actuellement sans réponse, l'astronome Jill Tarter a qualifié l'équation de Drake de « façon d'organiser notre ignorance ». (Voir la figure\(\PageIndex{4}\).)
La forme de l'équation de Drake est très simple. Pour estimer le nombre de civilisations communicantes qui existent actuellement dans la Galaxie (nous définirons ces termes plus attentivement dans un instant), nous multiplions le taux de formation de ces civilisations (nombre par an) par leur durée de vie moyenne (en années). En symboles,
\[N=R_{\text{total}} \times L \nonumber\]
Pour rendre cette formule plus facile à utiliser (et plus intéressante), Drake a toutefois séparé le taux de formation\(R_{\text{total}}\) en une série de probabilités :
\[R_{\text{total}} = R_{\text{star}} \times f_{\text{p}} \times f_{\text{e}} \times f_{\text{l}} \times f_{\text{i}} \times f_{\text{c}} \nonumber\]
\(R_{\text{star}}\)est le taux de formation d'étoiles comme le Soleil dans notre Galaxie, qui est, en gros, d'environ 10 étoiles par an. Chacun des autres termes est une fraction ou une probabilité (inférieure ou égale à 1,0), et le produit de toutes ces probabilités est lui-même la probabilité totale que chaque étoile possède une civilisation intelligente, technologique et communicante à laquelle nous pourrions avoir envie de parler. Nous avons :
- \(f_{\text{p}}\)= la fraction de ces étoiles avec des planètes
- \(f_{\text{e}}\)= la fraction des systèmes planétaires qui incluent des planètes habitables
- \(f_{\text{l}}\)= la fraction des planètes habitables qui soutiennent réellement la vie
- \(f_{\text{i}}\)= la fraction des planètes habitées qui développent une intelligence avancée
- \(f_{\text{c}}\)= la fraction de ces civilisations intelligentes qui développent la science et la technologie nécessaires à la construction de radiotélescopes et d'émetteurs
Chacun de ces facteurs peut être discuté et peut-être évalué, mais nous devons deviner de nombreuses valeurs. En particulier, nous ne savons pas comment calculer la probabilité que quelque chose se produise une fois sur Terre mais qui n'ait pas été observé ailleurs, notamment le développement de la vie, de la vie intelligente et de la vie technologique (les trois derniers facteurs de l'équation). La découverte récente d'exoplanètes constitue une avancée importante dans l'estimation des termes de l'équation de Drake. Lorsque l'équation de Drake a été écrite pour la première fois, personne ne savait si les planètes et les systèmes planétaires étaient communs. Nous savons maintenant qu'ils le sont, un autre exemple du principe copernicien.
Solution
Même si nous ne connaissons pas les réponses, nous pouvons faire des suppositions et calculer le nombre obtenu\(N\). Commençons par l'optimisme inhérent au principe de Copernic et fixons les trois derniers termes à 1,0. \(R\)C'est 10 étoiles par an et si l'on mesure la durée de vie moyenne d'une civilisation technologique en années, les unités d'années s'annulent. Si nous supposons également que\(f_{\text{p}}\) c'est 0,1 et que\(f_{\text{e}}\) c'est 1,0, l'équation devient
\[N=R_{\text{total}} \times L = L \nonumber\]
Nous voyons maintenant l'importance du terme\(L\), la durée de vie d'une civilisation communicante (mesurée en années). Nous n'avons cette capacité (communiquer à distance des étoiles) que depuis quelques décennies.
Exercice\(\PageIndex{1}\)
Supposons que nous supposions que cette étape de notre histoire ne dure qu'un siècle.
- Réponse
-
Avec nos hypothèses optimistes concernant les autres facteurs,\(L\) = 100 ans et\(N\) = 100 civilisations de ce type dans toute la Galaxie. Dans ce cas, il existe si peu d'autres civilisations comme la nôtre qu'il est peu probable que nous détections des signaux lors d'une recherche SETI. Mais supposons que la durée de vie moyenne soit d'un million d'années ; dans ce cas, il existe un million de civilisations de ce type dans la Galaxie, et certaines d'entre elles peuvent être à portée des communications radio.
La conclusion la plus importante de ce calcul est que, même si nous sommes extrêmement optimistes quant aux probabilités, la seule façon d'espérer le succès de la SETI est que d'autres civilisations soient beaucoup plus anciennes (et donc probablement beaucoup plus avancées) que les nôtres.
Lisez le récit de Frank Drake sur la façon dont il a élaboré son « équation ». Et voici un récent entretien avec Frank Drake par l'un des auteurs de ce manuel.
SETI en dehors du domaine de la radio
Pour les raisons évoquées ci-dessus, la plupart des programmes SETI recherchent des signaux aux longueurs d'onde radio. Mais en science, s'il existe d'autres approches pour répondre à une question non résolue, nous ne voulons pas les négliger. Les astronomes ont donc réfléchi à d'autres moyens de recueillir des preuves de l'existence de civilisations technologiquement avancées.
Récemment, la technologie a permis aux astronomes d'étendre leurs recherches au domaine de la lumière visible. On pourrait penser qu'il serait vain d'essayer de détecter un flash de lumière visible provenant d'une planète étant donné la brillance de l'étoile sur laquelle elle orbite. C'est pourquoi nous ne pouvons généralement pas mesurer la lumière réfléchie par les planètes autour d'autres étoiles. La faible lumière de la planète est simplement submergée par la « grande lumière » du quartier. Une autre civilisation aurait donc besoin d'un phare puissant pour rivaliser avec son étoile.
Cependant, ces dernières années, des ingénieurs humains ont appris à rendre les éclairs de lumière plus brillants que le soleil. L'astuce consiste à « allumer » la lumière pendant très peu de temps, afin que les coûts soient gérables. Mais les impulsions laser ultra-brèves et ultra-brillantes (fonctionnant pendant des périodes d'un milliardième de seconde) peuvent contenir beaucoup d'énergie et peuvent être codées pour transmettre un message. Nous disposons également de la technologie nécessaire pour détecter des impulsions aussi courtes, non pas avec les sens humains, mais avec des détecteurs spéciaux qui peuvent être « réglés » pour rechercher automatiquement de si courtes rafales de lumière provenant des étoiles voisines.
Pourquoi une civilisation essaierait-elle de surpasser sa propre étoile de cette manière ? Il s'avère que le coût de l'envoi d'une impulsion laser ultra-courte en direction de quelques étoiles prometteuses peut être inférieur au coût de la diffusion d'un message radio continu dans tout le ciel. Ou peut-être ont-ils, eux aussi, un penchant particulier pour les messages légers parce que l'un de leurs sens a évolué grâce à la lumière. Plusieurs programmes expérimentent actuellement des recherches « SETI optiques », qui ne peuvent être effectuées qu'avec un télescope modeste. (Le terme optique signifie ici utiliser la lumière visible.)
Si nous laissons libre cours à notre imagination, nous pourrions envisager d'autres possibilités. Et si une civilisation véritablement avancée décidait (ou avait besoin de) rénover son système planétaire afin d'en maximiser la superficie pour la vie ? Il pourrait le faire en brisant certaines planètes ou lunes et en construisant un anneau de matière solide qui entoure ou enferme l'étoile et intercepte une partie ou la totalité de sa lumière. Cet énorme anneau ou sphère artificiel peut briller très fort dans les longueurs d'onde infrarouges, car la lumière des étoiles qu'il reçoit est finalement convertie en chaleur et renvoyée dans l'espace. Ce rayonnement infrarouge pourrait être détecté par nos instruments, et des recherches de telles sources infrarouges sont également en cours (Figure\(\PageIndex{5}\)).
Faut-il transmettre en plus d'écouter ?
Notre planète subit des fuites d'ondes radio vers l'espace, provenant de la radio FM, de la télévision, des radars militaires et des communications entre la Terre et notre vaisseau spatial en orbite. Cependant, ces radiations de fuite sont encore très faibles et donc difficiles à détecter aux distances des étoiles, du moins avec la technologie radio dont nous disposons. Donc, à l'heure actuelle, nos tentatives de communication avec d'autres civilisations qui peuvent exister impliquent principalement d'essayer de recevoir des messages, mais pas d'en envoyer nous-mêmes.
Certains scientifiques pensent cependant qu'il n'est pas logique de rechercher des balises provenant d'autres civilisations sans annoncer notre présence de la même manière. (Nous avons discuté plus tôt du problème selon lequel si toutes les autres civilisations se contentaient d'écouter, personne ne pourrait jamais entrer en contact.) Devons-nous donc essayer régulièrement d'envoyer des messages facilement décodés dans l'espace ? Certains scientifiques préviennent que notre civilisation est trop immature et sans défense pour nous annoncer à ce stade précoce de notre développement. La décision de transmettre ou non s'avère être un reflet intéressant de ce que nous pensons de nous-mêmes et de notre place dans l'univers.
Les discussions sur la transmission soulèvent la question de savoir qui devrait parler au nom de la planète Terre. Aujourd'hui, tout le monde peut diffuser des signaux radio, comme le font de nombreuses entreprises, groupes religieux et gouvernements. Il serait modeste pour les mêmes organisations d'utiliser ou de construire de grands radiotélescopes et de commencer à émettre intentionnellement des transmissions beaucoup plus puissantes que les signaux qui s'échappent de la Terre aujourd'hui. Et si nous interceptons un signal provenant d'une civilisation extraterrestre, la question se pose de savoir s'il faut répondre.
Qui doit décider si, quand et comment l'humanité s'annonce dans le cosmos ? Existe-t-il une liberté d'expression lorsqu'il s'agit d'envoyer des messages radio à d'autres civilisations ? Toutes les nations de la Terre doivent-elles se mettre d'accord avant d'envoyer un signal suffisamment fort pour qu'il ait de sérieuses chances d'être reçu à la distance des étoiles ? La façon dont notre espèce prend une décision sur ce genre de questions pourrait bien permettre de déterminer s'il existe une vie intelligente sur Terre.
Conclusion
Que nous soyons ou non la seule espèce intelligente de notre région de la Galaxie, notre exploration du cosmos se poursuivra certainement. Une partie importante de cette exploration consistera toujours à rechercher des biomarqueurs provenant de planètes habitées qui n'ont pas produit de créatures technologiques émettant des signaux radio. Après tout, des créatures comme les papillons et les dauphins ne construiront peut-être jamais d'antennes radio, mais nous sommes heureux de partager notre planète avec eux et serions ravis de trouver leurs homologues sur d'autres mondes.
La question de savoir si la vie existe ou non ailleurs n'est qu'un des problèmes non résolus de l'astronomie dont nous avons discuté dans ce livre. Reconnaître humblement tout ce qu'il nous reste à apprendre sur l'univers est l'une des caractéristiques fondamentales de la science. Cela ne doit toutefois pas nous empêcher de nous sentir enthousiasmés par tout ce que nous avons déjà réussi à découvrir et d'être curieux de savoir ce que nous pourrions découvrir d'autre dans les années à venir.
Notre rapport d'étape sur les idées d'astronomie s'arrête ici, mais nous espérons que votre intérêt pour l'univers ne le sera pas. Nous espérons que vous vous tiendrez au courant de l'évolution de l'astronomie par le biais des médias et en ligne, ou en assistant occasionnellement à une conférence publique donnée par un scientifique local. Après tout, qui peut deviner toutes les choses étonnantes que les futurs projets de recherche révéleront à la fois sur l'univers et sur notre lien avec lui ?
Résumé
Certains astronomes sont engagés dans la recherche de renseignements extraterrestres (SETI). Comme les autres systèmes planétaires sont très éloignés, les voyages vers les étoiles sont soit très lents, soit extrêmement coûteux (en termes d'énergie requise). Malgré de nombreux reportages sur les ovnis et une énorme publicité médiatique, rien ne prouve qu'aucun d'entre eux soit lié à des visites extraterrestres. Les scientifiques ont déterminé que le meilleur moyen de communiquer avec toutes les civilisations intelligentes est d'utiliser les ondes électromagnétiques, et les ondes radio semblent les mieux adaptées à cette tâche. Jusqu'à présent, ils n'ont fait que commencer à examiner les nombreuses étoiles, fréquences, types de signaux et autres facteurs possibles qui constituent ce que nous appelons le problème de la botte de foin cosmique. Certains astronomes se lancent également à la recherche de brèves impulsions lumineuses de lumière visible et de signatures infrarouges de grands projets de construction réalisés par des civilisations avancées. Si nous trouvons un signal un jour, décider s'il faut répondre et quoi répondre pourrait être deux des plus grands défis auxquels l'humanité sera confrontée.
Lexique
- équation de Drake
- une formule pour estimer le nombre de civilisations technologiques intelligentes dans notre Galaxie, suggérée pour la première fois par Frank Drake
- SÉTI
- la recherche de renseignements extraterrestres ; généralement appliquée à la recherche de signaux radio provenant d'autres civilisations