Les débuts de SETI

L'histoire de SETI commence le 19 septembre 1959, avec la publication dans la revue scientifique Nature d'un papier de deux pages qui allait jeter les bases de la discipline. Deux physiciens appartenant à l'université de Cornell, Philip Morrison et Giuseppe Cocconi, proposent de réfléchir aux moyens de communiquer avec d'autres civilisations intelligentes dans la Galaxie. Sans rien connaître de ces civilisations, ni de la technologie dont elles disposent, le champ d'investigation est large.

Morrison et Cocconi se penchent d'abord sur le média à utiliser pour établir une communication. Selon eux, le choix le plus évident est d'employer les ondes électromagnétiques, en particulier les ondes radios, ainsi que, dans une moindre mesure, les ondes lumineuses.

Le domaine radio est cependant extrêmement étendu, et il est absolument hors de question de tenter de scanner toutes les fréquences existantes. Les deux auteurs vont alors proposer l'un des fondamentaux de SETI : restreindre la recherche à une bande de fréquence étroite située entre 1000 et 10 000 MHz. Dans ce domaine, les parasites naturellement émis par notre Galaxie sont faibles (rayonnement synchrotron produit par les électrons circulant le long des lignes des champs magnétiques galactiques), tout comme les interférences du bruit de fond cosmique (qui constitue la signature du Big Bang). De plus, dans cette bande de fréquence, l'atmosphère de notre planète est relativement transparente, et filtre très peu les ondes radio.

Cette bande était cependant encore trop large pour être explorée avec succès. Morrison et Cocconi ont alors une idée de génie. Essayant de se mettre à la place d'une civilisation extraterrestre technologiquement avancée, ils estiment que la meilleure fréquence à utiliser est celle de 1420 MHz. D'où Morrison et Cocconi sortent-ils ce chiffre ? La fréquence de 1420 Mhz correspond en fait à celle de l'hydrogène, l'élément le plus abondant dans l'Univers. Etant donné qu'aucune civilisation intelligente ne peut manquer d'ignorer ce fait, les deux auteurs pensent que l'hydrogène peut constituer le réglage par défaut de tous les postes radios galactiques.

Aujourd'hui encore, la plupart des écoutes SETI ont lieu autour de 1420 MHz (ou de la raie de 21 centimètres de l'hydrogène, si l'on préfère utiliser les longueurs d'ondes). Cette fréquence a cependant un inconvénient majeur, qui n'est pas souvent évoqué : étant donné que l'hydrogène est l'élément le plus abondant dans l'Univers, l'émission naturelle à 1420 MHz est non négligeable, et le bruit de fond est donc très élevé : la bande correspondant exactement à la fréquence de l'hydrogène n'est donc peut-être par la fréquence rêvée pour rentrer en contact avec des civilisations extraterrestres ...

D'autres fréquences fondamentales (en tout cas de notre point de vue) seront plus tard proposées, comme la seconde harmonique de la fréquence de l'hydrogène (21 centimètres divisé par deux, soit 10,5 centimètres), ou 1662 MHz, la fréquence d'émission d'une autre molécule phare de l'Univers, le groupement hydroxyle OH (qui, combiné avec un atome d'hydrogène, forme la molécule d'eau).

Dans leur article, les auteurs mentionnent également un autre fait important : les opérateurs radio devront s'attendre à observer un certain décalage dans la fréquence d'un signal provenant des étoiles. La position de la Terre et de la planète à partir de laquelle le signal est envoyé n'arrêtant pas de changer, la fréquence du signal subit effectivement des fluctuations par effet Doppler.

Pour faire face aux critiques qui ne manqueront pas de jaillir dès la sortie de leur papier, Morrison et Cocconi terminent en indiquant que la probabilité de succès est certes extrêmement faible, mais que si aucune tentative n'est jamais entreprise, cette probabilité sera toujours de zéro.

Le projet Ozma

Lors de sa publication, l'article de Morrison et Cocconi constitue un véritable manuel pour la recherche de signaux émis par d'éventuelles civilisations extraterrestres. Malgré la respectabilité des auteurs, et sa publication dans une revue réputée, il faudra cependant attendre de nombreuses années avant que SETI ne soit considéré comme autre chose qu'une lubie pour radioastronome en manque de sensation.

En 1959, un autre scientifique, Frank Drake, avait lui aussi commencé à réfléchir à la problématique de la communication avec des civilisations extraterrestres. Indépendamment de ses deux confrères, il était également arrivé à la conclusion que la fréquence à utiliser était de 1420 Mhz, pour des raisons purement pratiques cependant : la plupart des radiotélescopes étaient calés par défaut sur cette fréquence, et son utilisation ne demandait donc pas de modifier le réglage des différents équipements électroniques. Aiguillonné par l'article de Morrison et Cocconi, Drake décida de passer de la théorie à la pratique.

Baptisé Ozma, sa campagne d'écoute débuta le 8 avril 1960, à l'observatoire radioastronomique de Green Bank en Virginie. La parabole de 26 mètres de diamètre de l'observatoire fut pointé vers deux étoiles semblables à notre soleil et très proches de la Terre (11 années lumières environ), Tau Ceti dans la constellation de la Baleine et Epsilon Eridani dans la constellation de la Rivière. Excepté une fausse alerte lors de la première écoute d'Epsilon Eridani (les récepteurs furent saturés par un signal extrêmement fort, probablement émis par un avion espion américain U2), aucune communication extraterrestre ne fut interceptée durant le projet. Malgré son aspect modeste (200 heures d'écoute de deux étoiles sur un seul canal pour un coût de 2000 $), Ozma constitua le modèle des futures campagnes d'écoute.

L'équation de Drake

En novembre 1960, dans le plus grand secret (le sujet étant encore tabou à l'époque), un groupe de scientifiques renommés se réunit à Green Bank pour discuter des possibilités de communication avec des civilisations extraterrestres, sujet extrêmement vaste impliquant une foule d'inconnues. Durant cette conférence, Frank Drake utilisa une formule mathématique toute simple pour rappeler en une ligne les principales questions à aborder. Drake ne se doutait pas un instant que sa formule allait lui amener la célébrité.

La formule de Drake se propose de quantifier le nombre possible de civilisations technologiquement avancées et susceptibles de communiquer avec nous dans la Galaxie. Ce nombre, N, se calcule comme suit : N = N*x fp x ne x fl x fi x fc x T

• N* = Nombre d’étoiles dans la Galaxie.
• fp = fraction de ces étoiles présentant un cortège planétaire.
• ne = nombre de planètes dans l'écosphère ou zone d'habitabilité (région dans laquelle la vie peut apparaître autour d'une étoile).
• fl = fraction de ces planètes ou la vie est apparue.
• fi = fraction de ces formes de vie qui ont acquis l'intelligence et développé une civilisation.
• fc = fraction de ces civilisations qui ont développé une technologie et qui cherchent à communiquer.
• T = durée de vie de ces civilisations.

Grâce à l'équation de Drake, une interrogation qui semblait insoluble de part son envergure fut découpée en une série de petites questions auxquelles les scientifiques pouvaient apporter des réponses claires. Ce formalisme mathématique amena également une certaine respectabilité à SETI, tout en prouvant que la recherche de la vie dans l'univers, intelligente ou non, est par définition pluridisciplinaire.

L'équation de Drake a également le mérite de nous mettre face à notre ignorance, puisque de nombreux paramètres demeurent inconnus. Le seul terme pour lequel les scientifiques ont quelques certitudes est le nombre d'étoiles présentes dans notre Galaxie (N*) : environ 200 milliards. Grâce à la découverte récente d'exoplanètes, les astrophysiciens peuvent aussi contraindre le terme fp. Le nombre de systèmes planétaires découverts n'est cependant pas suffisant pour calculer avec suffisamment de précision le pourcentage d'étoiles autour desquelles gravitent des planètes. Malgré tout, on peut supposer sans trop se mouiller que ce nombre doit être très élevé.

Les choses se compliquent singulièrement avec les paramètres biologiques. N'ayant pas encore résolu l'énigme de l'origine de la vie sur Terre, nous sommes incapables d'estimer la probabilité d'apparition de la vie sur une planète propice à son éclosion. Les astronomes sont cependant optimistes sur l'étendue de la zone d'habitabilité (zone autour d'une étoile ou les conditions physiques sont compatibles avec l'existence d'une vie): cette dernière serait plus étendue que prévue.

Les derniers paramètres sont les plus problématiques. Contrairement à ce que pensaient certains astronomes comme Percival Lowell, une forme de vie primitive n'évolue pas obligatoirement vers une forme de vie intelligente. Si la probabilité d'apparition de cellules primitives sur une planète donné peut-être très élevé, rien ne dit que ces cellules aboutiront, après plusieurs milliards d'années d'évolution, à la naissance d'êtres intelligents. L'apparition de l'intelligence n'est peut-être qu'un coup de poker. De plus, des formes de vie intelligentes ne développent pas non plus forcément une maîtrise technologique. Ainsi, les dauphins, mammifères singulièrement intelligents, n'ont pas franchi le stade technologique, du moins sur notre planète. La durée de vie d'une civilisation technologiquement avancée n'est également pas connue. Combien de civilisations parviennent à combattre leurs pulsions d'autodestruction ? Cette pulsion était-elle le propre de l'Homme, ou une conséquence inévitable de l'apparition d'une étincelle d'intelligence au sein d'organismes dont la principale lutte est celle de la survie ?

D'après certains scientifiques, la formule de Drake n'est autre que la concentration d'une grande quantité d'incertitudes dans un petit espace. On ne s'étonnera donc pas d'apprendre que les estimations du paramètre N vont de 1 million à une seule, notre propre civilisation. En simplifiant de manière outrancière, il est possible d'obtenir un résultat intéressant, ou N devient égal à T. La résolution de l'équation revient donc à connaître la durée de vie d'une civilisation intelligente et technologiquement avancée dans l'Univers. Si l'on regarde le seul exemple que nous connaissons, il y a de quoi sérieusement s'inquiéter ...

Un bip dans la nuit

SETI va continuer en marchant sur les traces du projet Ozma. Les nouvelles campagnes d'écoute resteront pour la plupart modestes et teintés d'amateurisme. Elles seront effectivement souvent limitées par la puissance des récepteurs ou le temps d'antenne obtenu (après d'âpres négociations !) auprès des observatoires. Certains projets prendront pourtant de l'ampleur, comme la campagne menée à l'Université de l'Etat d'Ohio. De 1973 à 1998, le radiotélescope de cette Université fut utilisé pour traquer des messages extraterrestres sur la fameuse fréquence de l'hydrogène. Le message le plus prometteur de toute l'histoire de SETI fut capté durant cette période. Désigné par le biais de l'onomatopée Wow ! (que l'on pourrait traduire par Youahh !), ce signal est un excellent exemple de la forme qu'un signal extraterrestre devrait prendre.

Dans la nuit du 15 août 1977, l'imprimante connecté au récepteur de l'antenne du radiotélescope de l'Université cracha une courte série de chiffres et de lettres, que les fans de SETI connaissent par coeur : 6EQUJ5. Cette chaîne de caractère peut paraître aride au premier abord, mais elle se décrypte facilement. Pour quantifier la force du signal reçu, les radioastronomes avaient décidé d'utiliser les chiffres de 1 à 9. L'échelle n'étant pas suffisante pour représenter toute la gamme de puissance des signaux radios, les 27 lettres de l'alphabet furent à leur tour utilisées (ce qui permis alors de représenter non plus 10, mais 36 niveaux d'intensité). Si l'on regarde la force du signal Wow ! en fonction du temps, on note que cette dernière augmente (de 6 à E, puis de E à Q), passe par un maximum (U, soit une intensité de 30 sur l'échelle utilisée), puis décroît (de J à 5). Le signal Wow ! était donc largement au-dessus du bruit de fond galactique.

Sur un graphique, la courbe représentant la puissance en fonction du temps du signal Wow ! possède une forme en cloche. Or les radioastronomes estiment qu'un signal extraterrestre devrait justement avoir cette caractéristique. La durée de l'émission est également particulièrement importante. Le signal Wow ! a été capté pendant 37 secondes exactement. Or cette valeur est justement le temps que mettait l'antenne du radiotélescope d'Ohio pour scanner un point donné du ciel. Lorsqu'une étoile cible rentre dans le champ de vision du télescope, le signal reçu est d'abord faible, puis commence à augmenter. Le maximum est atteint lorsque l'antenne est pointée directement sur l'objet. L'antenne continuant à balayer la voûte céleste, le signal recommence à faiblir, jusqu'au moment où l'étoile cible sort du champ de vision de l'antenne, ce qui entraîne la perte du signal.

La deuxième caractéristique de tout signal extraterrestre concerne sa bande de fréquence, qui doit être la plus étroite possible (car plus la bande est étroite, plus l'énergie de l'émission est forte, ce qui lui permet de traverser de grandes distances avant de devenir inaudible). Or c'était encore une fois le cas du signal Wow !, reçu dans la bande relativement étroite de l'hydrogène.

Plusieurs tentatives ont eu lieu pour retrouver le signal Wow !, sans succès. Aujourd'hui, aucune explication n'a encore été trouvée pour expliquer ce cri électronique qui a, un beau soir d'août 1977, déchiré l'obscurité du ciel, et qui constitue encore aujourd'hui le signal le plus clair jamais reçu dans le cadre d'une écoute SETI ...

La traque continue ...

Après trois décennies timides, SETI va rentrer dans la cours des grands, grâce à l'intervention de la NASA. Dotés de moyens techniques et financiers sans commune mesure avec ceux mis en oeuvre dans les précédents projets, la NASA va lancer la plus ambitieuse campagne d'écoute de signaux extraterrestres, en redéfinissant au passage l'art et la manière de conduire ce genre de recherche.

Contrairement à Ozma et à bien d'autres projets, la NASA ne va pas se contenter de caler ses antennes sur la radio n°1 de la Galaxie, qui émet d'après les terriens sur la bande de l'hydrogène. L'agence spatiale américaine va effectivement décider de doubler ses chances de réussite en finançant une recherche tout azimut, dans la plus grande bande de fréquence possible et vers n'importe quel endroit du ciel.

Plusieurs scientifiques pensent effectivement qu'il est illusoire, voire même prétention, de tenter de deviner les actions d'une civilisation extraterrestre. Les chances que la bande de l'hydrogène soit utilisée par une intelligence galactique seraient effectivement bien maigres, et en focalisant nos recherches dans cette gamme de fréquence, on risquerait de passer à coup sûr à côté d'un message de bienvenue. Le comportement qui nous pousse à pointer les antennes vers les étoiles similaires à notre soleil (ou vers les systèmes planétaires que l'on commence à découvrir) est tout aussi entaché d'anthropocentrisme, et les recherches ne devraient pas se limiter à quelques secteurs du ciel jugés prometteurs sur le base de critères spécifiquement humains. L'étroitesse d'esprit n'a pas sa place dans les projets SETI ...

En 1979, la NASA accouche donc d'un projet qui comprend aussi bien des recherches très ciblées que des recherches tout azimut. Il faudra cependant attendre plus d'une décennie pour que les antennes soient tournées vers le ciel, dans le cadre du projet MOP (Microwave Observing Program), qui sera plus tard rebaptisé HRMS (High Resolution Microwave Survey). Le 12 octobre 192 (jour du 500^ème anniversaire de l'arrivée de Christophe Colomb en Amérique), le centre Ames débute la recherche ciblée grâce à l'immense antenne parabolique d'Arecibo à Porto Rico. L'objectif est de cibler entre 800 et 1000 étoiles à des fréquences précises. Le Jet Propulsion Laboratory (JPL), qui a de son côté la charge du projet complémentaire, commence à balayer le ciel avec l'antenne de 34 mètres de la station d'écoute de l'espace lointain (DSN) de Goldstone en Californie.

Malheureusement, le projet vient à peine de commencer qu'il essuie déjà des attaques de la part du congrès américain, peu enclin à voir les dollars publics dépensés en vain. Grâce à l'intervention de Carl Sagan, le projet SETI de la NASA sera autorisé à continuer, mais la victoire sera de courte durée : en septembre 1993, soit moins d'un an seulement après son démarrage, HRMS est définitivement enterré par le congrès pour raisons budgétaires.

SETI après la NASA

La mise en pièce du projet SETI de la NASA fut un sérieux revers pour les partisans de la recherche de signaux extraterrestres en provenance d'étoiles lointaines. La détermination de certains n'en fut cependant que plus renforcée et SETI ne mis pas longtemps à renaître de ses cendres, sous la forme de projets certes plus modestes, mais totalement indépendants de l'humeur changeante des politiques. Parmi tous les projets SETI en cours à l'heure actuelle, deux tiennent le haut du pavé : le projet Phoenix du SETI Institute, et le projet SERENDIP de l'Université de Californie de Berkeley.

Fondée en 1984, le SETI Institute est une organisation qui s'est fixée pour objectif de sponsoriser et de conduire des recherches SETI. Initialement alimentée par la NASA, elle fonctionne désormais sur des fonds privés. Sur les ruines du projet SETI de l'agence spatiale américaine, le SETI Institute lança en février 1995 le projet Phoenix. L'une des originalités de Phoenix est d'être mobile : les équipements électroniques sont effectivement intégrés à un camion, qui offre ainsi aux chercheurs la possibilité de rendre visite aux principaux radiotélescopes du monde. Après un arrêt en Australie et un pèlerinage à Green Bank (site du projet Ozma), Phoenix a désormais établi son camp de base à Arecibo. Si Phoenix dispose d'équipements hyper sophistiqués pour mener à bien sa recherche et scanne une bande très large de fréquence (de 1000 Mhz à 3000 Mhz), ce projet est cependant dépendant de la disponibilité des antennes des différents radiotélescopes. Le temps d'antenne étant une ressource rare, Phoenix ne peut accumuler qu'un nombre relativement faible d'heures d'écoute au cours d'une année.

SERENDIP

Le projet SERENDIP (Search for Extraterrestrial Radio Emissions from Nearby Developed Intelligent Populations), placé depuis 18 ans sous la responsabilité de l'Université de Californie de Berkeley, n'a pas cet inconvénient. Fixés sur la grande antenne de 305 mètres de diamètre d'Arecibo, ses récepteurs peuvent engranger des mesures en permanence, même quand l'antenne est utilisée pour d'autres travaux. Le seul problème est que les responsables de SERENDIP n'ont absolument aucun contrôle sur la zone du ciel balayée à un instant donné par l'antenne d'Arecibo. Quelques journées sont cependant parfois allouées au projet : les radioastronomes en profitent alors pour pointer l'antenne d'Arecibo vers les étoiles pour lesquelles des données très prometteuses ont été reçues, dans le but de confirmer un éventuel signal extraterrestre.

Le 14 juin 1997, l'instrument SERENDIP IV, 40 fois plus puissant que son prédécesseur, devint opérationnel. Ce sont les données collectées par cet appareil qui sont chaque jour analysées par des millions d'ordinateurs de part le monde, grâce à un petit programme baptisé SETI@Home.

SETI@Home

Depuis la première tentative de 1960, les projets SETI ont bénéficié des avancées technologiques majeures réalisées dans le domaine de l'électronique ou de l'informatique. Les récepteurs scannent désormais des centaines de millions de canaux, ce qui augmente considérablement les chances d'un contact avec une civilisation extraterrestre. Cette débauche de moyens techniques a cependant un inconvénient majeur : la masse de données enregistrée chaque jour par les antennes est devenue faramineuse, et leur analyse nécessite désormais une puissance de calcul considérable, à tel point qu'il s'agit aujourd'hui de l'élément limitant pour certains projets SETI.

Pour résoudre ce problème, un petit groupe d'informaticien eu alors une idée de génie : plutôt que d'utiliser un superordinateur dont les coûts d'utilisation sont proprement dissuasifs, pourquoi ne pas mettre à contribution les processeurs des millions d'ordinateurs individuels allumés chaque instant dans le monde, et qui ne travaillent rarement qu'à 100 % de leur possibilités ?

Le 17 mai 1999, un petit logiciel extrêmement léger (la version 3.08 ne fait que 773 Ko) et répondant au nom de SETI@home est mis en ligne sur Internet. Ces concepteurs s'attendent à ce qu'il soit téléchargé par quelques milliers de personnes, mais le site est pris d'assaut par des centaines de milliers d'internautes enthousiasmés à l'idée de participer à cette grande quête qu'est la recherche d'une vie intelligente dans l'Univers.

Une fois installé (étape qui se déroule sans aucune difficulté), le logiciel se connecte sur les serveurs de l'université de Californie de Berkeley et télécharge un paquet de données à traiter. Selon la vitesse de la connexion Internet, ce téléchargement ne dure que quelques minutes à une poignée de secondes. Une fois les données rapatriées, le logiciel fonctionne comme un économiseur d'écran. Dès que votre ordinateur n'est plus utilisé, SETI@Home commence à traiter les informations collectées par Arecibo dans la fréquence de l'hydrogène (1420 Mhz). Quand les calculs sont terminés, le logiciel renvoie les résultats à Berkeley, et télécharge un nouveau paquet de données. Chaque utilisateur de SETI@Home possède un pseudonyme, qui lui sert d'identifiant. Le site de SETI@Home affiche en permanence les contributeurs les plus importants (certains ont déjà accumulé plusieurs centaines d'années de temps machine !), ce qui donne lieu à une belle compétition (il n'est pas rare que des passionnées dédient une ou plusieurs de leurs machines aux traitements des données).

A l'heure actuelle, plusieurs milliards de signaux prometteurs ont d'ores et déjà été identifiés. Aucun n'est cependant aussi étonnant que le célèbre signal Wow ! capté en 1977.

META, BETA et Optical SETI

L'un des principaux sponsors du projet SETI@Home n'est autre que la Planetary Society, une organisation qui regroupe plusieurs dizaines de milliers de personnes passionnées par l'exploration spatiale. La Planetary Society injecte également des fonds dans d'autres projets SETI (la plupart du temps non ciblé), comme le projet META (Mega Channel Extraterrestrial Assay), qui utilise une antenne de 26 mètres pour écouter le ciel dans les fréquences de l'hydrogène et du groupement hydroxyle, et qui a donné naissance ultérieurement au projet BETA (Billion channel Extra Terrestrial Assay) en 1995.

La Planetary Society finance également des projets qui reposent non pas sur l'écoute de signaux radios, mais sur la détection de flashs lumineux très puissants envoyés intentionnellement ou non par d'éventuelles civilisations extraterrestres. Plusieurs astronomes pensent effectivement que ces civilisations pourraient tenter de communiquer optiquement avec nous aux moyens de lasers puissants. Des télescopes, couplés à des photomètres capables de détecter des pulses lumineuses ultracourtes d'une durée de quelques milliardièmes de secondes, scannent donc le ciel à la recherche de ces phrases célestes. Les régions les plus courues sont les étoiles proches similaires au soleil, ainsi que certains amas globulaires et galaxies. Comparés à l'écoute d'ondes radios, le SETI optique ne nécessite pas de lourds appareillages, et la mise en oeuvre d'une station est relativement simple.

Le futur de SETI

Malgré le choc causé par l'annulation du programme de la NASA en 1993, l'avenir de SETI semble radieux. De nombreux projets, faisant appel au bénévolat ou à des financement privées (dont la stabilité est sans commune mesure avec celle des fonds publics) sont effectivement en cours.

L'un des plus prometteurs et des plus spectaculaires est le réseau Allen, qui doit être construit à l'observatoire Hat Creek en Californie. Ce projet extrêmement ambitieux prévoit l'installation de pas moins de 350 paraboles de 6 mètres de diamètre, équivalentes à une antenne virtuelle de 100 mètres de diamètre. Cette forêt de paraboles permettra au réseau Allen de surveiller plusieurs régions du ciel simultanément, et ce dans une gamme de fréquence très large (9 GHz contre 3 GHz pour le projet Phoenix). La batterie de radiotélescopes a été nommée en l'honneur de son généreux mécène, Paul Allen. Fondateur du géant de l'informatique Microsoft avec son ami Bill Gates, Allen a injecté 26 millions de dollars pour ce projet chapeauté par l'université de Californie de Berkeley et par le SETI Institute.

Depuis sa naissance, SETI n'a cessé de passionner le public, et l'on ne sera pas surpris d'apprendre que des amateurs particulièrement motivés aient décidé eux aussi d'apporter leur modeste contribution à l'écoute de signaux extraterrestres. Réunis au sein d'un vaste réseau, la SETI League, ces amateurs disposent certes de moyens bien plus modestes que les observatoires professionnels. Les membres les plus actifs de la SETI League, qui sont bien souvent des radio-amateurs, des électroniciens ou des informaticiens, écoutent le ciel grâce à une parabole de quelques mètres de diamètre, plantée dans leur jardin ou installée dans leur arrière cours !

De part leur faible diamètre, ces antennes sont incapables de capter des signaux ténus. Leur taille est cependant suffisante pour enregistrer des émissions très puissantes, à l'image du célèbre signal Wow ! En admettant qu'une civilisation extraterrestre décide de communiquer avec la Terre en émettant des signaux radios de grande intensité, ces derniers pourraient bel et bien être reçus par les paraboles déployées par la SETI League. Mais la véritable force de ces amateurs est ailleurs : déjà forte de plus de mille membres, répartis dans plus de 50 pays, la SETI League espère bien surveiller bientôt la totalité de la voûte céleste ...

D'autres axes pourraient aussi être explorés. Des scientifiques ont par exemple proposé de rechercher des émissions radios à la fréquence de 1516 Mhz (caractéristique du tritium) pour localiser des civilisations utilisant la fission nucléaire à grande échelle. Un très fort rayonnement infrarouge pourrait également indiquer l'existence d'une sphère de Dyson.

Inventé par le physicien Freeman Dyson en 1959, ce concept est proprement fascinant. Il part du fait qu'une civilisation avancée finirait inévitablement par épuiser toutes les ressources énergétiques de sa planète d'origine. Pour faire face à cette pénurie d'énergie, elle n'aurait pas d'autre choix que d'utiliser la presque totalité de l'énergie rayonnée par son soleil en construisant une gigantesque sphère, de la taille d'une orbite planétaire, autour de cette dernière. Revêtues de panneaux solaires, et flanquées de modules d'habitations dans sa région équatoriale, cet astre artificiel pourrait alors capter le moindre photon craché par l'étoile.

La première image qui vient à l'esprit est celle d'une sphère creuse solide renfermant une étoile en son sein. Il est cependant peu probable qu'un tel objet puisse exister dans la réalité : les contraintes énormes qui pèseraient sur la structure auraient très rapidement raison de l'intégrité de la sphère : celle-ci volerait en éclats, ou rentrerait en collision avec le soleil ! Dans son article de 1959, Freeman Dyson n'évoquait d'ailleurs pas une sphère solide et complète. Il voyait plutôt une infinité de structures orbitales entourant l'étoile centrale, et formant une sphère discontinue. Une telle sphère masquerait le feu de l'étoile centrale à la manière d'un store, tout en rayonnant fortement dans l'infrarouge.

La recherche active

Jusqu'à présent, nous n'avons évoqué qu'un aspect de la recherche d'intelligences extraterrestres : le côté passif, qui consiste à écouter ou à observer le ciel, dans l'espoir de capter des signaux radios ou de brefs flashs de lumière laser.

Les scientifiques ne se sont cependant pas simplement contentés d'attendre qu'une civilisation veuille bien dévoiler sa présence, que ce soit accidentellement ou volontairement. Nous avons également lancé nos propres émissaires aux confins de l'espace, avec l'espoir qu'ils arrivent un jour aux portes d'une cité galactique. Cette recherche active s'appuie sur deux techniques principales : l'émission de signaux radios, ou le lancement de vaisseaux spatiaux.

Pour son inauguration le 16 novembre 1974, l'immense antenne du radiotélescope d'Arecibo a émis un message de 1679 bits (73 lignes de 23 caractères) vers l'amas M13 de la constellation d'Hercule. Transmis à une fréquence de 2381 Mhz, pendant une durée de 169 secondes et avec une puissance considérable, ce message comportait un certain nombre d'informations fondamentales sur le système solaire, la vie, et l'homme. Le codage du message a été réalisé de manière à le rendre facilement décryptable par une civilisation extraterrestre. Du moins en théorie ...

Car malgré toute la finesse d'esprit des scientifiques qui se sont penchés sur le problème, l'écriture d'une lettre adressée à des extraterrestres reste un exercice hautement périlleux. Les civilisations intelligentes existantes potentiellement dans l'Univers connu ayant de grandes chances d'être complètement différentes de la notre, il y a de fortes chances que nos messages restent hermétiques. Quant on voit avec quelles difficultés les êtres humains communiquent entre eux sur notre planète, il y a fort à parier que nos réflexions sur un supposé langage universel, compréhensible par tous, ne soient rien d'autre que l'expression d'une grande naïveté.

A la difficulté de la compréhension vient s'en rajouter une autre, celles des distances infinies de l'Univers. L'amas M13 étant distant de 24 000 années lumière, notre bouteille à la mer électronique n'atteindra sa destination que dans 24 000 ans. Le trajet retour durant aussi longtemps que l'aller, on comprend qu'il ne faudra pas être pressé pour la réponse. Il n'est d'ailleurs pas certain qu'une âme existe encore sur Terre pour réceptionner la réponse quand elle arrivera ...

A côté de ces émissions volontaires, il faut aussi mentionner que la Terre ne cesse d'émettre des signaux radios : nos émissions de télévision ou de radios se perdent effectivement dans l'espace, et pourraient fort bien être captées par des civilisations avancés (quant à savoir si les signaux reçus, spécialement les émissions de télévision, seraient interprétés comme une preuve d'intelligence, c'est une autre histoire ...).

L'épopée de Pioneer 10

De nombreux romans ou films de science-fiction mettent en scène d'immenses villes flottantes, qui sillonnent les mers sombres du Cosmos à la recherche d'îlots de vie. Nous avons d'ores et déjà lancés des vaisseaux porteurs de missions similaires vers les confins de l'Univers, mais ces derniers n'ont pas la taille de destroyers, et ils ne sont pas encore habités.

Le 2 mars 1972, la NASA lança la sonde Pioneer 10 depuis le centre spatial de Cap Canaveral. Cette dernière réalisa plusieurs prouesses : elle fut en particulier la première à traverser la ceinture d'astéroïde, la première à atteindre Jupiter et la première à utiliser la technique d'assistance gravitationnelle pour accélérer et atteindre une vitesse suffisante pour échapper à l'attraction du Soleil. Conçue pour quitter le système solaire, Pioneer 10 transporte avec elle une petite plaque en aluminium recouvert d'or. Dessinée par Frank Drake et Carl Sagan, cette plaque fournit des informations sur le système solaire, la Terre et ses habitants. Les informations ont été codées grâce à deux langages supposés universels, le système numérique de base 2 en mathématique et les pulsars pour l'astronomie (une plaque identique a été rivetée sur Pioneer 11). Au mois de juin 1983, Pioneer 10 fut la première sonde jamais lancée par l'homme à franchir l'orbite de Pluton, sortant ainsi symboliquement du système solaire (la véritable limite du système solaire étant l'héliopause, qui marque l'endroit ou les radiations du soleil cèdent la place aux radiations cosmiques).

Le dernier contact avec Pioneer 10 a été établi le 22 janvier 2003, après 31 ans de bons et loyaux services. La sonde était alors à 12,2 milliards de kilomètres de la Terre, soit deux fois la distance entre le soleil et Pluton. Désormais silencieuse et livrée à elle-même, Pioneer 10 continue de foncer vers Aldébaran, l'étoile la plus brillante de la constellation du Taureau. Il lui faudra 2 millions d'années avant d'atteindre cette magnifique géante rouge aussi brillante que 150 soleils.

Voyager I et II

En 1977, deux nouveaux émissaires ont été envoyés aux frontières du système solaire : les sondes Voyager I et Voyager II. Chacune d'elle porte un disque multimédia de 30 centimètres, qui comporte de nombreuses images (96 photos noir et blanc et 20 images en couleurs), 90 minutes de musique représentative de la diversité culturelle de notre monde, des messages lus dans 60 langues différentes et de nombreux sons de la vie sur Terre. Gravé dans du cuivre plaqué or, ce disque est enfermé dans une pochette portant une notice d'emploi (écrite dans un langage que l'on espère compréhensible). En 1998, Voyager I a dépassé Pioneer 10, devenant ainsi le véhicule spatial le plus éloigné de la Terre.

Conclusion

Depuis ses débuts en 1960, SETI a acquis une certaine respectabilité de la part de la communauté scientifique, tout en voyant ses moyens techniques s'envoler. Alors que la première écoute menée par Frank Drake n'impliquait qu'un seul canal, le ciel est désormais scruté par des analyseurs capables de traiter plus de 100 millions de canaux à la seconde. Des ordinateurs puissants coordonnent plusieurs antennes, ce qui permet de procéder à une vérification immédiate d'un signal candidat.

Malgré tout, on ne peut manquer de s'interroger sur la façon dont les écoutes sont conduites. Nos nombreux à priori concernant les moyens de communication d'éventuelles civilisations extraterrestres, ainsi que leurs motivations profondes, ne nous guident-ils pas dans la mauvaise direction ?

Aujourd'hui, la grande majorité des projets SETI sont focalisés sur la recherche d'émissions hertziennes. Or rien ne dit que cette technique ne sera pas totalement supplantée dans les décennies à venir par un autre moyen de communication encore plus puissant. Une partie significative du trafic Internet emprunte des fibres optiques, et la NASA a déjà dans ses cartons des projets de satellites de télécommunication capables de transmettre une masse d'information aux moyens de faisceaux lasers. Les chances sont grandes que la technologie radio soit aussi dépassée pour une civilisation extraterrestre que le télégraphe l'est chez nous ...

Certains scientifiques estiment également que les recherches dirigées vers des fréquences spécifiques (comme la bande de 21 centimètres de l'hydrogène) sont vouées à l'échec, étant donné qu'un contact avec une autre civilisation sera très certainement accidentel. Il est en effet possible que notre civilisation n'intéresse aucunement des civilisations bien plus avancées, et que les messages que nous pourrions capter seraient en fait destinés à d'autres ...

Cet idée furieusement séduisante n'est pas récente, comme le prouve une nouvelle écrite alors que les tentatives de communications avec les martiens faisaient fureur à la fin du XIX^è siècle : Cette nouvelle met en scène des astronomes observant d'étranges signaux en provenance de Mars. Lorsque, après bien des efforts, les terriens arrivèrent finalement à demander aux martiens "pourquoi vous envoyez-nous des signaux ?", ces derniers répondirent très sérieusement "ce n'est pas à vous que nous parlons, mais aux saturniens !".

Le plus grand radiotélescope du monde est situé à Arecibo, dans l'île de Porto Rico (Caraïbes). Ce radiotélescope dispose d'une antenne de 305 mètres de diamètre, tendue au dessus d'une vallée karstique naturelle. La réception se fait dans une nacelle mobile suspendue à 130 mètres de hauteur. L'antenne elle-même est immobile, et c'est la rotation de la Terre sur elle-même qui lui permet de balayer le ciel. Arecibo peut observer environ 30 % de la voûte céleste (Crédit photo : droits réservés).

Le radiotélescope français de Nancay en Sologne. Il est constitué d'un miroir plan mobile de 200 mètres de long pour 40 mètres de haut et d'un miroir sphérique de 300 mètres de long pour 35 mètres de haut qui focalise les ondes reçues du miroir plan sur un chariot mobile situé entre les récepteurs (Crédit photo : droits réservés).

L'antenne de 26 mètres de diamètre de l'observatoire radioastronomique de Green Bank en Virginie, qui a servi lors de l'écoute historique du projet Ozma en 1960 (Crédit photo : droits réservés).

Vue d'artiste de plusieurs dizaines d'antennes de grand diamètre installées dans des cratères d'impact lunaires. L'homme consacrera-t-il un jour d'importantes ressources à la recherche d'intelligences extraterrestres ? (Crédit photo : droits réservés).

SETI@Home en plein travail. Ce petit logiciel, dont l'installation est très facile, analyse des paquets de données recueillies par l'immense antenne du télescope d'Arecibo, et permet à tout un chacun de participer à la recherche d'intelligences extraterrestres dans l'Univers (Crédit photo : Philippe Labrot).

Selon les astronomes, un signal envoyé par une civilisation avancée devrait posséder trois caractéristiques : il devrait être bref, avoir une très forte intensité (largement supérieure au bruit de fond), et être émis sur une bande de fréquence très étroite. Voici à quoi ressemblerait un tel signal (à la fréquence de l'hydrogène) sur SETI@Home (Crédit photo : droits réservés).

L'affiche du film Contact, réalisé d'après le roman éponyme de Carl Sagan. Dans ce film émouvant, véritable plaidoyer pour SETI, le docteur Eleanor Arroway (interprété par Jodie Foster) capte le premier signal d'une civilisation extraterrestre grâce aux 27 antennes du VLA (Very Large Array) au Nouveau-Mexique (Crédit photo : Warner Bros).

La deuxième saison de la série X-files s'ouvre sur un épisode (les petits hommes verts) traitant du programme SETI. Envoyé sur le site du radiotélescope d'Arecibo par un sénateur passionné de soucoupes volantes, Fox Mulder découvre que des extraterrestres farceurs ont intercepté la sonde Voyager 1, avant de réémettre vers la Terre les données stockées dans le disque multimédia doré embarqué sur cette dernière. Durant l'épisode, Scully découvre que le signal capté par Mulder est aussi très proche du fameux signal Wow (crédit photo : Twentieth Century Fox Film Corporation).

Le message envoyé vers l'amas globulaire M13 par le radiotélescope d'Arecibo le 16 novembre 1974. De haut en bas : les chiffres du système décimal, les numéros atomiques de l'hydrogène, du carbone, de l'azote, de l'oxygène et du phosphore, la formule de l'ADN suivi de sa représentation, une silhouette humaine, avec une échelle de taille à droite et la population de la Terre à gauche, le système solaire et enfin le télescope d'Arecibo avec ses dimensions (Crédit photo : droits réservés).

Vision d'artiste de la sonde Pioneer 10 lors de son survol de la planète Jupiter. Pioneer 10 fut la première sonde à quitter définitivement le système solaire (Crédit photo : NASA).

Pioneer 10 emporte avec elle une carte de visite pour d'éventuelles civilisations extraterrestres (Crédit photo : pIn'a' Sov).

La plaque en aluminium doré placée sur les sondes pioneer 10 (1972) et 11 (1973). En bas, on peut voir un schéma du système solaire, avec le lancement des sondes depuis la Terre. A gauche au centre on distingue un système de référence basé sur 14 pulsars qui identifient ainsi la position du Soleil par rapport au centre de la Galaxie. A droite, on trouve le profil de la sonde et les silhouettes d'un homme et d'une femme et enfin, en haut, la transition atomique de l'hydrogène neutre, à l'origine de l'émission radio à 1420 MHz. Le dernier contact avec Pioneer 10 a été établi le 22 janvier 2003 (Crédit photo : droits réservés).

The sounds of univers. C'est le disque qui voyage actuellement avec les sondes Voyager I (20 août 1977) et II (5 septembre 1977). Il contient des messages de bienvenue lus dans 60 langues différentes, plus d'une centaine d'images, des bruits d'animaux (comme le cri de la baleine à bosses), différentes musiques et même la représentation sonore de l'activité électrique d'une personne en train de courir ! (Crédit photo : droits réservés).

Les instructions expliquant comment utiliser le disque des sondes Voyager sont gravés sur un couvercle doré de protection, qui recouvre le disque lui même (Crédit photo : droits réservés).

Une vision étourdissante de l'Univers, telle que l'ont observé la caméra ACS et le spectromètre NICMOS du télescope spatial Hubble. Sur cette image de l'espace profond, chacun des 10 000 point lumineux est une galaxie. Les astronomes estiment qu'il y a autant de galaxies dans l'Univers connu (c'est à dire visible) que d'étoiles dans notre propre Galaxie : 200 milliards environ ! Est-il possible que nous soyons seul dans une telle immensité ? (Crédit photo : Hubble Space Telescope).