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    Quels sont les meilleurs moyens de rechercher des technosignatures ?

    Crédit :Observatoire de la Terre de la NASA

    La recherche de l'intelligence extraterrestre (SETI) a de longues racines dans l'histoire de l'humanité. Avec l'avènement des technologies modernes, les scientifiques ont finalement pu commencer à scruter le ciel à la recherche de tout signe de vie. Lorsque la recherche a commencé dans les années 1960, il s'est concentré presque exclusivement sur la détection des signaux radio. Au cours des décennies, aucune preuve irréfutable de signaux radio artificiels n'a jamais été trouvée. Le soutien financier a commencé à s'éloigner de la discipline, et où va l'argent, il en va de même pour de nombreux scientifiques.

    Mais plus récemment, le pic d'intérêt pour la recherche sur les exoplanètes a insufflé une nouvelle vie à la recherche d'une vie intelligente, maintenant communément appelée la recherche de « technosignatures ». En 2018, La NASA a parrainé une conférence au cours de laquelle des scientifiques impliqués dans le domaine sont venus discuter de son état actuel. Cette réunion a été suivie d'une réunion l'année dernière parrainée par le Blue Marble Institute, que la NASA a également aidé à parrainer. Maintenant, un document de travail est sorti du groupe de scientifiques SETI qui ont assisté à la conférence. De nombreuses idées de missions potentielles pour trouver des technosignatures sont décrites dans le document. Il est clair que la recherche d'intelligence extraterrestre ne se limite plus à la radioastronomie.

    Il y a 12 concepts de mission différents discutés dans le document, mais ils peuvent être divisés en deux catégories principales :celles qui se concentrent sur les exoplanètes et celles qui se concentrent sur les corps de notre propre système solaire.

    Les auteurs, dirigé par le Dr Hector Socar-Navarro, chercheur principal à l'Instituto de Astrofisica de Canarias et directeur du Musée des sciences et du cosmos de Tenerife, introduire une nouvelle paramétrisation qui aide à comprendre la répartition catégorielle. Appelé "l'échelle d'ichno, " il est défini comme "l'échelle de taille relative d'une technogisature donnée en unités de la même technosignature produites par la technologie terrestre actuelle".

    Ainsi, l'ichnoscale utilise le fait que la plupart des technosignatures recherchées par les missions proposées seraient visibles sur Terre avec un capteur suffisamment puissant. Par exemple, si une civilisation extraterrestre a une sphère Dyson (par exemple un type de structure orbitale avancée qui englobe une étoile entière), alors l'ichnoéchelle de cette sphère de Dyson serait quelle que soit la taille de la section transversale de la sphère divisée par la taille de la plus grande structure orbitale actuellement autour de la Terre - l'ISS.

    Le signal WOW – le signal radio le plus intéressant que SETI ait encore trouvé.

    Les auteurs présentent ensuite un graphique qui permet d'orienter les discussions sur les différentes technosignatures. Sur le graphique, l'axe des y est l'ichnoéchelle, comme décrit ci-dessus, tandis que l'axe des abscisses est le nombre total d'objets qui pourraient être observés pour ce type de technosignature.

    Les types de technosignature recherchés par chaque mission varient considérablement en complexité et au niveau technologique de la civilisation qui lui est associée. Un concept de mission relativement simple est une mission de détection de polluants industriels dans l'atmosphère des exoplanètes. Le Dr Socar-Navarro mentionne qu'il est possible que le télescope spatial James Webb puisse détecter le NO 2 , un polluant industriel commun émis par les moteurs à combustion, dans l'atmosphère des exoplanètes. Encore plus impressionnant, quelques concepts de mission plus avancés, comme LUVOIR, serait capable de détecter des niveaux de concentration similaires aux niveaux de concentration actuels de la Terre sur des exoplanètes jusqu'à 10 parsecs de distance. Autres polluants atmosphériques, comme les CFC, largement connu pour avoir causé un trou dans la couche d'ozone, pourrait également indiquer une civilisation technologique sur une planète dont l'atmosphère en contient en abondance.

    Des polluants atmosphériques pourraient être détectés pour une civilisation au moins aussi avancée technologiquement que les humains. Quelques autres missions pourraient faire de même. Bien que la radioastronomie n'ait pas beaucoup évolué jusqu'à présent dans l'effort SETI, les scientifiques ont à peine effleuré son potentiel.

    Une mission suggérée qui pourrait potentiellement trouver une civilisation de niveau humain relativement proche est un radiotélescope sur la face cachée de la lune. Cet espace isolé lui permettrait d'être affecté par un minimum d'interférences radio, en fait il ne serait impacté que par un seul satellite. Un tel isolement pourrait permettre une instrumentation beaucoup plus sensible, et un rapport signal sur bruit beaucoup plus élevé de toutes les données qu'il collecte.

    La radio elle-même est un médium énergivore, et même sur Terre, il est remplacé par des technologies plus récentes telles que les impulsions laser. La recherche de ces impulsions laser est une autre mission proposée. Les civilisations extraterrestres pourraient les utiliser soit pour communiquer des messages, soit même potentiellement comme systèmes de propulsion. Beaucoup de ces faisceaux sont suffisamment puissants pour être vus de très loin, et les systèmes peuvent être conçus avec une technologie moderne pour pouvoir les capturer.

    Crédit :Univers aujourd'hui

    Une autre stratégie pour détecter les civilisations lointaines utilise une technique similaire à celle des chasseurs d'exoplanètes eux-mêmes :le transit. Le transit, c'est quand un objet passe devant une étoile qu'il orbite, et abaisse minutieusement la luminosité de cette étoile. Ces baisses de luminosité ne sont pas nécessairement indicatives d'une planète, cependant, et pourraient être causés par les technosignatures elles-mêmes, comme une ombre d'étoile ou une ceinture satellite.

    Cependant, les plus petites technosignatures ne sont pas les seules capables de bloquer la lumière d'une étoile. De plus grandes structures, telle la sphère de Dyson susmentionnée, ou même une civilisation couvrant toute la galaxie produisant une chaleur résiduelle anormale, sont une possibilité pour des civilisations plus avancées. Ceux-ci ne seraient pas détectables en transit car ils bloquent complètement la lumière d'une étoile. Cependant, ils seraient détectables via une autre technologie moderne, l'imagerie infrarouge.

    De si grandes structures ne pourraient pas contenir les énormes quantités d'énergie émises par une étoile ou une galaxie. Par conséquent, il doit être transmis à travers la structure d'une manière ou d'une autre. La manière la plus probable qu'elle serait rayonnée est la chaleur résiduelle, qui peut être surveillé via une simple caméra infrarouge. Il existe de nombreux concepts de mission infrarouge, et une mission similaire à la mission Herschel devrait être capable de détecter ces structures à grande échelle.

    À ce stade, il est assez évident qu'il n'y a pas de telles mégastructures dans notre propre arrière-cour. Mais il peut y avoir des signes plus petits que nous n'avons tout simplement pas pu voir parce que nous n'avons jamais pris la peine de regarder. Ce concept de trouver une technologie extraterrestre près de chez soi a été popularisé par "2001:A Space Odyssey, " et les missions suggérées pour chercher plus près de chez nous auraient certainement trouvé l'artefact rendu célèbre dans le film.

    La planète rouge n'est peut-être pas l'endroit le plus probable à regarder. Ce titre appartiendrait très probablement à un corps céleste sans beaucoup d'activité de surface, et bien que l'environnement de Mars puisse sembler relativement stagnant, ce n'est pas le cas en fait. Il y a beaucoup plus d'endroits géologiquement stables dans le système solaire, comme Mercure, la lune, ou même des astéroïdes dans la ceinture d'astéroïdes.

    Graphique de l'Ichnoscale pour les 12 différents projets proposés dans l'article. L'axe des y est l'ichnoéchelle calculée et l'axe des x est le nombre de cibles d'observation possibles. Crédit :Socas-Navarro et al

    Le Dr Socar-Navarro souligne un point important sur l'importance de cette stabilité. Actuellement, l'étoile la plus proche de la Terre (Proxima Centauri) est à environ quatre années-lumière. Cependant, les étoiles ne sont pas stationnaires, et on s'approche assez près du Soleil pour percer le nuage d'Oort environ une fois tous les 100, 000 ans. Depuis que la Terre s'est formée, cela signifie qu'il y en a eu environ 45, 000 étoiles qui sont passées par notre planète.

    Si l'une de ces étoiles contenait une civilisation aussi avancée que nous le sommes actuellement, ils auraient probablement remarqué les biomarqueurs de la vie dans l'atmosphère terrestre. Ils auraient aussi pu être tentés d'envoyer une sonde pour observer l'évolution de cette vie, de la même manière que l'initiative Breakthrough Starshot tente d'envoyer une sonde à Proxima Centauri.

    Toute sonde envoyée pourrait avoir été attrapée quelque part dans le système solaire. Alors que les endroits les plus probables pour une sonde se terminent, comme Jupiter et le Soleil, aurait pu détruire toute preuve, il y a une chance qu'il atterrisse quelque part plus stable. En tant que tel, les missions proches de la maison suggèrent de se concentrer sur la recherche d'une sonde qui aurait pu être envoyée dans notre système solaire dans le passé, à une exception près.

    Les emplacements pour cette recherche de sonde vont de la Lune aux astéroïdes troyens qui suivent Jupiter autour. Pour la mission lunaire, les techniques d'observation actuelles seraient combinées avec des algorithmes d'IA pour rechercher en profondeur toute la surface de la lune, jusqu'à quelques centimètres de diamètre, pour tout ce qui peut paraître hors de l'ordinaire. Transmettre toutes ces données à un humain sur Terre qui pourrait être en mesure de définir ce qu'est « hors de l'ordinaire » serait totalement infaisable avec la bande passante actuelle des orbiteurs lunaires.

    Au lieu, l'article suggère d'utiliser un système d'IA de réseau neuronal qui a été formé avec succès pour détecter les anomalies dans les données renvoyées par le Lunar Reconnaissance Orbiter. Si cet algorithme a été téléchargé sur un orbiteur nouvellement conçu, il pourrait réduire considérablement le nombre d'images qu'il aurait besoin d'envoyer, et donc rendre possible une observation aussi rapprochée.

    Pourquoi la face cachée de la lune est un jeu utile pour un radiotélescope. Crédit :Univers aujourd'hui

    Le transfert de données pur ne serait pas un problème aussi important pour quelques autres missions suggérées plus près de chez nous. L'une serait d'envoyer un polarimètre à la ceinture d'astéroïdes et à la ceinture de Troie. L'instrument pourrait ensuite mener une enquête sur les objets dans ces deux zones surpeuplées du système solaire pour voir si l'un d'entre eux semble déplacé par rapport à des objets similaires. Les appareils humains ressortent très en évidence dans la polarimétrie car ils sont généralement construits avec des matériaux très plats, surfaces métalliques, qui ont tendance à polariser la lumière. Les appareils d'origine extraterrestre auraient supposément le même genre d'éclat métallique.

    L'un des exemples les plus célèbres d'où la polarisation aurait été extrêmement utile était la très brève observation de 'Oumuamua alors qu'il traversait notre système solaire. Malheureusement, les scientifiques n'ont pas eu l'occasion d'utiliser la technique car l'objet unique était déjà en train de sortir du système solaire avant que des plates-formes d'observation puissent être utilisées. Il y a eu des spéculations selon lesquelles 'Oumuamua lui-même était en fait une sonde extraterrestre, mais malheureusement, nous ne pourrons jamais le dire car il n'est plus à portée d'observation d'aucune de nos plates-formes.

    Ce triste fait informe le concept final de mission proche de chez soi du document – ​​la conception et l'assemblage d'une mission d'interception à réponse rapide pour tout nouveau visiteur interstellaire que les télescopes trouveront. Cette mission pourrait être basée sur le terrain, réglé pour lancer quand le moment est venu, ou lancer à l'avance avec l'espoir qu'il terminera une brûlure dure pour rattraper n'importe quel objet qui pourrait transiter notre système solaire.

    Même si l'objet qu'une telle mission visiterait s'avère ne pas être une sonde, cela fournirait encore des données inestimables pour d'autres efforts scientifiques. Le Dr Socar-Navarro souligne que le scénario à double usage serait la norme plutôt que l'exception. Chacune des missions proposées permettrait de collecter des données utiles aux disciplines scientifiques autres que SETI, le rendant plus attrayant pour les organismes de financement.

    SETI lui-même a cependant toujours cette place spéciale dans la psyché humaine. Le Dr Socar-Navarro fait l'éloge des participants à l'atelier Blue Marble et souligne l'importance de cette recherche continue.

    « La recherche en technologie de signature attire des personnes du monde entier – l'intérêt pour d'autres civilisations est quelque chose qui excite notre imagination collectivement ». il dit. La participation à un atelier virtuel de 53 scientifiques enthousiastes de 13 pays donne du crédit à son affirmation. Avec de la chance, ces ateliers seront un premier pas vers un intérêt croissant pour trouver une réponse définitive à l'une des questions les plus fondamentales de la condition humaine :sommes-nous seuls ?


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