Le 1er novembre 1961, un certain nombre d'éminents scientifiques ont convergé vers l'Observatoire national de radioastronomie à Green Bank, Virginie-Occidentale, pour une conférence de trois jours. Un an plus tôt, cette installation avait été le site de la première expérience SETI moderne (Projet Ozma), où les célèbres astronomes Frank Drake et Carl Sagan ont utilisé le télescope Green Bank (alias "Big Ear") pour surveiller deux étoiles proches du soleil, Epsilon Eridani et Tau Ceti.

Bien que sans succès, Ozma est devenu un point focal pour les scientifiques qui s'intéressaient à ce domaine en plein essor connu sous le nom de Recherche d'intelligence extraterrestre (SETI). Par conséquent, Drake et Sagan étaient motivés pour organiser la toute première conférence SETI, où le sujet de la recherche d'éventuels signaux radio extraterrestres serait discuté. En préparation de la rencontre, Drake a préparé l'équation heuristique suivante :

N =R * • F p • n e • F je • F je • F c • L

Cela deviendrait connu sous le nom de « équation de Drake, " qui est considérée par beaucoup comme l'une des équations les plus renommées de l'histoire des sciences. A l'occasion du 60e anniversaire de sa création, John Gertz, un producteur de cinéma, astronome amateur, membre du conseil d'administration avec BreakThrough Listen, et l'ancien président du conseil d'administration de l'Institut SETI à trois mandats, soutient dans un article récent qu'un réexamen facteur par facteur s'impose.

Dans ce document, qui a été récemment accepté pour publication par le Journal de la British Interplanetary Society (JBIS), Gertz plaide pour une équation révisée et beaucoup plus de recherche. Pour le décomposer, l'équation de Drake est constituée des paramètres suivants :

• N est le nombre de civilisations de notre galaxie avec lesquelles nous pourrions communiquer
• R * est le taux moyen de formation d'étoiles dans notre galaxie
• F p est la fraction d'étoiles avec des systèmes planétaires
• m e est le nombre de planètes qui peuvent supporter la vie
• F je est le nombre de ces planètes qui développeront la vie
• F je est le nombre de ces planètes qui développeront une vie intelligente
• F c est le nombre de civilisations qui pourraient développer des technologies de transmission
• L est le temps que ces civilisations auraient pour transmettre leurs signaux dans l'espace.

Plutôt que d'être un véritable moyen de quantifier le nombre d'espèces intelligentes dans notre galaxie, le but de l'équation était d'encadrer la discussion sur SETI. En plus de résumer les défis auxquels sont confrontés les scientifiques, il visait à stimuler le dialogue scientifique entre les participants à la réunion. Comme Drake le remarquera plus tard :

"Comme j'ai planifié la réunion, J'ai réalisé quelques jours à l'avance que nous avions besoin d'un ordre du jour. Et donc j'ai écrit toutes les choses que vous deviez savoir pour prédire à quel point il sera difficile de détecter la vie extraterrestre. Et en les regardant, il est devenu assez évident que si vous multipliiez tout cela ensemble, tu as un numéro, N, qui est le nombre de civilisations détectables dans notre galaxie. Cela visait la recherche radio, et de ne pas rechercher des formes de vie primordiales ou primitives."

L'équation de Drake a depuis acquis une grande renommée et une grande notoriété. Alors que certains scientifiques le loueront comme l'une des contributions les plus importantes à la recherche scientifique, d'autres l'ont critiqué pour ses incertitudes évidentes et sa nature conjecturale. De telles critiques soulignent qu'en multipliant les variables incertaines, le niveau d'incertitude augmente de façon exponentielle, au point qu'aucune conclusion définitive n'est possible.

Comme John Gertz l'a expliqué à l'Univers Today par e-mail, les problèmes associés à l'équation de Drake n'ont pas diminué avec le temps. Pour de nombreux scientifiques, les découvertes profondes qui ont eu lieu au cours des dernières décennies (qui ont réduit le niveau d'incertitude avec certaines des variables de l'équation) ont remis en question l'utilité même de l'équation elle-même.

"L'équation de Drake était une heuristique extraordinairement utile au début de la recherche moderne d'intelligence extraterrestre au début des années 1960, " a-t-il dit. " Cela a guidé nos premières réflexions sur le sujet. Soixante ans plus tard, cependant, c'est un édifice grinçant et vieillissant qui devrait être balayé au profit d'une nouvelle façon de penser."

Pour le bien de son étude, Gertz a reconsidéré chacune des variables de l'équation de Drake pour déterminer si elles étaient encore utiles pour imposer des contraintes sur la possibilité d'une vie intelligente. Pour commencer, il y avait le paramètre R * , ce que Gertz a qualifié d'"inutile" pour un certain nombre de raisons. Ceux-ci incluent le fait que le taux de formation de nouvelles étoiles change avec le temps et que Drake s'est limité aux étoiles semblables au soleil (qui ont un faible taux de natalité par rapport à plusieurs autres types).

Aussi, il est possible que les signaux ET puissent être d'origine extragalactique, et que le nombre de civilisations n'est pas lié à la naissance de nouvelles étoiles. Pour ces raisons, il suggère que R * doit être remplacé par n s , qui dénote le nombre d'étoiles candidates dans la Voie lactée qui tombent dans notre champ de vision. Ce serait considérable, puisque les étoiles qui sont considérées comme de bons candidats pour l'habitabilité incluent le type G, Type K et type M (comprenant collectivement plus de 80% des étoiles).

Ensuite, il y a le nombre d'étoiles qui ont une planète ou un système en orbite (le f p paramètre), ce qui était largement inconnu à l'époque de Drake. Cependant, au cours des deux dernières décennies, le nombre d'exoplanètes confirmées a augmenté de façon exponentielle (4, 383 et en comptant), grâce en grande partie au télescope spatial Kepler. Ces découvertes suggèrent que les planètes sont omniprésentes pour les étoiles, ce qui rend les paramètres largement non pertinents.

Ensuite, il y a une autre considération importante qui a émergé des récentes découvertes d'exoplanètes. C'est le nombre de planètes semblables à la Terre (alias "terrestres" ou rocheuses) qui orbitent dans la zone habitable (HZ) de leur étoile mère - n e . Mais comme l'ont montré plusieurs axes de recherche, le simple fait d'orbiter dans la HZ d'une étoile n'est pas la seule considération. Il y a aussi la taille d'une planète, atmosphère, et la présence d'eau et d'activité tectonique.

La définition de HZ est également limitée aux planètes, alors que la nature des lunes comme Ganymède, Europe, Encelade, Titan et d'autres suggèrent que la vie pourrait exister dans des environnements de "lune océanique". Il y a aussi le cas de Mars et de Vénus, qui avaient tous deux de l'eau courante et des températures relativement stables à la fois. Ergo, Gertz recommande que n e devrait être remplacé par n tb , qui désigne le nombre total de corps (planètes, lunes, planétoïdes, etc.) qui pourraient supporter la vie soit à leur surface, soit en dessous.

Le paramètre f je (des planètes qui développeront la vie) est aussi désespérément incertain, principalement parce que les scientifiques ne sont pas certains de la façon dont la vie a commencé ici sur Terre. Les théories actuelles vont des bassins primordiaux et des cheminées hydrothermales à l'ensemencement depuis l'espace (lithopanspermie) et entre les systèmes stellaires et les galaxies (panspermie). Il n'y a pas non plus de consensus sur le fait que la vie soit omniprésente ou rare, en raison du fait que la recherche de la vie extraterrestre (de base ou autre) est si pauvre en données.

Ensuite, la fraction de planètes porteuses de vie qui donnera naissance à une espèce technologiquement compétente (f je ) est particulièrement problématique. Dans ce cas, la question se résume aux voies évolutives et à savoir si les facteurs conduisant à l'émergence de l'homo sapiens sont communs ou non. En bref, nous n'avons aucune idée si l'évolution est convergente (favorise l'intelligence) ou non convergente.

L'avant-dernier paramètre, la fraction des espèces intelligentes qui pourraient tenter de communiquer avec nous en ce moment (f c ), est également criblé de problèmes. D'un côté, il reconnaît que toutes les espèces technologiquement compétentes ne pourront pas communiquer avec nous, ou volontaire (à la manière de l'hypothèse de la "forêt sombre"). De l'autre, il ne prend pas en compte deux considérations très importantes.

Pour un, il ne tient pas compte du temps qu'il faut à un émetteur ou à un récepteur pour faire un seul circuit à travers un certain nombre d'objets de notre galaxie. À moins que les signaux ne soient diffusés en permanence et à des niveaux d'énergie très élevés, les chances d'être reçu sont assez défavorables. En outre, il ne prend pas en compte la possibilité que les technosignatures (telles que les transmissions radio) soient détectées par inadvertance.

D'où, Getz recommande que f c être remplacé par le paramètre f ré , qui est de nature plus large. En plus de considérer les tentatives d'une civilisation extraterrestre de communiquer avec nous, elle tient également compte de notre capacité à détecter les technosignatures d'une civilisation. Après tout, à quoi servent les efforts de signalisation si les destinataires visés ne sont même pas capables de recevoir le message ?

Durer, mais certainement pas des moindres, il y a le paramètre délicat de L, le temps qu'une civilisation technologiquement dépendante passera à essayer de communiquer avec la Terre. Heures supplémentaires, ce paramètre a fini par être identifié comme la durée de vie des civilisations, ou combien de temps ils peuvent être dans un état avancé avant de succomber à l'autodestruction ou à l'effondrement environnemental.

Carl Sagan lui-même a admis que de tous les paramètres de l'équation de Drake, c'était de loin le plus incertain. Mettre tout simplement, nous n'avons aucun moyen de savoir combien de temps une civilisation peut persister avant qu'elle ne soit plus capable de communiquer avec le cosmos. We could no more predict how and when an extraterrestrial civilization might end than we could our own (though some people doubt we'll make it out of this century).

Another common consideration is the likelihood that by the time an extraterrestrial signal or messenger probe is found by another species, the civilization responsible for sending it will have long since died. This argument is part of the "brief window" hypothesis, which conjectures that advanced civilizations will invariably succumb to existential threats before another civilization can receive and respond to their transmissions. Getz explained:"[T]he Drake equation was predicated upon the notion that there is a finite number of currently existing alien civilizations ensconced among the stars, some of whom will be signaling their presence to us using radio or optical lasers. Cependant, this ignores another school of thought which holds that ET's far better strategy would be to send physical probes to our solar system to surveil and ultimately make contact with us.

"Such probes could represent information from innumerable civilizations, many of whom may have long ago perished. If this is the case, Drake's L is irrelevant, since the probe might far outlive its progenitor, and his N reduces to one, the single probe that makes its presence known to us through which alone we might communicate with the rest of the galaxy."

Finalement, an updated version of the Drake Equation (based on Getz's analysis) would look like this:

N =ns • fp • ntb • fl • fi • fd • L

• m s is the number of spots on the sky within our FOVs
• F p is the fraction of stars with planets
• m tb is the average number of bodies within each that could engender life
• F je is the fraction of those that actually do give birth to life.
• F je is the fraction of systems with life that evolves technological intelligence
• F ré is the fraction of technological life that is detectable by any means
• L is the duration of detectability

Hélas, when all the parameters (and their respective levels of uncertainty) are considered, we are left with some uncomfortable implications. D'un côté, it would be empirically simpler to conclude that humanity is currently the only technologically advanced civilization in the observable universe. Or, as Getz concludes, it could serve as a call to action to reduce or eliminate these levels of uncertainty.

"The Drake equation sets out to determine N, the number of extant communicating civilizations, " he said. "There is simply no way to determine this by any known means other than by making contact with our first ET and asking it what it might know of the matter. The failure of the Drake equation paradoxically makes a robust SETI program all the more important, since no amount of armchair speculation can determine N."

As to what a robust SETI program would look like, he acknowledges that current efforts—epitomized by Breakthrough Listen—are a good start. As part of Breakthrough Initiatives (a non-profit organization founded by Yuri and Julia Milner in 2015) this 10-year, $100 million program is the most comprehensive survey ever undertaken in the search for technosignatures in the universe.

The project relies on radio wave observations made by the Green Bank Observatory and the Parkes Observatory in Southeastern Australia, as well as visible-light observations from the Automated Planet Finder at the Lick Observatory in San Jose, Californie. Combined with the latest in innovative software and data analysis techniques, the project will survey one million nearby stars, the entire galactic plane, and 100 nearby galaxies.

Cependant, in order for SETI research to truly advance to the point where the Drake equation can be used, two things are necessary:secure funding and dedicated observatories.

"Breakthrough Listen is a game-changer. Because of it, more SETI is accomplished in a single day than was ever before accomplished in a full year. Cependant, over the long term, much more needs to be done. Foremost is perpetual funding that can only be assured through an endowment.

"Also, there is a need to build more telescopes dedicated to 24/7 [observation], particularly wide-field-of-view telescopes, because we can only guess from where ET's signal might arrive, and to train additional scientists who in turn might know that they can plan a career around SETI assured by a funded endowment."

Aside from the rigorous nature of looking for the proverbial needle in the cosmic haystack, one of the greatest challenges of SETI research is ensuring that funding will remain available. This is not unique to the field of SETI, but compared to space exploration and related endeavors; there is the constant battle to justify its existence. But considering that the payoff will be the single greatest discovery in the history of humanity, it is definitely worth the cost.