Si l'intelligence extraterrestre existe quelque part dans notre galaxie, une nouvelle étude du MIT propose que la technologie laser sur Terre pourrait, en principe, être façonné en quelque chose d'une lumière de porche planétaire - une balise assez forte pour attirer l'attention d'aussi loin que 20, à 000 années-lumière.

La recherche, que l'auteur James Clark appelle une "étude de faisabilité, " apparaît aujourd'hui dans le Journal d'astrophysique . Les résultats suggèrent que si un laser haute puissance de 1 à 2 mégawatts était focalisé à travers un télescope massif de 30 à 45 mètres et pointé dans l'espace, la combinaison produirait un faisceau de rayonnement infrarouge suffisamment puissant pour se démarquer de l'énergie du soleil.

Un tel signal pourrait être détectable par des astronomes extraterrestres effectuant une étude rapide de notre section de la Voie lactée, surtout si ces astronomes vivent dans des systèmes proches, comme autour de Proxima Centauri, l'étoile la plus proche de la Terre, ou TRAPPISTE-1, une étoile à environ 40 années-lumière qui héberge sept exoplanètes, dont trois potentiellement habitables. Si le signal est détecté par l'un de ces systèmes à proximité, l'étude constate, le même laser mégawatt pourrait être utilisé pour envoyer un bref message sous la forme d'impulsions similaires au code Morse.

« Si nous réussissions à conclure une poignée de main et à commencer à communiquer, nous pourrions flasher un message, à un débit d'environ quelques centaines de bits par seconde, qui y arriverait en quelques années, " dit Clark, un étudiant diplômé du département d'aéronautique et d'astronautique du MIT et auteur de l'étude.

L'idée d'une telle balise attirant les extraterrestres peut sembler farfelue, mais Clark dit que l'exploit peut être réalisé avec une combinaison de technologies qui existent maintenant et qui pourraient être développées à court terme.

"Ce serait un projet difficile mais pas impossible, " dit Clark. " Les types de lasers et de télescopes qui sont construits aujourd'hui peuvent produire un signal détectable, afin qu'un astronome puisse jeter un coup d'œil à notre étoile et voir immédiatement quelque chose d'inhabituel dans son spectre. Je ne sais pas si les créatures intelligentes autour du soleil seraient leur première supposition, mais cela attirerait certainement davantage l'attention."

Debout face au soleil

Clark a commencé à étudier la possibilité d'une balise planétaire dans le cadre d'un projet final pour 16.343 (Spacecraft, et capteurs et instrumentation pour aéronefs), un cours enseigné par le conseiller de Clark, Professeur agrégé Kerri Cahoy.

"Je voulais voir si je pouvais prendre les types de télescopes et de lasers que nous construisons aujourd'hui, et en faire une balise détectable, " dit Clark.

Il a commencé avec une conception conceptuelle simple impliquant un grand laser infrarouge et un télescope à travers lequel concentrer davantage l'intensité du laser. Son objectif était de produire un signal infrarouge au moins 10 fois supérieur à la variation naturelle des émissions infrarouges du soleil. Un signal si intense, il raisonnait, suffirait à se démarquer du propre signal infrarouge du soleil, dans n'importe quelle « enquête sommaire par une intelligence extraterrestre ».

Il a analysé des combinaisons de lasers et de télescopes de différentes puissances et tailles, et a découvert qu'un laser de 2 mégawatts, pointé à travers un télescope de 30 mètres, pourrait produire un signal suffisamment fort pour être facilement détectable par les astronomes de Proxima Centauri b, une planète qui orbite autour de notre étoile la plus proche, 4 années-lumière. De la même manière, un laser de 1 mégawatt, dirigé à travers un télescope de 45 mètres, générerait un signal clair dans toute enquête menée par des astronomes au sein du système planétaire TRAPPIST-1, à environ 40 années-lumière. Soit la configuration, il a estimé, pourrait produire un signal généralement détectable jusqu'à 20, à 000 années-lumière.

Les deux scénarios nécessiteraient une technologie de laser et de télescope qui a déjà été développée, ou est à portée de main. Par exemple, Clark a calculé que la puissance laser requise de 1 à 2 mégawatts est équivalente à celle du laser aéroporté de l'US Air Force, un laser mégawatt aujourd'hui disparu qui était censé voler à bord d'un avion militaire dans le but de tirer des missiles balistiques depuis le ciel. Il a également constaté que si un télescope de 30 mètres éclipse considérablement n'importe quel observatoire existant sur Terre aujourd'hui, il est prévu de construire de tels télescopes massifs dans un avenir proche, y compris le télescope géant Magellan de 24 mètres et le télescope européen extrêmement grand de 39 mètres, les deux sont actuellement en construction au Chili.

Clark envisage que, comme ces observatoires massifs, une balise laser devrait être construite au sommet d'une montagne, pour minimiser la quantité d'atmosphère que le laser devrait pénétrer avant de rayonner dans l'espace.

Il reconnaît qu'un laser mégawatt entraînerait des problèmes de sécurité. Un tel faisceau produirait une densité de flux d'environ 800 watts de puissance par mètre carré, qui se rapproche de celle du soleil, qui génère environ 1, 300 watts par mètre carré. Alors que le faisceau ne serait pas visible, cela pourrait encore endommager la vision des gens s'ils le regardaient directement. Le faisceau pourrait également potentiellement brouiller toutes les caméras à bord des engins spatiaux qui le traverseraient.

"Si vous vouliez construire cette chose de l'autre côté de la lune où personne ne vit ou n'orbite beaucoup, alors cela pourrait être un endroit plus sûr pour elle, " dit Clark. " En général, il s'agissait d'une étude de faisabilité. Que ce soit ou non une bonne idée, c'est une discussion pour un travail futur."

Prendre l'appel d'E.T.

Ayant établi qu'une balise planétaire est techniquement faisable, Clark a ensuite renversé le problème et examiné si les techniques d'imagerie actuelles seraient capables de détecter une telle balise infrarouge si elle était produite par des astronomes ailleurs dans la galaxie. Il a trouvé que, alors qu'un télescope de 1 mètre ou plus serait capable de repérer une telle balise, il devrait pointer dans la direction exacte du signal pour le voir.

"Il est extrêmement improbable qu'un relevé au télescope puisse réellement observer un laser extraterrestre, à moins que nous restreignions notre enquête aux étoiles les plus proches, " dit Clark.

Il espère que l'étude encouragera le développement de techniques d'imagerie infrarouge, non seulement pour repérer les balises laser qui pourraient être produites par des astronomes extraterrestres, mais aussi pour identifier des gaz dans l'atmosphère d'une planète lointaine qui pourraient être des indices de vie.

"Avec les méthodes et instruments d'enquête actuels, il est peu probable que nous ayons la chance d'imager un flash de balise, en supposant que les extraterrestres existent et les fabriquent, " dit Clark. " Cependant, comme les spectres infrarouges des exoplanètes sont étudiés pour les traces de gaz qui indiquent la viabilité de la vie, et à mesure que les relevés en plein ciel atteignent une plus grande couverture et deviennent plus rapides, nous pouvons être plus certains que, si E.T. téléphone, nous le détecterons."

Cette histoire est republiée avec l'aimable autorisation de MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), un site populaire qui couvre l'actualité de la recherche du MIT, innovation et enseignement.