Plus près des étoiles : les nouvelles technologies nous rapprochent d’un futur contact extraterrestre

En 1960, le célèbre astronome Frank Drake a orienté le radiotélescope de l'observatoire de Green Bank, en Virginie-Occidentale, vers deux étoiles proches de la Terre dans l'espoir de découvrir la trace d'une forme d'intelligence extraterrestre. Bien que Drake ait échoué dans cette entreprise, son initiative a marqué une étape importante : le début de la Recherche d'une intelligence extraterrestre (SETI), un programme scientifique international visant à déterminer si nous sommes, oui ou non, seuls dans l'univers.

SETI a parcouru un long chemin depuis ses débuts discrets, il y a plus de cinquante ans. Aujourd'hui, ses progrès extraordinaires peuvent être appréciés en observant les technologies que nous avons développées dans l'espoir de détecter la vie extraterrestre : les astronomes utilisent des télescopes plus puissants que ce que Drake aurait jamais pu imaginer, et les astrobiologistes utilisent des rovers ultra sophistiqués qui prélèvent des échantillons à la surface de Mars, une région du système solaire qui a commencé à être explorée 15 ans seulement après la première expérience de Drake.

Selon Eric Korpela, directeur du projet SETI@home de l'Université de Berkeley, le plus grand progrès technologique réalisé au sein du programme SETI est sans doute le développement de nouveaux télescopes. Il évoque le Grand réseau d'antennes millimétrique/submillimétrique de l'Atacama (ALMA) au Chili, le Square Kilometer Array (SKA) en Australie, et le Allen Telescope Array en Californie comme des exemples emblématiques de cette génération de télescopes. Grâce à eux, nos chances d'entrer en contact avec d'autres formes de vie sont plus grandes que jamais.

« Le point commun à tous ces télescopes est qu'ils sont constitués d'un réseau d'antennes », explique Korpela. « C'est un grand progrès par rapport aux instruments utilisés par SETI par le passé – c'est-à-dire de grands télescopes tout simples, plats, pointant vers un point unique dans le ciel. À l'inverse, les champs d'antennes ont la capacité de pointer vers plusieurs endroits du ciel simultanément, et possèdent une résolution spatiale beaucoup plus élevée. Ainsi, vous n'êtes pas obligés de vous concentrer sur une seule étoile, vous pouvez observer une large portion du ciel. »

Si ces nouveaux télescopes constituent un progrès significatif par rapport à leurs prédécesseurs, c'est parce qu'ils tirent parti d'une technique d'observation relativement nouvelle : l'interférométrie. En substance, cette technique combine les signaux radio reçus sur chacun des télescopes du réseau, ce qui permet d'obtenir une version particulièrement fine d'un signal donné.

Même si ces réseaux de radiotélescopes constituent l'avenir de l'observation, SETI n'a pas abandonné ses vieux télescopes – il a simplement changé sa manière de les utiliser. SETI@home est un exemple emblématique de ce changement : ce gigantesque projet de calcul distribué, lancé en 1999, a nécessité la coopération active de dizaines de milliers de personnes partout dans le monde. Toutes n'avaient qu'un seul but en tête, chercher la vie en-dehors de notre planète.

Chaque jour, les chercheurs SETI de l'UC Berkeley reçoivent des dizaines de gigabytes de données correspondant au signal reçu par le radiotélescope Arecibo de Puerto Rico et le Green Bank Telescope (GBT) de Virginie-Occidentale. Filtrer le bruit cosmique afin de déceler un signal discret qui pourrait provenir d'une source intelligente n'est pas une tâche facile, même avec des technologies dernier cri – la quantité de données à analyser est à peine imaginable. Néanmoins, en combinant la puissance de calcul de milliers d'ordinateurs individuels situés un peu partout dans le monde, cette mission a acquis une dimension plus accessible, plus humaine. De plus, ce système de calcul distribué a un autre avantage : il permet à n'importe quel volontaire de contribuer à la recherche de la vie extraterrestre, pour peu qu'il possède un PC.

Dans le même temps, les avancées dans le domaine des télescopes optiques nous ont permis de découvrir un univers où les planètes potentiellement habitables sont légion. La première découverte d'une exoplanète, c'est-à-dire d'une planète située dans un autre système solaire que le nôtre, date de 1995. Depuis, des milliers d'autres ont été découvertes, même si la plupart sont bien trop massives pour pouvoir abriter la vie.

Ce n'est qu'en 2014 que le télescope spatial Kepler, lancé dans l'espace en 2009 et muni de la plus grosse caméra jamais embarquée sur un engin spatial, a découvert la première planète similaire à la Terre orbitant dans la zone habitable de son étoile. Dans les trois années qui ont suivi, plus d'une dizaines d'autres jumelles de la Terre ont été détectées. La découverte la plus récente d'une planète de ce genre a été réalisée le mois dernier, quand la NASA a révélé l'existence de sept planètes potentiellement habitables orbitant autour d'une étoile unique au sein du système Trappist-1. Aujourd'hui, selon Korpela, " On estime que 5 à 10% des étoiles possèdent une planète d'une taille analogue à celle de la Terre en orbite – une planète située dans la zone habitable de son étoile."

Les astronomes du programme SETI tels que Korpela observent des étoiles et des planètes qui se situent à plusieurs dizaines, voire plusieurs centaines d'années-lumière de la Terre. Plus près de nous, les scientifiques n'ont pas abandonné l'espoir que la vie extraterrestre existe au sein de notre propre système solaire, même s'il ne s'agirait probablement pas d'une vie intelligente.

Pour ces scientifiques dont l'objet d'étude est situé "à proximité", les outils de travail à privilégier ne sont pas les télescopes, mais la nouvelle génération de rovers et de sondes capables de détecter des formes de vie microbiennes sur les planètes et les lunes de notre système solaire. À ce titre, les candidates les plus prometteuses sont Mars, Encélade (la lune de Saturne), et Europe (la lune de Jupiter). Chacune d'entre elle possède de l'eau en surface.

À l'exception de Mars, aucune mission explicitement orientée vers la recherche de formes de vie n'a encore été programmée. Les missions Viking, dans les années 1970, ont été les premières à viser Mars, et la plus récente consiste en une collaboration entre l'Agence spatiale européenne et l'agence spatiale Roscosmos. Baptisée ExoMars, cette dernière se compose de deux phases. Tout d'abord, la sonde Trace Gas Orbiter (qui s'est installée en orbite autour de Mars en octobre dernier) examinera la composition de l'atmosphère martienne. Bien que celle-ci contienne essentiellement du dioxyde de carbone, des traces de méthane ou de vapeur d'eau pourraient indiquer que des formes de vie occupent la surface de la planète rouge. Durant la seconde phase, en 2021, un rover descendra sur Mars et utilisera une perceuse de près de deux mètres de long afin de prélever un échantillon d'eau dans le sol martien.

Quant à Encélade et Europe, elles demeurent des destinations de choix pour de futures missions exobiologiques.

Le mois dernier, la NASA a présenté un prototype d'atterrisseur capable d'explorer la lune Europe, recouverte d'une épaisse croûte de glace de 15-25 km d'épaisseur. Les chercheurs estiment que cette croûte pourrait dissimuler un océan d'eau liquide deux fois plus vaste que tous les océans terrestres réunis. La mission consisterait à lancer un orbiteur autour de Jupiter au début des années 2020, afin d'effectuer 45 survols de la lune Europe. Équipé d'instruments capables de mesurer l'épaisseur de la croûte de glace, l'orbiteur sera en mesure de déterminer s'il y a de l'eau liquide sous la surface de la lune, et d'en évaluer la salinité et la température. Ambitieuse, la NASA ne compte pas s'arrêter là. Lors de son dernier appel à projet, elle a sélectionné les plans d'un atterrisseur capable de descendre jusqu'à la surface de la lune en utilisant une sorte de "grue volante" (les parachutes seraient inutiles puisque la lune ne possède pas d'atmosphère) pour collecter des échantillons sur la glace.

Le projet d'exploration d'Encélade, quant à lui, est beaucoup plus flou. En 2015, suite à son survol par la sonde Cassini – qui a pris des photos de geysers aqueux surgissant de la surface du satellite – un scientifique de l'Université Cornell a proposé le projet Life Finder Encelade (ELF), qui consisterait à prélever des échantillons au sein même de ces geysers en les traversant en vol afin de déterminer leur composition chimique. Une deuxième proposition, Life Investigation for Enceladus (LIFE) a également été faite. Elle diffère de la première en ce que les échantillons prélevés par l'engin ne seraient pas analysés sur place, mais ramenés sur Terre pour être examinés par des scientifiques.

À l'heure où nous écrivons, ELF et LIFE ne sont que des propositions, et non des missions programmées dans un futur proche. Quoi qu'il en soit, nous entrons dans une ère particulièrement prometteuse pour la chasse aux extraterrestres. Grâce à des technologies incroyables développées par les agences spatiales et les chercheurs du monde entier, nous saurons bientôt à quoi ressemble la vie ailleurs.