Avec son radiotélescope géant, la Chine cherche les civilisations extraterrestres

Le radiotélescope chinois FAST traque un éventuel signal extraterrestre. DR
Avec FAST, la plus grande antenne radio du monde, les Chinois viennent de se lancer dans la recherche d’une intelligence extraterrestre. Et ils promettent un coup d’accélérateur.

Les Chinois vont-ils bientôt capter un signal émis par une civilisation extraterrestre ? Ils se sont mis au travail, en tout cas, avec un outil aux dimensions spectaculaires : FAST. Avec ses 500 m de diamètre, cette antenne construite au sud-ouest du pays n’est autre que le plus grand radiotélescope d’une seule pièce du monde. Il est 2,5 fois plus sensible que l’ex-tenant du titre : le radiotélescope de 300 m de diamètre d’Arecibo, situé sur l’île de Porto Rico. Avec sa surface déformable, FAST peut en outre observer une plus large fraction du ciel que son homologue portoricain (qui se focalisait uniquement sur l’hémisphère Nord).

Le radiotélescope chinois FAST est installé dans une cuvette naturelle. Son diamètre fait 0,5 km. © Liu Xu/Xinhua

Le 10 mars 2020, The Astrophysical Journal annonçait les premiers essais de FAST dans le programme SETI, dédié à la recherche d’une intelligence extraterrestre. Lancé par l’Américain Frank Drake avec le projet Ozma en 1960, SETI a déjà connu ces dernières années un sérieux coup d’accélérateur. Il a reçu en 2015 un don de 100 M$ par le milliardaire russe Yuri Milner dans le cadre de son projet Breakthrough Initiative. Avec ce financement d’une ampleur inédite, les promoteurs de SETI escomptaient « écouter » 10 milliards de longueurs d’onde, contre 800 000 auparavant. Puisque l’on ne sait pas dans quelle fréquence une éventuelle civilisation émet, il est en effet impératif de scanner le maximum de longueurs d’onde pour augmenter nos chances.

Un signal parmi des centaines de milliards d'étoiles

« Admettons que des extraterrestres émettent des signaux radio avec des télescopes du calibre d’Arecibo, alors, avec FAST, nous serons en mesure de les détecter sur n’importe laquelle des 200 milliards d’étoiles de la Voie lactée », nous révèle l'astronome Tong-Jie Zhang, un membre de l’équipe de la première étude SETI réalisée avec FAST (et directeur de recherche à l’université de Pékin). Dans la Voie lactée, et au-delà : « FAST va réaliser un scan du ciel qui inclura la galaxie d’Andromède, et des milliards d’autres galaxies, ajoute le chercheur. On estime qu’un scan de 14 h de la galaxie d’Andromède sera capable de déterminer la présence de civilisations de type II ou III parmi les 1000 milliards d’étoiles de la galaxie d’Andromède. C’est inédit. » Les civilisations de type II ou III sont celles qui, selon une échelle établie par le Russe Nikolaï Kardachev dans les années 1960, sont capables de collecter toute l’énergie d’une étoile (type II) et toute la puissance d’une galaxie (type III). Autrement dit, ce sont des civilisations qui seraient bien plus avancées que l’humanité qui, en utilisant l’énergie de sa seule planète, reste de type I.

La galaxie d'Andromède M31 est la plus proche galaxie de la nôtre. Y a-t-il une civilisation évoluée autour de l’une de ses milliards d’étoiles. © A. Evans

Et si les ET n’émettent pas intentionnellement ? Après tout, nous ne le faisons pas nous-mêmes… « FAST sera capable de détecter ce que nous appelons des “fuites”, c’est-à-dire les signaux radio émis non intentionnellement par des appareils, assure Tong-Jie Zhang. Plus précisément, nous pourrons détecter un signal émis par un gros avion sur n’importe quelle étoile d’une distance de 50 années-lumière. On pourrait même détecter des signaux d’une distance de 100 années-lumière si les extraterrestres émettent des signaux plus importants, d’une puissance égale à celle de nos radiotélescopes. »

FAST, le premier à entendre E.T. ?

Résumons : si des civilisations technologiquement avancées existent dans la Voie lactée ou dans une autre galaxie, et qu’elles émettent intentionnellement, FAST devrait pouvoir les détecter. Si des civilisations de ce type existent à 50, voire 100 années-lumière à la ronde, mais n’émettent pas intentionnellement, FAST les captera également.

Avec FAST, le premier signal émanant d’une civilisation extraterrestre pourrait donc bien être reçu en Chine. Que se passera-t-il alors ? Point de secret d’État en perspective. « Presque tous nos collaborateurs utilisent le protocole post-découverte SETI mis en place par la Fédération internationale de l’astronautique (IAF). Cela signifie que nos éventuelles découvertes devront faire l’objet de vérifications indépendantes et que toutes nos informations devront être rendues publiques. FAST s’engage à suivre ce protocole, affirme Tong-Jie Zhang. Faire avancer la recherche SETI est un des buts principaux de FAST : n’importe quel scientifique intéressé peut demander à obtenir du temps de télescope, poursuit le chercheur. Nous avons d’ailleurs lancé une collaboration avec Breakthrough Listen Initiative à Berkeley en 2016, dans une déclaration commune signée par Dr Jun Yan (à ce moment-là, directeur des Observatoires astronomiques nationaux de l’Académie des sciences en Chine (NAOC), et Dr Peter Wordern, le président de la fondation Breakthrough. »

Des collaborations internationales se créent autour de la recherche SETI et FAST. Ici, Dan Werthimer (University of California, Berkeley) et Zhi-Song Zhang (à sa gauche) posent avec leur équipe. © D. Werthimer

FAST s’inscrit donc dans une démarche de collaboration avec l’ensemble des acteurs de SETI, ce que confirme Andrew Siemion, qui mène le programme Breakthrough Listen : « Depuis le début de la construction de FAST, nos échanges avec les scientifiques qui l’utilisent sont très fructueux. Récemment, nous avons signé un accord permettant l’installation de nouveau matériel SETI sur FAST, ainsi que des échanges de chercheurs entre notre groupe de l’université de Californie à Berkeley et certaines universités chinoises et laboratoires de recherche. »

Si puissant soit-il, FAST a encore plusieurs obstacles à franchir. Tout d’abord, l’accès difficile au télescope complique le recrutement de scientifiques, notamment internationaux. En effet, le nouveau télescope chinois a été construit dans un bassin naturel de la province de Guizhou, relativement loin des grandes villes. La main d’œuvre pourrait donc manquer. « Les ordinateurs font la plupart du travail au début de l’analyse de données. Ils sont capables d’analyses 38 Go de données brutes par seconde. Mais par la suite, on a besoin de l’expertise de chercheurs pour identifier les meilleurs signaux et rejeter les interférences radio. Celles-ci représentent un énorme problème ; il y a des bandes radio qui sont si polluées que nous ne pouvons rien espérer détecter, admet Tong-Jie Zhang. Nous sommes donc en train de constituer une équipe de collaborateurs pour travailler avec nous sur l’analyse de données. »

Pollution d’ondes

Pour limiter cette pollution d’ondes, émises notamment par nos téléphones mobiles, la Chine a d’ailleurs pris la décision de dépeupler une zone de 5 km autour du radiotélescope. Pour que FAST puisse opérer, quelques 9 000 personnes ont ainsi été déplacées. Et des satellites, mis hors service ? « Pour les satellites, c’est différent, précise Tong-Jie Zhang. Nous connaissons les orbites et les fréquences de la plupart des satellites. De fait, nous ne risquons pas les confondre avec une découverte extraterrestre. Ils peuvent même nous prêter main-forte : FAST possède un récepteur de 19 faisceaux qui lui permet de surveiller simultanément 19 positions différentes dans le ciel. Les satellites en orbite basse autour de la Terre peuvent ensuite repérer la provenance d’un signal intéressant pour examiner minutieusement si le signal est d’origine extraterrestre. »

L’engouement suscité par FAST reste cependant à nuancer. « La découverte de civilisations extraterrestres est avant tout une question de chance », avance Pascal Chardonnet, astrophysicien et attaché de coopération scientifique et universitaire de l’ambassade de France en Algérie. « La fréquence propice pour trouver des signaux SETI est noyée dans une large bande qui en comporte des milliards (de l’ordre du gigahertz). Il suffirait que l’on écoute à 112 MHz, alors qu’E.T. émet à 107,8 pour que nous le rations. Détecter une civilisation telle que la nôtre demande bien plus de moyens qu’un télescope du calibre de FAST, et nécessiterait qu’elle émette intentionnellement précisément dans l’une des fréquences que nous écoutons. Pour que l’on ait plus de chances de capter un signal en provenance d’une intelligence extraterrestre, il faudrait surtout que celle-ci soit beaucoup plus avancée que la nôtre. Une civilisation extraterrestre de type II est à même d’exploiter l’énergie de son soleil, et génère ainsi beaucoup de pertes que nous pourrions observer sans qu’elle cherche à nous contacter pour autant. » Si au contraire elle est de type I, c’est-à-dire au même niveau que les Terriens, elle sera alors quasiment impossible à détecter avec FAST et les autres outils que nous possédons si elle n’émet pas intentionnellement.

 

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