Les extraterrestres naviguent-ils grâce aux pulsars ?

Les pulsars nous permettront-ils de naviguer dans l’espace ? © Nasa (vue d'artiste)
Une civilisation capable de voyager à très grande échelle se doit de développer un système de navigation galactique. Les pulsars millisecondes seraient la clé d’une telle technologie, que l’espèce humaine est sur le point de maîtriser.

S’ils existent et s’ils parcourent la Galaxie à bord de vaisseaux spatiaux, les extraterrestres utilisent probablement un système de navigation basé sur les pulsars. Mieux, ils pourraient avoir « façonné » ces balises naturelles, résidus ultradenses d’étoiles massives, afin de constituer un véritable GPS à l’échelle de la Voie lactée. Telle est l’hypothèse formulée par Clément Vidal, agrégé de philosophie à l’Université libre de Bruxelles, dans un article publié en novembre 2017 dans International Journal of Astrobiology.

L’idée peut sembler un peu folle mais, dans le même temps, une expérience de la Nasa menée sur la station spatiale internationale (ISS) est parvenue, pour la première fois, à définir la position dans l’espace de la station grâce aux signaux émis par quatre pulsars millisecondes — des étoiles à neutrons en rotation rapide, qui balayent l’espace d’un faisceau énergétique. Pour peu que l’on se trouve sur le trajet d’un tel faisceau, on perçoit l’astre « pulser » (d’où son nom), à l’instar du pinceau lumineux d’un phare qui balaye régulièrement l’observateur.

Extrêmement réguliers, les pulsars millisecondes fournissent ainsi des références aussi fiables que les horloges atomiques du système GPS (Global Positioning System). Disséminés dans toute la Galaxie, les pulsars peuvent donc constituer un véritable réseau de repérage dans l’espace, tout comme le font les satellites de géolocalisation autour de la Terre.

Un premier test du GPS interplanétaire

En novembre 2017, l’expérience Sextant (Station Explorer for X-ray Timing and Navigation Technology) de la Nasa n’a permis de localiser l’ISS qu’à 5 km près, ce qui est beaucoup moins précis que le GPS. Mais la performance devient intéressante si on la transpose autour de Mars ou de toute autre planète du Système solaire où il serait coûteux de déployer des constellations de satellites.

L’expérience Sextant, sur la station spatiale internationale. © Nasa

En améliorant la précision de localisation jusqu’à quelques centaines de mètres, dans les prochaines années, une sonde en direction de Saturne pourrait par exemple connaître sa position de façon autonome et en temps réel, faisant fi des temps de latence de plusieurs dizaines de minutes pour communiquer avec la Terre.

Des pulsars partout dans la Galaxie

En extrapolant à la navigation interstellaire, le philosophe Clément Vidal considère que les pulsars feraient un bon GPS galactique : un PPS, pour Pulsar Positioning System. En effet, les astronomes estiment qu’il y a entre 30000 et 200000 pulsars rapides — appelés pulsars millisecondes car leur période de rotation est de l’ordre de 1 à 10 millisecondes — disséminés dans la Voie lactée. Ils seraient autant d’horloges hyperstables qu’une sonde pourrait détecter afin de se positionner en temps réel dans le cosmos. L’idée n’est d’ailleurs pas nouvelle. La position du Système solaire, relative à 14 pulsars (normaux), avait déjà été inscrite sur les plaques des sondes Pioneer et Voyager lancées entre 1973 et 1977 et qui dérivent actuellement aux confins du Système solaire.

Sur les plaques des sondes Pionner, la position du Système solaire était repérée par rapport à des pulsars. © Nasa

Mais Clément Vidal va plus loin : il formule l’hypothèse que cet agencement des pulsars millisecondes pourrait ne pas être entièrement naturel, mais avoir été conçu ou modifié par une civilisation avancée ! Du moins, il suggère que les pulsars millisecondes sont une piste à privilégier si l’on veut optimiser nos chances de détecter une forme d’intelligence extraterrestre. Dans son article, le philosophe des sciences propose un programme de recherche alliant astrophysique, exobiologie et navigation spatiale, pour lequel il suggère plusieurs pistes d’exploration afin de tester son hypothèse.

Parmi de nombreuses suggestions, Clément Vidal explique : « On sait que la distribution spatiale des pulsars millisecondes est homogène dans toute la Galaxie, alors que les pulsars normaux sont principalement regroupés dans le disque central. Quelle est la probabilité que ce soit dû au hasard ? Cette information découle-t-elle d’un biais de sélection ? »

Phares galactiques

Le chercheur suggère également de vérifier si les faisceaux des pulsars sont davantage orientés vers le centre de notre Galaxie ou s’ils émettent aussi naturellement vers l’extérieur de la Voie lactée. En outre, il propose de vérifier si les pulsars subissent ou non une synchronisation de temps à autre, opération nécessaire au bon fonctionnement d’un système de navigation.

Par ailleurs, si l’on sait que les pulsars millisecondes transmettent une mesure du temps grâce à leurs flashes réguliers, par analogie avec le GPS, ils devraient également transmettre la mesure de leur position, imagine-t-il. Ces coordonnées galactiques devraient donc être contenues dans les signaux qu’ils émettent et qu’il conviendrait donc de décortiquer dans l’espoir d’y trouver des métadonnées… Des questions spéculatives que l’universitaire se pose car imaginer le type de technologie qu’une civilisation avancée pourrait utiliser permet de mieux orienter les recherches.

« Quand bien même le PPS serait 100% naturel, il est fort probable que si elle existe, une civilisation l’emploie », nous dit Clément Vidal, pour qui nous aurions beaucoup à apprendre de l’étude des pulsars millisecondes. En effet, d’après le concept de codage astrophysique introduit par Cordes & Sullivan en 1995, il est plus probable que les signaux artificiels qui traversent le cosmos soient codés et détectables avec les mêmes techniques que celles de l’astrophysique. Les propriétés naturelles des pulsars constitueraient donc un langage commun à utiliser pour optimiser nos chances de détecter ou d’être détectés par une intelligence extraterrestre.

Spéculons peu mais spéculons bien

Astronome à l’Institut Seti (Search for Extra-Terrestrial Intelligence), Seth Shostak réagit à cette hypothèse des pulsars artificiels : « Chaque nouvelle découverte en astronomie motive certaines personnes à y associer une activité extraterrestre. Cela n’est pas impossible et mérite d’être vérifié. Mais il faut garder en tête que de nombreux phénomènes qui ressemblent à première vue à une activité intelligente, s’avèrent ensuite être parfaitement naturels. Jusqu’à présent, cela a toujours été le cas. »

« Il existe déjà une bonne explication théorique et naturelle des pulsars qu’il faudrait alors réfuter », précise Seth Shostak, avant d’ajouter qu’il y a des moyens bien plus simples de fabriquer des horloges précises et bien plus économiques que les pulsars ! Mais l’on peut trouver une réponse à cet argument… Une alternative à la fabrication de toute pièce d’un pulsar serait d’approcher un filtre à sa surface pour en moduler le signal naturellement émis. Comme l’expliquait Carl Sagan en 1973, il est plus facile d’agiter une couverture au-dessus d’un feu pour créer des signaux de fumée plutôt que d’allumer et éteindre successivement une série de feux. Les flashes naturels des pulsars seraient alors modifiés artificiellement.

Les prochaines années verront la réduction de taille, de poids et de consommation, ainsi que l’amélioration de la sensibilité des capteurs à embarquer dans les futurs vaisseaux destinés à naviguer au sein du Système solaire. Si l’on pense, comme l’avait évalué Charles Lineweaver (Australian National University) en 2004, que les étoiles peuplant la zone habitable galactique sont en moyenne 1 milliard d’années plus vieilles que notre Soleil, alors une civilisation extraterrestre pourrait avoir eu tout le temps de parfaire son Pulsar Positioning System et l’utiliser à de plus grandes échelles.

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