Depuis l'Antiquité, les habitants de la Terre se demandent: y a-t-il d'autres êtres intelligents dans les profondeurs de l'espace? Le phénomène de l'intelligence est-il unique ou est-il aussi répandu que les planètes et les étoiles? Au XXe siècle, pour la première fois, l'humanité avait une opportunité technique fondamentale de communiquer avec des civilisations hypothétiques d'autres étoiles. Mais l'attente passive d'un signal des «voisins» n'a pas encore conduit au succès. Cela signifie-t-il que nous devons passer à une action plus active?
Même Blaise Pascal au lointain XVIIe siècle a partagé ses expériences: «Le silence éternel de ces espaces sans fin me terrifie». Au milieu du siècle dernier, le célèbre écrivain de science-fiction Isaac Asimov a formulé très succinctement la question des civilisations extraterrestres: sommes-nous seuls? ("Sommes-nous seuls?"). Et bientôt le journaliste scientifique américain Walter Sullivay a répondu en publiant un livre en 1964 intitulé We Are Not Alone ("Nous ne sommes pas seuls"). Mais, malheureusement, ce titre exprimait seulement un espoir, pas un fait scientifiquement établi.
La science ne peut pas encore donner de réponse définitive à cette question. Rien n'interdit fondamentalement la possibilité même de l'émergence de la vie et de l'intelligence dans d'autres étoiles, cependant, il est toujours impossible d'estimer statistiquement cette probabilité - après tout, nous ne savons même pas en détail comment ils sont apparus sur Terre, sans parler du fait que nous n'avons pas encore un seul exemple de vie extraterrestre. … L'astrophysicien soviétique Joseph Shklovsky, à l'origine un grand passionné de recherche d'intelligence extraterrestre, n'a pas exclu à la fin de sa vie que l'humanité pourrait bien être la seule civilisation de notre Galaxie, sinon de tout l'Univers.
PROGRAMMES SETI et METI
En raison d'une telle incertitude dans la réponse, la question elle-même est souvent considérée comme non scientifique. La formation d'une telle attitude a été largement facilitée par les écrivains de science-fiction et en particulier les ufologues, qui ont largement discrédité aux yeux du public l'idée même de rechercher une intelligence extraterrestre. En conséquence, pas un seul État n'a financé les recherches de civilisations extraterrestres au cours des dernières décennies. Mais les fluctuations de l'opinion publique n'éliminent pas la question très fondamentale: sommes-nous seuls dans l'univers? Et la réponse ne peut être abordée sans essayer de découvrir une intelligence extraterrestre.
Les données de recherche spatiale excluent pratiquement la possibilité de trouver des extraterrestres dans le système solaire. Par conséquent, dans leur recherche, il est nécessaire de se concentrer sur d'autres étoiles. Physiquement, nous ne pouvons toujours pas y accéder, et donc la seule possibilité réelle d'établir un contact est l'échange de signaux électromagnétiques qui se propagent dans l'espace à la vitesse de la lumière.
Pour résoudre ce problème, vous pouvez adhérer à deux stratégies: soit ne rechercher que des signaux d'autres civilisations, soit, avec les recherches, envoyer des messages eux-mêmes dans l'espoir que quelqu'un les acceptera, les déchiffrera, puis nous enverra une réponse. Ces deux approches sont devenues connues sous le nom de SETI et METI, des expressions anglaises Search for and Messaging à Extra-Terrestrial Intelligence, signifiant, respectivement, rechercher et envoyer des messages aux civilisations extraterrestres.
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QUATRE LETTRES INTERSTELLAIRES
L'histoire terrestre de la recherche et de la transmission de signaux intelligents est relativement récente. Tout a commencé avec deux travaux pionniers de scientifiques américains. En septembre 1959, J. Cocconi et F. Morisson ont publié un article Searching for Interstellar Communications dans la revue scientifique Nature, dans lequel ils analysaient la faisabilité technique de la communication interstellaire du point de vue de la radioastronomie et de la théorie de l'information. Et en 1960, Frank Drake a mené l'expérience Ozma au Green Bank American Radio Astronomy Observatory, la première tentative de détection de signaux artificiels depuis l'espace.
Malheureusement, les recherches ont échoué depuis lors. Il y a de nombreuses raisons, mais la principale, peut-être, réside dans le fait que le volume des recherches effectuées jusqu'à présent est absolument négligeable, si nous le comparons à ce qui devrait réellement être examiné. Cela peut s'expliquer en partie comme suit: jusqu'à récemment, aucun instrument spécialisé n'a été créé pour les besoins du programme SETI - toutes les recherches ont été effectuées par à-coups sur des télescopes radio et optiques conventionnels. De grands espoirs sont maintenant placés sur le Paul Allen Antenna Array, le premier instrument SETI dédié construit en Californie avec le financement de l'un des fondateurs de Microsoft. À la mi-2008, les 40 premières des 350 antennes paraboliques de six mètres de ce système sont entrées en service.
L'envoi des premiers messages interstellaires est également associé au nom de Drake. En 1972, il collabore avec Carl Sagan pour créer The Pioneer Plate et en 1977, Voyager's Golden Disc. Ces transporteurs métalliques contenant des informations sur l'humanité se sont rendus dans l'espace interstellaire à bord des vaisseaux spatiaux Pioneer et Voyager, qui, après avoir survolé les planètes géantes, devaient surmonter la gravité solaire et quitter notre système planétaire pour toujours.
Instruments capables d'envoyer des messages interstellaires
En 1974, immédiatement après l'envoi du premier message radio interstellaire d'Arecibo, le radio-astronome lauréat du prix Nobel Martin Ryle a publié un communiqué de presse demandant l'interdiction de toute tentative de diffusion depuis la Terre vers des civilisations extraterrestres présumées. D'autres civilisations, si elles existent vraiment, sont probablement plus avancées que la nôtre, qui vient de commencer l'exploration active de l'espace extra-atmosphérique. Il peut être dangereux pour l'humanité d'attirer l'attention de ces forces puissantes, pensait Martin Ryle.
Frank Drake, l'un des auteurs du message radio Arecib, a objecté: «Il est trop tard pour s'inquiéter d'être découvert de l'extérieur. C'est fait. Et cela continue jour après jour, avec chaque émission de télévision, chaque signal sonore du radar militaire, chaque commande émise à bord du vaisseau spatial … Je suppose que les tribus guerrières hostiles, qu'elles soient terrestres ou extraterrestres, se détruiront avec leurs propres armes bien avant comment ils peuvent avoir au moins une idée du voyage interplanétaire."
Les mêmes instruments qui ont été utilisés pour le programme MEL ont été utilisés dans les expériences de radar planétaire pendant plus de deux ans au total, alors que la durée totale des sessions METI aujourd'hui n'est que de 37 heures. De plus, la zone du ciel couverte par les expériences METI est des milliers de fois plus petite que celle éclairée par le radar spatial. Par conséquent, parler du danger du METI en raison de la possibilité de notre détection précisément à cause de la transmission de messages radio interstellaires ne semble pas très convaincant.
Parallèlement à la METI-phobie, il y a la SETI-phobie, qui, paradoxalement, a des raisons plus sérieuses. Même si l'on n'assume aucune nature particulièrement malveillante des expéditeurs du message interstellaire, le fait même de recevoir un éventail suffisamment large d'informations extraterrestres sur Terre est chargé d'une menace latente. La concurrence entre les pays et les entreprises peut fortement s'aggraver si les informations reçues sont censées apporter des avantages stratégiques radicaux à celui qui les déchiffre en premier. Et à partir d'ici, c'est déjà un pas vers un grave conflit militaire. Il existe un scénario encore plus sophistiqué, selon lequel la concurrence entraînera une baisse des normes de sécurité lors de la traduction du message. Et il peut contenir des instructions pour créer un ordinateur doté d'une puissante intelligence artificielle d'auto-apprentissage. Cette intelligence, d'une part,peut aider l'humanité à résoudre divers problèmes, gagnant ainsi la confiance, et d'un autre côté, elle battra cette humanité, comme un grand maître d'un nouveau venu, prendra le contrôle de toutes les ressources et les enverra à une distribution ultérieure dans tout l'univers du même message viral. Et, ce qui est le plus désagréable, si un tel scénario est vraiment réel, alors la plupart des messages SETI potentiels doivent être portés par des virus. Il est difficile d'opposer quelque chose à de tels scénarios de science-fiction, car il y a trop d'hypothèses spécialement sélectionnées pour créer le scénario le plus défavorable pour l'humanité. Peut-être, il vaut la peine de noter que plus vite ou plus lentement, mais le programme SETI sera toujours mis en œuvre, simplement parce qu'il y a suffisamment de gens dans le monde qui sont intéressés par cela et qui veulent entrer en contact avec des civilisations extraterrestres. Il est peu probable que les porteurs de la phobie SETI soient en mesure de les arrêter partout. Et si au moins quelqu'un transmet ses messages dans l'espace, alors tôt ou tard, ils seront acceptés. Donc, même s'il y a des menaces qui leur sont associées, il vaut mieux s'y préparer calmement que d'essayer de se cacher de la peur dans votre coin galactique.
ACCEPTER OU ENVOYER?
Ainsi, dans toute l'histoire de la civilisation terrestre, seuls quatre projets de transmission de messages radio interstellaires ont été développés et mis en pratique. Et pourtant, dans un sens, METI est dans une meilleure position que SETI. Après tout, après avoir préparé et envoyé un message interstellaire, nous pouvons déjà parler du résultat, puisque nous avons tout fait pour établir un pont radio entre les civilisations terrestres et supposées extraterrestres. Et maintenant, cela dépend uniquement des destinataires inconnus si notre «lettre» sera trouvée et que des tentatives pour établir le contact seront faites.
Une civilisation qui recherche uniquement est dans une position sensiblement moins avantageuse qu'une civilisation qui, avec la recherche, transmet également des signaux. Pour comprendre que le contact a été établi, il suffit que la civilisation émettrice reçoive une réponse à l'un de ses messages. Mais si la recherche réussit, l '«auditeur» devra envoyer un signal de réponse lui-même, attendre la confirmation de sa réception, et seulement après cela, il sera possible de parler du contact. Cependant, il y a un autre aspect au problème: si des signaux extraterrestres sont détectés, il deviendra immédiatement clair où envoyer vos propres messages, et avant cela, il ne reste plus qu'à envoyer du «spam cosmique», en choisissant des directions basées sur des arguments physiques généraux.
Ce choix est devenu beaucoup plus facile après que l'astronome suisse Michel Mayor et son étudiant diplômé Didier Quelotz ont découvert la première planète en dehors du système solaire près de 51 Pegasus en 1995. Bientôt, l'identification de ces objets a été mise en marche et il est devenu clair que les planètes sont les mêmes objets célestes communs que les étoiles. Il y a environ 100 milliards d'étoiles dans notre galaxie, et environ 1% d'entre elles sont similaires au Soleil. C'est parmi ce milliard remarquable que les étoiles devraient être sélectionnées pour la recherche et la transmission de messages radio interstellaires. Bien sûr, il n'est pas du tout nécessaire que les destinataires potentiels ne vivent qu'avec de telles étoiles, mais néanmoins, compte tenu de notre propre expérience, il vaut la peine de concentrer nos recherches sur elles.
La liste des exigences pour les étoiles - candidats à l'inclusion dans le programme SETI / METI est assez longue. Tout d'abord, ils doivent appartenir à la soi-disant séquence principale, c'est-à-dire être au milieu de leur chemin de vie. A ce stade, la luminosité de l'étoile reste à peu près constante pendant longtemps, ce qui, apparemment, est une condition importante pour le développement de formes de vie complexes. L'étoile doit avoir entre 4 et 7 milliards d'années. Si l'étoile est plus jeune, l'évolution peut ne pas avoir assez de temps pour générer des êtres intelligents, et si elle est plus ancienne, alors les planètes auront peu d'éléments lourds nécessaires à la vie, qui sont accumulés par les générations précédentes d'étoiles. Vous devez choisir des luminaires uniques, car dans les systèmes binaires, la probabilité d'existence de planètes avec des orbites stables et des conditions climatiques est plus faible. Pour la même raison, parmi les étoiles avec des planètes déjà découvertes, celles dont la forme des orbites planétaires est proche de la circulaire sont préférées. Il est également souhaitable qu'à partir de l'étoile à laquelle le message radio est envoyé, le Soleil puisse être vu dans le contexte d'un objet astronomique remarquable - un pulsar, un quasar ou le centre de la galaxie. Dans ce cas, les chances de détecter notre signal sont augmentées, car il peut être vu au cours d'observations astronomiques ordinaires. Enfin, il faut choisir des étoiles dans la «ceinture de vie» de notre galaxie - cette région de «serre» où la vitesse du mouvement orbital autour du centre galactique est proche de la vitesse de rotation des bras spiraux. Dans cette zone (qui comprend le Soleil), les étoiles traversent rarement les bras de la Galaxie, où se produisent de violents processus de formation d'étoiles, accompagnés de puissantes explosions de supernova,capable d'interférer avec le développement de la vie.
Rendez-vous les yeux bandés
La question du choix des circonstances de la communication interstellaire est loin d'être limitée à la sélection des étoiles, c'est-à-dire des directions spatiales pour l'envoi des signaux. Il existe également un certain nombre de paramètres qui peuvent varier considérablement. Il s'agit du temps de transmission, de la puissance de signal requise, de la longueur d'onde du porteur du message, de sa polarisation, du procédé de modulation et, enfin, de la structure des informations transmises.
Synchronisation
Il semblerait que, sans accord préalable, il soit impossible de définir le moment optimal pour une session de communication interstellaire. Mais en réalité ce n'est pas le cas. De nombreux événements ont lieu dans l'Univers, qui sont disponibles pour l'observation par toutes les civilisations développées. Telles sont, par exemple, les explosions de novae et de supernovae. Par exemple, au moment où le rayonnement d'une supernova arrive sur la Terre depuis une autre galaxie, vous devez commencer à diffuser un message en direction d'étoiles situées plus loin dans la direction de mouvement de sa lumière. Comme l'a montré le scientifique de Leningrad Pyotr Makovetsky en 1979, une telle synchronisation peut décupler la probabilité d'établir un contact radio. Après tout, notre signal ne parviendra pas seulement aux destinataires à un moment donné - immédiatement après une explosion de supernova, mais viendra également d'une zone non loin de là, ce qui augmente encore les chances de l'enregistrer.
Puissance
La vitesse de transfert des informations dans les messages interstellaires ne peut pas être très élevée. Chaque caractère, dans le cas le plus simple, chaque bit d'information, doit être diffusé suffisamment longtemps pour être distingué en toute confiance du bruit de fond. La vitesse maximale dépend de la puissance de l'émetteur, de son diamètre d'antenne, de sa longueur d'onde, ainsi que de l'instrument utilisé pour la réception et de la distance qui le sépare. Plus le diamètre de l'antenne émettrice est grand et plus l'onde radio est courte, plus le faisceau est étroit, dans lequel la puissance du signal est concentrée, moins elle est diffusée. Les trois installations terrestres les plus puissantes capables d'envoyer directionnellement des signaux radio dans l'espace sont un télescope radar à Arecibo (Porto Rico) et deux radars planétaires d'un diamètre de 70 mètres: un américain à Goldstone (Californie) et un ancien soviétique à Evpatoria (Crimée). Ces dernières années, seule la dernière installation a transmis des messages. Comme mentionné, ils étaient adressés aux étoiles dans les 70 années-lumière.
Supposons qu'un récepteur d'une superficie d'un million de mètres carrés (1 km 2) fonctionne à cette distance - un projet pour une telle antenne de radioastronomie est actuellement en cours de développement sur Terre. Dans ce cas, le taux de transfert de données maximal n'est que de 60 bits par seconde - un peu plus rapide qu'un télétype. Deux instruments américains sont nettement plus puissants et pourraient fournir une vitesse de 500 à 1000 bits par seconde.
Même à l'aube de la recherche sur les radiocommunications spatiales, il a été montré que la plage de longueurs d'onde optimale pour celle-ci est de 1 à 20 centimètres, dans laquelle, selon la totalité des paramètres, la plus grande plage est atteinte. Mais comment choisir une longueur d'onde précise dans cette gamme? Une idée est de s'appuyer sur la célèbre raie radio spectrale de l'hydrogène observée dans tout l'univers à une longueur d'onde de 21 centimètres. Il ne peut pas être transmis directement dessus, car le gaz interstellaire affaiblira le signal. Par conséquent, vous pouvez modifier la longueur d'onde en la diminuant, par exemple, d'un nombre entier de fois. Mais il existe une autre solution encore plus belle: diviser la longueur d'onde par une constante mathématique fondamentale telle que Pi = 3,14. ou e = 2,71 … Ces constantes (ou des multiples d'entre elles) devraient être connues de toute civilisation, et le fait même de choisir une longueur d'onde, disons,Pi fois différent de la ligne d'hydrogène, indiquera la nature artificielle du signal. Pyotr Makovetsky a appelé un tel signal "un produit de l'esprit". Cependant, il est possible qu'au fil du temps, avec le développement des communications spatiales, les meilleures performances soient obtenues pour les systèmes dans le domaine infrarouge ou optique, et ensuite nos idées sur la longueur d'onde optimale changeront.
Modulation
Les recherches de signaux utilisant le programme SETI sont en cours depuis près d'un demi-siècle. Et dans la plupart des cas, le même principe est utilisé pour les analyser. Le rayonnement reçu est soumis à une analyse spectrale numérique et décomposé en millions, voire milliards de canaux de fréquences. Par exemple, dans le projet Phoenix de l'US SETI Institute, un analyseur de spectre numérique sélectionne deux milliards de canaux d'une largeur de 1 hertz, et chacun d'eux est vérifié pour la présence d'un composant artificiel. Apparemment, c'est le système optimal pour rechercher des signaux radio d'autres civilisations. Mais alors nos messages devraient être effectivement reconnus par un tel récepteur, c'est-à-dire qu'ils devraient être basés sur un langage spectral clair. Ce concept est connu et largement utilisé sur Terre, il est appelé modulation de fréquence et est utilisé par toutes les stations de radio FM.
Structure
Ayant convenu que le message radio est synthétisé sur la base de l'approche spectrale, il est nécessaire de déterminer sa structure. Les changements de fréquence au fil du temps peuvent être absents, lisses (continus) ou discrets (brusques). Ces trois modes de transmission peuvent être conditionnellement corrélés à trois langages: «nature», «émotions» et «logique». Un message universel doit être adressé aux destinataires dans les trois langues et se compose de trois parties. Tout d'abord, une sonde à fréquence fixe est transmise. En passant par le milieu interstellaire, il est déformé, mais s'il y a intuition, le destinataire devinera (par exemple, en détectant la fréquence du «produit mental») qu'il s'agit d'un signal artificiel, et pourra même en extraire des informations astrophysiques sur l'environnement sur le chemin de la source au récepteur. Avec cette information, il peut commencer à déchiffrer les deux autres parties du message. La partie émotionnelle doit être analogique, c'est-à-dire des variations de fréquence continues qui reflètent notre monde émotionnel et nos images artistiques, tout comme la musique. Elle pourrait être préparée par des gens d'art. Et seule la troisième partie du message doit véhiculer un flux de données numériques discret, représenté par l'entrelacement de deux fréquences. Ce langage est conçu pour refléter nos constructions logiques et nos connaissances formalisées sur nous-mêmes et le monde qui nous entoure. Ce langage est conçu pour refléter nos constructions logiques et nos connaissances formalisées sur nous-mêmes et le monde qui nous entoure. Ce langage est conçu pour refléter nos constructions logiques et nos connaissances formalisées sur nous-mêmes et le monde qui nous entoure.
SILENCE COSMIQUE
Bien que les tâches de recherche et de transmission de signaux intelligents dans l'Univers soient étroitement liées les unes aux autres, il est important de comprendre leurs spécificités. Dans le programme SETI, lors de la recherche de civilisations extraterrestres, nous ne savons pas exactement ce que nous recherchons, mais nous supposons que cela existe dans la Nature. Autrement dit, une tâche purement scientifique consistant à détecter un signal, à le décoder, à en extraire des informations significatives est en cours de résolution. Tout ici est exactement le même que lors de la recherche de nouveaux phénomènes naturels, à la seule différence que ce qui est recherché n'est pas une régularité scientifique naturelle, mais un message significatif, des signaux non pas de la Nature, mais de la Raison.
Dans METI, la transmission du signal est un peu différente. La tâche est de synthétiser et d'envoyer un tel message interstellaire, dont le genre n'existe pas encore dans la Nature et que la Nature ne pourrait pas générer. En ce sens, la synthèse des messages s'apparente à l'art, le processus créatif de création de quelque chose de nouveau. Mais en même temps, les informations destinées à la transmission doivent être présentées comme suit. afin qu'il puisse être compris par n'importe quel sujet intelligent de l'univers.
La créativité s'adresse toujours au public - téléspectateurs, auditeurs. Mais quel est l'intérêt de créer des messages à envoyer dans l'espace lointain? Même si elles sont acceptées, nous n'avons pratiquement aucune chance de savoir quelle impression elles feront sur les destinataires. Ici, nous marchons sur le terrain fragile des arguments et justifications philosophiques. La conscience planétaire mature, sentant et réalisant que le silence du cosmos devrait nous horrifier non seulement nous, mais aussi tous les êtres pensants de l'Univers, en vient à comprendre que sa mission est de prendre une part toute possible pour surmonter le silence cosmique. Cependant, de telles considérations émotionnelles et éthiques du sens messianique et altruiste - pour apporter aux Autres le message tant attendu qu'ils ne sont pas seuls dans l'Univers - n'en convainquent et n'inspirent que quelques-uns jusqu'à présent. Dans un tel cas, il y a une considération plus simple:si dans l'espace il n'y a que des chercheurs de civilisations et pas d'émetteurs de civilisations, alors l'Univers est silencieux, ce qui rend le succès des recherches très douteux - il ne reste que l'espoir de détecter des signaux, comme nos programmes de télévision, émis involontairement dans l'espace. Le programme terrestre SETI suppose que quelqu'un transmet toujours des messages radio interstellaires. Et si tel est le cas, nos propres expériences pour les envoyer ne devraient pas prêter à confusion.alors nos propres expériences pour les envoyer ne devraient pas semer la confusion.alors nos propres expériences pour les envoyer ne devraient pas semer la confusion.
