Comment la NASA a envoyé une carte dans l'espace pour aider les extraterrestres à trouver la Terre

Cet article figurera dans l'édition d'octobre 2020 du magazine National Geographic.

Il y a un demi-siècle, les astronomes ont conçu une carte qui pointerait vers la Terre quelque soit l'endroit où l'on se trouve dans la galaxie. Ils l'ont ensuite envoyée dans l'espace, estimant que tout extraterrestre assez intelligent pour intercepter une sonde spatiale pourrait décoder la carte et découvrir son origine. De nombreux films et émissions de télévision ont utilisé des variations sur ce thème comme point de départ, mais l'histoire que nous allons vous raconter n'est pas de la science-fiction. C'est la réalité.

La vérité, c'est que cette histoire fait partie de ma vie depuis l'enfance. J'ai grandi avec des histoires sur la carte et vu sa représentation sur plusieurs sondes interstellaires, et il y a plusieurs années j'ai trouvé la carte originale, dessinée au crayon.

C'était une découverte passionnante ! Seulement voilà, cette carte originale sera bientôt obsolète, cosmiquement parlant. Les éléments qu'elle représentent disparaîtront d'ici des dizaines de millions d'années, et même si ce n'était pas le cas, la carte ne pointerait vers notre planète que pendant un court laps de temps, compris entre 200 à 250 millions d'années, soit le temps qu'il faut à notre Soleil et aux autres étoiles proches pour tourner une fois autour de la Voie lactée.

Bien sûr, les chances que des extraterrestres interceptent la carte sont astronomiquement improbables - mais si cela se produisait, une carte obsolète serait plus inutile qu'autre chose. Et ce n'était pas le but.

POURQUOI AVOIR CRÉÉ CETTE CARTE ?

C'était en décembre 1971 et la NASA s'apprêtait à lancer Pioneer 10, une sonde spatiale qui a ensuite survolé Jupiter et effectué la première reconnaissance de la plus grande planète du système solaire. Plus innovant encore, Pioneer 10 a été lancée sur une trajectoire interstellaire, ce qui en faisait le tout premier objet fabriqué par l'Homme destiné à quitter le système solaire.

L'astronome Carl Sagan estimait que la sonde devait porter une salutation de l'humanité - un message identifiant et commémorant les créateurs de Pioneer qui serait interprétable par quiconque le trouverait. La NASA a accepté cette requête et a donné à Carl Sagan moins d'un mois pour concevoir ledit message.

C'est à ce moment-là que l'ami de Carl, l'astronome Frank Drake, entre dans l'histoire. Frank est aussi mon père et, parmi d'autres réalisations notables, il a mené la première recherche scientifique sur les aliens et a formalisé un cadre pour estimer le nombre de civilisations extraterrestres détectables dans la Voie lactée. 

Carl a demandé à papa de l'aider à rédiger le message alors qu'ils étaient tous les deux à San Juan, Porto Rico, pour une réunion de l'American Astronomical Society. Papa se souvient que, dans le hall du San Gerónimo Hilton, Carl et lui ont rapidement su sur ce qu'il fallait inclure : des dessins représentant des humains, un rendu du vaisseau spatial - et ensuite, « dans l'instant suivant, nous sommes tombés d'accord sur l'idée d'une carte galactique qui indiquerait l'emplacement de la Terre dans l'espace. »

Papa a conçu cette carte et, en 1972, elle s'est envolée dans l'espace à bord de Pioneer 10. L'année suivante, Pioneer 11 a été lancée, emmenant cette fois la carte jusqu'à Saturne. Puis, en 1977, les deux sondes Voyager ont quitté la Terre, avec à leur bord la fameuse carte menant à notre planète, gravée sur le « disque d'or ». La façon dont papa a conçu la carte fait qu'elle pointe vers la Terre à la fois dans l'espace et dans le temps, ce qui en fait un système de positionnement galactique (un autre type de GPS) en quatre dimensions.

À l'époque, papa et Carl ne s'inquiétaient pas vraiment du fait que les extraterrestres qui trouveraient leur message puissent être malveillants.

COMMENT LA CARTE A-T-ELLE ÉTÉ FAITE ?

Notre quartier galactique n'a pas de panneaux de signalisation évidents, et créer une carte indiquant une planète parmi les milliards (et milliards) de mondes peuplant la Voie lactée n'est pas une mince affaire.

Trouver la Terre signifie trouver le système solaire, et notre soleil est plutôt banal. Il n'y a vraiment aucun moyen de le distinguer des autres centaines de milliards d'étoiles de la galaxie, dont chacune trace son propre chemin autour du centre galactique. Cette ronde stellaire a pour conséquence que les constellations qui scintillent dans notre ciel nocturne ne seront plus les mêmes dans un avenir proche et que les étoiles ne s'aligneront pas non plus dans les mêmes configurations reconnaissables de n'importe où dans ce proche voisinage. En fait, dans environ 2 000 ans, Polaris ne sera plus l'étoile du Nord, tout comme elle n'était pas l'étoile polaire pour les observateurs du ciel égyptiens, babyloniens et chinois antiques.

Alors que faire ? Bien que les étoiles communes n'aient pas d'empreintes distinctives en leur noyau, papa s'est rendu compte que les pulsars - les cadavres d'étoiles qui étaient autrefois beaucoup plus gros que le soleil - étaient potentiellement identifiables de manière unique. Découverts en 1967, les pulsars tournent très rapidement, souvent des centaines de fois par seconde. À l'aide de puissants radiotélescopes, les astronomes peuvent mesurer avec une extrême précision la vitesse de rotation des pulsars, ce qui signifie que chacune de ces reliques stellaires en rotation a sa propre signature dans l'espace. Papa a sélectionné 14 pulsars qui pourraient trianguler la position de la Terre, et il a codé des informations sur leurs taux de rotation sur la carte.

UNE CARTE SINGULIÈRE

La carte pulsar de papa ressemble à un astérisque fantasque, une explosion radiale de lignes hachurées qui se croisent au niveau de notre système solaire. De façon schématique, voici comment fonctionne sa carte.

Chacune des lignes connecte la Terre à un pulsar. Les hachures sont des nombres binaires qui révèlent la vitesse de rotation du pulsar (au moment où la carte a été conçue), et les longueurs de ligne sont à peu près proportionnelles à la distance. Certains des pulsars indiqués sur la carte de papa - par exemple, le pulsar du Crabe et le pulsar des Voiles - se trouvent au centre de belles nébuleuses créées lors des formations violentes des pulsars. Vraisemblablement, toutes les civilisations assez avancées pour détecter et intercepter une sonde spatiale interstellaire connaissent les pulsars. Et en faisant correspondre les périodes de rotation sur la carte avec des panneaux indicateurs stellaires dans le ciel, les extraterrestres pourraient trouver leur chemin vers la Terre relativement facilement.

De plus, parce que l'énergie qui émane des pulsars provient de leur rotation et qu'ils ralentissent avec le temps, la carte de papa pointe également vers la Terre dans la quatrième dimension. En calculant la différence entre les périodes de rotation observées et codées - une différence qui apparaîtra dans des milliers d'années - des extraterrestres pourraient déterminer depuis combien de temps la carte a été créée.

Plus surprenant encore, la carte de papa s'est ancrée dans l'imaginaire populaire et on la trouve maintenant sur un peu tout, des t-shirts aux tatouages. 

UNE HISTOIRE DE FAMILLE

Il y a plusieurs années, deux choses importantes se sont produites. J'ai trouvé la carte originale du pulsar dessinée au crayon, pliée et glissée avec désinvolture dans une boîte dans un placard chez mes parents. Et j'ai rencontré un homme nommé Scott Ransom, l'un des astronomes spécialistes des pulsars les plus prolifiques au monde.

Scott rêvait des sondes Voyager, du « disque d'or » et de cette fameuse carte depuis ses 10 ans, âge auquel il a découvert l'émission télévisée Cosmos de Carl Sagan. Quelques années et un doctorat en astronomie plus tard, il s'est rendu compte que la carte de papa avait une date d'expiration proche. Son talon d'Achille est la même propriété qui lui permet de localiser la Terre dans le temps : les pulsars ralentissent, et ceux que papa avait choisis (parmi les rares connus à l'époque) disparaîtront dans quelques millions d'années, voire quelques millénaires. 

Scott avait entrepris de créer une nouvelle carte plus précise et plus pérenne avant même que nous n'emménagions ensemble. Maintenant, je pose les mots sur nos histoires et Scott s'affaire à les cartographier, choisissant des pulsars et la dérivation de leurs codes binaires. 

UNE NOUVELLE (ET PLUS PRÉCISE) CARTE VERS LA TERRE

La nouvelle carte de Scott est un GPS pour les générations futures. Elle indique le chemin vers la Terre à l'aide de pulsars à la fois à l'intérieur et à l'extérieur de la Voie lactée, avec une torsion.

Au lieu des pulsars plus ordinaires que Papa avait sélectionnés, la nouvelle carte utilise des pulsars millisecondes qui tournent plus vite, ont une durée de vie plus longues et ont également des compagnons orbitaux éteints. Ces pulsars binaires offrent un deuxième ensemble d'identifiants : la période orbitale du système solaire, qui ne changera pas pendant des milliards d'années. Et, surtout, les pulsars millisecondes vieillissent beaucoup plus lentement que ceux de la carte de papa, ce qui signifie qu'il faudra des milliers de fois plus de temps pour que leurs rotations deviennent méconnaissables.

En outre, Scott a inclus de nouveaux panneaux indicateurs : les pulsars en amas globulaires en orbite autour de la Voie lactée. Anciens amas d'étoiles antérieurs à la Voie lactée, les amas globulaires sont magnifiques et mystérieux, et ce sont de véritables usines à pulsars milliseconde.

En incluant des panneaux indicateurs dans ces globes stellaires difficiles à manquer en dehors de la galaxie, la carte de Scott permettra à des intelligence extraterrestres de retrouver la Terre pendant des milliards d'années.

Et papa, soit dit en passant, trouve cette carte spectaculaire.

ENCORE FAUT-IL QU'ELLE SOIT LUE

La carte de papa, bien sûr, est toujours là - mais les chances sont minces voire nulle que les sondes Pioneer et Voyager qui la transportent soient interceptées. Bien que les sondes soient sur des trajectoires interstellaires, l'espace est vaste et les systèmes stellaires les plus proches se trouvent à plusieurs milliers d'années. De plus, les sondes sont minuscules et seront complètement silencieux dans les deux prochaines décennies, ce qui les rend extrêmement difficiles à détecter.

Quant à l'envoi de la nouvelle carte, il n'y a pas de sonde spatiale de type Voyager dont le lancement soit prévu de sitôt. Mais si cette carte faisait était envoyée au-delà de notre système solaire, et si elle était récupérée par des extraterrestres intelligents, la carte devrait être assez facile à lire et à suivre pour eux.

Cela soulève toutes sortes de questions : les intelligences extraterrestres à ces distances auraient-elles les moyens d'atteindre la Terre ? Si c'est le cas, que se passera-t-il si elles ne viennent pas en paix ? Ou si elles ont faim et qu'elles ne sont pas végétariennes ?

Voici la question fondamentale qui n'a pas arrêté Carl et papa : est-ce une bonne idée d'envoyer au hasard notre adresse dans le cosmos ? Aujourd'hui, certaines personnes n'auraient aucune réserve, étant donné que les transmissions terrestres sont déjà détectables dans l'espace et, voyageant à la vitesse de la lumière, sont détectables par toute personne possédant un radiotélescope décent vivant à moins de cent années-lumière de nous. D'autres personnes, peut-être plus prudentes, hésiteraient à annoncer notre présence jusqu'à ce que nous sachions si les extraterrestres ont bien des intentions honorables.

Quant à Scott et moi, nous serions heureux d'envoyer la nouvelle carte dans l'espace, afin de nous assurer que notre mémoire en tant qu'espèce survive d'une manière ou d'une autre. Si ce message était finalement capté, après avoir flotté et dérivé à travers l'océan galactique pendant des millions ou des milliards d'années, quelqu'un saurait que les Terriens existaient bel et bien - ou, avec un peu de chance, existent toujours.

Cet article a initialement paru sur le site nationalgeographic.com en langue anglaise.