HYPER-SETI – UNE NOUVELLE FAÇON DE RECHERCHER L’INTELLIGENCE EXTRATERRESTRE 

HYPER-SETI – UNE NOUVELLE FAÇON DE RECHERCHER L’INTELLIGENCE EXTRATERRESTRE 

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Hakan Kayal  

Département des technologies de l’information aérospatiale – Informatique 8, Université de Würzburg, Emil-Fischer-Str. 32, 97074 Würzburg, Allemagne, hakan.kayal@uni-wuerzburg.de

 Résumé:

 Dans cet article, une nouvelle façon de rechercher l’intelligence extraterrestre est proposée en utilisant une combinaison unique d’une nouvelle stratégie de recherche et de technologies modernes telles que l’apprentissage automatique, qui est appelé « HYPER-SETI ». 

HYPER-SETI suppose que les civilisations extraterrestres, qui sont technologiquement plus avancées que la nôtre, ne communiquent pas par des moyens qui sont utilisés par les instruments SETI classiques, à savoir la recherche de signaux artificiels et décodables dans différentes longueurs d’onde du spectre électromagnétique. La communication est évidemment trop inefficace de cette façon (même si elle est principalement possible) en raison de la vitesse limite des ondes électromagnétiques. C’est peut-être la principale raison pour laquelle nous n’« entendons » ou ne « voyons » rien jusqu’à présent en utilisant les méthodes SETI classiques. L’absence d’un tel signal intelligent n’est pas nécessairement due à l’inexistence d’une vie intelligente mais simplement à la technologie inadaptée que nous utilisons pour la recherche. Nos appareils de communication sont tout simplement incompatibles pour une communication interstellaire efficace. Même s’il existe d’autres civilisations qui utilisent des techniques de communication similaires, les chances de les trouver et même de communiquer avec elles sont faibles, du moins en raison des énormes distances. 

HYPER-SETI adopte une nouvelle approche, ne répétant pas, ce qui n’a trouvé aucun résultat jusqu’à présent. Cela commence plutôt par la question, quel type de technologie serait nécessaire pour une communication interstellaire efficace et ce qui est peut-être plus important, nous serait-il possible de détecter des signes ou au moins des effets secondaires d’une technologie aussi nouvelle et fantastique ? Bien que nous n’ayons évidemment pas une telle technologie et même pas encore la physique, nous pouvons commencer par décrire, quelles propriétés elle devrait avoir et voir, s’il y a une possibilité d’observer des traces de telles communications entre les autres, même si nous sommes pas en mesure d’interférer directement avec elle ou ne sont même pas la cible de la communication. 

Ainsi, nous ne devons pas nécessairement détecter ou comprendre la communication elle-même, mais au début, il peut suffire de découvrir des effets secondaires ou des phénomènes d’accompagnement, qui sont observables dans la physique que nous connaissons, de manière conventionnelle, en utilisant des capteurs conventionnels mais technologies de l’information avancées. Le point crucial est que, comme ce type de technologie de communication doit nous être inconnu, les circonstances qui l’accompagnent doivent également nous apparaître inconnues ou inexplicables, sinon c’était quelque chose que nous savions déjà. 

Ainsi, HYPER-SETI propose de commencer à rechercher intentionnellement des phénomènes inconnus et inattendus dans le spectre électromagnétique, qui pourraient être des signes de communication, au lieu de rechercher uniquement les modèles de communication eux-mêmes. Ce type de recherche peut aujourd’hui être soutenu par des méthodes d’apprentissage automatique et d’intelligence artificielle. 

Mots-clés : (SETI, OSETI, satellite, IA) 

1. Introduction

Dans les années 50, quand Enrico Fermi a posé sa question « où est tout le monde » et que Frank Drake a formulé son équation pour estimer le nombre de civilisations dans la galaxie, la discussion sur l’existence d’une vie intelligente dans l’univers était considérée comme plutôt exotique. Aujourd’hui, près de 70 ans plus tard, la situation commence à changer radicalement en raison des progrès de la science et de la technologie, ce qui permet d’accroître les connaissances sur notre cosmos. 

En particulier, les dernières découvertes en cours et très réussies d’un nombre croissant de planètes solaires supplémentaires soutiennent fortement l’idée d’une vie possible au-delà de notre système solaire. Fin 2019, la NASA compte plus de 4000 exoplanètes confirmées et plus de 4000 candidates. Il y a une course pour chasser les exoplanètes et en particulier celles de la zone habitable de leurs étoiles qui pourraient soutenir la vie par un nombre croissant d’observations terrestres et consacrées au passé, en cours et les futures missions spatiales telles que KEPLER, TESS ou PLATO. 

Au-delà du simple nombre d’exoplanètes, les techniques d’étude des atmosphères des exoplanètes s’améliorent de plus en plus. En particulier, la détection d’eau ou peut-être même de molécules organiques devient de plus en plus probable en raison des systèmes de mesure rapidement améliorés. Très récemment, en septembre 2019, la découverte de vapeur d’eau dans l’atmosphère de l’exoplanète K2-18b a été annoncée et doit encore être confirmée [1]. 

Un autre aspect très pertinent et intéressant dans la recherche de la vie au-delà de la Terre sont les nouvelles découvertes sur les circonstances extrêmes dans lesquelles la vie peut exister et n’était pas supposée être possible auparavant. Il existe un domaine en croissance rapide de la vie microbienne dans les environnements extrêmes. Aujourd’hui, on suppose qu’une vie extraterrestre pourrait même exister dans les lunes d’eau glacée de Saturne et de Jupiter, car il a été découvert que des formes de vie microbiologiques existent dans les régions sombres et froides des fonds océaniques de la Terre, qui survivent grâce à la chaleur et aux nutriments. des bouches hydrothermales et sous la glace de l’Antarctique.

 Et dans le contexte de SETI, l’aspect le plus important des résultats actuels des activités de recherche est peut-être que le nombre de planètes solaires supplémentaires susceptibles de soutenir la vie est beaucoup plus important qu’on ne l’imaginait auparavant. Si nous regardons l’histoire de l’astronomie, nous devrions en fait parler d’un changement de paradigme dans la discussion sur la question de savoir si nous sommes seuls dans l’univers. Car au siècle dernier, les scientifiques qui avaient demandé un financement pour la recherche de la vie sur des planètes extraterrestres auraient eu des difficultés à le faire financer en raison du manque apparent de sérieux. L’auteur de cet article a personnellement vécu dans les années 80 comment un jeune scientifique, qui ne parlait que de l’existence possible d’éléments constitutifs de la vie sur des astéroïdes ou des comètes, a été massivement discrédité par d’autres bien établis. Aujourd’hui, l’astrobiologie est une discipline scientifique établie, et nous dépensons des milliards de dollars en missions satellites à la recherche d’exoplanètes et de vie extraterrestre sans que personne ne soit banni sur le bûcher. 

Ainsi, la possibilité d’une détection réussie de la vie sur une exoplanète a considérablement augmenté au cours des dernières années. Il semble que cela ne devrait être qu’une question de temps, lorsque la première découverte de signes de vie sera faite.

 Parce que la vie en général est une condition préalable aux formes de vie intelligentes, en conséquence logique, cette situation change l’attitude sur la recherche de la vie intelligente dans l’univers. Bien que de nombreuses nouvelles planètes soient découvertes ces jours-ci, la recherche classique de la vie intelligente n’a jusqu’à présent donné aucun signe positif. Le paradoxe de Fermi semble toujours non résolu, mais en raison du grand impact potentiel du succès, il vaut vraiment la peine de continuer à y travailler avec de nouvelles idées.

 Le tableau 1 suivant est un très bref résumé de l’introduction et de ce qui a été réalisé jusqu’à aujourd’hui. 

2. Le fondement de communication et SETI classique 

2.1 Niveaux de communication et une éventuelle extension SETI 

Afin de mieux classer les efforts du SETI classique et éventuellement de nouvelles approches à l’avenir, il semble intéressant de jeter un bref regard sur la communication et nos attentes sur Terre en général. Afin de ne pas s’écarter du sujet réel, seuls quelques aspects fondamentaux pertinents de la communication seront abordés ici. 

La première question qui se pose est de savoir ce qu’est la communication. Bien que cela puisse sembler banal au premier abord, à y regarder de plus près, même le terme ne semble pas être complètement clairement défini. De sorte que la définition de l’information et l’interdépendance entre information et communication est une discussion en soi. Cependant, pour des raisons pratiques, il semble y avoir un consensus sur le fait que la communication implique généralement la transmission d’un certain type d’informations. 

Un aspect pertinent est que les communications ne se produisent pas toujours intentionnellement. En fait, tout type d’interaction de base pourrait être interprété comme une communication. Pour aller à l’extrême, imaginons par exemple, un aimant que l’on rapproche d’une plaque de métal. Ils vont s’attirer et donc interagir. La question est de savoir si l’on peut déjà parler ici d’une « communication ». Notre intention dirait non. Mais où se situe exactement la frontière entre communication et interaction, s’il y en a une ?

 Si l’on pousse plus loin cette réflexion, on peut arriver à la conclusion qu’en principe toute communication à un niveau supérieur est basée sur de nombreuses interactions à des niveaux inférieurs. Ainsi, la communication est basée sur un certain type d’interaction, mais la frontière dépend également de la capacité d’interprétation des informations des systèmes participants. L’interaction des atomes conduit à une interaction à un niveau supérieur, des systèmes plus complexes tels que les molécules. Alors nous appelons cela par exemple une réaction chimique. La réaction chimique associée aux réactions électriques est utilisée pour la communication entre les neurones de notre cerveau. Une information générée dans notre cerveau est ensuite transférée sur des ondes audio pour communiquer avec d’autres personnes. Ainsi, la transition entre une simple interaction et le transfert d’informations est fluide et il appartient au spectateur d’évaluer un processus comme une simple interaction ou une communication déjà de niveau supérieur.

 Une interaction entre deux systèmes primitifs qui est simple d’un point de vue humain peut déjà être évaluée comme une communication efficace du point de vue du système le plus simple et le moins complexe. Un exemple de ceci est les mécanismes de défense des plantes qui peuvent interagir les uns avec les autres pour éloigner les ravageurs.

 On peut aussi penser à deux explorateurs humains dans un environnement sauvage, là où personne n’est allé auparavant. Ils marchent dans cet endroit, se parlent. Certaines fourmis au sol ne comprendront pas les arguments des personnes et les implications philosophiques de leur discussion scientifique mais elles pourront ressentir les changements de pression atmosphérique. De cette façon, ils participeront à la communication sans le vouloir, sans vraiment rien comprendre.

 Ainsi, nous pourrions être en mesure d’attraper une sorte d’interaction ou de communication de civilisations extraterrestres plus avancées à un niveau inconnu, que nous ne comprenons pas, mais que nous pourrions ressentir comme un changement inexplicable dans notre environnement observable. Les analogies ci-dessus peuvent être considérées comme des exemples pour cela.

 Je préfère utiliser le terme « signature » ​​pour ce type d’information ou de communication, car il s’agit, à mon avis, d’un terme assez général pour toute information. Une signature peut être un signal électromagnétique, une éruption de rayonnement ou un artefact. Puisque nous ne savons pas à l’avance à quoi ressemble une communication extraterrestre avancée, nous ne devrions pas inclure de frontières artificielles dans la recherche et ainsi restreindre inutilement l’espace de recherche.

 Être sérieusement sensible à des changements aussi imprévisibles et inexplicables en tant qu’effet secondaire possible ou signature d’une communication extraterrestre intelligente est une nouvelle façon fondamentale de penser contrairement au SETI classique, où nous utilisons généralement la technologie que nous connaissons et supposons seulement que d’autres le font le même. 

2.2 Bref historique de la communication

 La communication est un aspect fondamental de la vie intelligente. Aucune des espèces sur Terre, y compris l’humanité, ne vivrait dans le monde tel que nous le connaissons aujourd’hui, sans la capacité de communiquer. Il est utile pour survivre, développer l’intelligence et améliorer ses capacités pour toutes les espèces, y compris les humains. Les gens communiquaient entre eux au début avec seulement l’aide de leurs capacités naturelles. Les cinq sens étaient et sont encore utilisés aujourd’hui pour la communication. Plus tard, de nouvelles technologies ont été développées, ce qui a étendu la capacité de communiquer. Par exemple, la portée de la communication optique pourrait être considérablement augmentée en utilisant des chaînes coupe-feu générées artificiellement. Bien plus tard, avec la découverte des ondes électromagnétiques, il y a eu un énorme pas en avant. Aujourd’hui, la transformation de la communication analogique en communication numérique a encore une fois considérablement amélioré les capacités de communication dans l’histoire de l’humanité.

 De nos jours, dans les technologies de communication numérique, la transmission d’informations est souvent considérée en couches. Le modèle commun est appelé OSI et signifie modèle d’interconnexion de systèmes ouverts. Il facilite l’interprétation, l’analyse et la conception des composants impliqués par la normalisation et la caractérisation.

 La couche la plus basse, dite couche physique, est responsable de la transmission et de la réception des données brutes entre un appareil et un support de transmission physique. Il convertit les bits numériques en électricité, radio, ou des signaux optiques [4]. De tels signaux au niveau de la couche physique sont ce que SETI classique recherche.

 2.3 SETI classique.

 Le SETI classique suppose un lien de communication qui correspond à notre état de l’art en science et technologie. En règle générale, il recherche un signal modulé dans la couche physique comme décrit ci-dessus à de nombreuses fréquences différentes (inconnues). « Classique » désigne ici la recherche dans la longueur d’onde radio et optique à l’aide d’antennes radio et de télescopes. L’une des principales hypothèses est sans doute la limitation de la vitesse de propagation des signaux à la vitesse de la lumière. utiliser uniquement la technologie que nous connaissons. Il serait également concevable qu’il existe d’autres civilisations qui ont à peu près atteint notre niveau de technologie et ne sont pas beaucoup plus avancées que nous. De ce point de vue, il est logique de continuer le SETI classique existant activités, du moins pour une zone qui n’est pas trop éloignée de notre système solaire, où en raison des temps de propagation très longs du signal à la vitesse de la lumière, la communication semble encore raisonnablement efficace. années-lumière de rayon, ce qui peut être lié à une longue vie humaine du point de vue d’aujourd’hui.Pour de plus longues distances, ce type de retard de communication semble tout simplement inefficace au point d’être inutilisable.

 Cependant, ces dernières années, de nouvelles idées pour la recherche d’intelligences extraterrestres ont été proposées. Concrètement, aujourd’hui la recherche classique d’intelligences extraterrestres est déjà un peu étendue et peut être divisée selon les types suivants : 

Recherche de:

a. signaux aux fréquences radio 

b. signaux aux longueurs d’onde optiques 

c. signes de contrôle d’une énergie extrêmement élevée 

d. artefacts extraterrestres 

Avec le type a, nous supposons que les civilisations extraterrestres transmettent des informations en modulant un signal dans la gamme de longueurs d’onde radio d’environ quelques millimètres à environ 10 m, exactement comme nous le faisons. Étant donné que la radio SETI n’a jusqu’à présent été exploitée qu’à partir du sol, la perméabilité de l’atmosphère joue un rôle pratique important. Autrement dit, à partir du sol, nous ne pouvons rechercher de manière significative que dans les plages de longueurs d’onde dans lesquelles les signaux sont transmis par l’atmosphère.

 Il en va de même pour le type b. Dans le domaine des longueurs d’onde optiques, nous sommes également soumis aux contraintes atmosphériques. Seule une petite partie du spectre électromagnétique est laissée passer par l’atmosphère [Fig. 1]. Ici, on suppose que les civilisations extraterrestres pourraient envoyer des messages sous la forme d’impulsions laser très intenses mais courtes spécifiquement vers la Terre. 

Fig. 1 Vue d’ensemble des bandes d’absorption dans l’atmosphère terrestre [5] 

Bien sûr, on pourrait en principe déplacer la recherche vers l’espace extra-atmosphérique, de sorte que nous ne soyons plus limités par l’atmosphère terrestre. En fait, l’auteur de cet article a proposé une mission satellite dédiée qui pourrait rechercher depuis l’orbite des signaux artificiels dans la gamme de longueurs d’onde optiques, donc une mission satellite uniquement pour SETI optique (OSETI). Cette proposition a déjà été étudiée pour sa faisabilité dans le cadre d’une mission de nanosatellite et s’est avérée fondamentalement faisable et pourrait être l’une des prochaines missions satellites de l’Université de Würzburg, si le financement pouvait être assuré [6]. 

Des missions similaires pourraient également être réalisées en principe dans d’autres gammes de longueurs d’onde par des missions spatiales à bord de satellites ou, par exemple, par des stations SETI sur la Lune, élargissant ainsi considérablement la fenêtre de recherche du SETI classique. En raison d’un manque de succès lors de la recherche précédente, de nouvelles méthodes de recherche ont été proposées ces dernières années. Ceux-ci incluent le type c, qui suppose une éruption artificielle et contrôlée de quantités d’énergie extrêmement élevées, telles que les rafales radio rapides (FRB). La recherche de sphères Dyson peut être vue dans une catégorie similaire.

 Le type d concerne la recherche d’artefacts extraterrestres (SETA). Il s’agit principalement de sondes extraterrestres à rechercher [7]. Considérant que d’autres civilisations avec au moins l’état technique comme l’humanité pourraient avoir existé il y a longtemps ou peuvent encore exister pendant des millions d’années, la recherche de sondes, qui peuvent avoir pénétré dans notre système solaire est envisageable. la découverte récente d’Oumuamua en tant que premier objet extrasolaire a accru la prise de conscience que des objets extrasolaires peuvent traverser notre système solaire. Ainsi, il n’y a pas de raison théorique pour laquelle nous ne devrions pas poursuivre la recherche de telles sondes. Les endroits où chercher dans notre système solaire diffèrent, selon ce que nous supposons, pourquoi et comment ces sondes pourraient nous parvenir. Mais en principe, n’importe quel emplacement est possible, y compris les surfaces de toutes les planètes, les lunes, les astéroïdes et même la Terre elle-même dans le cadre du système solaire. 

De nos jours, pour tous les types, la recherche peut même être encore améliorée par l’utilisation de technologies modernes de traitement de l’information telles que les méthodes d’intelligence artificielle

 Jusqu’à présent, le résultat de la recherche est évidemment négatif. Il y a plusieurs raisons possibles pour lesquelles nous ne recevons pas encore de signal intelligent. Ceux-ci ont déjà été discutés en profondeur. Dans ce document, seul un bref résumé général sera utile pour étayer la position de l’HYPER-SETI proposé à ce stade. 

3. Raisons possibles pour lesquelles nous n’avons pas encore trouvé de signature intelligent.

 Ce qui suit est un bref résumé de la plupart des réponses possibles au paradoxe de Fermi, qui sont en discussion jusqu’à présent. Il n’est peut-être pas complet, mais il couvre les idées les plus courantes. 

A. Il n’y a tout simplement pas d’autre vie intelligente (encore) 

B. Une vie intelligente au-delà de la Terre existe 

B.1. mais pas dans notre génération ou notre période actuelle (aurait pu exister mais déjà détruit pour une raison quelconque ou surviendra dans le futur) 

B.2. mais n’a pas encore atteint le niveau technologique pour effectuer une communication interstellaire au moins à notre niveau 

B.3. et ont la capacité technologique au moins au niveau de l’humanité mais

B.3.1.sont trop éloignés 

B.3.2.sont trop différents pour être reconnus par nous comme vivants intelligents 

B.3.3.ne veulent pas communiquer pour quelque raison que ce soit 

B. 4. et ont atteint un niveau scientifique et technologique beaucoup plus élevé

B.4.1. mais sont trop différents pour être reconnus par nous comme vivants intelligents 

B.4.2. mais ne veulent pas communiquer pour quelque raison que ce soit

B.4.3. mais nos systèmes de recherche ou de communication ne sont pas compatibles 

B.4.4. et il existe déjà des signes mesurables d’interaction (ou de communication), mais ils ne sont pas interprétés comme tels ou sont ignorés. 


Il est également clair que la réponse appropriée est peut-être une combinaison de toutes les réponses possibles et un changement dans le temps. Les quatre types de recherche mentionnés au chapitre 2.3 sont tous basés sur l’état actuel des connaissances en science et technologie – et pas au-delà. Par exemple, bien que nous soyons loin de construire pratiquement des sphères Dyson, il n’y a aucune raison théorique fondamentale pour laquelle cela ne devrait pas être possible. Il est également possible d’envoyer des sondes vers d’autres étoiles. C’est raisonnable mais avec des intelligences extraterrestres, nous recherchons ici quelque chose, qui peut facilement dépasser notre niveau de connaissance. Ainsi, en excluant l’hypothèse d’une physique ou d’une technologie significativement avancée, pas encore existante, nous restreignons inutilement la recherche basée sur l’état scientifique et technologique actuel, dans le contexte de SETI, sûrement très limité. Ceci est particulièrement remarquable dans le contexte des nouvelles découvertes du siècle dernier notamment en physique quantique mais aussi des grandes lacunes connues en cosmologie et en physique théorique.

 Pour utiliser une métaphore de nos méthodes de recherche classiques actuelles, nous pouvons rappeler une petite histoire de Paul Watzlawick [8] : « Un homme ivre cherche quelque chose sous un lampadaire. Un policier arrive et lui demande ce qu’il a raté. L’homme répond : « Mes clés. Maintenant, il y en a deux qui regardent. Enfin, la police demande à l’homme s’il est sûr d’avoir perdu la clé ici. L’homme répond. Non, pas ici, mais là-bas, mais la lumière est meilleure ici’ ». L’histoire est un exemple de la stratégie du « plus de la même chose », qui ne résout jamais le problème.

 Donc, ce dont nous avons besoin, ce sont vraiment des stratégies de recherche fondamentalement nouvelles, qui acceptent la possibilité de civilisations plus avancées que la nôtre et supposent l’utilisation de technologies éloignées des nôtres utilisées aujourd’hui. Nous ne devons pas seulement regarder sous la lanterne, mais aussi au-delà. Ce dont nous avons besoin, c’est d’un véritable changement de paradigme et du courage de poursuivre de nouvelles approches, sans en connaître le résultat.

 Pour résumer ce chapitre en bref : 

1. Nous n’avons rien trouvé avec les méthodes existantes 

2. Les stratégies existantes interdisent les hypothèses qui sont en dehors de l’état actuel de la physique et ne permettent pas d’hypothèses sur une physique beaucoup plus développée, bien que des civilisations plus développées puissent avons déjà une meilleure compréhension physique que nous 

3. La principale raison pour laquelle nous n’avons encore rien trouvé est, comme dans l’histoire de Paul Watzlawick, que nous ne regardons que sous la lanterne 

4. HYPER-SETI 

4.1 L’idée de base

 La seule façon de résoudre un problème bloqué est de changer complètement la stratégie de solution et de penser à des solutions, auparavant impensables ou non conventionnelles. Cela s’applique à toutes sortes de problèmes dans le monde et devrait également nous inspirer pour le cas SETI.

 Sur la base de cette considération de principe, HYPER-SETI se concentre non pas sur ce que nous ne pouvons pas faire, mais plutôt sur ce qui serait nécessaire. Donc, en bref, la proposition HYPERSETI est la suivante : 

Principales hypothèses hypothétiques : 

1. Il existe des vies intelligentes au-delà de la Terre et 

2. Un certain nombre d’entre elles ont réussi à résoudre au moins certaines des questions importantes de physique et de cosmologie que nous avons encore (par exemple, comprendre la combinaison de la physique quantique et de la théorie de la gravité, de l’intrication, de l’énergie du point zéro, de la matière noire et de l’énergie noire et même la possibilité hypothétique d’univers parallèles) et rendre la communication/voyage plus rapide que la lumière (FTL) déjà possible 

3. La réponse au paradoxe de Fermi est en général une combinaison de toutes les réponses possibles discutées à l’exception de la non-existence d’une vie intelligente au-delà de la Terre (A), mais surtout B.4. (incompatibilité, mauvaise interprétation/ignorance)

 4. La méthode de recherche la plus efficace consiste à concentrer nos propres capacités techniques existantes sur la recherche de signatures/effets secondaires inhabituels (« Hyper-SETI ») dans lesquels le potentiel d’un nouveau (jusqu’à présent non découvert) technologie pourrait mentir qui peut surmonter la vitesse de la lumière.

 5. Ceci est principalement basé sur l’hypothèse mentionnée en B.4. car notre recherche n’était pas centrée sur B.4. jusqu’à maintenant. Il surmonte la stratégie problématique du « plus de la même chose ». 

6. Ce n’est qu’ainsi qu’une communication interstellaire efficace (peut-être même un transport) est possible à long terme. Et c’est pourquoi les autres canaux de communication ne sont généralement pas utilisés par les civilisations très avancées. De plus, le SETI classique devrait encore être poursuivi en parallèle, puisque des civilisations avec un niveau de développement comparable pourraient néanmoins exister et les utiliser au voisinage de la Terre. 

4.2 Signatures

 Bien sûr, il y a beaucoup de questions liées à une stratégie aussi courageuse. Et peut-être que toutes ne peuvent pas encore être répondues de manière satisfaisante. Mais cela vaut la peine d’essayer afin de surmonter le problème du « plus de la même chose ».

 Parmi les questions pratiques qui découlent de la proposition, la question la plus importante est peut-être de savoir s’il nous est même possible de détecter les signatures d’une forme hypothétique de communication/transport qui nous est complètement inconnue. Et si oui, comment exactement ? À quoi ressembleraient de telles signatures ? Comment pouvons-nous pratiquement les rechercher?

 Il est possible que la distance technologique soit trop grande pour que nous puissions même la reconnaître comme telle. Cependant, même si la technologie sous-jacente n’est pas connue et ne peut pas être détectée et décodée directement, il serait toujours possible que l’utilisation de cette technologie se traduise par une interaction avec l’environnement que nous connaissons, que nous pourrions en principe observer dans le champ électromagnétique spectre.

 Le point clé est que ces signatures doivent nécessairement se présenter comme des écarts par rapport aux modèles actuels du monde physique que nous connaissons autour de nous, puisque nous ne les connaissons pas (sinon ce seraient des phénomènes/objets connus de quelque sorte). En utilisant une telle stratégie de recherche, nous pourrions également découvrir de nouveaux phénomènes naturels, qui n’ont rien à voir avec les intelligences extraterrestres. Cela seul vaudrait la peine d’investir dans de tels projets.

 Par conséquent, la recherche intentionnelle de telles signatures «inconnues» en vaut la peine. Dans l’histoire de la science, de nombreuses découvertes ont été faites par hasard, à cause de quelque chose qui a perturbé le modèle standard et s’est avéré plus tard être un nouveau phénomène, comme le rayonnement de fond cosmique. Presque toutes les charges utiles des satellites, des sondes interplanétaires ou des rovers disposent d’instruments très spécifiques. Ainsi, ils ne sont de loin pas en mesure de détecter quelque chose d’inhabituel au-delà de leurs mesures spécifiques prévues. L’interprétation des données résultantes est principalement effectuée par des humains, qui peuvent ou non détecter quelque chose d’inhabituel, s’ils ne le recherchent pas intentionnellement. 

HYPER-SETI essaie de trouver de telles anomalies par intention. Comme mentionné ci-dessus, comme effet secondaire, également de nouveaux phénomènes naturels pourraient être découverts, même s’ils n’ont rien à voir avec les communications extraterrestres.

 Donc, la question est toujours de savoir comment exactement pourrions-nous rechercher des anomalies intentionnellement ?

 Tout d’abord, nous devons réfléchir à la façon exacte dont les anomalies pourraient être caractérisées. Car caractériser quelque chose d’inconnu peut être très difficile car nous ne savons pas à quoi cela ressemble. Mais néanmoins, cela est absolument nécessaire car sinon nous ne pourrons pas développer des capteurs qui visent une cible précise. Dans la conception de missions spatiales de télédétection, par exemple, une des premières étapes est de caractériser les objets à observer pour ensuite concevoir les capteurs de manière à ce que l’observation réussisse au mieux. L’observation des incendies de forêt à partir de satellites impose des exigences complètement différentes aux capteurs que, par exemple, la mesure de la composition de l’atmosphère.

 Pour répondre à la question de savoir à quoi pourraient ressembler les anomalies et comment nous pourrions en prendre conscience, la stratégie suivante est proposée ici qui traite plusieurs chemins simultanément et en parallèle. D’une part, nous pouvons examiner des exemples d’anomalies du présent et du passé, puis rechercher des caractéristiques similaires. D’autre part, nous pouvons développer des systèmes de capteurs intelligents, avec la capacité d’apprendre à quoi ressemble normalement l’environnement et de réagir si quelque chose d’inhabituel se produit

Pour résumer certaines des propositions concrètes, quels types de signes seraient inhabituels et pour lesquels nous devrions nous pencher :

 I. Phénomènes lumineux soudains et inattendus à court terme tels que ceux observés à Hessdalen, Norvège depuis les années 90, Fast Radio Burst (FRB) depuis l’espace lointain, ou sursauts gamma terrestres. La difficulté technique dans ce type de recherche, c’est qu’on ne sait pas, quand et où un tel phénomène se produit et la durée très courte des phénomènes. 

II. Nous pouvons rechercher des formations géométriques, des caractéristiques, des objets ou des phénomènes, tels que les trous à la surface de Mars, qui ont été découverts à partir de l’imagerie satellite illustrée à la Fig. 2, les cercles de fées en Namibie ou l’hexagone de Saturne. Ce sont toutes des formes géométriques intéressantes qui se produisent rarement dans la nature, inconnues auparavant et leur découverte a été une surprise, elles étaient donc des «anomalies». 

III. D’autre part, nous pouvons construire des systèmes d’auto-apprentissage non supervisés qui observeraient indépendamment l’environnement et apprendraient son apparence ou son comportement normal. Ceci est particulièrement utile, car un tel système pourrait être utilisé sur différents endroits, planètes et environnements. De plus, l’environnement peut changer lentement, comme le changement des saisons sur Terre. À titre d’exemple simple, nous pouvons imaginer une personne qui marche dans un désert et apprend de manière indépendante au fil des jours et des semaines à quoi ressemble normalement l’environnement dans le désert. Une branche, qui apparaît soudainement dans le seul désert de sable, attirerait immédiatement l’attention de tout le monde et serait intéressante. Bien sûr, cela devient plus difficile si l’environnement est plus complexe, mais le principe est le même.

 Il est presque superflu de dire que la plupart des phénomènes ainsi observés, après une enquête scientifique approfondie, se révéleront être des phénomènes connus. Mais cela offre la possibilité de découvrir quelque chose de vraiment nouveau, qui n’a pas forcément quelque chose à voir avec la communication extraterrestre. 

Fig. 2 Trou profond sur Mars [10]

Ces nouvelles anomalies à découvrir sur Terre, sur des planètes ou dans l’espace pourraient être des phénomènes naturels jusque-là inconnus, mais il est également possible qu’elles soient des signatures ou des effets secondaires de tout type d’extraterrestre communication ou transport intelligent. Contrairement à SETA, avec HYPER-SETI, la recherche est ouverte à tout type de signature, pas seulement à des sondes quelconques. 

4.2 Principaux objectifs et besoins

 L’objectif principal d’un système, qui suit la stratégie HYPER-SETI, serait d’observer en continu l’environnement avec l’intention de détecter des anomalies. 

Sur la base des exemples d’anomalies évoqués précédemment, le système doit être capable de détecter, d’enregistrer et de rapporter de manière autonome de telles observations. Les observations doivent être faites dans différentes longueurs d’onde, mais surtout dans des longueurs d’onde plus courtes telles que l’ultraviolet, car on peut s’attendre à ce que les effets secondaires de la communication soient liés à des niveaux d’énergie élevés pendant de très courtes durées.

 Le système doit également ignorer tous les types d’objets et de phénomènes connus dans les données du capteur pour réduire le taux de fausses alarmes, afin que l’interaction humaine puisse être aussi faible que possible. Il existe de nombreux exemples d’objets ou de caractéristiques naturels ou artificiels connus tels que des insectes, des oiseaux, des avions, des satellites, des planètes, des étoiles, etc., qui pourraient être appris par le système pour se différencier à l’aide d’un ensemble de règles et d’algorithmes de traitement de données modernes tels que les réseaux de neurones. Bien sûr, selon l’emplacement de l’observatoire, les objets naturels ou artificiels perturbateurs seront différents en nature et en nombre.

 Il existe déjà une expérience technique pertinente au sein de la chaire de technologies spatiales de l’auteur. Trois exemples peuvent être cités ici. Un système pour détecter les météores et autres phénomènes lumineux transitoires à l’aide d’une caméra tout ciel et d’un système de réseau neuronal pour soutenir la recherche des lumières de Hessdalen. Un autre système de capteur similaire est utilisé pour détecter les phénomènes lunaires transitoires (TLP) sur la lune à l’aide d’un télescope sur Terre. Avec SONATE, un nanosatellite (3-U Cubesat) a été lancé en juillet 2019 en tant que démonstrateur technologique pour l’autonomie embarquée et les systèmes de capteurs autonomes en orbite terrestre [11]. Les prochaines versions plus grandes et plus intelligentes de SONATE, équipées de quelques capteurs pour différentes longueurs d’onde, y compris des processeurs de réseau neuronal, pourraient être un exemple de la façon de rechercher de courtes anomalies lumineuses dans l’espace ou à la surface d’objets célestes tels que la Lune.

 Comme les emplacements de recherche, le champ de vision des capteurs et le type de capteurs peuvent être très différents, il faut en fait un « système de systèmes », capable de couvrir une large zone d’observation. À titre d’exemple, il pourrait s’agir d’une constellation de satellites avec un certain nombre de satellites observant l’espace proche de la Terre et l’atmosphère, combinée à un réseau d’observatoires multispectraux tout le ciel sur Terre, tous connectés aux centres de traitement de données appropriés. Cela pourrait être fait de manière similaire sur la Lune ou sur Mars et pourrait être combiné.

 Un aspect important d’une telle stratégie de recherche est qu’elle doit être interdisciplinaire. En pensant aux exemples du chapitre précédent, il est clair que pour décider si un phénomène observé est nouveau ou non, plusieurs experts de différents domaines doivent être inclus dans l’analyse des signatures détectées car le phénomène pourrait par exemple avoir une origine astronomique, chimique. , physique, météorologique, biologique ou technique. Le Centre de recherche interdisciplinaire pour les études extraterrestres (IFEX) a été fondé avec cette idée à l’esprit à la Faculté de mathématiques et d’informatique de l’Université de Würzburg en septembre 2016. L’une des activités de l’IFEX était une étude de faisabilité pour un concept de mission nanosatellite pour l’optique SETI déjà mentionné auparavant [6].

 4.3 Architecture du système

 Compte tenu des principaux objectifs et besoins, l’architecture du système impliquerait un système multisensoriel intelligent (IMS) comme élément clé. Bien que ces IMS puissent contenir différents types de capteurs, en fonction de leur mission, une caractéristique commune à tous serait le système de traitement intelligent des capteurs utilisant des techniques d’intelligence artificielle. Il est essentiel que ces IMS fonctionnent de manière hautement autonome en raison des longs délais de transmission, lorsqu’ils sont placés sur les planètes ou les lunes du système solaire et pour réduire les coûts opérationnels. La figure 3 montre les principaux blocs fonctionnels de base d’un tel IMS autonome avec plusieurs capteurs et un système de traitement de données intelligent.

 Les IMS pourraient être placés à bord de constellations de satellites, de rovers planétaires ou de stations d’observation sur des astéroïdes, des lunes et des planètes de notre système solaire ou sur Terre. La figure 4 illustre une architecture de système possible utilisant un certain nombre d’IMS planétaires et spatiaux. 

Fig. 3 Système multisensoriel intelligent
Fig. 3 Une architecture de système possible 

 5. Conclusions

 Dans cet article, une nouvelle stratégie de recherche d’intelligence extraterrestre, appelée HYPER-SETI, est proposée. L’idée principale d’HYPER-SETI est de surmonter le problème possible du « plus du même » dans le SETI classique en supposant hypothétiquement des civilisations beaucoup plus avancées, qui ont déjà répondu à plusieurs questions très fondamentales, simplement encore sans réponse, de la cosmologie et de la physique d’aujourd’hui mentionnées dans 4.1. et réussi à communiquer ou même à voyager à des vitesses plus rapides que la lumière.

 Cette hypothèse, comme beaucoup d’autres hypothèses, avec lesquelles les nouvelles théories commencent et sont développées avant d’être prouvées, n’implique aucune considération non scientifique. La raison fondamentale pour laquelle nous devrions assumer une hypothèse aussi ambitieuse est qu’aujourd’hui, nous faisons simplement encore des observations dans l’espace et sur Terre, qui ne peuvent pas être expliquées par les modèles existants dans plusieurs disciplines scientifiques, de sorte qu’il y a encore beaucoup de place pour l’amélioration dans science et technologie.

 En acceptant sérieusement une telle attitude, nous pouvons utiliser les méthodes scientifiques strictes et les outils technologiques existants pour rechercher des signatures extraterrestres intelligentes de toute nature et ne nous limiterions pas inutilement au niveau de nos connaissances et technologies actuelles. De telles signatures ne doivent pas nécessairement être la communication décodable elle-même. Il pourrait également s’agir d’effets secondaires, qui pourraient apparaître dans le processus d’interaction à partir d’une source ou d’une origine inconnue. Mais ils seraient éventuellement observables par des capteurs conventionnels, avancés, autonomes, capables de distinguer au maximum les phénomènes connus de l’inconnu. Les nouvelles technologies telles que les méthodes d’intelligence artificielle aideraient beaucoup dans ce contexte pour l’automatisation d’une telle recherche.

 Le point clé est que ces signatures doivent nous apparaître comme des phénomènes inconnus et que nous devrions élargir notre recherche de telles signatures par intention.

La conclusion suivante de Carl Sagan et du groupe d’auteurs dans leur « Extraterrestrial Intelligence: An International Petition » [12]  “ Nous sommes unanimes dans notre conviction que le seul test significatif de l’existence d’une intelligence extraterrestre est expérimental. Aucun argument a priori sur ce sujet ne peut être convaincant ou ne doit être utilisé comme substitut à un programme d’observation. Nous demandons instamment l’organisation d’une recherche coordonnée, mondiale et systématique d’intelligence extraterrestre” est toujours exacte et applicable. Mais nous devons étendre considérablement nos stratégies de recherche telles que proposées dans cet article et aller au-delà de la voie classique, pour laquelle le terme « hyper » dans HYPER-SETI signifie.

références 

[1] Björn Benneke et.al.,Water Vapor on the Habitable Zone Exoplanet K2-18b, arXiv:1909.04642, 10 Sep 2019

[2] Ewine F. van Dishoeck, Organic matter in space – An overview, Proceedings IAU Symposium No. 251, 2008 

[3] Exoplanet Exploration, managed by the Exoplanet Exploration Program and the Jet Propulsion Laboratory for NASA’s Astrophysics Division, https://exoplanets.nasa.gov (accessed 06.10.2019) 

[4] ITU-T Study Group 17, Information technology – Open Systems Interconnection – Basic Reference Model: The basic model, ITU-T Recommendation X.200, 7/1994 

[5] Humboldt State University, Atmospheric Absorption & Transmission, GSP Introduction to Remote Sensing,http://gsp.humboldt.edu/olm_2016/courses/ GSP_216_Online/lesson2-1/atmosphere.html (accessed 6.10.2019) 

[6] Hakan Kayal, Oleksii Balagurin, Alexander Schneider, A Nanosatellite Mission Concept for Optical SETI, IAC-17.B4.2.2, 68th International Astronautical Congress (IAC), Adelaide, Australia, 25-29 September 2017. 

[7] Robert A. Freitas Jr., Francisco Valdes, The search for extraterrestrial artifacts (SETA), Acta Astronautica, Volume 12, Issue 12, December 1985, Pages 1027-1034 

[8] Paul Watzlawik, The Situation is Hopeless But Not Serious, In section 2, The Lost Key, or “More of the Same”, Norton & Company, ISBN-10: 9780393310214, 1993 

[9] Teodorani, Massimo, A long-term scientific survey of the Hessdalen phenomenon, Journal of Scientific Exploration, 18. 217-251, 2004

[10] Leonard David, Science & Astronomy, “Deep Hole Found on Mars”, https://www.space.com/3891- deep-hole-mars.html, (accessed 06.06.07). 

[11] Hakan Kayal, Oleksii Balagurin, Kirill Djebko, Gerhard Fellinger, Tobias Greiner, Frank Puppe, Alexander Schneider, Tobias Schwarz, Harald Wojtkowiak, SONATE – A Nanosatellite for Autonomy, IAC-17.B4.3.13, 68th International Astronautical Congress (IAC), Adelaide, Australia, 25-29 September 2017

[12] Carl Sagan and 72 others, Science 29 Oct 1982: Vol. 218, Issue 4571, pp. 426