Trouver la vie au-delà de la Terre : quelle est la prochaine étape ?

L’avenir est plein de questions pour nous, formes de vie terrestres. Jusqu’où peut-on aller dans la recherche d’une vie ailleurs ? Quelles nouvelles technologies sont les meilleures pour détecter la vie ? Pourrions-nous un jour visiter des planètes situées au-delà de notre système solaire ?

Et si nous découvrons la vie au-delà de la Terre, en quoi cela nous changera-t-il ?

Les scientifiques et les experts technologiques suggèrent diverses possibilités, mais beaucoup semblent s’accorder sur au moins une observation : la recherche de la vie s’accélère, faisant germer de nouvelles technologies et de nouvelles idées alors même que notre vision du cosmos devient plus précise.

Une question souvent posée, jusqu’à présent sans réponse, est de savoir si nous détecterons les premiers signes de vie sur un autre corps de notre système solaire, ou sur une exoplanète – une planète en orbite autour d’une autre étoile.

L’exploration du système solaire présente l’avantage de permettre d’atterrir sur des planètes, des lunes ou des astéroïdes et de collecter des échantillons pour analyse. Pour les planètes situées au-delà de notre système solaire, la détection à distance des signes de vie devra suffire.

Néanmoins, nous pourrions avoir de bonnes raisons de nous attendre à ce que la première détection provienne d’une exoplanète, a déclaré Mary Voytek, directrice du programme d’astrobiologie de la NASA au siège de l’agence à Washington.

Bien que les planètes du système solaire soient plus directement accessibles, trouver de la vie parmi elles pose d’énormes défis techniques – que nous recherchions la vie sur Mars ou sur la lune de Jupiter, sur Europe ou sur Encelade de Saturne.

“Le meilleur espoir sur Mars est le sous-sol”, a déclaré Voytek. « Combien de temps faudra-t-il avant que nous puissions forer dans le sous-sol ? Pour Encelade et Europe, nous parlons d’être dans un océan souterrain sous des kilomètres de glace. Dans combien de temps faudra-t-il réellement aborder ces questions ? Cela devient davantage une question d’accès et non, je pense, de plus grande probabilité.

Les exoplanètes, en revanche, malgré les défis de la détection à distance, offrent un grand nombre de cibles : des milliers de planètes ont été confirmées jusqu’à présent dans notre galaxie, qui en contient probablement des centaines de milliards.

« Pensez à toutes les exoplanètes qui existent », dit-elle. « Soudain, nous avons cette immense et vaste possibilité de choses sur lesquelles effectuer des recherches. »

Et la technologie adéquate pour mener une telle recherche vient tout juste d’être mise en ligne. Le télescope spatial James Webb de la NASA ajoute déjà aux inventaires d’ingrédients présents dans l’atmosphère des exoplanètes ; des observatoires plus puissants et plus sensibles sont en cours de préparation pour la recherche future de signes de vie – également appelés biosignatures.

« À court terme, bien sûr, nous espérons [the Webb telescope] est capable de détecter des gaz biosignatures dans l’atmosphère de quelques mondes terrestres », a déclaré Michael Way, physicien au Goddard Institute for Space Studies de la NASA à New York, qui crée des modèles informatiques d’atmosphères possibles d’exoplanètes.

Les espoirs sont également grands pour la prochaine génération de télescopes au sol, des instruments massifs de 100 ou 130 pieds (30 ou 40 mètres) de large.

“Il n’est pas clair pour moi que les instruments qui seront mis en ligne au début des années 2030 en seront capables ou non”, a déclaré Way. “Il y a des calculs qui montrent que c’est possible.”

Plus loin, l’une des technologies de recherche de vie les plus attendues est un éventuel futur télescope spatial, l’Observatoire des mondes habitables de la NASA. Actuellement aux premiers stades conceptuels, la proposition est une réponse aux recommandations de l’Académie nationale des sciences dans le cadre d’une « enquête décennale » publiée en 2021. Elle décrit les priorités scientifiques pour la décennie à venir, y compris la découverte et l’exploration de planètes habitables.

La capacité d’imagerie de l’observatoire, bien au-delà de celle de n’importe quel télescope spatial existant, serait utilisée pour observer 25 planètes potentiellement semblables à la Terre afin de rechercher des signes de vie.

De telles initiatives, combinées à des missions à venir comme Mars Sample Return de la NASA et l’exploration de lunes glacées dans le système solaire externe, représentent un tournant pour notre espèce, a déclaré Shawn Domagal-Goldman, scientifique du programme de la NASA responsable du développement précoce. du concept de mission Habitable Worlds.

« Nous allons raconter l’histoire de la vie dans le cosmos en utilisant cette capacité d’imagerie sans précédent – ​​pour étudier l’évolution à long terme des galaxies, des étoiles dont elles sont constituées, la matière qui compose ces étoiles, et pour aider nous comprenons comment les mondes habitables sont nés », a-t-il déclaré. “Et nous allons rechercher des signes de vie sur ces mondes habitables.”

Des idées plus exotiques pour des décennies, voire des siècles, restent spéculatives, mais incluent l’envoi de sondes vers d’autres systèmes stellaires. Un concept du secteur privé, appelé Breakthrough Starshot, utiliserait des lasers pour pousser une flotte de minuscules sondes « voile légère » à une fraction de la vitesse de la lumière, peut-être pour atteindre l’étoile la plus proche, Proxima Centauri, dans 20 à 30 ans.

Mais envoyer des humains vers d’autres systèmes stellaires, a déclaré Way, reste résolument du domaine de la science-fiction. Même si de nouvelles explorations humaines du système solaire dans les décennies à venir semblent à portée de main, aucune technologie existante ou planifiée ne pourrait préserver la vie humaine pendant les dizaines de milliers d’années qu’il faudrait pour atteindre une autre étoile.

Bien entendu, un raccourci pour trouver la vie serait de détecter des signaux ou des preuves de vie intelligente. Les « technosignatures », ou signes de civilisation technologique, suscitent un regain d’attention de la part des scientifiques de la NASA et du monde entier.

La recherche ne se limiterait pas aux signaux radio, ni même au spectre lumineux plus large. Il peut s’agir de preuves de pollution ou de produits chimiques artificiels dans l’atmosphère d’une exoplanète, de « lumières de la ville » du côté nocturne d’une planète, de grandes structures artificielles passant devant une étoile, de constellations de satellites ou de chaleur perdue détectée sous forme de rayonnement infrarouge.

“Les civilisations avancées, toutes les civilisations utilisant de l’énergie doivent émettre de la chaleur résiduelle”, a déclaré Ravi Kopparapu, chercheur au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, dans le Maryland, qui concentre une grande partie de son travail sur la recherche de technosignatures non radio.

Quel que soit le déroulement de la recherche, quoi qu’on puisse trouver, l’astronome Jill Tarter, l’une des chercheuses de vie intelligente au-delà de la Terre les plus connues au monde, espère que cela poussera l’humanité vers ce qu’elle appelle la « perspective cosmique ».

« Nous sommes tous des Terriens », dit-elle. « La perspective cosmique banalise les différences entre les humains. Nous devons donc devenir des Terriens et agir ainsi.

Dans un avenir très lointain, la Terre elle-même devrait, bien entendu, connaître sa disparition. Dans environ cinq milliards d’années, notre Soleil mourant devrait devenir une géante rouge, engloutissant certaines de ses planètes les plus proches et peut-être la Terre avec elles. D’ici là, un Soleil de plus en plus chaud aurait de toute façon rendu notre planète inhabitable depuis longtemps.

Cela mettrait-il fin à notre chapitre de l’histoire cosmique de la vie ? Peut être pas. Si l’humanité n’avait pas disparu d’ici là, nous aurions peut-être migré vers un autre système planétaire.

“En supposant que nous ne nous exterminons pas entre-temps, nous trouverons un moyen d’aller ailleurs”, a déclaré Way.

Une telle histoire aurait en fait pu se répéter de nombreuses fois au cours de l’histoire du cosmos.

Par Pat Brennan, programme d’exploration des exoplanètes de la NASA

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