Deux avancées récentes dans les domaines de l’IA et de l’astrophysique pourraient se révéler cruciales dans la quête de l’humanité pour trouver une vie extraterrestre et des engins spatiaux dans l’immensité de l’espace.
La première est NASA-inspirée et dotée d’IA : une caméra infrarouge conçue pour scruter le ciel et détecter les phénomènes aériens non identifiés (PAN). La seconde est un nouveau modèle d’apprentissage automatique (AA) développé à Berne pour identifier des exoplanètes semblables à la Terre.
Un œil doté d’IA braqué sur le ciel
Le Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) et le Galileo Project ont présenté une caméra infrarouge équipée d’une intelligence artificielle appelée Dalek pour sonder le ciel à la recherche de formes de vie extraterrestres et d’engins spatiaux.
Cette caméra multisenseur Dalek IR respecte les spécifications décrites dans l’étude indépendante de la NASA publiée en 2023 : « Des capteurs conçus spécifiquement pour la détection des PAN… capables de s’ajuster à l’échelle de la milliseconde afin d’améliorer la détection. »
L’étude suggérait que la caméra dotée d’IA soit un « observatoire terrestre multimodal et multispectral destiné à surveiller en continu le ciel et à recueillir des données pour les études sur les PAN grâce à un recensement aérien rigoureux et de longue durée de tous les phénomènes aériens, qu’ils soient naturels ou d’origine humaine ».
La caméra infrarouge Dalek pourrait aider les chercheurs à remédier au manque d’informations scientifiques accessibles au public sur les PAN.
Selon Avi Loeb, professeur de sciences Frank B. Baird Jr. à l’université Harvard et directeur du Galileo Project, dans une déclaration, « les données du gouvernement américain sont souvent classifiées, soit parce qu’elles ont été recueillies par des capteurs classifiés, soit parce qu’elles ne sont pas pleinement comprises et pourraient potentiellement concerner la sécurité nationale. En cas de doute, les données ne sont pas communiquées au public ni à la communauté scientifique. »
« Toutefois, le ciel n’est pas classifié », a déclaré Loeb. Ainsi, tout ce qui peut être observé et détecté avec la caméra dotée d’IA pourrait être partagé avec le public, ce qui garantit la transparence.
Le projet utilise un logiciel d’apprentissage automatique pour détecter et analyser systématiquement de vastes ensembles de données provenant de trois observatoires, qui capturent chacun en moyenne 100 000 objets par mois.
La découverte d’un seul objet atypique constituerait une avancée scientifique majeure dans la recherche d’une intelligence extraterrestre, c’est-à-dire d’une civilisation technologiquement avancée dont les humains pourraient tirer des enseignements.
Un nouveau modèle d’AA pour trouver la prochaine Terre
En Europe, des chercheurs de l’Université de Berne, en Suisse, et du National Centre of Competence in Research (NCCR) PlanetS ont mis au point un modèle d’apprentissage automatique qui identifie les systèmes planétaires susceptibles d’abriter des planètes semblables à la Terre.
L’équipe est dirigée par Jeanne Davoult, chercheuse postdoctorale au Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), à Berlin. Elle a étudié les exoplanètes et développé le modèle d’AA au sein de la Space Research and Planetary Sciences Division (WP) de l’Institut de physique de l’Université de Berne.
« Notre modèle repose sur un algorithme que j’ai développé et qui a été entraîné à reconnaître et à classer les systèmes planétaires abritant des planètes semblables à la Terre », a déclaré Davoult dans un communiqué de presse.
Lorsqu’il est appliqué à des systèmes planétaires observés, Davoult explique : « Les résultats sont impressionnants : l’algorithme atteint des valeurs de précision allant jusqu’à 0,99, ce qui signifie que 99 % des systèmes identifiés par le modèle d’apprentissage automatique possèdent au moins une planète semblable à la Terre. »
Fondé sur le modèle de Berne existant, développé en 2003 et constamment mis à jour, le nouveau modèle peut identifier les conditions dans lesquelles les planètes se sont formées. Son algorithme est entraîné à déduire les corrélations entre les planètes habitables et les propriétés de leurs systèmes.
Un signe prometteur de vie extraterrestre sur la planète K2-18b
Pendant ce temps, à 124 années-lumière de la Terre, une exoplanète appelée K2-18b orbite autour d’une étoile située dans la zone habitable, et des scientifiques ont trouvé des traces de substances chimiques biosignatures présentes. Les substances chimiques biosignatures détectées sont similaires à celles produites par la vie sur Terre.
Le télescope spatial James Webb (JWST) de la NASA a repéré la biosignature dans l’atmosphère de K2-18b, ce qui constitue un indice prometteur de la présence d’une vie extraterrestre. Les substances détectées sont le sulfure de diméthyle (DMS) et le disulfure de diméthyle (DMDS), des molécules uniquement produites par des microbes. Aucune biosignature de ce type n’avait auparavant été détectée dans l’atmosphère d’une planète ou d’une lune.
Les chercheurs du JWST ont écrit dans un article : « Une spectroscopie de transmission récente de K2-18, monde hycéen candidat… Nous présentons de nouvelles preuves indépendantes de la présence de DMS et/ou de DMDS dans l’atmosphère. »
Les concentrations de DMS et de DMDS sur K2-18b sont de 10 parties par million en volume, soit bien plus que les concentrations observées sur Terre, qui s’élèvent à 1 partie par milliard en volume.
Ces résultats constituent de nouveaux indices de la présence potentielle d’une biosphère sur K2-18b, ce qui représenterait une avancée importante dans la recherche d’une vie extraterrestre. La planète est 2,6 fois plus grande que la Terre et sa masse est 8,6 fois supérieure ; elle se situe dans la constellation du Lion. Elle pourrait abriter un océan et une atmosphère riche en hydrogène.
Nikku Madhusudhan, professeur d’astrophysique à l’University of Cambridge, a déclaré dans un communiqué : « Il s’agit d’un faisceau de preuves indépendant, obtenu avec un instrument différent de celui que nous avions utilisé auparavant et dans une plage de longueurs d’onde différente, sans recouvrement avec les observations précédentes. »
Relier le connu à l’inconnu grâce à l’IA
L’automatisation des processus de détection et d’analyse des objets spatiaux accélère la recherche de planètes habitables semblables à la Terre, comme K2-18b, au-delà de notre système solaire.
Une collaboration entre l’astrophysique et l’IA rendrait la quête d’une vie extraterrestre et d’engins spatiaux prometteuse, car davantage d’exoplanètes semblables à la Terre restent à découvrir.
L’IA pourrait bien être l’outil idéal pour combler le fossé entre les phénomènes connus et ceux, encore inconnus, qui se cachent dans l’immensité de l’Univers.