Comment concevoir un système de communication interstellaire

Voici une question intéressante. Si jamais nous voulons communiquer avec des civilisations autour d'autres étoiles, quelle sera la meilleure façon de faire passer un message, étant donné que nous ne saurons rien sur la façon dont elles comptent le recevoir ?

C'est la question que se pose aujourd'hui David Messerschmitt de l'Université de Californie à Berkeley. Il s'avère que les lois de la physique, la nature de l'espace interstellaire et un peu de bon sens imposent des limites étonnamment strictes sur la façon dont la communication peut avoir lieu. Donc, si les extraterrestres pensent d'une manière qui nous ressemble, la communication d'une sorte ou d'une autre est tout à fait possible.

Messerschmitt commence par énumérer la manière dont toute forme de communication est susceptible d'être limitée. Pour commencer, il dit que la puissance de tout signal diminue avec le carré de la distance parcourue. En supposant que l'énergie soit susceptible d'être un facteur limitant pour une civilisation, une propriété importante de tout émetteur interstellaire sera de minimiser l'énergie par bit dans n'importe quel signal, tout en permettant l'extraction fiable des informations qu'il contient, bien sûr.

Il est possible que cette civilisation ait trouvé un moyen de produire de l'énergie à très bon marché. Mais même si l'énergie est plus abondante, il existe de nombreuses façons de consommer plus d'énergie autres que l'inefficacité délibérée, explique Messerschmitt. Ils pourraient augmenter la longueur du message, réduire le temps de transmission du message, transmettre dans plusieurs directions simultanément ou transmettre un signal pouvant être reçu à de plus grandes distances.

Une autre exigence de conception importante sera de surmonter tous les problèmes associés à la transmission de signaux à travers le milieu interstellaire. En effet, certaines longueurs d'onde ont tendance à être absorbées tandis que d'autres voyagent sans encombre. Par exemple, le milieu interstellaire est essentiellement transparent à de grandes parties du spectre des micro-ondes.

En plus de cela, dit Messerschmitt, une bonne idée est d'exploiter les lois de la physique et en particulier la théorie mathématique de la communication de Shannon, qui détermine la quantité d'informations pouvant être envoyées à un canal bruyant à un certain niveau de puissance. arrêter

Enfin, le bon sens dicte que nous devons garder les choses simples. Plus le mode de transmission est complexe, moins il est probable qu'il corresponde au récepteur. Garder les choses simples semble le meilleur moyen d'assurer la plus grande probabilité de succès.

Cette version du rasoir d'Occam suggère également qu'il n'y a aucune raison d'envoyer des signaux à bande passante étroite car ceux-ci nécessitent plus d'énergie et une plus grande complexité à transmettre. Au lieu de cela, l'approche la plus simple consiste à envoyer des signaux à large bande, de préférence dans la partie hyperfréquence du spectre. Il est peu probable qu'une civilisation utilise plus d'énergie que nécessaire à moins que, pour une raison quelconque, elle considère une réduction de la bande passante comme une priorité plus élevée, dit Messerschmitt.

Cela réduit donc le nombre énorme de signaux potentiels que nous pourrions transmettre ou que nous devons surveiller, à quelques-uns seulement. A condition, bien sûr, que cette autre civilisation pense de la manière qui nous paraît évidente.

Une lacune potentielle est que la science et les technologies invoquées par Messerschmitt ont toutes été développées sur Terre au cours du siècle dernier. C'est un clin d'œil en termes cosmologiques.

Dans les années 1970, l'astronome américain Carl Sagan a souligné que toute civilisation extraterrestre est susceptible d'être à un stade très différent de son évolution. Si elle était moins mature que nous, cependant, cette civilisation n'aura pas développé la technologie radio en premier lieu.

Cela signifie que nos contacts potentiels sont susceptibles d'être beaucoup plus avancés, probablement des siècles ou des millénaires devant nous. Sagan a demandé s'il était possible que ces civilisations soient tombées sur une meilleure forme de technologie de communication interstellaire, qui nous semble magique.

C'est une question difficile à répondre. Mais si c'est le cas, nos tentatives pour les contacter avec des micro-ondes peuvent tomber dans l'oreille d'un sourd, quelle que soit la conception de nos émetteurs et récepteurs.

Réf : arxiv.org/abs/1402.1215 : Conception pour une énergie minimale dans le vaisseau spatial et la communication interstellaire

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