SETI@home ou comment participer à la recherche scientifique depuis son ordinateur - Dossier du Vendredi #9


Il y a plus de 20 ans, le 17 mai 1999, le Space Sciences Laboratory de l’université de Californie à Berkeley lance un projet inédit et ambitieux : SETI@home (pour Search for Extra-terrestrial Intelligence at home en anglais, que l’on peut traduire par Recherche d’Intelligence Extraterrestre depuis ta maison).

Son but ? Demander de l'aide à tous les utilisateurs d’ordinateurs personnels, tout autour du globe, pour traiter des données venant de l’espace afin de pouvoir découvrir un éventuel signal provenant d’une vie extraterrestre. Récemment, le 31 mars 2020, les chercheurs en charge du projet ont annoncé sa mise à l’arrêt pour se consacrer à l’analyse de toutes les données traitées au cours de ces 20 dernières années. SETI@home n’est pas le seul projet de ce genre et son succès a poussé bien des gens à se lancer dans l’aventure.

Mais comment fonctionnait vraiment SETI@home ? Pourquoi était-il nécessaire d’utiliser autant d’ordinateurs pour traiter les données ? A-t-on découvert des preuves de vie extraterrestre ? Et en quoi cette façon de faire peut-elle nous aider actuellement à lutter contre le COVID-19 ? Toutes les réponses dans ce nouveau dossier du vendredi !

SETI@home : comment cela fonctionne ?

Pour observer le ciel, il est courant d’utiliser un télescope. Il en existe de toutes les tailles. En général, plus il est gros et plus l’image qu’il permet d’observer est agrandie. Dans le cadre de la recherche en astrophysique, on utilise régulièrement des télescopes qui ne se contentent pas de capter les ondes visibles, mais qui captent également les ondes radio par exemple. (Sur cette question, n’hésite pas à consulter le Dossier du Vendredi#1 « Radio Londres ».)

Pourquoi observer les ondes radio venant de l’espace ? Tout simplement parce que les corps célestes, comme les étoiles, émettent de nombreux rayonnements dont des ondes radio. En examinant ces ondes, il est possible d’identifier les différents types d’objets observés.

mceclip0 - 2021-05-19 14h58m04s

Exemple de radiotélescope (le télescope Very Large Array en configuration D).

Par user: Hajor — Travail personnel, CC BY-SA 3.0 Cf. :  https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=138997

 

C’est un télescope de ce genre qui est utilisé dans le cadre du projet SETI@home. Pendant que le télescope n’est pas utilisé, ou même quand d’autres astrophysiciens l’utilisent, SETI récolte toutes les ondes captées par le télescope. Pourquoi ? Pour arriver à détecter un message radio qui serait envoyé par des extraterrestres… si ce message existe. Le problème, c’est qu’un télescope capte énormément d’ondes en peu de temps et que, pour analyser toutes les données, il faudrait un énorme ordinateur. (Tellement énorme qu’il serait quasi impossible à construire et ne parlons pas de son prix !) D’autant plus que, si des extraterrestres essayent vraiment de nous envoyer un message, ils le font sûrement de très loin. Il est donc plus que probable que ce signal soit très faible une fois arrivé chez nous.

Pour arriver à réunir une puissance de calcul suffisante, les chercheurs de l’époque ont eu une idée innovante : plutôt que d’utiliser un énorme ordinateur pour analyser l’ensemble des données, utiliser énormément de petits ordinateurs qui analyseraient, chacun, une toute petite partie des données. C’est de cette idée que SETI@home est né. Concrètement, il suffisait à quiconque possédant un ordinateur de télécharger un programme qui tournait lorsque l’ordinateur était en veille. Ce programme recevait, via le Wifi, des données à analyser, les traitait puis renvoyait les résultats à l’équipe de Berkeley. Ainsi, une quantité incroyable de données a pu être traitée, ce qui n’aurait jamais pu arriver sans la collaboration de tous ceux qui ont téléchargé le programme.

mceclip1 - 2021-05-19 14h59m49s

Capture d’écran du programme SETI@home 4.45 en train de traiter des données

(LGPL, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=364292)

 

À la recherche des extraterrestres

Une fois le problème de la puissance de calcul réglé, il restait à déterminer les critères pour qu’un signal soit considéré comme provenant d’une source extraterrestre ou non. Pour ce faire, les chercheurs se sont basés sur deux principales hypothèses.

Tout d’abord, un message envoyé depuis une autre planète devrait être faible, comme on l’a déjà expliqué plus haut et, surtout, concentré sur une plage de fréquences très petite. Pourquoi ? Car envoyer un message sur une bande de fréquences très large demande beaucoup plus de puissance et serait beaucoup plus difficile à différencier des autres émissions d’ondes radios dans l’espace.

Ensuite, il ne devrait pas durer plus de 12 secondes. En effet, c’est le temps pour qu’un objet céleste traverse de part en part le champ d’observation du télescope utilisé. Comme le signal recherché proviendrait d’un objet céleste, il ne devrait pas rester dans le champ de l’objectif plus de 12 secondes. A l’inverse, les signaux constamment détectés sont probablement des signaux émis sur terre par nos télévisions, nos radios, etc. qui interfèrent avec les signaux captés dans le ciel.

Une fois ces deux conditions établies, il ne restait plus qu’à partir à la pêche aux données ! C’est aux milliers d’ordinateurs participant au projet que revenait la lourde tâche de trouver de tels signaux. Malheureusement (ou pas), aucun signal correspondant à cette description n’a jamais été détecté. Mais qui sait ce que l’avenir nous réserve ?

Folding@home : un digne successeur

Un autre projet, toujours en cours actuellement, utilise le même principe que SETI@home pour arriver à une puissance de calcul impossible à atteindre avec un seul ordinateur. Il se nomme Folding@home (« pliage à la maison » en français) et n’a absolument rien à avoir avec les extraterrestres. Au contraire, il se concentre plutôt sur le fonctionnement de la vie sur Terre et pourrait servir à mieux comprendre de nombreuses maladies, y compris le coronavirus qui sévit en ce moment partout, ou presque, dans le monde.

Ce projet se concentre sur les protéines. Les protéines sont formées de chaînes d’acides aminés et sont à la base de nombreux phénomènes biologiques indispensables à la vie. Elles servent par exemple de carburant aux réactions biochimiques nécessaires à notre fonctionnement, entrent dans la constitution de nos os, nos muscles, nos cheveux, notre peau et nos vaisseaux sanguins, mais servent aussi d’anticorps permettant de reconnaître des agents extérieurs à notre propre corps. Le secret d’une protéine et de son fonctionnement réside dans le type d’acides aminés qui la composent, mais aussi dans la forme qu’elle peut prendre quand la chaîne d’acides aminés se plie sur elle-même et interagit avec d’autres protéines. C’est pour cela qu’on parle de « pliage ». Des défauts dans ce « pliage » des protéines seraient à l’origine de nombreuses maladies, telles que la maladie d’Alzheimer par exemple.

Les virus, eux aussi, comportent des protéines qu’ils utilisent pour supprimer notre système immunitaire et pour se reproduire. Grâce au programme Folding@home, n’importe qui peut, depuis son ordinateur, aider à modéliser les protéines du COVID-19 et leur façon de se replier sur elles-mêmes afin de mieux comprendre la maladie dans le but de découvrir des pistes de traitement. Envie de te lancer dans l’aventure ? Rendez-vous sur https://foldingathome.org/ !

mceclip0 - 2021-05-19 15h15m53s

Capture d’écran de Folding@home 7.6.9 en train de modéliser une des principales protéases du SARS-CoV-2. Par Lomkimarsh — Travail personnel, CC BY-SA 4.0 - Cf. : https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=89453683

Activité

A ton avis, à quoi ressemblerait un extraterrestre ? En quoi son corps serait-il différent du nôtre ? Peut-être serait-il plus aérodynamique si sa planète est très venteuse, comme Vénus, ou peut-être possèderait-il une peau plus épaisse que la nôtre afin de résister à des températures plus extrêmes, comme celles de Mercure. Partage-nous tes idées, tes dessins ou tes bricolages sur la page Facebook de Réjouisciences !

 


Dossier préparé par les "YoungMinds" de Liège. 

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