L’IA est formée pour traquer la vie extraterrestre

Des lunes océaniques gelées aux planètes avec une face en nuit perpétuelle, il existe de nombreux mondes étranges dans la zone habitable — des endroits où les extraterrestres pourraient, théoriquement, évoluer. La recherche de vie dans l’espace a longtemps captivé l’imagination humaine. Maintenant, avec un peu d’aide des ordinateurs, les scientifiques ont une meilleure chance que jamais de trouver un signal dans le bruit.

Signatures technologiques et biosignatures

La recherche de vie dans l’espace prend deux formes. D’une part, il y a la quête de trouver n’importe quel être vivant, même des bactéries ou des champignons, qui a évolué sur une autre planète. La simple présence de fossiles de mildiou extraterrestre aurait des conséquences profondes pour la psyché humaine, brisant les conceptions de la vie telle que nous la connaissons.

Les biosignatures sont des preuves de la vie passée ou présente, intelligente ou sans cerveau. Elles ne sont pas limitées aux empreintes et aux os. Les produits chimiques, les biofilms, les gaz atmosphériques et même les caractéristiques de réflexion vus de loin pourraient indiquer la présence de la vie.

Mais certains scientifiques cherchent plus que des amibes. Les partisans de la recherche d’intelligence extraterrestre (SETI) à travers le monde écoutent attentivement les signatures technologiques, les signes de civilisations avancées. Ces biosignatures spécifiques pourraient inclure les ondes radio, que les radiotélescopes — qui écoutent, plutôt que regardent, dans l’espace — pourraient détecter.

L’IA rejoint l’équipe

À partir de 2023, les chercheurs n’ont trouvé aucune preuve de signatures technologiques, mais cela ne signifie pas qu’ils n’essaient pas. Les progrès récents de l’apprentissage automatique ont donné au domaine SETI un élan renouvelé.

Fei-Fei Li de Stanford a publié l’Imagenet gratuit, une base de données de plus de 14 millions d’images étiquetées, en 2009. De nombreux chercheurs l’ont utilisé pour développer leurs propres modèles d’apprentissage automatique. Depuis, l’intelligence artificielle (IA) a permis des progrès importants dans tout, de la médecine à la programmation.

L’IA brille lorsqu’il s’agit de traiter d’énormes quantités de données. Les scientifiques utilisent actuellement des méthodes de télédétection dans la recherche de vie dans l’espace, ce qui signifie qu’ils collectent des informations — plutôt que des échantillons physiques, comme des roches — d’autres lunes et planètes. Cela signifie également que quelqu’un doit trier toutes les données.

Comme panner de l’or sur le mont Everest, la tâche serait pratiquement un effort herculéen lorsqu’elle est effectuée à la main. Ce n’est simplement pas pratique. Heureusement, les logiciels d’IA peuvent rechercher des signaux que les chercheurs pensent être des signatures technologiques. Les modèles d’apprentissage automatique peuvent analyser les signaux passés et prédire à quoi ils devraient ressembler à l’avenir pour détecter les anomalies qui pourraient provenir de mondes extraterrestres.

Les ingénieurs forment des algorithmes sur de grandes bases de données afin que l’IA puisse reconnaître le son de l’interférence terrestre, comme les ondes radio provenant de notre propre planète. Cela aide le logiciel à filtrer les fausses alarmes. Avec l’aide de l’analyse de données, la NASA a catalogué plus de 5 400 planètes, dont certaines pourraient être habitables.

Applications dans le monde réel

En février 2023, des astronomes de l’Université de Californie, Los Angeles (UCLA) ont lancé un projet de science citoyenne appelé Breakthrough Listen qui permet aux membres du public de regarder des images de signaux radio. Les bénévoles aident à classer les images comme des formes potentielles d’interférence, aidant ainsi à former un algorithme d’IA pour parcourir les données SETI de l’Observatoire de Green Bank, en Virginie-Occidentale.

Green Bank est célèbre pour ne pas autoriser les résidents à utiliser d’appareils électroniques. Puisque le télescope radio géant de l’observatoire nécessite, eh bien, un silence radio, les résidents de la région ne peuvent pas utiliser de Wi-Fi, de micro-ondes ou de téléphones cellulaires, entre autres choses. L’exportation de ses données vers le projet d’IA de l’UCLA permet à Green Bank de profiter pleinement du crowdsourcing dans la recherche de vie dans l’espace.

Les chercheurs de l’Institut SETI en Californie ont cartographié les microbes vivant dans les dômes de sel, les cristaux et les roches du Salar de Pajonales. Cette plaine saline qui chevauche le désert d’Atacama et la région de l’Altiplano au Chili pourrait être un bon analogue pour les planètes qui semblent stériles mais regorgent de vie.

Le groupe a collaboré avec le chercheur Freddie Kalaitzis pour former un modèle d’IA pour rechercher des modèles associés à la vie dans le désert. En combinant l’apprentissage automatique et l’écologie statistique, les chercheurs ont découvert qu’ils pouvaient détecter la plupart des biosignatures présentes dans l’environnement. Ils ont également constaté que la plupart des microbes étaient concentrés dans les zones avec plus d’eau disponible.

À l’intérieur d’un drone ou d’un satellite, cet outil d’IA pourrait détecter des biosignatures sur d’autres planètes. L’équipe prévoit de cartographier les vallées sèches, les sols recouverts de pergélisol et les sources chaudes dans d’autres endroits pour former le modèle d’apprentissage automatique plus en détail afin qu’il puisse peut-être être prêt pour une mission spatiale un jour.

Une autre utilisation pratique de l’IA est d’organiser les données en listes classées. Les scientifiques utilisent l’apprentissage automatique pour classer les étoiles qui pourraient avoir des lunes ou des planètes prometteuses dans leur orbite. Ils utiliseront ces données pour mener un projet SETI à l’aide du plus grand télescope à bol single au monde, le télescope radio FAST de Chine.

IA et la recherche de vie dans l’espace

Pour certains sceptiques, la recherche SETI est une perte de temps puisqu’elle n’a pas encore trouvé de preuves de vie extraterrestre. Mais la collecte de grandes quantités de données a inspiré d’autres branches de la science à suivre ses pas.

Au minimum, la recherche SETI a fait progresser le domaine de l’apprentissage automatique et a inspiré de nombreuses personnes à regarder au-delà de notre planète pour trouver des signes de vie. Au mieux, elle trouvera quelque chose de vraiment remarquable — et elle pourrait changer à jamais le cours de l’histoire. Si quelqu’un ou quelque chose est là, il y a de fortes chances que les chercheurs de SETI soient les premiers à entendre parler d’eux.