L'équation de Drake

Revenez, n'ayez pas peur : 😅 contrairement à ce peut laisser penser le titre, on ne va pas faire de maths !

Question :

Comment faire pour tenter d'estimer le nombre de civilisations intelligentes dans l'univers (oui, on cherche à compter les petits hommes verts 👽).

Cette question revient sans cesse. Sommes nous seuls dans l'univers ? Et si nous ne somme pas seuls, combien de civilisations plus ou moins semblables à la notre ? La vie intelligente est-elle hyper rare, ou au contraire banale ?

Dès son enfance, Frank Drake est obsédé par cette question. A l'inverse de la majorité des religions, Franck va partir du postulat que c'est un facteur chance qui est à l'origine de la vie intelligente sur notre planète.

Il réalise un parcours universitaire 🎓 brillant puis occupe un poste de chercheur à l'université de Harvard et décroche un doctorat en astronomie/astrophysique.

Tour à tour, il travaille au National Radio Astronomy Observatory, au JPL (Jet Propulsion Laboratory) et au radio télescope d'Arécibo.

A la fin des années 50, il consacre sa carrière à la toute naissante étude de la radioastronomie. Il a une idée : si nous, humains, émettons des ondes radio, alors pourquoi ne pas écouter d'éventuelles sources radio provenant des étoiles afin de débusquer d'éventuels messages de nature extraterrestre ? Vous vous en doutez, il n'obtiendra aucun résultat.

Mais son travail va servir de base pour mettre sur pied un nouveau projet de plus grande envergure, qu'il mettra 2 décennies à concrétiser : le programme SETI (Search for Extra Terrestrial Intelligence).

C'est là que Frank va mettre au point une équation qui deviendra si célèbre, qu'elle portera son nom : l'équation de Drake.

Comment ça marche ?

Le jeu consiste à rassembler un ensemble de variables afin de trouver une estimation du nombre de civilisations pouvant être détectées au sein de notre propre galaxie, la voie lactée.

Voyons quels sont les paramètres à prendre en compte :

N est le nombre de civilisations détectables dans notre galaxie.

• R est le rythme des naissances d'étoiles dans notre galaxie. Cette donnée est encore inconnue quand Frank sort son équation, mais aujourd'hui, on sait qu'une trentaine d'étoiles naissent chaque année dans notre galaxie.
  

• fPLA est la proportion d'étoiles susceptibles d'abriter une ou des exoplanètes ? Là encore, Frank ne le sait pas à l'époque, mais la recherche d'exoplanètes est une branche nouvelle de la recherche, et les résultats ont surpris les équipes scientifiques. Au point qu'aujourd'hui, on peut sans crainte affirmer que la majorité des étoiles possède une ou plusieurs exoplanètes !

Jusque là on maitrise assez bien les réponses, mais plus on va aller à droite de l'équation, moins ce sera le cas.

• nE est la proportion de planètes habitables (à minima : telluriques) pour chaque système solaire. On commence tout juste à découvrir des exoplanètes, mais savoir si elles sont habitable est encore aujourd'hui largement au delà de nos connaissances. D'ailleurs, la définition "d'habitable" fait encore scientifiquement débat. Vénus et Mars ont pu chacune à une époque abriter la vie, de même que certaines lunes de Jupiter et Saturne sont de très bonnes candidates (Ganymède, Europe, Encelade) pour trouver des briques du vivant, voire de la vie sous une forme primitive.
  

• fVIE : une planète qualifiée d'habitable ne signifie pas qu'elle abrite effectivement la vie. Donc ce paramètre recense le nombre de planètes sur laquelle la vie est effectivement apparue.
  

• fINT est le même paramètre que ci-dessus, mais il s'agit ici de vie intelligente. Ici aussi, le terme "intelligente" fait scientifiquement débat. A l'échelle de notre civilisation, l'intelligence n'est arrivée que très récemment (à l'échelle de temps du système solaire).
  

• fTEC représente la proportion de planètes dont les habitant maitrisent les communications radio. Là encore, nous concernant, notre maitrise remonte à à peine plus d'un siècle...
  

• L enfin, la dernière variable, nous impose de faire un pas en avant et de nous pencher sur notre futur, puisqu'il s'agit cette fois de déterminer la durée pendant laquelle une civilisation est détectable (c'est à dire entre le moment où elle maitrise la technologie jusqu'à son extinction). Là encore, nous n'avons pas ce chiffre pour nous même...

OK, on a une belle équation, on en fait quoi ? qu'est-ce qu'elle nous dit ?

On a une assez bonne idée des 2 premières variables. On peut jouer plus ou moins sur la troisième variable. Mais tout repose lourdement sur fVIE, fINT et fTEC qui, d'après les observations actuelles, ne semblent pas être des proportions particulièrement élevées.

Mais c'est là qu'est la beauté de l'équation : si la fenêtre d'observation L est grande, alors les chances augmentent considérablement. En 2010, Frank estimait que N était supérieur à 10.000, même si de nos jours, N détecté est zéro.

Depuis, d'autres scientifiques on repris l'équation de Drake, parfois en la simplifiant, parfois en la complexifiant.

Malgré n'avoir jamais rien pu prouver ni découvrir, Frank n'a jamais baissé les bras, et ne s'est jamais engagé sur la facilité du sensationnalisme, mais au contraire a toujours gardé une approche scientifique.

Co-dessinateur (avec Carl Sagan) des plaques embarquées sur les sondes Pioneer 10 et 11 qui montrent l'humanité (et le chemin pour la rejoindre), il a dirigé le SETI, la société astronomique du Pacifique, puis la partie physique et espace du Conseil scientifique national américain.

Il souhaitait des mesures, des écoutes, des articles scientifiques et des surprises. Sur le thème des autres civilisations, il n'y en aura aucune pour lui, malgré les belles avancées techniques.

Frank Drake s'est éteint le 2 septembre 2022 en Californie à l'âge de 92 ans.

Michel Havez, Octobre 2022.