Le projet PlanetQuest

Cet article est présenté pour mémoire car le projet n'a finalement pas vu le jour malgré tous les efforts accomplis.

PlanetQuest^[1], PQ en abrégé, est une organisation internationale sans but lucratif fondée en 2000 dont le siège se situe aux Etats-Unis, à Menlo Park, dans la banlieue de San Francisco. Son but est d'inciter le public à participer à la découverte d'explanètes en tirant profit de la puissance d'Internet et d'un réseau de plusieurs observatoires professionnels qui ont accepté de mettre leurs télescopes à disposition de l'association. Comme le dit son président, Laurance Doyle du SETI Institute, "tout ce dont nous avons besoin c'est d'un peu de temps de votre ordinateur".

Mais PlanetQuest représente plus qu'une simple application distribuée aidant les astronomes à découvrir de nouvelles exoplanètes. A travers son logiciel PQ Collaboratory et son portail Internet, PlanetQuest se transforme également en un observatoire virtuel et un centre de documentation en ligne.

En effet, Laurance Doyle souhaite que le portail de PlanetQuest s'étoffe et ne serve pas uniquement de vitrine à son projet scientifique. PlanetQuest permettra à court terme d'interroger une base de données astronomiques et de consulter une documentation illustrée et interactive divisée en cinq niveaux de contenus, allant de la vulgarisation grand public (niveau "primary") à des articles extraits des magazines professionnels consacrés à l'astrophysique (niveau "college"). Si vous parlez anglais, vous pourrez ainsi apprendre l'histoire de l'astronomie, des instruments, les autres méthodes de recherche et étudier de nombreux sujets relatifs à l'astrophysique.

Qui dirige PlanetQuest ? L'équipe dirigeante de PlanetQuest est constituée de 11 chercheurs et collaborateurs qui ont décidé de consacrer du temps à ce programme qui se veut autant scientifique qu'éducatif.

Le Dr Laurance Doyle, membre du SETI Institute, président de PlanetQuest et codirecteur de TEP.

Ainsi que nous l'avons dit, le Dr Laurance Doyle est le président de PlanetQuest. Il est astrophysicien, Chercheur Principal à l'Institut SETI, spécialisé dans les formes de langages (cf SETI) et fut codirecteur du réseau TEP (Transit of Extrasolar Planets). Depuis quelques années il se consacre à la recherche des exoplanètes.

L'ingénieur software Brad Silen est Directeur exécutif. Brad est un développeur brillant qui participa notamment à l'élaboration de la première version de SETI@home.

Le troisième homme clé de ce triumvirat est le Dr Robert Slawson, astronome et chercheur à l'Institut de Technologie de Rochester, conseiller auprès de Kodak sur les systèmes d'imagerie CCD et leur application en astronomie.

Slawson est spécialisé dans le traitement d'image dont l'expertise sera très utile pour tirer toute l'information des images enregistrées par les caméras CCD. Son expérience s'étend de la classification des étoiles à la photométrie en passant par les procédures de réduction des données astronomiques. Il a également travaillé durant plusieurs années pour la Fondation Carnegie comme astronome à l'Observatoire de La Silla au Chili.

L'équipe est complétée par plusieurs astronomes, physiciens et informaticiens et des collaborateurs parmi lesquels Ellen Blue, responsable des éditions Travis House Publications et éditrice de "Circumstellar Habitable Zones", une publication de la NASA consacrée à la bioastronomie et la détection des environnements circumstellaires propices à la vie.

Grâce à la communauté des internautes, PlanetQuest espère découvrir de nouvelles exoplanètes et éventuellement de nouveaux types d'étoiles variables. Dans un cadre plus général, ses dirigeants espèrent sensibiliser le public sur l'extrême préciosité de la Terre et de la place unique que nous occupons dans l'univers.

PlanetQuest espère découvrir plusieurs milliers d'exoplanètes au cours des 5 prochaines années. A peine 200 exoplanètes ont été découvertes entre 1995 et 2006. Ce faible nombre dans l'absolu s'explique par le fait que les exoplanètes sont des corps minuscules qui brillent très faiblement et souvent trop près de leur étoile hôte pour être détectées visuellement. Leur présence doit généralement être déterminée indirectement, par exemple par les perturbations gravitationnelles qu'elles provoquent sur le mouvement de l'étoile hôte. Leur présence requiert une analyse très précise d'une très grande quantité de données.

Les fondateurs de PlanetQuest espèrent tirer profit d'Internet et des millions d'ordinateurs potentiels utilisés par les internautes pour transformer leur quête en un gigantesque calculateur mondiale capable de traiter des milliards de bits de données chaque jour. Rappelons que SETI@home traite environ 1 TB de données chaque jour et cette quantité augmente tous les jours.

A terme, à travers son réseau de télescopes et le programme "Collaboratory", PlanetQuest espère pouvoir déterminer la signature mathématique d'exoplanètes de la taille de la Terre. Et le jour où une exoplanète sera découverte, l'utilisateur aura la possibilité de nommer lui-même l'astre qu'il a découvert.

Sur le plan éducatif, grâce à la technologie actuelle, Doyle et son équipe veulent également sensibiliser les jeunes à l'intérêt des expériences scientifiques. Selon l'ingénieur anglais Dill Faulkes qui construisit deux télescopes robotisés et participe financièrement au projet, "il est très important de sensibiliser et développer l'imagination des jeunes à travers un projet tel que PlanetQuest [...] C'est en utilisant l'astronomie qu'on apportera la science à la maison".

En effet, selon Doyle "on constate que les étudiants se désintéressent des sciences parce qu'ils ne connaissent pas suffisamment de choses pour avoir conscience de ce qu'ils ne connaissent pas. Aussi, l'idée est de les entraîner à participer à un projet qui parle le langage de l'univers, celui des sciences". Sa critique est pertinente et s'applique malheureusement également à la Belgique ou la France, d'où l'effort que font par exemple nos différents ministères en organisant des journées portes ouvertes consacrées aux Sciences ou les télévisions publiques qui consacrent des émissions à la vulgarisation scientifique. On ne le dira jamais assez, nos universités et nos industries manquent de jeunes scientifiques.

Ceci dit, on peut juger a priori l'action de Doyle comme altruiste, mais pour un amateur d'informatique ou d'astronomie, le déploiement de cette application distribuée ne vient que compléter une longue liste de projets existants déjà depuis quelques années et dont SETI@home fut le pionnier en 1999, renforcé par l'interface BOINC en 2003.


Trois applications distribuées parmi une vingtaine d'autres tournant dans l'environnement BOINC et disponible sur pratiquement toutes les plate-formes (Unix, Linux, SunOS, Darwin, Windows, etc). De gauche à droite SETI@home, Climateprediction et Einstein@home. Ces trois projets et une poignée d'autres comptent parmi ceux ayant le plus de succès auprès des amateurs. Documents T.Lombry.

Comme toute application distribuée, l'idée de PlanetQuest est d'utiliser la puissance des ordinateurs domestiques installés chez les particuliers tout en leur permettant de trouver et de baptiser leur propre exoplanète ou étoile.

Actuellement 1% seulement des étoiles de la Galaxie ont été cataloguées ou analysées en détail. Il existe donc une chance sur quelque 5 ou 10000 que les amateurs découvrent une nouvelle exoplanète au cours des prochaines années. Ainsi que le dit Doyle, compte tenu de la probabilité d'existence des systèmes planétaires "c'est un pari plus sûr que la loterie et de plus chacun peut apprendre quelque chose sur les étoiles". Son équipe estime en substance que d'ici 2010 entre 3 et 5000 personnes découvriront une exoplanète ce qui est un nombre assez remarquable et qui devrait inciter de nombreux amateurs à s'inscrire au projet.

Du point de vue scientifique, à l'heure actuelle il existe peu de bases de données astronomiques comprenant des images en haute résolution des étoiles réparties sur de longues périodes de temps. Dans ce contexte PlanetQuest est optimisé pour détecter par photométrie des exoplanètes en transit devant leur étoile hôte. Mais puisqu'au cours de ses recherches PlanetQuest va examiner des étoiles, il pourrait également découvrir de nouvelles étoiles instables de la famille Delta Scuti ou de nouvelles Céphéïdes par exemple qui intéressent beaucoup les astrophysiciens pour comprendre les détails de l'évolution stellaire.

Découvrir une exoplanète dans un ensemble gigantesque de données brutes exige que l'on compare les courbes lumineuses enregistrées avec des millions de variantes de modèles de transits et ce, pour chaque étoile et sur une longue période. Ce travail de bénédictin est impossible à réaliser par une seule équipe d'astronomes. C'est ici qu'on prend conscience de l'intérêt de distribuer cette recherche dans un réseau constitué de millions d'ordinateurs reliés à travers l'interface BOINC.

En effet, si on se base sur la performance de SETI@home, ce réseau virtuel comprend aujourd'hui plus d'un million d'ordinateurs, offrant une puissance de calcul qui dépasse 200 TeraFLOPS, soit 3 fois supérieure à la puissance d'un NEC SX-8 considéré aujourd'hui comme le superordinateur le plus puissant !

PlanetQuest vise donc à créer le plus grand observatoire mondial virtuel, une expérience scientifique unique qui devrait attirer beaucoup d'étudiants et d'amateurs passionnés par les sciences et l'astronomie.

[1] C'est Doyle qui dénomma son projet "PlanetQuest". Par coïncidence, quelques mois plus tard le JPL surnomma également la mission spatiale SIM (Space Interferometry Mission) et son catalogue d'exoplanètes du même nom. Mais il était trop tard pour Doyle d'envisager de changer le nom de son projet. Depuis, les deux sites se référencient mutuellement.