Voir la source de Message d'Arecibo

[[Fichier:Arecibo message.svg|vignette|upright=0.7|Des couleurs ont été ajoutées à ce message pour mieux distinguer les différentes parties, mais le message réel n'en comportait pas.]]

Le '''message d'Arecibo''' est un [[message]] [[Radioélectricité|radio]] de {{nombre|1679 [[système binaire|bits]]}} émis vers l'[[Espace (cosmologie)|espace]] le {{date-|16 novembre 1974}} à l'occasion de la transformation du [[radiotélescope d'Arecibo]]<ref>{{Lien web |langue=en |auteur1=Steven Johnson |titre=Greetings, E.T. (Please Don’t Murder Us.) |url=https://www.nytimes.com/2017/06/28/magazine/greetings-et-please-dont-murder-us.html |périodique={{lang|en|[[The New York Times Magazine]]}} |date=28 juin 2017 |consulté le=16 novembre 2018}}.</ref>. Il est envoyé vers l'[[amas globulaire]] [[Amas d'Hercule|M13]] (plus communément appelé Amas d'Hercule), qui se trouve à environ {{unité|22200 [[Année-lumière|années-lumière]]}}.

Le nombre {{formatnum:1679}} est choisi parce qu'il est [[nombre semi-premier|semi-premier]], c'est-à-dire le produit de deux [[Nombre premier|nombres premiers]], et ne peut donc être [[Division|divisé]] qu'en {{nobr|73 [[Tableau (structure de données)|lignes]]}} et {{nobr|23 [[Tableau (structure de données)|colonnes]]}} (ou vice-versa). Cela suppose que ceux qui pourraient le lire choisiront de l'arranger comme un [[quadrilatère]] (voir paragraphe « [[#Décodage du message|Décodage du message]] »). L'[[information]] arrangée de la première façon ne présente aucun sens alors que si elle est arrangée de la seconde façon, l'image contient des informations à propos de la [[Terre]] et de l'[[humanité]]. Si on lit de gauche à droite, elle montre les [[nombre]]s de un à dix, les [[Numéro atomique|numéros atomiques]] de l'[[hydrogène]], du [[carbone]], de l'[[azote]], de l'[[oxygène]] et du [[phosphore]], les formules chimiques des [[sucre]]s et [[Base azotée|bases]] dans les [[nucléotide]]s de l'[[Acide désoxyribonucléique|ADN]], les nombres de nucléotides dans l'ADN, sa structure en [[double hélice]], un croquis de l'[[Homo sapiens|être humain]] et sa [[Taille (anthropométrie)|taille]], la [[Population mondiale|population de la Terre]], le [[Système solaire]] et une image du radiotélescope d'Arecibo donnant son diamètre.

Parce que le message mettra plus de {{nombre|22000 ans}} pour atteindre la destination voulue (de même qu'une éventuelle réponse pour revenir sur Terre), le message d'Arecibo est plus une démonstration de l'avancée technologique de l'Humanité qu'un réel essai d'entrer en contact avec une [[Vie extraterrestre|civilisation extraterrestre]].

Le docteur [[Frank Drake]], créateur de la célèbre [[équation de Drake]], a écrit le message avec l'aide entre autres de [[Carl Sagan]].

== Description du message ==

=== Nombres ===
[[Fichier:Arecibo message part 1.png|vignette|gauche]]

En lisant de gauche à droite, les {{nobr|nombres 1 à 10}} apparaissent en [[Système binaire|format binaire]] (la ligne du bas, ou « bit de repérage », montre la position verticale de chaque nombre).

Même en connaissant le système binaire, l'encodage des nombres ne semble pas totalement évident, à cause de la façon dont ils ont été écrits. Pour lire les sept premiers nombres, en ignorant la ligne du bas, il faut prendre les trois chiffres binaires du bas vers le haut. Les nombres 8, 9 et 10 sont un peu différents puisqu'ils comportent une autre colonne, à droite de la première. Ultérieurement dans le message d’Arecibo, les nombres {{nobr|de 1 à 15}} sont représentés sur une seule colonne, sous forme de quatre bits significatifs suivis du « bit de repérage ».
 
 0 0 0 1 1 1 1 00 00 00
 0 1 1 0 0 1 1 00 00 10
 1 0 1 0 1 0 1 01 11 01
 X X X X X X X X  X  X   ← repère montrant la position de chaque nombre
{{Clr}}

=== Éléments constituant l'ADN ===

[[Fichier:Arecibo message part 2.png|vignette|gauche]]

{| class="wikitable" style="float:left; margin-right: 1em;"
|+
|-
! H<br>1 !! C<br>6 !! N<br>7 !! O<br>8 !! P<br>15
|-
| 0 || 0 || 0 || 1 || 1
|-
| 0 || 1 || 1 || 0 || 1
|-
| 0 || 1 || 1 || 0 || 1
|-
| 1 || 0 || 1 || 0 || 1
|-
| X || X || X || X || X
|}

Les nombres [[1 (nombre)|1]], [[6 (nombre)|6]], [[7 (nombre)|7]], [[8 (nombre)|8]] et [[15 (nombre)|15]] (en binaire, verticalement) représentent respectivement l'[[hydrogène]] (H), le [[carbone]] (C), l'[[azote]] (N), l'[[oxygène]] (O) et le [[phosphore]] (P), selon leur [[numéro atomique]].
Ce sont les [[Élément chimique|éléments chimiques]] qui constituent l'[[Acide désoxyribonucléique|ADN]].
{{Clr}}

=== Nucléotides ===
{{Article détaillé|Nucléotide#Nucléotides dans l'ADN et l'ARN{{!}}Nucléotides dans l'ADN et l'ARN}}
{| style="width: 100%; font-size: 16px; line-height: 20px"
|-
| rowspan="6" style="width: 0%; height: 306px" | [[Fichier:Arecibo message part 3.png|{{lang|en|{{nobr|Part 3}} — The nucleotides of {{abréviation discrète|DNA|Deoxyribonucleic acid|en}}}}.]]
| colspan="5" style="width: 100%; height: 59px" |
|-
| style="padding-left: 1.5em" | [[Désoxyribose]]<br />({{fchim|C|5|H|7|O}})
| style="padding-left: 1.5em" | [[Adénine|Adenine]]<br />({{fchim|C|5|H|4|N|5}})
| style="padding-left: 1.5em" | [[Thymine]]<br />({{fchim|C|5|H|5|N|2|O|2}})
| style="padding-left: 1.5em" | Désoxyribose<br />({{fchim|C|5|H|7|O}})
| style="width: 100%; height: 47px" |
|-
| style="padding-left: 1.5em" | [[Phosphate]]<br />({{fchim|PO|4}})
|
|
| style="padding-left: 1.5em" | Phosphate<br />({{fchim|PO|4}})
| style="width: 100%; height: 47px" |
|-
| style="padding-left: 1.5em" | Désoxyribose<br />({{fchim|C|5|H|7|O}})
| style="padding-left: 1.5em" | [[Cytosine]]<br />({{fchim|C|4|H|4|N|3|O}})
| style="padding-left: 1.5em" | [[Guanine]]<br />({{fchim|C|5|H|4|N|5|O}})
| style="padding-left: 1.5em" | Désoxyribose<br />({{fchim|C|5|H|7|O}})
| style="width: 100%; height: 47px" |
|-
| style="padding-left: 1.5em" | Phosphate<br />({{fchim|PO|4}})
|
|
| style="padding-left: 1.5em" | Phosphate<br />({{fchim|PO|4}})
| style="width: 100%; height: 47px" |
|-
| colspan="5" style="width: 100%; height: 59px" |
|}

Par exemple, le désoxyribose ({{fchim|C|5|H|7|O}} dans l'ADN) est codé ainsi :

 1 1 0 0 0
 1 0 0 0 0
 1 1 0 1 0
 X X X X X
 ---------
 7 5 0 1 0
 H C N O P  <- toujours classés selon l'ordre des éléments constituant l'ADN (voir section ci-dessus)


donc {{nobr|7 atomes [[Hydrogène|H]]}}, {{nobr|5 atomes [[Carbone|C]]}}, {{nobr|0 atome [[Azote|N]]}}, {{nobr|1 atome [[Oxygène|O]]}}, {{nobr|0 atome [[Phosphore|P]]}}, soit {{fchim|C|5|H|7|O}} en formule moléculaire.

Les [[Représentation des molécules|formules moléculaires]] des nucléotides sont données dans la configuration incorporée à l’ADN (typiquement, un hydrogène en moins par rapport au nucléotide libre).
{{Clr}}

=== Double hélice ===
[[Fichier:Arecibo message part 4.png|vignette|gauche]]

Double hélice de l'ADN (la barre verticale représente le nombre de nucléotides, soit {{formatnum:4294441822}}, qui était le nombre supposé à l’époque où le message a été envoyé. Depuis, les recherches ont estimé le nombre de paires de bases du [[Génétique humaine|génome humain]] à près de {{nobr|3,2 milliards}}).
{{Clr}}

=== Humanité ===
[[Fichier:Arecibo message part 5.png|vignette|gauche]]

L'élément au centre représente la silhouette d'un [[Homo sapiens|humain]] vue de face, ou de dos. L'élément sur la gauche illustre la taille moyenne d'un humain : {{nombre|1764 [[millimètre|mm]]}}. Cela correspond au nombre {{nobr|binaire 14}} écrit horizontalement multiplié par la [[longueur d'onde]] du message ({{nombre|126 mm}}). L'élément sur la droite correspond à la [[Population mondiale|population humaine]] en 1974 encodée en {{nobr|32 bits}}, soit {{formatnum:4292853750}}.
{{Clr}}

=== Planètes ===
[[Fichier:Arecibo message part 6.png|vignette|gauche]]

Le [[Système solaire]] est représenté : le [[Soleil]], [[Mercure (planète)|Mercure]], [[Vénus (planète)|Vénus]], la [[Terre]], [[Mars (planète)|Mars]], [[Jupiter (planète)|Jupiter]], [[Saturne (planète)|Saturne]], [[Uranus (planète)|Uranus]], [[Neptune (planète)|Neptune]] et [[Pluton (planète naine)|Pluton]] (à l'époque de l'envoi du message, Pluton était considérée comme une [[planète]]).

La Terre est décalée vers le dessin de l'homme pour montrer d'où vient le message.
{{Clr}}

=== Télescope ===

[[Fichier:Arecibo message part 7.png|vignette|gauche]]

La dernière partie représente le [[radiotélescope d'Arecibo]] et son diamètre ({{formatnum:2430}} multiplié par la [[longueur d'onde]], ce qui donne {{nombre|306,18 [[mètre|m]]}}).
{{Clr}}

=== Décodage du message ===
[[Fichier:16 possibilités arecibo decodage.PNG|vignette|upright=2|Les seize possibilités de décodage du message d’Arecibo.]]

L'image peut être arrangée de seize façons : il y a quatre coins dans un rectangle donc quatre possibilités pour le premier chiffre binaire ; on peut ensuite les ranger soit ligne par ligne, soit colonne par colonne donc deux possibilités ; enfin, les dimensions du rectangle peuvent être soit {{nobr|23 × 73}}, soit {{nobr|73 × 23}}, donc deux possibilités. Au total, {{nobr|1 = 4 × 2 × 2 = 16 possibilités}}, mais on peut les regrouper en deux groupes : pour huit d'entre elles, on obtient le Message d'Arecibo (voir la moitié supérieure de l'image, avec une rotation de {{angle|90}}, {{angle|180}}, {{angle|270}}, avec une inversion horizontale (miroir), inversion horizontale {{nobr|+ {{angle|90}}}}, inversion horizontale {{nobr|+ {{angle|180}}}} et inversion horizontale {{nobr|+ {{angle|270}}}}), tandis que les huit autres possibilités donnent le message visible tout à gauche sur la moitié inférieure de l'image (comme précédemment avec une rotation de {{angle|90}}, {{angle|180}}, {{angle|270}}, avec une inversion horizontale (miroir), inversion horizontale {{nobr|+ {{angle|90}}}}, inversion horizontale {{nobr|+ {{angle|180}}}} et inversion horizontale {{nobr|+ {{angle|270}}}}).

== Description du signal radio support ==
{{section à sourcer|date=octobre 2019}}

=== Caractéristiques du signal émis ===
Le message a été émis à une fréquence porteuse de {{nombre|2380 MHz}} en utilisant la technique de [[modulation par déplacement de fréquence]] avec une déviation en fréquence de {{nombre|10 Hz}}.

Cette fréquence de porteuse présente l'avantage d'être faiblement absorbée par l'atmosphère terrestre et est proche du [[Point d'eau (radio)|point d'eau]], qui est une gamme de fréquence où le niveau de bruit est particulièrement faible dans le [[milieu interstellaire]].

Au moment où le message d'Arecibo a été émis (c'est-à-dire après modernisation des installations du début des {{nobr|années 1970}}), la puissance de l'émetteur du radiotélescope était de {{nombre|1 MW}} à cette fréquence.

Le [[Gain d'antenne|gain]] d'une antenne parabolique est donné par la formule suivante : 

:<math>G = \left(\frac{\pi d}{\lambda}\right)^2 e_A</math>

où :

* <math>d</math> est le diamètre de l'antenne ;
* <math>\lambda</math> est la [[longueur d'onde]] du signal ;
* <math>e_A</math> est un [[nombre adimensionnel]] {{nobr|entre 0 et 1}} associé à l'efficacité de l'antenne (pertes).

Sachant que le diamètre de l'antenne d'Arecibo est de {{nobr|305 mètres}}, l'ordre de grandeur du gain de celle-ci, à la fréquence de {{nombre|2380 MHz}} (et en prenant une valeur pessimiste de l'efficacité de 0,5), est d'environ {{nobr|75 [[Décibel|dB]]}}, soit un facteur multiplicatif d'environ {{formatnum:30000000}}. À proximité de la Terre, la [[puissance apparente rayonnée]] du signal émis par Arecibo était donc d'environ {{nombre|30 TW}} ou {{nombre|165 [[dBm]]}}.

=== Capacité du signal à être détecté à son arrivée ===
La puissance d'un signal radioélectrique varie en <math>1/r^2</math> à mesure qu'il s'éloigne de son point d'émission. Lorsque le signal atteindra les systèmes stellaires de M13 situés à {{nombre|22200 années-lumière}}, sa puissance ne sera donc plus que de {{unité|6,5 e-28 W}} ou {{unité|-240 [[dBm]]}}.

Cette puissance, bien qu’extrêmement faible, est à comparer à celle d'autres signaux, comme ceux émis par la sonde ''{{lang|en|{{lnobr|Voyager 1}}}}''. L'émetteur en {{lnobr|bande X}} de cette sonde a une puissance de {{nombre|23 W}} et son antenne HGA (''{{langue|en|High-gain antenna}}'') fournit un gain de {{unité|48 dB}}. La puissance du signal provenant de ''{{nobr|{{lang|en|Voyager}} 1}}'' (qui a franchi l'[[héliopause]]) est donc de l'ordre de {{unité|e-20 W}} ou {{unité|-170 dBm}} quand il arrive sur Terre et celui-ci est détectable (et détecté), par exemple par l'antenne du [[Observatoire de Green Bank|{{lang|en|Green Bank Telescope}}]] qui fait {{nombre|100 mètres}} de diamètre.

En effet, la capacité de détection d'un signal radioélectrique est essentiellement liée au [[rapport signal sur bruit]] dans la gamme de fréquence écoutée. À la fréquence de {{nombre|2380 MHz}}, les sources naturelles de bruit sont largement inférieures au [[bruit thermique]] des capteurs électroniques qui constituent la source de bruit dominante. Pour une bande de fréquence correspondant à plus ou moins {{nombre|10 Hz}}, avec de l'électronique ''à la température ambiante'', le niveau de bruit thermique est de {{unité|-161 dBm}}.

Une valeur de {{unité|6 dB}} est couramment retenue comme rapport signal sur bruit pour définir un seuil de détection. Après amplification par une antenne réceptrice, le signal doit donc avoir une puissance minimale de {{unité|-155 dBm}}. Le gain de l'antenne réceptrice minimal est donc de {{unité|85 dB}}.

En employant la formule de gain ci-dessus, on peut alors déterminer que le diamètre de l'antenne réceptrice doit être supérieur à {{nombre|1 km}} pour pouvoir détecter le signal. Ces dimensions sont à la portée de la technologie humaine. La détection est donc techniquement possible, d'autant plus que de nombreuses techniques peuvent être mises en œuvre pour améliorer les capacités de détection à dimensions d'antenne fixées (comme la réfrigération des moyens de détection à des températures [[Cryogénie|cryogéniques]] pour limiter le niveau du bruit thermique) ou pour limiter la taille des antennes à performances de détection fixées (utilisation d'un ensemble d'antennes par la technique de l'[[Interférométrie à très longue base|interférométrie radio]]).

La difficulté de la détection réside alors plutôt dans le choix par les éventuels destinataires de la direction et du moment où écouter (zone du ciel, gamme de fréquence, taille de la [[bande passante]]).

== Transcription ==

{| class="wikitable centre mw-collapsible mw-collapsed" style="width: 5em;"
|+ Transcription du message{{sfn|National Astronomy and Ionosphere Center|1975|p=463, {{fig.}}1}}{{,}}<ref>{{lien archive|horodatage archive=20110608042815|url=http://www.news.cornell.edu/releases/Nov99/Arecibocode.txt|titre=Arecibocode.txt}}, annexe de {{harvsp|Steele|1999}}.</ref>
| style="font-family: monospace;" align="center" |
{{coloré|#CCC|000000}}'''1'''{{coloré|#CCC|0}}'''1'''{{coloré|#CCC|0}}'''1'''{{coloré|#CCC|0}}'''1'''{{coloré|#CCC|0000000000}}<br/>
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== Notes et références ==
{{Références}}

== Voir aussi ==
=== Bibliographie ===
* {{article |langue=en |périodique=[[Icarus (journal)|Icarus]] |volume=26 |numéro=4 |date=décembre 1975 |pages=462–466 |titre=The Arecibo message of November, 1974 |auteur1=[[National Astronomy and Ionosphere Center]] |doi=10.1016/0019-1035(75)90116-5 |accès doi=payant}}.
* {{chapitre |langue=en |titre chapitre=Appendix A: The Arecibo Message |titre ouvrage=Extraterrestrial Languages |auteur1=Daniel Oberhaus |lieu=Cambridge ({{abrd|MA|Massachusetts}}) et Londres |éditeur=[[MIT Press]] |année=2019 |pages totales=252 |isbn=978-02-6235-526-1 |isbn2=978-0-262-04306-9 <!-- isbn numérique --> |doi=10.7551/mitpress/11229.001.0001 |accès doi=payant |passage=171–177 |url={{Google Livres|2CWzDwAAQBAJ|page=171}}}}.
* {{chapitre |langue=en |numéro chapitre=21 |titre chapitre=METI: Messaging to ExtraTerrestrial Intelligence |auteur1=[[Alexander Zaitsev (astronome)|Alexander L. Zaitsev]] |auteurs ouvrage={{lien|H. Paul Shuch}} ({{dir.}}) |titre ouvrage=Searching for Extraterrestrial Intelligence |sous-titre ouvrage=SETI Past, Present, and Future |lieu=Berlin |éditeur=[[Springer Science+Business Media|Springer]] |collection=The Frontiers Collection |année=2011 |pages totales=538 |isbn=978-3-642-13195-0 |isbn2=978-3-642-13196-7 <!-- isbn numérique --> |passage=399–428 |doi=10.1007/978-3-642-13196-7_21 |accès doi=payant |arxiv=physics/0610031 |url={{Google Livres|jAk9bTm3Sj4C|page=399}}}}.

=== Articles connexes ===
* {{lien|lang=en|trad=List of interstellar radio messages|fr=Liste de messages radio interstellaires}}
* [[Plaque de Pioneer|Plaque de {{langue|en|Pioneer}}]]
* {{langue|en|[[Voyager Golden Record]]}}

=== Liens externes ===
* {{lien web|langue=en|url=https://www.seti.org/arecibo-message |titre=Arecibo Message|date=23 avril 2018|site=seti.org |éditeur=[[Institut SETI]]}}.
* {{lien web|langue=en|titre=It's the 25th anniversary of Earth's first attempt to phone E.T.|auteur1=Bill Steele|date=12 novembre 1999|périodique=Cornell Chronicle|éditeur=[[Université Cornell]]|url=https://news.cornell.edu/stories/1999/11/25th-anniversary-first-attempt-phone-et-0}}.

{{Portail|astronomie|radio|vie extraterrestre|années 1970}}

[[Catégorie:Novembre 1974 aux États-Unis]]
[[Catégorie:Message interstellaire]]
[[Catégorie:Carl Sagan]]
[[Catégorie:Arecibo]]