Stardust@home

De février à mai 2000, et d'août à septembre 2002, la sonde Stardust expose la « face B » de son collecteur de particules, un ensemble de blocs d'aérogel d'une surface totale de 1 m², à la poussière interstellaire^[1]. La capsule de retour contenant les échantillons est revenue sur Terre le 15 janvier 2006. La NASA estime que seule une quarantaine de particules interstellaires ont été collectées. Ces poussières mesurent aux alentours d'un micromètre, et sont emprisonnées dans l'aérogel à une profondeur d'environ 100 micromètres. Ces différents facteurs rendent la localisation de ces impacts très longue et fastidieuse.

Les blocs d'aérogel ont été photographiés à travers un puissant microscope ; en tout, près de 1,6 million de photographies ont été prises, couvrant chacune une section extrêmement réduite de la raquette de collecte. Chaque section est en fait couverte par un empilement de photographies, de manière à constituer une focus movie, c'est-à-dire une vidéo dans laquelle la distance entre l'objectif et le plan focal varie en fonction du temps. Les différentes tranches d'aérogel sont observables à travers le microscope virtuel et permettent de visualiser l'impact des poussières dans la raquette de collecte.

Cette technique, appelée optical sectioning, permet de visualiser la structure tridimensionnelle interne des blocs d'aérogel. Il est ainsi possible de visualiser les traces laissées par les particules interstellaires lors de leur impact.

Tant que les premières images d'impacts de vraie poussière interstellaire ne sont pas disponibles, les scientifiques ne savent pas précisément l'empreinte que ces grains ont laissé dans l'aérogel. En effet, ces impacts peuvent être plus ou moins profonds, étroits ou éloignés que sur les précédentes expériences et simulations. De plus, l'aérogel, après son voyage de plusieurs années dans l'espace, est parsemé de fissures et autres défauts. L'équipe responsable de la recherche des particules interstellaires consulta le professeur Jitendra Malik, informaticien à U.C. Berkeley. Celui-ci affirma qu'en principe un logiciel de reconnaissance de formes est capable de distinguer les fissures des impacts de particules. Mais pour cela, il est nécessaire de posséder des images d'impact de vraies particules interstellaires afin d'« entraîner » le programme. Le problème, c'est qu'aucune de ces particules n'a à ce jour été collectée. Les scientifiques peuvent faire une approximation d'un tel impact, mais cela n'est pas suffisant pour un programme informatique. L'œil humain est capable de repérer ces impacts avec un peu d'entraînement, mais une équipe de scientifiques mettrait plusieurs dizaines d'années à analyser 1,6 million de photographies.

Pour ce travail, démesuré pour une telle équipe, la NASA a donc lancé un appel à volontaires sur Internet. Ils espèrent ainsi analyser l'ensemble des 1,6 million de photographies en quelques mois. Les participants doivent au préalable lire un tutoriel et subir un test avant d'entrer dans la recherche proprement dite.

Afin de sélectionner les yeux les plus aguerris, la NASA fait suivre aux candidats un tutoriel en ligne, qui leur permet de s'entraîner à la recherche en visualisant et mémorisant des exemples d'impacts qu'ils devront localiser par la suite.

Ces tutoriels ont été réalisés à partir d'empreintes d'impacts de particules extraterrestres capturés dans le collecteur ODCE (Orbital Debris Collector Experiment) de la station spatiale Mir, et de particules de poussière propulsées à la vitesse de 20 km/s dans de l'aérogel à l'aide du Van Der Graaf dust accelerator d'Heidelberg, en Allemagne.

Les candidats passent ensuite un test, dans lequel ils doivent savoir repérer avec au minimum 80 % de réussite des impacts de poussières interstellaires pour être qualifiés et pouvoir participer^[3].