Des superordinateurs pour protéger la Terre des astéroïdes

Le 29 octobre 2019 au matin, un astéroïde a frôlé notre planète à un peu moins de 190 000 kilomètres. Si ce corps céleste ne représente aucun danger pour les habitants de la Terre, ce n’est malheureusement pas le cas pour tous les astéroïdes.

Tous les astronomes ont à l’esprit l’évènement de Toungouska, le plus important impact d’astéroïde jamais enregistré dans l’histoire récente de la Terre. En juin 1908, la population de cette petite ville de Sibérie a ainsi affirmé avoir vu une gigantesque boule de feu terminer sa course dans une forêt lointaine, réduisant en cendres la région sur près de 2 000 km². À titre de comparaison, le Grand Paris représente une superficie de 814 km².

Cet événement aurait été causé par la chute d’un astéroïde qui aurait explosé dans l’atmosphère au lieu de frapper la Terre, entraînant sa désintégration à une altitude comprise entre 5 et 10 km. D’après les estimations des scientifiques, un astéroïde comme celui de Toungouska, capable de dévaster une métropole entière, heurte la Terre tous les 500 ans environ. S’il est peu probable que survienne aujourd’hui une collision mortelle d’une telle ampleur, un plan doit impérativement être mis en place pour protéger les populations face cette   menace.

La multitude des astéroïdes qui gravitent autour de la planète Terre sont généralement inoffensifs, certains peuvent parfois s’avérer mortels, d’où l’importance de les surveiller et de prévoir leur trajectoire, notamment grâce à la technologie de pointe et en particulier aux superordinateurs et au calcul haute performance.

Chaque jour, près de 100 tonnes d’astéroïdes frappent la Terre. Minuscules, ils prennent souvent la forme d’étoiles filantes et s’évaporent pour la plupart dans l’atmosphère. Cependant, chaque année, environ deux astéroïdes de la taille d’une voiture s’écrasent sur la surface de la planète. Et tous les dix ans, un astéroïde de la taille d’une maison familiale s’abat sur Terre, causant des dégâts potentiellement considérables ou, tout du moins, un gigantesque cratère.

Plus récemment, en février 2013, un astéroïde s’est abattu sur la ville russe de Tcheliabinsk. L’onde de choc résultant de cet impact a endommagé plus de 7 000 bâtiments dans un rayon de 90 km à la ronde et fait plus de 1 400 blessés. Depuis, les chercheurs de la NASA étudient et simulent l’événement en vue de déterminer plus précisément quand il pourrait se reproduire et ainsi mieux s’y préparer. Un objet de la taille du météore de Tcheliabinsk frapperait la terre tous les 50 ans. Il est donc hautement probable qu’un événement similaire se produise au cours de notre vie.

En 2018, le Conseil national des sciences et de la technologie des États-Unis (NSTC) a annoncé "sa stratégie de préparation aux objets géocroiseurs". Ce rapport énonce les actions envisageables pour se protéger et réagir face aux objets menaçant de frapper la Terre. Il détaille leur détection, leur suivi, leur modélisation, leur prédiction et même la déviation des astéroïdes mortels. Ces éléments extrêmement précis sont déterminables grâce aux superordinateurs qui permettent de faire du calcul haute performance, une science qui consiste à combiner la puissance de plusieurs milliers de processeurs pour effectuer des calculs complexes et des traitements de données massives en temps réel. 

Des superordinateurs pour éviter un "Tcheliabinsk 2.0"

Établie au Ames Research Center, la division Advanced Supercomputing de la NASA est l’une des organisations participant au plan d’action de la NSTC. C’est là que se trouve Pleiades, l’un des superordinateurs les plus puissants au monde. Il effectue des simulations extrêmement fiables des potentiels impacts cosmiques avec la Terre, analysant la trajectoire d’astéroïdes de différentes tailles.

Grâce à ces capacités de calcul remarquables et à des logiciels spécialisés, ce projet d’évaluation des menaces d’astéroïdes est en mesure de simuler les potentiels impacts d’astéroïdes afin d’identifier les possibles événements mortels, constituer un catalogue des objets géocroiseurs et établir un plan d’attaque face aux astéroïdes dont la trajectoire se rapprocherait trop près de la Terre.

Avec à ces recherches rendues possibles grâce aux superordinateurs, les chercheurs disposent ainsi de plus d’informations afin de prendre des décisions plus éclairées dans le but de protéger au mieux les populations contre les chutes d’astéroïdes potentiellement mortelles. En confiant à Pleiades la réalisation de simulations à grande échelle du superbolide de Tcheliabinsk, les chercheurs de la NASA sont à même de dresser rapidement une multitude de scénarios différents. Ces scénarios détaillés leur permettent de modéliser la circulation des fluides résultant de la fusion et de vaporisation des astéroïdes lorsqu’ils pénètrent dans l’atmosphère de la Terre.

La NASA partage ses découvertes en matière d’astéroïdes avec les chercheurs des grandes universités et les agences gouvernementales. Les acteurs de la recherche spatiale sont ainsi en mesure de mettre au point des plans d’évaluation et d’intervention couvrant les dégâts aux infrastructures, les délais d’alerte, les évacuations ainsi que les autres moyens de sauver des vies et de protéger les biens matériels.

Au cours des dernières décennies, les avancées technologiques ont considérablement renforcé la capacité à observer les événements spatiaux. Grâce aux projets de recherche spatiale reposant sur des technologies de calcul hautement performantes et des superordinateurs fonctionnant sous Linux – comme Pleiades – les organismes scientifiques sont à même de mener des recherches qui permettent d’améliorer notre connaissance de l’univers et même d’éviter la menace des astéroïdes se dirigeant vers notre planète.

Ces "frôlements" réguliers d’astéroïdes rappellent donc qu’il est absolument nécessaire de reconnaître l’importance de ces technologies de pointe pour la protection de la Terre et de continuer à les valoriser par le biais de la recherche et la formation. Pour citer l’astrophysicien Neil deGrasse Tyson : "Je ne veux pas devenir la honte de la galaxie, avoir la possibilité de dévier un astéroïde mais ne pas le faire, entraînant ainsi la disparition de l’humanité. Si cela arrivait, nous deviendrions la risée des extraterrestres, partout dans le cosmos."