- Pour comprendre le rôle de l’US Navy dans l’accident du Titan, il faut examiner à la fois la télédétection sous-marine et les limites de l’IUSS ; l’accusation selon laquelle la marine aurait caché des informations confirmées pendant quatre jours est peu convaincante
- Les communications radio étant difficiles sous l’eau, les submersibles de grande profondeur comme le Titan communiquent avec leur navire de soutien en surface au moyen de modems acoustiques
- SOSUS/IUSS est parti de réseaux d’hydrophones fondés sur des câbles sous-marins, puis a évolué en un système utilisé à la fois pour la surveillance des sous-marins pendant la guerre froide et pour la recherche sur la vie marine
- Le bruit d’implosion du Titan a pu être détecté et localisé à partir des données de l’IUSS, mais en raison de sa taille et de sa structure différentes de celles d’un sous-marin militaire, la fiabilité de sa signature acoustique était probablement faible
- Le fait que le ROV Pelagic Odysseus 6k ait trouvé les débris environ 5 heures après son arrivée sur zone le 22 juin concorde avec la possibilité qu’une position détectée par la marine ait été transmise aux équipes de recherche
Communication sous-marine et contraintes physiques du son
- Les sous-marins et submersibles sont difficiles à détecter ; c’est un avantage militaire, mais cela peut devenir un problème de sécurité dans des usages civils comme le tourisme en eaux profondes
- L’eau de mer atténue rapidement les signaux radio, et même en abaissant la fréquence, des limites subsistent
- Même avec les systèmes VLF de l’US Navy, la réception n’est possible que si le sous-marin est relativement proche de la surface ou utilise une antenne filaire proche de celle-ci
- Les signaux VLF ne pénètrent dans l’eau de mer que jusqu’à environ 40 m
- Les ELF pénètrent mieux, jusqu’à plusieurs centaines de mètres, mais la construction et l’exploitation des installations coûtent très cher et les antennes de réception sont volumineuses ; l’US Navy a donc retiré son infrastructure ELF en 2004
- Les submersibles comme le Titan communiquent avec leur navire de soutien en surface au moyen de modems acoustiques
- Cette méthode est fiable, mais son débit binaire est très faible, ce qui la limite essentiellement aux messages texte
- Des technologies similaires sont utilisées dans l’exploration pétrolière en eaux profondes, et il est très probable que le Titan utilisait un produit commercial pour sa liaison de données
- Sous l’eau, le son est ce qui se propage le mieux ; il porte beaucoup plus loin qu’à la surface et devient encore plus favorable avec la profondeur
Sonar actif et sonar passif
- La détection et la localisation des sous-marins par le son sont largement connues sous le nom de sonar
- L’un des premiers usages emblématiques remonte à la Première Guerre mondiale, lorsque des navires de surface anti-sous-marins utilisaient les échos pour détecter des sous-marins juste en dessous d’eux
- La méthode qui consiste à émettre un son pour recevoir son écho est le sonar actif
- Elle est efficace pour trouver des sous-marins proches
- Mais émettre du son révèle la présence de l’équipement sonar et, avec suffisamment de moyens de réception, peut aussi exposer sa position
- Les bâtiments anti-sous-marins ont assez vite cessé d’utiliser régulièrement le sonar actif, car il signalait leur présence aux sous-marins environnants
- La méthode préférée consiste à écouter les sons naturellement produits par les véhicules sous-marins : c’est le sonar passif
- Un hydrophone directionnel permet d’entendre le bruit des hélices d’un sous-marin
- En faisant pivoter l’hydrophone pour trouver la direction où l’amplitude est maximale, on peut obtenir le relèvement du sous-marin
- Ce principe de base reste aujourd’hui au cœur de la chasse aux sous-marins, même si les équipements de réception sont devenus bien plus puissants et automatisés
- La discrétion acoustique des sous-marins fait l’objet d’une course aux armements continue
- L’une des grandes sources de bruit est la cavitation autour des hélices
- Par le passé, la conception des hélices silencieuses des sous-marins américains modernes était classifiée, et l’on dit que les hélices étaient couvertes lorsque les sous-marins étaient hors de l’eau
Du SOSUS à l’IUSS : l’évolution d’un réseau de surveillance sous-marin
- Pour assurer une souveraineté maritime à long terme, il est utile d’installer des hydrophones permanents qui fonctionnent comme une ligne de défense, en complément des navires ou des bouées larguées par avion
- Dans les années 1950, AT&T a conçu un système de surveillance sous-marine en s’appuyant sur les câbles sous-marins et l’électronique acoustique
- De grands réseaux d’hydrophones étaient installés le long des câbles sous-marins
- Les sons détectés étaient affichés sous forme de diagrammes en cascade, et des analystes du renseignement distinguaient, à partir de leur expérience et de déductions, les sons de la vie marine, des phénomènes géologiques et des navires
- Ce système était appelé SOSUS (Sound Surveillance System) et est resté secret jusqu’en 1991
- Il s’agissait de l’un des systèmes de renseignement militaire les plus importants de la guerre froide
- Comme peu de personnels de la marine en connaissaient les détails, les équipages de navires trouvaient parfois les messages brefs et peu détaillés venus du SOSUS déroutants et difficiles à croire
- Dans les années 1960, le SOSUS se composait de centaines d’hydrophones individuels installés sur de longs réseaux câblés
- Les câbles étaient reliés à des installations terminales côtières hautement sécurisées
- La marine dissimulait ces installations derrière une explication de couverture vague, les présentant comme liées à des travaux d’étude
- Au cours des décennies suivantes, les ordinateurs ont été mis à contribution pour détecter et classifier les signatures acoustiques
- Les premières automatisations ont stimulé les travaux de R&D de l’armée et des Bell Laboratories en traitement du signal et en appariement de motifs
- Elles ont constitué des précédents précoces pour le domaine moderne du machine learning
- Les progrès de l’informatique et des communications ont permis le contrôle à distance des réseaux, réduisant les besoins en personnel et entraînant la fermeture de plusieurs installations terminales de la marine
- En 1984, le SOSUS a été renommé IUSS (Integrated Underwater Surveillance System)
- Ce changement reflétait non seulement l’automatisation croissante, mais aussi l’intégration de navires de surface au système
- Au début, l’USNS Stalwart et l’USNS Worthy fonctionnaient comme des réseaux IUSS mobiles, utilisés pour étendre la portée de détection ou localiser plus précisément des cibles suspectes
- Après sa déclassification en 1991, l’IUSS est devenu un système à double usage, également employé dans la recherche scientifique
- C’est l’une des principales sources de données d’hydrophones en biologie marine
- Aujourd’hui, l’IUSS détecte et classe automatiquement les sous-marins et les baleines
Détection des accidents de sous-marins et recherche du Titan
- Il est bien connu que les systèmes de sonar passif peuvent détecter des accidents de sous-marins
- En 1968, la perte du sous-marin soviétique K-129 a été détectée par le SOSUS
- L’estimation de position du SOSUS a aidé l’opération de récupération du K-129 par le Hughes Glomar Explorer
- En 1968, quatre sous-marins ont été perdus avec tout leur équipage, et les données du SOSUS ont servi à localiser au moins deux d’entre eux : le K-129 soviétique et le Scorpion américain
- Le Titan est supposé avoir disparu le 18 juin, et il a été découvert sur le fond marin le 22 juin
- Après la découverte des débris, la marine a déclaré que l’IUSS avait détecté l’implosion et estimé sa position
- L’accusation selon laquelle la marine aurait connu avec certitude le sort du Titan tout en le cachant pendant quatre jours ne correspond pas au fonctionnement de la télédétection
- Dans la télédétection moderne en temps réel, les informations exploitables proviennent surtout de systèmes de machine learning et de classification capables de reconnaître des événements importants au sein de masses de données
- Ces systèmes doivent être entraînés sur des exemples d’événements naturels ou artificiels
- Pour le renseignement naval, la collecte de signatures acoustiques de navires récents est un enjeu majeur afin que l’IUSS puisse les identifier correctement
- Une autre méthode est l’analyse rétrospective, dans laquelle des humains réexaminent des données passées
- Même si un événement n’a pas été classé par l’automatisation au moment où il s’est produit, il peut être détecté plus tard lorsque de nouvelles informations de signature deviennent disponibles
- Comme dans le cas du ballon de reconnaissance chinois, des événements passés peuvent être révélés après la collecte d’informations de signature
- L’océan est rempli de nombreux bruits — faune sauvage, processus géologiques, navigation commerciale, opérations navales — ce qui rend difficile pour la marine d’examiner rigoureusement chaque son sous-marin
- Il est très probable qu’après avoir appris la disparition du Titan, la marine ait mené une analyse rétrospective des données de l’IUSS pour y chercher un signal pouvant indiquer son sort
- Elle a pu détecter un bruit fort et en estimer l’origine près de l’épave du Titanic
- Cela a pu se produire assez rapidement après le premier signalement de la disparition du Titan
Faible niveau de confiance, délai de publication et systèmes de surveillance actuels
- La première limite tenait au fait que le Titan était un submersible nouveau, à la structure inhabituelle
- La marine connaît en partie les signatures acoustiques d’implosion grâce à des sous-marins militaires perdus accidentellement et au sous-marin Sterlet, torpillé intentionnellement au moins une fois pour réaliser des enregistrements acoustiques
- Mais le Titan différait fortement des sous-marins militaires par sa taille et sa structure, ce qui rendait probablement très incertaine l’application de signatures acoustiques connues de pertes catastrophiques
- Le nombre total de cas de sous-marins ayant implosé sous l’eau est lui-même très faible, et il n’existait aucun cas de taille et de structure comparables à celles du Titan
- Pendant une opération de recherche et de sauvetage, il faut être prudent avant de publier une information incertaine du type « nous pensons qu’il est perdu de manière irrécupérable »
- Une telle publication peut créer une pression pour mettre fin aux recherches et les entraver
- Elle peut aggraver la situation pour les familles et les proches
- Après que les garde-côtes ont annoncé avoir détecté de possibles bruits de coups provenant d’un autre système de sonar passif, des reportages excessifs ont suivi sur la base de signatures acoustiques très probablement sans rapport
- L’accusation selon laquelle la marine aurait dissimulé les informations de détection aux équipes de recherche pour des raisons de secret ne correspond pas au calendrier des recherches
- Le SOSUS et ses capacités étaient largement connus du public depuis des décennies
- La zone de recherche se trouvait dans les estimations publiées par le passé de la portée de détection du SOSUS
- Le premier équipement de recherche capable d’explorer les grandes profondeurs, le ROV Pelagic Odysseus 6k, est arrivé sur zone le matin du 22 juin
- Environ 5 heures plus tard, il a découvert les débris
- Si l’on considère que la seule descente a probablement pris plus d’une heure, c’est une découverte très rapide dans un environnement sous-marin difficile
- Les débris se trouvaient près du Titanic, mais le champ de débris du Titanic est vaste et il aurait fallu plusieurs heures pour le fouiller entièrement
- Il est très probable que l’Odysseus avait déjà reçu de la marine une indication sur une position possible de l’implosion lorsqu’il a commencé les recherches
- La marine n’a pas caché l’information pendant quatre jours ; c’est à ce moment-là que les équipes de recherche disposaient enfin de l’équipement nécessaire pour confirmer concrètement la détection possible de la marine
- Selon le premier article du WSJ sur la détection par l’IUSS, la marine a immédiatement transmis la découverte au commandant des recherches sur place
- La marine a demandé que le nom du système spécifique utilisé ne soit pas révélé pour des raisons de sécurité nationale
- Cela concorde aussi avec le fait que les systèmes classifiés sont gérés sous plusieurs noms, et avec l’histoire de l’IUSS à l’époque du secret, où son nom est apparu par erreur à plusieurs reprises dans des rapports non classifiés
- Aujourd’hui, l’IUSS est un système plus réduit qu’autrefois, mais l’amélioration des technologies a probablement augmenté sa portée de détection plutôt que de la diminuer
- Il reste l’un des principaux moyens de détection des sous-marins près des côtes américaines
- Les sous-marins étant l’un des principaux vecteurs d’armes nucléaires, ils constituent un sujet d’intérêt majeur
- L’IUSS est l’un des nombreux systèmes de détection sous-marine semi-secrets utilisés par la marine
- Le San Francisco Magnetic Silencing Range est un système distinct, mais il mesure au moyen de magnétomètres sous-marins le champ magnétique des navires de la marine qui passent par le Golden Gate
- Les mines sous-marines étant souvent déclenchées par magnétomètre, la marine veille à ce que l’aimantation des coques ne dépasse pas certaines limites
- Si ces limites sont dépassées, une désaimantation (degaussing) peut être effectuée dans un quai naval doté d’équipements spécialisés
- Le petit bâtiment du parking de Marina Green était l’installation terrestre de ce système, et le réseau est aujourd’hui entièrement contrôlé à distance
1 commentaires
Avis de Hacker News
Il n’est pas judicieux d’annoncer, au cours d’opérations de recherche et de sauvetage, que le navire a été irrémédiablement perdu
J’ai répété plusieurs fois la même chose sur les réseaux sociaux lors de l’accident du Titan, mais ça n’a pas vraiment pris, et les soupçons selon lesquels l’US Navy aurait dissimulé la détection acoustique de l’implosion me semblaient étranges
Quiconque a déjà fait un peu d’analyse de signaux sait que l’incertitude est très élevée, et l’idée de pouvoir identifier à distance, de façon certaine, la destruction précise du Titan était dès le départ excessive
Même si la Navy en avait été sûre à 100 %, personne ne souhaiterait qu’on arrête les recherches auprès des familles simplement parce que quelqu’un a entendu un bruit. Une personne disparue en mer doit être recherchée jusqu’à ce qu’on la retrouve, ou jusqu’à ce qu’il n’y ait plus d’espoir raisonnable, et cela s’applique aussi aux milliardaires
Cette histoire m’est revenue en tête : https://en.wikipedia.org/wiki/Toshiba%E2%80%93Kongsberg_scan...
Dans les années 1980, Toshiba ne pouvait pas exporter vers l’Union soviétique des machines CNC à 9 axes, car cet équipement pouvait servir — et avait de fortes chances de servir effectivement — à fabriquer des hélices de sous-marins ultra-silencieuses
Vidéo Asianometry à ce sujet : https://www.youtube.com/watch?v=uaRyqAVIkwI
Il fallait y indiquer à quels produits la machine servirait, certifier qu’elle ne serait pas utilisée pour des activités liées à des explosions nucléaires, à un cycle du combustible nucléaire sans garanties, ni à des armes nucléaires, chimiques ou biologiques, et s’engager à obtenir l’accord d’un organisme suisse lié à l’économie pour transférer les produits fabriqués ou la machine hors de certains pays ; ça donnait une impression similaire
Un article amusant qui revient presque immanquablement quand on parle de câbles, de fonds marins et de sous-marins : https://www.wired.com/1996/12/ffglass/
“Mother Earth, Mother Board” traite de la pose de câbles sous-marins et de l’histoire du câblage de la planète
Version sans paywall : https://archive.is/ICkHe
La chanson est aussi à vous donner des frissons
C’est un peu hors sujet, mais avec ce genre de capacités, on pourrait sans doute en dire pas mal sur ce qui s’est passé autour de l’explosion des gazoducs Nord Stream
Il est raisonnable de supposer que les États-Unis disposent de tels détecteurs aussi en dehors de leurs frontières, et j’ai déjà vu cette affirmation : https://www.thenation.com/article/world/nord-stream-pipeline...
Cela dit, je pense que n’importe qui aurait pu le faire avec environ 300 000 dollars. Les ROV de classe travaux capables d’installer des explosifs à cette profondeur sont courants dans la construction et la maintenance sous-marines
En lisant le passage disant que la conception des hélices silencieuses des sous-marins américains modernes est classifiée, et qu’elles sont couvertes quand le sous-marin est hors de l’eau, je me demande s’il s’agit d’une hélice toroïdale ou d’une hélice « sans extrémités »
Ce type de conception réduit la turbulence et la cavitation : https://en.m.wikipedia.org/wiki/Toroidal_propeller
Il y a aussi d’anciens posts HN : https://news.ycombinator.com/item?id=34571282, https://news.ycombinator.com/item?id=33949895
Les hélices toroïdales sont particulièrement efficaces contre le bruit de cavitation des tourbillons en bout de pale, précisément ce qu’elles cherchent à réduire sur les hélices ouvertes
https://twitter.com/toughsf/status/1024083748407713792?lang=...
https://www.researchgate.net/publication/302920496_Numerical...
https://www.thedrive.com/the-war-zone/31708/veteran-sonarman...
https://www.globecomposite.com/blog/x-factor-columbia-class-...
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S209267821...
L’article dit que l’IUSS détecte et classe automatiquement les sous-marins et les wales ; les Britanniques sont-ils au courant ?
La détection sonar active est de nouveau utilisée pour rechercher des sous-marins depuis déjà plusieurs décennies, donc l’article est dépassé
Les navires ASM modernes sont équipés de sonars actifs remorqués basse fréquence, car les basses fréquences sont nécessaires pour obtenir de longues portées de détection. Les hautes fréquences sont fortement atténuées
Si vous avez vu des infos disant que les sonars militaires sont dangereux pour les mammifères marins, c’est ce genre de système qui est en cause. Ils injectent beaucoup d’énergie dans une bande de fréquences qui se propage bien, et cette même bande est aussi la plus utile aux baleines pour communiquer
Exemple : https://en.wikipedia.org/wiki/Sonar_2087
La cavitation est bruyante, mais elle ne se produit généralement qu’à pleine vitesse. Ce qu’on entend aujourd’hui, c’est plutôt le bruit de l’installation réacteur
Les sous-marins nucléaires d’attaque américains comme les Virginia et Seawolf, ainsi que les futurs SNLE Columbia, semblent utiliser une sorte de pompe-jet externe. Je ne sais pas vraiment si elle est dissimulée hors de l’eau comme les anciennes hélices classiques
Plus précisément, c’est un propulseur caréné, évolution directe de l’hélice de sous-marin classique intégrant une tuyère augmentant la pression et un ensemble de pales fixes. Traditionnellement, un « pompe-jet » impliquerait un élément de pompe centrifuge, ou au moins un dispositif de vectorisation
On n’appelle généralement pas « jet » quelque chose comme les ventilateurs carénés du X-22, mais sous l’eau, il semble que ce soit le terme utilisé
https://en.wikipedia.org/wiki/Bell_X-22
C’est aussi la raison de certains épisodes amusants lors d’exercices navals conjoints. Par exemple, le HNLMS Walrus a « coulé » l’USS Theodore Roosevelt et d’autres, puis s’est échappé, au grand embarras des Américains
C’est pour la même raison que les sous-marins diesel hybrides suédois sont quasiment indétectables. Quand ils avancent sur batteries, ils n’ont presque aucun bruit de centrale, à part peut-être une ou deux pompes de refroidissement, et ils sont si silencieux que d’autres marines les louent pour l’entraînement
L’explication selon laquelle la marine aurait réécouté les « bandes » plus tard me paraît également absurde. On nous demande de croire qu’après des décennies d’exploitation de systèmes de classification informatique, un réseau d’écoute très sensible n’aurait pas détecté une implosion à haute énergie, qui aurait sonné complètement différemment de tout le reste
Cameron a dit que ses contacts dans la marine lui avaient indiqué très rapidement avoir entendu le bruit de l’implosion, et le fait que la télémétrie ait cessé en même temps que les communications ne faisait que confirmer ce qu’ils savaient déjà. La télémétrie venait d’une enceinte de pression externe séparée ; si elle s’est tue, cela signifie qu’elle a été détruite, et la seule cause plausible est l’implosion du submersible
L’idée que sa structure inhabituelle aurait empêché de l’identifier comme une implosion relève de la pure conjecture
La première idée qui m’est venue concernant le délai avant que l’US Navy annonce officiellement avoir entendu le bruit d’implosion était la suivante
Si l’on met cela en regard du vaste monde du renseignement américain, en particulier du renseignement d’origine électromagnétique qui consiste à écouter les canaux de communication internes russes ou chinois, il est possible que, face à un événement relativement proche des eaux américaines comme l’implosion du Titan, elle ait voulu éviter de montrer ses cartes et écouter qui d’autre signalerait l’avoir entendu
Comme une sorte de jeu de contre-espionnage avancé, cela permettrait d’estimer qui d’autre a installé du matériel sous l’eau à proximité de ses propres équipements. Je n’en suis pas sûr, mais c’est la première pensée qui m’est venue, et j’ai trouvé l’article vraiment très intéressant
Depuis la disparition du MH370, je me pose sans cesse la question. Si un avion s’écrase en mer, produit-il un grand bruit d’éclaboussure audible par rapport au bruit de surface, comme celui des vagues ? Y avait-il des hydrophones dans cette zone ? Avec un traitement du signal suffisant, aurait-on pu localiser ce bruit ? Est-ce que tout cela a déjà été fait, mais que les personnes concernées ne peuvent pas en parler ?
Le MH370 pourrait se trouver quelque part dans une zone maritime bien plus vaste, ce qui le rend beaucoup plus difficile à localiser. Malgré tout, certains débris ont déjà été retrouvés [1], et ils ont été utilisés pour estimer le lieu du crash (35,6° S, 92,8° E)
[1]: https://en.wikipedia.org/wiki/Malaysia_Airlines_Flight_370#M...
https://youtu.be/kd2KEHvK-q8?t=435
https://www.google.com/search?q=MH370%20acoustic