Une fusée dans un processeur ? C’est désormais possible !
Calculer, en temps réel, le comportement tourbillonnant des gaz brûlants qui s’échappent de dizaines de moteurs-fusées en marche simultanée. Le tout avec une précision atomique, dans les moindres recoins du flux. C’est une opération qu’on aurait considéré comme impossible à réaliser il y a encore 10 ans… et pourtant c’est précisément ce qu’une équipe de chercheurs américains vient de réussir dans un temps record.
Grâce au supercalculateur El Capitan, ils ont réalisé la plus grande simulation de dynamique des fluides jamais conduite dans le monde. Un exploit scientifique, un triomphe informatique… et une promesse pour l’avenir de l’aérospatial.
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Record mondial pulvérisé par le supercalculateur El Capitan pour la simulation d’un jet de fusée
À première vue, ça n’a l’air de rien. On parle de simulation numérique, de code source, d’algorithmes. Rien de spectaculaire. Pourtant, ce que les chercheurs de Georgia Tech, de NYU Courant et du laboratoire national de Livermore ont accompli relève de la prouesse.
Ils ont simulé l’interaction des jets d’échappement de plusieurs moteurs-fusées comme ceux de la Super Heavy de SpaceX. Pas un seul moteur. Plusieurs. En même temps. Et dans les moindres turbulences.
Leur outil ? Un code open source appelé MFC. Leur arme ? El Capitan, le nouveau monstre de calcul du Lawrence Livermore National Laboratory.
500 quadrillions de degrés de liberté : ça veut dire quoi ?
Dans le jargon, les scientifiques parlent de « degrés de liberté » pour désigner les paramètres indépendants d’une simulation. Plus vous en avez, plus vous modélisez finement la réalité. Et là, on parle de 500 quadrillions de degrés de liberté.
Autrement dit, 500 000 milliards de points du flux ont été calculés, mis à jour, animés, dans une structure tridimensionnelle en perpétuel mouvement. Une modélisation si détaillée qu’elle aurait nécessité plusieurs semaines avec les meilleurs systèmes d’avant. Là, El Capitan l’a avalée… en quelques heures.
Une fusée, 11 000 nœuds et 44 500 processeurs
El Capitan, c’est un supercalculateur de classe exascale. Il repose sur 11 136 nœuds, chacun doté de processeurs AMD Instinct MI300A ultraperformants. En tout, plus de 44 500 unités de traitement ont été mobilisées pour cette simulation.
Et le résultat est vertigineux :
- 80 fois plus rapide que les méthodes précédentes
- 25 fois moins de mémoire utilisée
- 5 fois moins d’énergie consommée
Un bond de performance jamais vu dans le domaine.
Une technique inédite pour dompter le chaos
Le cœur de cette percée ? Une méthode baptisée Information Geometric Regularization (IGR), une technique mathématique qui permet de lisser les ondes de choc, sans perdre en précision.
Inventée par Spencer Bryngelson (Georgia Tech), Florian Schäfer (NYU) et Ruijia Cao (Cornell), l’IGR a permis de stabiliser la simulation sans l’alourdir. Fini les approximations bancales et les instabilités numériques. La fusée peut cracher son feu, l’ordinateur ne vacille pas.
Pourquoi ça change tout pour l’industrie spatiale
Jusqu’ici, tester un design de moteur-fusée impliquait des essais physiques coûteux, rares, souvent dangereux. Chaque nouvelle configuration nécessitait un banc d’essai, des capteurs, du carburant, du temps.
Avec cette simulation de nouvelle génération, les ingénieurs peuvent modéliser à très haute fidélité les effets thermiques, acoustiques et mécaniques des moteurs avant même de les construire. Une révolution dans le design prédictif.
Et ce n’est pas réservé à l’espace : cette approche s’applique aussi à l’aéronautique, à l’acoustique urbaine, à la biomécanique, voire au diagnostic médical.
Le futur est (déjà) dans les circuits
Quand on pense à un moteur-fusée, on imagine des flammes, des vibrations, du bruit. Mais désormais, c’est dans le silence des salles informatiques que l’avenir de l’exploration spatiale se joue.
Avec El Capitan, les chercheurs ont mis la barre très haut : un quadrillion de degrés de liberté franchi. Une première mondiale. Une démonstration éclatante que la simulation numérique est prête à remplacer une part croissante des tests physiques.
Les plus puissants ordinateurs du monde (nov 2025)
| Rang | Supercalculateur | Performance Rmax | Pays | Centre / Institution |
|---|---|---|---|---|
| 1 | El Capitan | ≈ 1,742 exaFLOPS | États‑Unis | Lawrence Livermore National Laboratory |
| 2 | Frontier | ≈ 1,353 exaFLOPS | États‑Unis | Oak Ridge National Laboratory |
| 3 | Aurora | ≈ 1,012 exaFLOPS | États‑Unis | Argonne National Laboratory |
| 4 | JUPITER | ≈ 1,000 exaFLOPS | Union Européenne | Jülich Supercomputing Centre (Allemagne) |
| 5 | Eagle | ≈ 561 pétaFLOPS | États‑Unis | Microsoft Azure (Cloud HPC) |
| 6 | Fugaku | ≈ 442 pétaFLOPS | Japon | RIKEN Center for Computational Science |
| 7 | Perlmutter | ≈ 276 pétaFLOPS | États‑Unis | Lawrence Berkeley National Laboratory |
| 8 | Leonardo | ≈ 255 pétaFLOPS | Union Européenne (Italie) | cineca – Bologna Technopole |
| 9 | Alpine | ≈ 220 pétaFLOPS | États‑Unis | NVIDIA / NERSC |
| 10 | Summit | ≈ 148 pétaFLOPS | États‑Unis | Oak Ridge National Laboratory |
Sources :
- Lawrence Livermore National Laboratory, communiqué du 20 novembre 2025
- Georgia Tech, “El Capitan sets record with 1 quadrillion DoF CFD simulation”, 20 novembre 2025
- ACM Gordon Bell Prize 2025, press release
- U.S. DOE Exascale Computing Project
Image : Des chercheurs ont utilisé le superordinateur exascale El Capitan du Lawrence Livermore National Laboratory pour réaliser la plus grande simulation de dynamique des fluides jamais effectuée dépassant un quadrillion de degrés de liberté dans un seul problème de dynamique des fluides numérique. L’équipe a concentré ses travaux sur les interactions entre panaches de fusées, en simulant l’écoulement turbulent généré par de nombreux moteurs de fusée fonctionnant simultanément. (Crédit image : Spencer Bryngelson/Georgia Tech)
Un merveilleux moment que d’avoir pu vous lire et ecquarquiller les yeux sur ce saut!