5 pétaflops contre les tempêtes solaires : on a visité Space HPC, le premier supercalculateur de l’ESA

Inauguré en mars 2025 au centre ESRIN de Frascati, près de Rome, Space HPC compte environ 34 000 cœurs de processeur et 108 puces graphiques Nvidia H100. C’est le premier supercalculateur qui appartient à l’Agence spatiale européenne (ESA). Un an et demi après son inauguration, Numerama a pu le visiter sur place.

Mais à quoi peut bien servir un supercalculateur pour une agence spatiale ? Michel Leonard est chef de projet de Space HPC, la machine que l’Agence spatiale européenne (ESA) a installée dans son centre ESRIN (Institut européen de recherches spatiales) de Frascati, près de Rome. Quand je l’ai rencontré sur place, il m’a fait la réponse la plus simple possible : « Le calculateur sert principalement à traiter beaucoup de données et à faire beaucoup de calculs sur ces données. On a de plus en plus de données, et pour les traiter, il faut de la puissance de calcul. »

La machine a été inaugurée le 12 mars 2025, en partenariat avec l’entreprise Hewlett Packard Enterprise (HPE). D’après sa documentation officielle, c’est le tout premier système de calcul haute performance de l’ESA (on parle de HPC, pour High Performance Computing).

Pourquoi ce besoin aujourd’hui ? Parce que les volumes de données grossissent plus vite que ce qu’un ordinateur classique peut avaler. « Les données se multiplient de façon exponentielle, et le temps de calcul qu’on doit consacrer à leur traitement augmente de la même façon », m’explique Michel Leonard.

L’ESRIN est le centre de l’ESA dédié à l’observation de la Terre. Ses missions fournissent en continu des données satellitaires, réutilisées dans de nombreuses applications, y compris grand public. Le supercalculateur est donc, selon les mots du chef de projet, « une quantité de calcul mise à disposition des scientifiques de l’agence », que les équipes se partagent projet par projet.

Les équipes de l’ESA ne sont pas les seules à pouvoir s’en servir. L’agence ouvre aussi la machine aux entreprises, aux start-up et aux laboratoires de ses États membres, après étude de chaque demande.

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Plus de 30 000 petits ordinateurs qui calculent en même temps

Comment venir à bout de volumes pareils ? « On fait travailler plusieurs ordinateurs en même temps », résume Michel Leonard. Space HPC compte environ 34 000 cœurs de processeurs AMD et Intel, d’après la fiche technique publiée par l’ESA. Un cœur est une unité de calcul à l’intérieur d’une puce, capable de faire ses opérations de son côté. Le chef de projet le compare à « l’équivalent de ce qu’il y avait sur les premiers PC ». Il faut donc se représenter des dizaines de milliers de petits ordinateurs qui traitent chacun un morceau du même problème, au même moment.

La machine a aussi 108 puces graphiques Nvidia H100. Ces processeurs sont conçus pour faire des millions d’opérations simples en parallèle, et l’intelligence artificielle s’en sert beaucoup. Au total, Space HPC affiche une puissance brute de 5 pétaflops, soit 5 millions de milliards d’opérations par seconde. Son stockage atteint 3,6 pétaoctets sur SSD, l’équivalent de 3 600 disques d’un téraoctet.

Les composants sont refroidis par un liquide qui circule directement à leur contact. Ce système lui donne un PUE, l’indicateur d’efficacité énergétique des centres de données, inférieur à 1,09. En pratique, le refroidissement et le reste des équipements du centre consomment moins de 9 % d’électricité en plus de ce que consomment les serveurs eux-mêmes. La chaleur récupérée sur la machine sert aussi à chauffer le campus de l’ESRIN, d’après l’ESA.

À l’échelle européenne, Space HPC reste une machine de taille modeste. Jupiter, le premier supercalculateur européen à atteindre l’exaflop, inauguré en septembre 2025 à Jülich, en Allemagne, monte à 1 000 pétaflops, soit environ 200 fois plus que la machine de l’ESA. L’agence ne cherche pas à rivaliser : dans son communiqué d’inauguration, elle présente Space HPC comme un outil dimensionné pour compléter les grands supercalculateurs nationaux et européens.

Michel Leonard décrit une machine divisée en trois parties, dont la première fait des « mathématiques standard ». La documentation de l’ESA détaille ce découpage :

• Une partie de calcul massivement parallèle sur processeurs, pour les simulations physiques classiques ;
• Une partie accélérée par les puces graphiques, pour l’IA mais aussi la mécanique des fluides ou le traitement de gros volumes de données ;
• Une partie d’émulation quantique : avec 64 puces graphiques, Space HPC peut simuler un ordinateur quantique de 39 qubits (les unités d’information de ces machines), ce qui permet aux équipes de tester dès maintenant des algorithmes écrits pour les futurs ordinateurs quantiques.

Prévoir une tempête solaire en minutes plutôt qu’en heures

L’exemple que Michel Leonard met en avant est la météo spatiale, c’est-à-dire l’effet de l’activité du Soleil sur la Terre et sur ce qui tourne autour. « Quand le Soleil a une éruption, il envoie des particules. Ces particules mettent un certain temps pour arriver sur Terre », rappelle-t-il. Des satellites les voient partir avant qu’elles arrivent. C’est le cas de SOHO, un observatoire de l’ESA et de la Nasa placé au point de Lagrange L1. Ce point d’équilibre entre l’attraction de la Terre et celle du Soleil se trouve à 1,5 million de kilomètres de chez nous, en direction du Soleil. Les modèles partent de ces mesures pour calculer la trajectoire du nuage de particules et son heure d’arrivée.

Le 18 janvier 2026, SOHO a repéré une éjection de masse coronale, c’est-à-dire un énorme nuage de gaz ionisé envoyé par le Soleil. Elle a touché la Terre au bout de 25 heures, à près de 1 700 kilomètres par seconde, d’après le bureau de météo spatiale de l’ESA, alors que les modèles avaient d’abord estimé sa vitesse à 1 400 kilomètres par seconde. La tempête géomagnétique qui a suivi a atteint le haut des échelles d’alerte.

Ce type de tempête peut perturber les satellites en orbite, les réseaux électriques et l’aviation. Jorge Amaya coordonne la modélisation de la météo spatiale à l’ESA. Dans un article publié sur le site de l’agence en mars 2025, il expliquait que Space HPC permettrait de faire des prévisions en quelques minutes au lieu de plusieurs heures.

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