Tempêtes solaires

Traduction de Solar Storms, par Croissanthology sur Lesswrong, le 8 mars 2026.


Statut épistémique : certaines erreurs ont été signalées dans les commentaires et ont depuis été corrigées . J’ai eu recours à des modèles de langage de grande capacité (LLM) pour une grande partie de cette recherche. Je regrette d’avoir publié cet article sans l’avoir d’abord soumis à la communauté universitaire en ligne ; je vais le faire dès maintenant et modifier le billet en conséquence. Il existe étonnamment peu de recherches sur les effets des tempêtes solaires sur les réseaux électriques et sur les solutions existantes à ce problème.

La majeure partie de l’électricité de la civilisation est produite loin des lieux où elle est distribuée. En effet, on ne souhaite pas exploiter et ravitailler des centrales au charbon, au gaz ou nucléaires à l’intérieur des villes, l’énergie hydraulique et éolienne ne peut pas être déplacée, et les panneaux solaires sont moins chers à installer sur un terrain désertique plat qu’en milieu urbain :

Concrètement, cela implique donc de transporter l’électricité sur des centaines, voire des milliers de kilomètres. Voici par exemple les lignes à longue distance chinoises :

Gemini 3.1 Pro-preview dans AI Studio

Lignes à longue distance américaines :

Il s’agit de cartes simplifiées destinées à illustrer à quel point les lignes électriques peuvent être incroyablement longues. La véritable forme de la vulnérabilité aux tempêtes solaires ressemble à une toile d’araignée superposée à la densité de population (voir ci-dessous), que vous pouvez visualiser sur ce site Web.

Le fait que la civilisation trouve économique de produire son électricité à des centaines ou des milliers de kilomètres de ses centres urbains est assez époustouflant compte tenu de l’infrastructure nécessaire. Par exemple, la ligne de Tucuruítraverse la forêt amazonienne et le fleuve Amazone pour alimenter la côte brésilienne en hydroélectricité provenant de l’intérieur des terres :

La traversée de l’île de Zhoushan en Chine implique des pylônes en treillis plus hauts que la tour Eiffel et s’étendant sur 2,7 kilomètres en pleine mer :

La traversée du fleuve Yangtsé, avec les pylônes de transmission les plus hauts de la planète, mesurant 1,1 fois la hauteur de la tour Salesforce à San Francisco.

Mais l’électricité qui circule dans un fil génère de la chaleur perdue ! À tel point que si l’on essayait d’envoyer l’électricité telle qu’elle est produite vers des bâtiments situés à des milliers de kilomètres, elle serait entièrement perdue.

La solution est la suivante : pour une quantité d’énergie donnée, une tension plus élevée signifie un courant plus faible.

L’astuce consiste donc à augmenter considérablement la tension avant d’acheminer l’électricité sur de longues distances (ce qui réduit le courant et donc les pertes), puis à la ramener à des niveaux utilisables une fois à destination.

Les machines qui permettent cela sont les grands transformateurs de puissance (LPT), qui sont d’énormes anneaux de fer immergés dans de l’huile minérale et enveloppés de papier kraft et de bobines de cuivre. Il en existe peut-être environ 16 000 : environ 6 000 aux États-Unis, et qui sait combien dans d’autres pays (les données publiques à ce sujet sont vraiment exécrables).1Il est intéressant d’estimer cela correctement, car à première vue, cela devrait être facile : Google Earth permet de voir tous les transformateurs de la planète et on pourrait entraîner un modèle pour les compter individuellement. Mais les transformateurs sont tellement sur mesure que connaître le nombre d’objets en forme de transformateur n’aide pas à estimer la gravité d’une tempête solaire.

Les transformateurs de cette envergure sont des créations artisanales. Ils sont fragiles, coûteux et uniques. Considérez-les comme des vases Ming ou des œufs de Fabergé. Leur fabrication prend de 2 à 4 ans, et seules quelques entreprises sont capables de les produire. Earth en produit moins d’un millier par année. Ils sont conçus pour durer plus d’un demi-siècle.

NanoBanana1

Les LPT exploitent la loi de Faraday, qui stipule que pour chaque « spire » du fil de cuivre dans le transformateur ci-dessus, la tension diminue ou augmente proportionnellement au nombre total de spires. Chaque spire de cuivre est séparée par du papier de cellulose scellé sous vide et imbibé d’huile de machine, qui agit comme isolant. L’isolant empêche l’électricité circulant dans le transformateur de court-circuiter : au lieu de prendre le chemin le plus court qu’elle voudrait emprunter (comme le ferait la foudre), elle doit suivre le long passage sinueux qui augmente ou diminue inévitablement sa tension.

Si votre réseau doit transformer une tension X en une tension Y, vous devez concevoir votre transformateur avec le nombre et la taille exacts de spires requis pour y parvenir : un LPT ne peut pas remplacer un autre LPT ayant des spécifications de tension différentes, et ne peut pas non plus être modifié une fois construit.

Ces appareils sont également d’une lourdeur absurde : 200 à 400 tonnes, et de la taille d’une petite maison. En raison du dépassement des limites de poids autorisées sur les routes, leur transport nécessite des wagons sur mesure (wagons Schnabel), dont il existe environ 30 exemplaires en Amérique du Nord.

Aux États-Unis, le déplacement d’un LPT nécessite des mois de planification préalable et l’obtention de permis. Il faut démonter le transformateur pour que les wagons puissent supporter son poids, le vidanger de son huile, vérifier la hauteur libre de chaque viaduc, route et pont, puis enfin le faire avancer lentement sur chaque tronçon. Le trajet peut prendre des semaines.

D’après cette vidéo d’un propriétaire de ranch de l’Ohio

Le trajet est si compliqué qu’il faut partir de là pour concevoir le transformateur : cartographier chaque pont, voie ferrée et tunnel afin de l’adapter pour qu’il n’endommage pas les rails, qu’il puisse réellement passer et qu’il ne se brise pas en cours de route.

Vous devez également partir des variables électriques magiques spécifiques et non interchangeables du réseau que vous alimentez, comme sa puissance nominale ou son impédance, ainsi que des exigences de refroidissement en fonction des conditions météorologiques locales.

C’est pourquoi les fabricants mettent de 2 à 4 ans à construire un LPT : chacun est très différent du suivant.2Les principaux fabricants sont généralement : Hyundai Electric (Corée du Sud), Siemens (Allemagne), Hitachi Energy (Japon/Suisse), HICO (Corée du Sud)La capacité nationale de production de LPT aux États-Unis est très faible (quelques dizaines de LPT par année). Pendant ce temps, la Chine produit environ 60 % des transformateurs mondiaux (quelques centaines de LPT par année), principalement pour le marché intérieur. Sur OurWorldInData Vous ne pouvez pas en remplacer un par un autre. Ils sont absurdement sur mesure.

Les tempêtes solaires peuvent provoquer l’explosion violente et chaotique des LPT

Une éjection de masse coronale de l’ampleur de l’événement de Carrington serait une bulle de plasma magnétisé en expansion rapide, pesant environ la masse d’un petit lac, projetée loin du soleil à une vitesse suffisante pour atteindre la Terre en environ 17 heures.3Je n’entrerai pas dans les détails ici car, contrairement à d’autres parties de cet article, l’humanité ne peut pas encore déclencher directement de tempêtes solaires.
Il est toutefois important de noter que l’événement de Carrington original est arrivé en 17 heures plutôt qu’en 1 à 3 jours, durée habituelle des tempêtes solaires ; par hasard, des tempêtes solaires antérieures avaient « dégagé la voie » des particules qui, autrement, l’auraient ralenti. Une tempête de classe Carrington qui a frôlé notre orbite en 2012, l’évitant de justesse de 9 jours, se déplaçait à des vitesses similaires. Dans le pire des cas, le délai d’alerte pourrait même n’être que de 15 heures, compte tenu de ce précédent ! 
Il convient de noter que la vitesse et l’intensité sont positivement corrélées à 0,66 pour les tempêtes ordinaires ; les régions orageuses de la surface solaire émettent de multiples éjections de masse coronale (CME) pendant plusieurs jours, ce qui augmente à la fois la probabilité d’une tempête solaire de classe Carrington ET celle d’une CME de type « chasse-neige ».
Juste pour donner une idée de l’ampleur du phénomène, le point de naissance des tempêtes de Gannon de 2024 était visible à l’œil nu et s’étendait sur 10 à 15 diamètres terrestres. Les CME se dilatent rapidement lorsqu’elles sont projetées vers la Terre, nous traversons donc la ligne de tir d’une région hyperactive pendant 5 à 7 jours.
La raison pour laquelle les événements de type Carrington sont rares est qu’il faut une combinaison parfaite : une région active exceptionnellement vaste et énergique + un pic d’éruption pendant la fenêtre face à la Terre (un coup de dés ; le pic d’éruption peut survenir à tout moment au cours des 2 à 3 semaines d’activité, et le Soleil effectue une rotation en environ 27 jours) + une orientation du champ magnétique vers le sud au moment de l’impact avec la Terre (un coup de dés) + un conditionnement préalable de type « chasse-neige » pour une vitesse et une intensité maximales.
Seul un milliardième de cette bulle frapperait la Terre (1 UA, c’est une longue distance à parcourir !) et, de toute façon, tous les atomes qui la composent rebondiraient sur notre magnétosphère. Le véritable problème n’est donc pas l’énergie cinétique absurde contenue dans une éjection de masse coronale (aussi importante que celle de Chicxulub), mais son champ magnétique.

Il y a une chance sur deux que le champ soit orienté vers le sud ; dans ce cas, au lieu de rebondir sur notre propre champ comme le font les atomes, le champ « s’alignerait » avec celui de la Terre, perturbant les courants de l’ionosphère terrestre (électrojets). Surtout, nous ne saurions pas dans quelle direction pointe ce champ avant environ 15 à 20 minutes avant que la CME ne nous frappe. En effet, seul un satellite opérationnel situé au point de Lagrange 1 entre la Terre et le Soleil dispose de l’équipement nécessaire pour mesurer cela et nous avertir avant l’arrivée de la CME.

J’ai demandé à Gemini 3.1 Pro Preview de créer un diagramme de style XKCD illustrant les effets d’une CME sur les électrojets. C’était un essai unique !  Mise à jour : il est également truffé d’erreurs visuelles, voir le commentaire de Jeffrey Heninger pour plus d’explications. Après avoir tenté de bricoler le modèle pendant un moment, j’ai fini par abandonner. Que cela serve d’avertissement sinistre quant aux capacités des LLM. (Je pourrais aussi simplement attendre que Gemini 4 réussisse le coup du premier essai pour moi.)

La thermosphère (tout ce qui se trouve juste au-dessus de la ligne de Karman) convertirait la majeure partie de cette excitation des électrojets en chaleur, provoquant une expansion rapide de l’air. Sans propulseurs, les satellites sortiraient de leur orbite en quelques jours ou semaines. De plus, un centième de l’excitation serait converti en de belles aurores boréales.

Ce qui nous intéresse vraiment, c’est que les électrojets qui s’agitent à une centaine de kilomètres au-dessus de nous provoquent des champs magnétiques changeants, de la taille de continents, qui effleurent la surface de la Terre. Les champs se transforment en courants lorsqu’ils traversent la Terre, qui est globalement conductrice. Les lignes de transport d’électricité sont mises à la terre pour des raisons de sécurité (un piquet de cuivre est enfoncé dans le sol à chaque extrémité), et comme c’est le matériau le plus conducteur qui soit, le courant circule immédiatement à travers ces lignes depuis le sol. Les lignes électriques à longue distance sont les plus touchées, car plus la ligne affectée est longue, plus le courant est puissant.

L’activité des électrojets est suffisamment lente pour que ces courants (GIC) alternent leur sens de circulation toutes les quelques minutes, ce qui en fait, pour nos besoins, du courant continu plutôt que du courant alternatif. Les lignes de transport à longue distance, quant à elles, utilisent du courant alternatif. (Ce sont des circuits triphasés, ce qui nous évite d’avoir à construire une ligne de retour.)

On se retrouve donc à alimenter des transformateurs avec un courant alternatif corrompu par un courant continu provenant d’un circuit induit par l’orage qui remonte depuis la terre elle-même :

NanoBanana2 dans le style XKCD

Les noyaux de fer des transformateurs dépendent de la fiabilité d’un flux magnétique circulant dans un sens pendant une fraction de seconde, puis dans l’autre, à des intensités magnétiques inférieures à ce que le noyau peut supporter sans saturer. Par exemple, le courant fluctuera de 1,5 tesla à -1,5 tesla 60 fois par seconde (60 Hz) pour un transformateur de 1,7 T.4Les LPT sont déjà suffisamment lourds et difficiles à transporter : offrir une marge de saturation supérieure à 0,2 tesla serait coûteux. Un peu de courant continu dans votre courant alternatif provoque immédiatement un dérèglement de ce dernier, le champ fluctuant par exemple de -1,2 T à 1,8 T, saturant le noyau sur la moitié des cycles. Un noyau de fer saturé n’est pas plus efficace que de l’air pour générer un champ magnétique : c’est comme si on téléportait le noyau de fer dans l’espace toutes les 8 millisecondes, laissant les bobines de cuivre seules pendant ce temps, sans rien pour contrôler le débit de courant. Cela produit un champ magnétique chaotique qui oscille comme un fou autour du boîtier scellé, essayant de s’accrocher à tout ce qui peut le contenir, à l’exception du noyau.

Les résultats sont catastrophiques : le châssis du transformateur, les ailettes du radiateur, chaque boulon de la structure, sont soudainement soumis à d’intenses forces magnétiques, qui sont immédiatement converties en chaleur, et comme le transformateur est un réservoir rempli à ras bord de papier et d’huile de machine…

Même si un transformateur n’explose pas violemment et de manière chaotique, les effets de la surchauffe du métal qu’il contient sont vraiment désastreux. La chaleur fait littéralement cuire le papier dans lequel les fils sont enchevêtrés, le dégradant suffisamment pour que les bobines s’exposent les unes aux autres. C’est d’ailleurs pour cette raison que les transformateurs doivent de toute façon être remplacés tous les vingt-cinq ans. Des micro-arcs électriques apparaissent à l’intérieur du transformateur, car les courants cherchent le chemin le plus rapide entre A et B, c’est-à-dire d’une bobine à l’autre plutôt que à travers les bobines. Les arcs génèrent davantage de chaleur, ce qui cuit davantage de papier, ce qui génère davantage d’arcs. C’est pourquoi un transformateur peut exploser en quelques minutes ou, s’il est sauvé in extremis par un opérateur qui coupe le courant, se détériorer gravement. Même si seulement quelques centaines de transformateurs LPT sur Terre devaient exploser lors d’un événement de type Carrington, des milliers d’autres tomberaient silencieusement en panne dans les semaines ou les mois suivant l’éruption solaire.

C’est irréversible. On ne peut pas démêler le papier des fils de cuivre, car ils sont trop étroitement liés. Une fois qu’un transformateur est mort, il est mort pour de bon. Il faut alors commander, transporter et remplacer le transformateur à l’emplacement précis de votre réseau, en pleine panne d’électricité massive, alors que la demande monte en flèche.

Je vous le dis : ce serait comme les œufs de Fabergé.

Une panne dont la solution dépendrait de notre capacité à fabriquer de nouveaux transformateurs serait un véritable enfer. Les réfrigérateurs, les usines de traitement des eaux, les égouts, les hôpitaux, les lampadaires, les usines, les installations de transformation alimentaire et les centres de données sont tous des équipements électriques.

La mise hors tension automatique du réseau (les transformateurs qui s’agitent peuvent parfois déclencher les disjoncteurs, mais pas toujours) ou par les opérateurs nécessiterait par la suite un « démarrage à froid » pour réinitialiser le réseau, ce qui peut prendre des semaines (les impasses en matière d’électricité abondent dans le réseau ; par exemple, les générateurs ont besoin d’électricité pour se mettre en marche, tout comme vous avez besoin d’un démarrage à l’aide d’une batterie externe pour une voiture).

Nouvelle-Zélande

En 2001, une tempête solaire a frappé la Nouvelle-Zélande et a définitivement mis hors service un transformateur à Dunedin. Il n’y a que quelques centaines de gros transformateurs en Nouvelle-Zélande, et le pays est exposé aux jets électriques du Sud ; trouver un moyen d’éviter de détruire définitivement les transformateurs est devenu une priorité pour Transpower, le (seul !) opérateur du réseau national. Cela s’est traduit par l’installation de 72 capteurs GIC, la création d’un modèle détaillé de l’ensemble du réseau de transport et de cartes de conductivité du sol de la Nouvelle-Zélande, ainsi que par un plan visant à déconnecter les sites clés où le risque lié aux GIC serait le plus concentré dans les transformateurs les plus vulnérables. Lorsqu’une tempête s’est abattue en 2024, le réseau a été redirigé et partiellement mis hors service avec succès, protégeant ainsi la plupart des transformateurs néo-zélandais tout en continuant à desservir les consommateurs. La Nouvelle-Zélande est le pays le mieux préparé au monde à un événement de type Carrington, et même elle estime que 13 à 35 % de ses transformateurs risqueraient de subir des dommages irréversibles si un tel événement se produisait. (Mais contrairement à la plupart des réseaux, elle reconnaît le problème !)

Les États-Unis comptent 8 opérateurs de réseau, et non un seul, ainsi que 3 000 services publics avec lesquels il faudrait négocier l’installation de capteurs GIC et la collecte de données si l’on voulait reproduire aux États-Unis ce que la Nouvelle-Zélande a fait (ce sont les services publics qui possèdent le matériel, de toute façon). Mais en principe, nous pourrions faire ce que les Néo-Zélandais ont fait, et cela permettrait d’éviter beaucoup de dégâts.

Québec

Le Québec, tout comme la Nouvelle-Zélande, est exposé aux jets électriques aux pôles ; mais il repose également sur une vaste plaque de roche précambrienne qui agit comme un isolant, forçant les champs magnétiques à « rebondir » sur le sol plutôt que d’y être absorbés, ce qui affecte d’autant plus les lignes électriques et les transformateurs en surface

En 1989, une tempête solaire a frappé le Québec et a saturé en un demi-cycle tous les noyaux de ses transformateurs, poussant ses LPT à prélever une quantité immense de courant du réseau, déclenchant des disjoncteurs partout et provoquant une panne générale au Québec en 90 secondes. Il a fallu 9 heures pour réinitialiser le réseau, pendant lesquelles la région est restée dans le noir.

La raison pour laquelle le réseau du Québec s’est arrêté si rapidement est qu’il fonctionne comme un entonnoir, toute l’électricité provenant d’un petit nombre de lignes concentrées :

Gemini 3.1 Pro

Et ces SVC (machines qui maintiennent la tension sur toute la longueur de ces lignes électriques) étaient réglés pour réagir aux harmoniques en déclenchant un disjoncteur et en coupant la ligne, ce qui augmentait la charge sur les autres lignes, provoquant le déclenchement d’autres disjoncteurs, etc., jusqu’à ce que toutes les lignes de transport à longue distance soient hors service en 2 minutes.

Il s’agit en fait d’une conception déficiente : le réseau québécois met tous ses œufs dans le même panier, ce qui, face à des menaces comme les tempêtes de verglas (telles que celle de 1998), le rend beaucoup plus vulnérable aux pannes. En revanche, un réseau dense en forme de toile d’araignée comme celui de la côte est américaine pourrait perdre des centaines, voire des milliers de lignes de transport à la suite d’événements naturels et s’en sortir globalement sans encombre : il existe des dizaines de redondances pour chaque ligne, qui réachemineraient immédiatement l’électricité. Le réseau américain dispose d’un solide système immunitaire pour lutter contre les pannes de lignes de transport ; ce n’est pas le cas du Québec.

Mais qu’en est-il des GIC ? Le fait que le réseau se coupe de lui-même est parfait, car cela coupe immédiatement les LPT de leur source d’alimentation, les sauvant ainsi de la destruction. En effet, un transformateur situé près d’un réacteur nucléaire dans le New Jersey a été détruit de façon permanente à cause de la même tempête de 1989 qui a laissé les transformateurs du Québec intacts, car chaque défaillance du réseau réacheminait l’électricité vers toutes les autres lignes, et les transformateurs ont été exposés aux GIC pendant toute la durée de la tempête. Le réseau américain est vulnérable à une sorte de « maladie auto-immune », car un réseau qui se démène pour maintenir l’alimentation pendant une tempête solaire est un réseau qui endommage au maximum ses transformateurs. Cette panne s’est déroulée dans un silence de mort : aucune alarme n’a retenti pendant la tempête, puisque le réseau n’était pas conçu pour détecter les GIC ni s’en défendre. Le transformateur a simplement cessé de fonctionner sans bruit le lendemain. Il est probable, compte tenu du précédent en Afrique du Sud (où les tempêtes solaires d’Halloween 2003 ont provoqué la mise hors service de 12 transformateurs dans les semaines et les mois qui ont suivi l’événement), que la tempête de 1989 ait également réduit de moitié, voire plus, la durée de vie de dizaines de transformateurs américains, et que nous n’ayons tout simplement pas pensé à le détecter puisque les « analyses de sang » des transformateurs n’étaient pas encore en vogue.5Les dommages causés au papier kraft et à l’huile de machine dont le réservoir d’un transformateur est rempli à ras bord peuvent être mesurés en prélevant un échantillon et en déterminant la quantité de gaz dissous qu’il contient. Cela est directement lié à l’ampleur de la décomposition chimique provoquée par une tempête solaire.

La présence de concentrations élevées d’hydrogène signifie « je subis des décharges partielles ». L’acétylène signifie « quelque chose provoque des arcs électriques à l’intérieur de moi, c’est mauvais ». Une augmentation du monoxyde de carbone signifie « mon isolant en papier est en train de brûler ».

Par exemple, voici ce que des ingénieurs sud-africains ont découvert dans l’un de leurs transformateurs (graphique tiré d’une analyse précédente des risques liés aux tempêtes solaires par Opefficient Givanthropy)

Le Québec s’est juré de ne pas laisser cela se reproduire et a installé des condensateurs en série — des dispositifs qui bloquent le courant continu mais laissent passer le courant alternatif — sur toutes ses lignes. Il s’agissait d’une mesure coûteuse, car les condensateurs ne sont pas bon marché et nécessitent une refonte majeure des lignes. Ils doivent également être mis en place de manière universelle, car une ligne protégée ne fera qu’imposer une charge supplémentaire aux lignes non protégées, rendant les transformateurs vulnérables encore plus susceptibles de griller. Un ingénieur des services publics a déclaré en 2021 : « Si la tempête de 1989 se reproduisait aujourd’hui, je crois que le Québec ne subirait pas de panne d’électricité. » Le Québec est « […] confiant que notre réseau résisterait au pire scénario prévu de GIC. »

La solution miracle

SolidGround (que je vais beaucoup vanter, ils ne m’ont pas commandité, je le jure) est un astucieux bloqueur de neutre à la terre inventé par une entreprise fondée dans les années 2010 (le Québec a mis en place des protections pour son réseau dans les années 1990, c’est pourquoi il a dû opter pour une solution bien plus coûteuse que SolidGround).

Un transformateur non mis à la terre est un danger ; mais le câble de mise à la terre est aussi précisément la source des GIC. SolidGround se place sur le neutre et fournit un chemin de blocage capacitif parallèle au chemin de mise à la terre métallique normal. Si un certain seuil de courant continu est détecté dans la terre, SolidGround se déclenche en quelques secondes et ferme le chemin de mise à la terre par défaut pour le remplacer par le chemin de blocage capacitif. Les condensateurs bloquent le courant continu mais laissent passer le courant alternatif : le transformateur serait toujours mis à la terre, mais serait invulnérable aux GIC. SolidGround ajoute un troisième chemin qu’ils appellent un « éclateur », qui est une propriété intellectuelle confidentielle, et qui peut fournir un chemin de force brute vers la terre en cas de tension anormalement élevée lors d’une tempête solaire où le chemin de blocage capacitif est activé. Cela permettrait vraisemblablement à SolidGround de protéger un transformateur sans problème lors d’un événement de Carrington. Pour 500 000 $ pièce ! L’installation prend quelques heures et n’affecte en rien le réseau, seulement le câble de mise à la terre situé juste sous le transformateur.

Gemini 3.1 Pro

Trois de ces dispositifs ont été installés dans des services publics fédéraux (comme la TVA), financés à la suite d’un décret d’Obama et d’un décret Trump 1.0 ultérieur. Ils ont fonctionné exactement comme prévu lors de la tempête de Gannon de 2024 (la même tempête que la Nouvelle-Zélande a gérée avec succès en redirigeant son réseau). Validé par des laboratoires nationaux et deux administrations… puis plus rien.

La Chine aurait volé la propriété intellectuelle derrière SolidGround et a installé ses propres copies pour se protéger contre les GIC.6Les coûts liés aux dommages causés aux transformateurs aux États-Unis par des tempêtes solaires de faible intensité courantes sont estimés à 10 milliards de dollars par an. (Idem pour l’UE.)

Cela me frustre, car Emprimus a du mal à trouver des clients, et si leur appareil coûte un demi-million de dollars, c’est avant tout parce que les seules personnes qui l’ont développé à grande échelle ne leur ont rien versé pour les 10 années et les millions investis en R&D derrière sa conception.
 Mais les Américains n’ont pas fait grand-chose de plus. Tous les clients de SolidGround se trouvent à l’étranger (leurs noms ne sont pas divulgués).

Le coût annuel des simples tempêtes solaires — chaque fois qu’une aurore boréale est observée quelque part, il s’agit d’une tempête solaire — est estimé à 10 milliards de dollars. Et cela sans tenir compte des risques extrêmes comme un événement de Carrington, qui coûterait facilement des milliards à l’économie et tuerait des dizaines de milliers de personnes, ce qui représente des milliards en valeur attendue chaque année. Par ailleurs, protéger les « 6 000 transformateurs les plus critiques » du réseau avec SolidGround coûterait 3 à 4 milliards de dollars aux États-Unis. Cela représente 0,3 % du projet de loi sur les infrastructures de 2021, un montant récupérable en moins d’un an !

Notez en particulier que les économies d’échelle s’appliquent aux dispositifs SolidGround, bien plus qu’aux œufs de Fabergé que sont les gros transformateurs de puissance. En fait, je ne crois pas aux estimations du rapport, qui évaluent à 3 à 4 milliards le coût de la protection de 6 000 transformateurs ; les économies d’échelle pourraient très bien réduire les coûts à environ 200 000 à 300 000 dollars par dispositif (ces appareils ne sont vraiment pas compliqués, ils sont juste volumineux et nécessitent des matériaux de qualité robuste), ce qui ramènerait le montant total de la commande à environ 2 milliards de dollars, et rendrait la protection de leur propre réseau bien moins coûteuse pour les autres pays.

Pourquoi cela ne s’est-il pas produit ? Probablement une combinaison de : a) les transformateurs ont une longue durée de vie, et en faire durer un 50 ans au lieu de 42 ans pourrait en théorie faire économiser 2 millions de dollars à l’entreprise à long terme, mais augmenterait les coûts d’exploitation entre-temps (« 500 000 $ de plus pour tous les nouveaux projets ? Pour qu’on puisse tenir jusqu’en 2060 ? ») et b) les risques extrêmes comme un événement de Carrington ne sont pas assurables car ce sont des risques massivement corrélés, et le filet de sécurité « d’assurance » ici, c’est le gouvernement lui-même. Il n’y a pas vraiment d’incitation à augmenter les coûts d’installation des transformateurs quand c’est le gouvernement qui est responsable en cas de défaillance due à un événement de Carrington.

Une intervention préventive du gouvernement est probablement nécessaire pour nous rapprocher d’un état où nous serions à l’abri d’une grosse tempête solaire. Et cela, c’est aux États-Unis — le reste du monde n’a même pas nécessairement le budget pour acheter ces équipements en masse. Le type de pays qui ne peut pas se le permettre correspond aussi bien au type de pays qui subirait des coûts humains incroyables s’il était plongé dans une panne d’électricité pendant des mois.

L’achat de quelques dizaines de SolidGrounds à installer dans quelques dizaines de pays à titre de démonstration (par exemple, la Nouvelle-Zélande serait réceptive à cette idée, compte tenu du sérieux dont elle a fait preuve jusqu’à présent face aux tempêtes solaires) pourrait constituer une cause philanthropique négligée.

Conclusion

Une tempête solaire de l’ampleur d’un événement de Carrington — un rapport de Coefficient Giving estime la probabilité à environ 0,70 % par décennie — causerait d’énormes dégâts sur Terre. Mais au-delà de ce constat, il est difficile de déterminer exactement l’ampleur et la localisation des ravages.

La plupart des services publics gardent leurs spécifications exactes secrètes. Combien de transformateurs sont déjà blindés ? Combien sont en sécurité au sein de réseaux suffisamment sensibles et isolés, comme celui du Québec, pour s’arrêter automatiquement grâce à des disjoncteurs ? Combien sont situés dans un nœud du réseau qui se couperait en premier, condamnant tous les transformateurs autour de lui MAIS le laissant intact dans un scénario de panne en cascade du réseau ?

Quant aux effets de plonger 50 % ou 75 % ou [aaaaah pas de données7Si les services publics n’étaient pas aussi f***ing secrets, je pourrais demander à Claude Opus 4.6 d’effectuer des simulations de pannes de réseau dans tous les pays du monde pour estimer quels transformateurs sont les plus vulnérables, comment exactement le réseau tomberait en panne, etc. C’est ce que la Nouvelle-Zélande a fait avec succès ! Et cela est tout à fait à la portée des capacités actuelles de l’IA.

Mais comme pour beaucoup d’affirmations concernant les capacités de l’IA — la guérison du cancer, etc. —, c’est le manque de données qui constitue le goulot d’étranglement.
] d’un pays dans l’obscurité, il est difficile de dire à quel point ils seraient graves. Il n’y a que très peu d’exemples de pannes prolongées, de sorte que des affirmations radicales telles que « la société s’effondrerait et des dizaines de millions de personnes mourraient » (comme l’a avancé un témoignage devant le Congrès d’un ancien directeur de la CIA) sont difficiles à quantifier. Il est également difficile de dire dans quelle mesure le réacheminement des lignes de transport survivantes vers des infrastructures prioritaires comme le traitement de l’eau et l’assainissement serait efficace.8La tempête hivernale qui a frappé le Texas en 2021 a mis hors service la moitié de la capacité de production d’énergie à son pic et a provoqué la mise hors service d’un tiers des stations de relevage des eaux usées d’Austin, entraînant des débordements d’eaux usées dans les rues et, bien pire, dans les cours d’eau utilisés par la suite par les usines de traitement de l’eau incapables de fonctionner sans électricité, injectant ainsi des eaux usées dans l’eau du robinet et imposant à 17 millions de personnes des avis de faire bouillir l’eau pendant des semaines. (Je ne sais même pas… quoi… concevoir des réseaux d’égouts qui ne provoquent pas cela, c’est un autre sujet.) 

Le Texas estime les dommages à 80 à 130 milliards de dollars et le nombre de morts à au moins 250 — pour un État qui compte 30 millions d’habitants.

Mais un événement de type Carrington ne mettrait pas hors service les appareils électroniques sur Terre (bien qu’il puisse endommager les satellites), comme j’ai vu certaines personnes l’affirmer sur Twitter. Il n’endommagerait probablement pas non plus les sources d’alimentation et leurs générateurs, étant donné que ceux-ci ont tendance à être déjà protégés contre toute anomalie du réseau. L’énergie solaire distribuée, par exemple celle de votre toit et de votre batterie, fonctionnerait normalement. Les générateurs diesel alimentant les hôpitaux fonctionneraient normalement, jusqu’à ce qu’ils soient à court de diesel. Les effets d’une forte tempête solaire se limitent essentiellement à un mode de défaillance spécifique des grands transformateurs de puissance, qui se trouve être entièrement évitable grâce à une technologie existante et relativement peu coûteuse. Il suffit simplement de l’installer, vous voyez.

Merci à Sentinel pour le financement de cet article, à Opus 4.6 pour une grande partie de la recherche, et à roastmypost.org pour la vérification des faits de dernière minute.

J’aimerais continuer à mener ce type de recherches. Vous pouvez me soutenir (financièrement) sur Patreon !


Fichier Excel des traductions par Gilles en vrac
Fiches avec les premières phrases (et non seulement les titres)
Les caractères gras dans le texte sont de Gilles.

Notes

  • 1
    Il est intéressant d’estimer cela correctement, car à première vue, cela devrait être facile : Google Earth permet de voir tous les transformateurs de la planète et on pourrait entraîner un modèle pour les compter individuellement. Mais les transformateurs sont tellement sur mesure que connaître le nombre d’objets en forme de transformateur n’aide pas à estimer la gravité d’une tempête solaire. ↩︎
  • 2
    Les principaux fabricants sont généralement : Hyundai Electric (Corée du Sud), Siemens (Allemagne), Hitachi Energy (Japon/Suisse), HICO (Corée du Sud)La capacité nationale de production de LPT aux États-Unis est très faible (quelques dizaines de LPT par année). Pendant ce temps, la Chine produit environ 60 % des transformateurs mondiaux (quelques centaines de LPT par année), principalement pour le marché intérieur. Sur OurWorldInData ↩︎
  • 3
    Je n’entrerai pas dans les détails ici car, contrairement à d’autres parties de cet article, l’humanité ne peut pas encore déclencher directement de tempêtes solaires.
    Il est toutefois important de noter que l’événement de Carrington original est arrivé en 17 heures plutôt qu’en 1 à 3 jours, durée habituelle des tempêtes solaires ; par hasard, des tempêtes solaires antérieures avaient « dégagé la voie » des particules qui, autrement, l’auraient ralenti. Une tempête de classe Carrington qui a frôlé notre orbite en 2012, l’évitant de justesse de 9 jours, se déplaçait à des vitesses similaires. Dans le pire des cas, le délai d’alerte pourrait même n’être que de 15 heures, compte tenu de ce précédent ! 
    Il convient de noter que la vitesse et l’intensité sont positivement corrélées à 0,66 pour les tempêtes ordinaires ; les régions orageuses de la surface solaire émettent de multiples éjections de masse coronale (CME) pendant plusieurs jours, ce qui augmente à la fois la probabilité d’une tempête solaire de classe Carrington ET celle d’une CME de type « chasse-neige ».
    Juste pour donner une idée de l’ampleur du phénomène, le point de naissance des tempêtes de Gannon de 2024 était visible à l’œil nu et s’étendait sur 10 à 15 diamètres terrestres. Les CME se dilatent rapidement lorsqu’elles sont projetées vers la Terre, nous traversons donc la ligne de tir d’une région hyperactive pendant 5 à 7 jours.
    La raison pour laquelle les événements de type Carrington sont rares est qu’il faut une combinaison parfaite : une région active exceptionnellement vaste et énergique + un pic d’éruption pendant la fenêtre face à la Terre (un coup de dés ; le pic d’éruption peut survenir à tout moment au cours des 2 à 3 semaines d’activité, et le Soleil effectue une rotation en environ 27 jours) + une orientation du champ magnétique vers le sud au moment de l’impact avec la Terre (un coup de dés) + un conditionnement préalable de type « chasse-neige » pour une vitesse et une intensité maximales. ↩︎
  • 4
    Les LPT sont déjà suffisamment lourds et difficiles à transporter : offrir une marge de saturation supérieure à 0,2 tesla serait coûteux. ↩︎
  • 5
    Les dommages causés au papier kraft et à l’huile de machine dont le réservoir d’un transformateur est rempli à ras bord peuvent être mesurés en prélevant un échantillon et en déterminant la quantité de gaz dissous qu’il contient. Cela est directement lié à l’ampleur de la décomposition chimique provoquée par une tempête solaire.

    La présence de concentrations élevées d’hydrogène signifie « je subis des décharges partielles ». L’acétylène signifie « quelque chose provoque des arcs électriques à l’intérieur de moi, c’est mauvais ». Une augmentation du monoxyde de carbone signifie « mon isolant en papier est en train de brûler ».

    Par exemple, voici ce que des ingénieurs sud-africains ont découvert dans l’un de leurs transformateurs (graphique tiré d’une analyse précédente des risques liés aux tempêtes solaires par Opefficient Givanthropy) ↩︎
  • 6
    Les coûts liés aux dommages causés aux transformateurs aux États-Unis par des tempêtes solaires de faible intensité courantes sont estimés à 10 milliards de dollars par an. (Idem pour l’UE.)

    Cela me frustre, car Emprimus a du mal à trouver des clients, et si leur appareil coûte un demi-million de dollars, c’est avant tout parce que les seules personnes qui l’ont développé à grande échelle ne leur ont rien versé pour les 10 années et les millions investis en R&D derrière sa conception. ↩︎
  • 7
    Si les services publics n’étaient pas aussi f***ing secrets, je pourrais demander à Claude Opus 4.6 d’effectuer des simulations de pannes de réseau dans tous les pays du monde pour estimer quels transformateurs sont les plus vulnérables, comment exactement le réseau tomberait en panne, etc. C’est ce que la Nouvelle-Zélande a fait avec succès ! Et cela est tout à fait à la portée des capacités actuelles de l’IA.

    Mais comme pour beaucoup d’affirmations concernant les capacités de l’IA — la guérison du cancer, etc. —, c’est le manque de données qui constitue le goulot d’étranglement. ↩︎
  • 8
    La tempête hivernale qui a frappé le Texas en 2021 a mis hors service la moitié de la capacité de production d’énergie à son pic et a provoqué la mise hors service d’un tiers des stations de relevage des eaux usées d’Austin, entraînant des débordements d’eaux usées dans les rues et, bien pire, dans les cours d’eau utilisés par la suite par les usines de traitement de l’eau incapables de fonctionner sans électricité, injectant ainsi des eaux usées dans l’eau du robinet et imposant à 17 millions de personnes des avis de faire bouillir l’eau pendant des semaines. (Je ne sais même pas… quoi… concevoir des réseaux d’égouts qui ne provoquent pas cela, c’est un autre sujet.) 

    Le Texas estime les dommages à 80 à 130 milliards de dollars et le nombre de morts à au moins 250 — pour un État qui compte 30 millions d’habitants. ↩︎