Inauguré en mars 2025 au centre ESRIN de Frascati, près de Rome, Space HPC est le premier supercalculateur appartenant à l'Agence spatiale européenne (ESA). La machine compte environ 34 000 cœurs de processeur et 108 puces graphiques Nvidia H100. Numerama a pu la visiter sur place, un an et demi après son inauguration.
À quoi peut bien servir un supercalculateur pour une agence spatiale ? Selon Michel Leonard, chef de projet de Space HPC, la réponse est simple : « 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 Hewlett Packard Enterprise (HPE). D'après sa documentation officielle, il s'agit du tout premier système de calcul haute performance (HPC, pour High Performance Computing) de l'ESA.
Le besoin tient à la croissance des volumes de données, plus rapide que ce qu'un ordinateur classique peut absorber. « Les données se multiplient de façon exponentielle, et le temps de calcul qu'on doit consacrer à leur traitement augmente de la même façon », souligne 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. Selon le chef de projet, le supercalculateur représente « 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 l'utiliser. L'agence ouvre aussi la machine aux entreprises, aux start-up et aux laboratoires de ses États membres, après étude de chaque demande.
Des dizaines de milliers de cœurs en parallèle
Comment traiter des volumes aussi importants ? « 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 située à l'intérieur d'une puce, capable d'effectuer ses opérations de manière indépendante. Le chef de projet le compare à « l'équivalent de ce qu'il y avait sur les premiers PC ».
La machine dispose également de 108 puces graphiques Nvidia H100. Conçues pour réaliser des millions d'opérations simples en parallèle, elles sont beaucoup utilisées par l'intelligence artificielle. 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 donne à la machine un PUE, indicateur d'efficacité énergétique des centres de données, inférieur à 1,09. En pratique, le refroidissement et le reste des équipements consomment moins de 9 % d'électricité en plus de ce que consomment les serveurs eux-mêmes. D'après l'ESA, la chaleur récupérée sert aussi à chauffer le campus de l'ESRIN.
À l'échelle européenne, Space HPC reste une machine plus modeste. Jupiter, premier supercalculateur européen à atteindre l'exaflop, inauguré en septembre 2025 à Jülich, en Allemagne, atteint 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 destiné à compléter les grands supercalculateurs nationaux et européens.
Trois parties pour des usages distincts
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 est dédiée aux simulations physiques classiques. Une partie accélérée par les puces graphiques sert à l'IA, à la mécanique des fluides ou au traitement de gros volumes de données. Enfin, une partie d'émulation quantique permet, avec 64 puces graphiques, de simuler un ordinateur quantique de 39 qubits, les unités d'information de ces machines. Les équipes peuvent ainsi tester dès maintenant des algorithmes écrits pour les futurs ordinateurs quantiques.
L'exemple mis en avant par Michel Leonard concerne la météo spatiale, c'est-à-dire l'effet de l'activité du Soleil sur la Terre et sur ce qui gravite autour. Lorsque le Soleil émet une éruption, il envoie des particules qui mettent un certain temps à arriver sur Terre. Des satellites les repèrent avant leur arrivée, comme SOHO, 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 la Terre, en direction du Soleil. Les modèles s'appuient sur 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, 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 en mars 2025 sur le site de l'agence, il expliquait que Space HPC permettrait de réaliser des prévisions en quelques minutes au lieu de plusieurs heures.
