Publié le juin 22, 2021
Par Marie Barthelemy

Les jumeaux numérique pour réduire l’impact de l’homme sur la planète

Bien qu’existant et fonctionnels depuis plusieurs décennies, les jumeaux numériques ne sont pourtant que très peu connus du grand public à ce jour. Cependant, leur utilité et l’intérêt qu’ils suscitent ne cessent de croître, et l’accès aux technologies actuelles les rendent plus accessibles que jamais, en particulier sur le plan financier. Mais que sont exactement les jumeaux numériques, quels sont leurs utilisations potentielles, et que peut-on attendre d’eux sur le plan environnemental ?

Les jumeaux numériques en bref

Avant d’aborder les applications environnementales des jumeaux numériques, il convient de faire un petit retour sur ce qu’est réellement un jumeau numérique. Et quoi de mieux pour cela que d’illustrer leur principe par un exemple réel que beaucoup de monde connaît, sans pour autant pouvoir le relier au sujet de cet article : le voyage spatial Apollo 13.

Troisième mission du programme spatial américain pour voyager depuis la Terre jusqu’à la surface de la Lune, la mission Apollo 13 aurait pu très mal tourner. C’était cependant sans compter sur l’utilisation d’une technologie encore au stade embryonnaire à l’époque : l’utilisation d’un jumeau numérique. En effet, alors qu’un jour d’avril 1970 la fusée Saturn V est en route pour rejoindre le satellite de la planète bleue, l’un de ses réservoirs d’hydrogène explose, ce qui met non seulement la mission en péril, mais également la vie de tout l’équipage en danger. Ces derniers étant en état de sommeil, ils ne pouvaient intervenir pour trouver une solution et retourner sur la surface de la Terre sains et saufs. Afin de préserver autant que possible les batteries du module lunaire, le terminal a alors été mis hors tension. Mais dans la base américaine, les ingénieurs eux, ne dorment pas, et concentrent toute leur attention sur une réplique fonctionnelle du système électrique embarqué dans la fusée, pour trouver une mesure de sauvetage acceptable. Cette réplique, utilisée à des fins d’entraînement, a notamment permis de sauver les astronautes embarqués, mais également de faire un grand pas dans le monde technologique tel qu’on le connaît aujourd’hui. Ainsi était né le principe de jumeau numérique, destiné à effectuer tous les tests et simulations possibles pour trouver une solution à un problème en cours ou à venir. 

Les jumeaux numériques pour soulager l’environnement

Si par le passé la conception d’une copie numérique restait extrêmement coûteuse et peu fiable, la puissance de calcul et la rapidité d’exécution de nos ordinateurs actuels rendent les jumeaux numériques extrêmement intéressants. En effet, nous sommes aujourd’hui en mesure de renseigner un ensemble de données particulièrement complexes et variées dans un simulateur, qui pourra proposer tous les scénarios imaginables possibles afin de trouver la solution optimale à un problème donné. L’ampleur du calcul est telle, qu’il est aujourd’hui possible de créer un jumeau numérique d’une ville entière et ainsi de faire des calculs prédictifs environnementaux. Il s’agira par exemple de simuler un changement du trafic pour observer presque en temps réel quelles seront les modifications sur l’environnement, la pollution, la qualité de l’air, etc. 

Et cela est loin d’être simplement fantaisiste, puisque cette technologie est dores et déjà utilisée pour améliorer la qualité de vie de Singapour, qui a été entièrement reproduite numériquement. 

Plus encore, les jumeaux numériques sont aujourd’hui utilisés en médecine, où les spécialistes créent une copie virtuelle d’un organe, comme par exemple un poumon, et peuvent ainsi déterminer quel traitement sera le plus adapté en fonction de la santé, de l’état et de l’âge de l’organe pour une complication médicale donnée. 

Pour résumer, le jumeau numérique est aujourd’hui une innovation qui n’a encore montré qu’une infime partie de son potentiel, et qui pourra à coup sûr participer dans la course pour un avenir plus sain !