Depuis plus d’un siècle, les océans ont constitué le refuge ultime pour ceux qui cherchaient à disparaître.
Des U-boot de la Première Guerre mondiale aux gigantesques sous-marins nucléaires qui évoluent aujourd’hui dans les profondeurs, le sous-marin repose sur un principe simple : la furtivité.
Les ondes sonores se propagent plus loin et plus vite dans l’eau que la lumière ou les ondes radar.
Cela fait du son le moyen le plus efficace pour détecter des objets sous-marins. La lutte anti-sous-marine (ASM) moderne est un véritable jeu de chat et de souris consistant à détecter, suivre et neutraliser les sous-marins adverses. Face à cette situation où le son est la seule langue fiable de l’océan, la guerre anti-sous-marine a longtemps été une affaire d’écoute. Mais le contexte évolue rapidement.
Les progrès de l’intelligence artificielle (IA), des réseaux de capteurs et des véhicules autonomes remettent en cause le monopole acoustique dont bénéficiaient jusqu’alors les sous-marins.
Une nouvelle génération de machines inlassables, connectées et de plus en plus intelligentes commence à patrouiller sur les mers. L’avenir pourrait rendre la furtivité, même pour les sous-marins les plus silencieux, beaucoup plus difficile. Alors que le paysage sonore océanique devient de plus en plus encombré, les marines se tournent davantage vers des méthodes non acoustiques. Ces technologies détectent les effets du passage d’un sous-marin plutôt que son bruit.
Les satellites équipés de radars à synthèse d’ouverture (SAR) peuvent ainsi repérer de subtiles ondulations et variations de température à la surface de la mer, causées par les mouvements sous-marins.
Jusqu’à récemment, les magnétomètres — qui mesurent de faibles perturbations au champ magnétique terrestre causées par un sous-marin — étaient limités par des contraintes physiques et de sensibilité. Les détecteurs d’anomalies magnétiques utilisés en ASM ne pouvaient fonctionner efficacement qu’à basse altitude et sur de courtes distances.
Les magnétomètres quantiques émergents, exploitant les principes fascinants de la mécanique quantique, promettent des améliorations de sensibilité d’un ordre de grandeur. En théorie, ils pourraient détecter la présence d’une coque en acier à des dizaines de kilomètres, surtout s’ils sont déployés en essaims sur des aéronefs ou des navires sans équipage.
Une technique appelée détection acoustique distribuée (DAS) pourrait transformer les câbles sous-marins ordinaires — essentiellement utilisés pour le trafic internet — en capteurs vibratoires. Elle exploite des variations subtiles de tension dans les fibres optiques des câbles. Grâce à la DAS, un câble transocéanique unique pourrait devenir un immense microphone sous-marin, capable de détecter les faibles ondes de pression générées par un sous-marin traversant un bassin océanique.
Véhicules autonomes
Au cœur de cette révolution en ASM se trouvent les véhicules de surface sans équipage (USV). Ces engins autonomes vont de petites embarcations solaires à de grands navires longue endurance pouvant rester en mer plusieurs semaines, voire mois. Contrairement aux navires habités, les USV sont peu coûteux et peuvent être produits en grande quantité. Equipés de sonars, radars, magnétomètres et liaisons de communication, ils composent les nœuds mobiles d’un réseau sensoriel océanique à l’échelle planétaire, capable d’écouter, d’apprendre et de s’adapter en temps réel.
Le Sea Hunter de l’US Navy, un trimaran autonome, a démontré sa capacité à suivre un sous-marin diesel-électrique pendant de longues périodes sans intervention humaine. Au Royaume-Uni, le projet Cetus de la Royal Navy et sa flotte expérimentale non habitée basée à Portsmouth explorent des concepts similaires.
Mais c’est l’intégration de l’IA avec l’autonomie qui transforme véritablement le paysage. Un USV, même sophistiqué, ne peut surveiller qu’une petite zone océanique. En revanche, un essaim de centaines d’unités, connectées par satellites, lasers ou liaisons acoustiques, peut partager les données et agir de manière coordonnée.
L’IA, un élément déterminant
L’intelligence artificielle accomplit des tâches inaccessibles aux opérateurs humains et aux systèmes traditionnels. Elle fusionne des données provenant de multiples sources pour restituer une image globale cohérente. Une anomalie acoustique isolée a peu de signification, mais combinée à d’autres données, elle peut aboutir à une détection hautement fiable.
L’IA fonctionne en continu et sans fatigue, un atout majeur pour traquer la signature fugace d’un sous-marin conçu pour opérer silencieusement pendant des semaines. En analysant les techniques de navigation, d’évitement et d’exploitation des caractéristiques environnementales des sous-marins, les algorithmes peuvent prévoir leurs positions et trajectoires probables.
Cette évolution pourrait faire passer l’ASM d’une posture essentiellement réactive à une posture prédictive – un changement comparable à celui de la météorologie passée de l’observation à la prévision.
Grâce à ces capacités, l’IA pourrait ne plus simplement aider à détecter, mais orchestrer l’ensemble du processus. Toutefois, l’humain ne disparaît pas de la boucle. Le rôle de l’opérateur évolue vers la supervision, la stratégie et la gestion de la confiance – un enjeu clé qui consiste à faire comprendre aux décideurs humains les actions de l’IA et les raisons de ses recommandations.
Les marines investissent donc massivement dans l’IA explicable (explainable AI), qui peut justifier ses décisions, ainsi que dans des systèmes robustes de communication permettant une intervention humaine en cas de besoin.
Un océan connecté
D’ici aux années 2030, les océans pourraient devenir aussi « transparents » aux capteurs que le ciel ne l’est devenu pour le radar au XXe siècle. Avec l’aide de l’IA, de nombreux émetteurs et récepteurs placés sur navires, aéronefs et USV seront capables de trianguler en temps réel la position des sous-marins.
Des essaims de véhicules sous-marins autonomes, drones robotiques relativement petits, patrouilleront près des côtes et relayeront les informations vers les navires de surface. Les satellites détecteront les anomalies en surface, activant les réseaux de capteurs locaux pour des investigations approfondies. Par ailleurs, l’infrastructure en fibre optique couvrant les fonds marins pourrait doubler comme un vaste réseau mondial de microphones sous-marins.
Pour l’heure, un tel scénario reste ambitieux techniquement. L’océan est un environnement extraordinairement complexe : gradients de température, variations de salinité et topographie sous-marine perturbent les signaux et compliquent la modélisation algorithmique.
Néanmoins, chaque progrès dans les modèles d’IA et la puissance de calcul réduit ces obstacles. Alors que la détection s’améliore, les sous-marins eux-mêmes évolueront, utilisant des systèmes de propulsion et des matériaux minimisant leurs signatures thermiques ou acoustiques. Des drones leurres pourraient également servir à brouiller les systèmes de détection.
Certains experts anticipent que les sous-marins opéreront à plus grande profondeur et à vitesse réduite pour échapper à la surveillance étendue. Un basculement vers des drones sous-marins autonomes, capables de saturer les défenses par leur nombre, est également possible.
Les implications stratégiques sont profondes. Pendant longtemps, les sous-marins ont été la pierre angulaire de la dissuasion nucléaire et de la projection furtive de puissance. Leur capacité à disparaître sous les vagues offrait aux États une seconde capacité de frappe, garantissant la riposte en cas d’attaque nucléaire, ainsi qu’une grande liberté d’action.
La transparence océanique induite par l’IA pourrait engendrer une stabilité accrue en limitant les risques d’attaque surprise, ou paradoxalement, une nouvelle instabilité liée à la course à la préservation du secret.
Le sous-marin restera une arme redoutable, mais il ne pourra plus se mouvoir à l’abri du regard. L’océan, autrefois dernier territoire caché de l’humanité, devient progressivement visible aux yeux des machines.