Grâce aux satellites on sait où chercher le Boeing MH370 de Malaysia Airlines disparu en 2014

Une nouvelle exploitation de données satellites a permis de déterminer où s’est vraisemblablement écrasé le vol MH370. Ce Boeing 777 de Malaysia Airlines a disparu dans l’océan Indien le 8 mars 2014 dans des circonstances qui restent mystérieuses.

« C'est une erreur capitale de théoriser avant d’avoir des données. Insensiblement, on commence à déformer les faits en fonction des théories, au lieu de théoriser en fonction des faits. » C’est avec cette phrase de Sherlock Holmes que s’ouvre le nouveau rapport d’enquête sur le plus grand mystère de l’histoire de l’aviation : la disparition du vol MH370 dans l’océan Indien le 8 mars 2014. Ce rapport est issu de l’Independent Group : des experts bénévoles spécialisés en astrophysique, en physique, en mathématiques, en aéronautique et en techniques spatiales. Ils troquent la loupe du célèbre détective contre les données satellites, beaucoup de science et des statistiques. Avec ces outils, ils trouvent un point, selon eux le plus probable, pour le crash de l’avion de Malaysia Airlines, à 2000 km à l’ouest de Perth.

Presque plus d’enquêtes officielles

Tous les jours, des millions de voyageurs prennent l’avion à travers le monde. Mais le 8 mars 2014, 227 passagers et 12 membres d’équipage partis de Kala Lumpur, en Malaisie, à bord d’un Boeing 777 ne sont jamais arrivés à leur destination finale : Pékin. La seule chance de comprendre ce qui a pu se passer cette nuit-là serait de retrouver l’épave et les boîtes noires. Après avoir dépensé plus de 100 millions de dollars en recherches sur mer et dans les airs, les autorités ont renoncé. Seule la justice française enquête encore.

Mais les avancées récentes émanent plutôt de l’Independent Group. Son rapport, fruit d’années de travail, est une somme de 186 pages intitulée « The final resting place of MH370 ». Richard Godfrey est l’un des quatre auteurs de cette publication prise au sérieux par les autorités. « J’ai travaillé de nombreuses années dans l’industrie aérospatiale, et notamment cinq ans sur le programme de la navette spatiale. L’Australian Transport Safety Bureau cite mon travail dans son rapport final, et le ministre des transports malaisien Anthony Loke a écouté ma présentation lors de la commémoration du 6e anniversaire de l’accident », souligne-t-il. Sa force tient au fait de s’appuyer sur tous les faits disponibles, et ils sont nombreux.

Les faits, rien que les faits

Que disent ces faits justement ? Ce soir-là, l’avion décolle comme prévu à 16h41 TU de Kuala Lumpur (0h41 heure locale). À 17h19 TU, il passe le point de contrôle aérien IGARI comme prévu. C’est là que les avions passent du contrôle malaisien au contrôle vietnamien. Quelqu’un aux commandes de l’avion dit à la tour de contrôle de Kuala Lumpur « Bonne nuit. Malaysian 370 ». La procédure voudrait qu’ils changent de fréquence et se signalent aux contrôleurs vietnamiens. Au lieu de ça, dans la minute suivante, le transpondeur de l’avion est coupé. Ce dispositif électronique permet l’identification de l’avion par les radars. L’avion reste néanmoins détectable par les radars militaires. À partir de là, on sait qu’il n’y a plus eu de communication radio malgré plusieurs tentatives de contacter l’avion, ni aucune tentative d’atterrissage d’urgence. Au point IGARI, l’avion doit légèrement changer de cap pour suivre une autre route aérienne, ce qu’il fait brièvement. Mais au moment même où il entre dans l’espace aérien vietnamien, il fait demi-tour. Retour vers la Malaisie en poussant la vitesse au maximum et en survolant la frontière de la Thaïlande. Il est détecté par un radar militaire malaisien.

Cette carte montre en violet le début de la route du vol MH370 avec son demi-tour après passage du point IGARI.
Cette carte montre en violet le début de la route du vol MH370 avec son demi-tour après passage du point IGARI.

À bord, le système ACARS envoie régulièrement via satellite des informations très détaillées à la compagnie aérienne. Le dernier message ACARS est émis à 17h07 TU. Celui de 18h37 TU n’a jamais été reçu, le système a donc été coupé. La procédure pour le désactiver n’est pas connue de tous les pilotes ; il faut effectuer une série d’opérations et naviguer dans des menus de l’ordinateur de bord. À la fin de son survol de la péninsule malaisienne, l’avion passe au-dessus de Penang et une antenne relais au sol détecte le téléphone du copilote. « Cela nous confirme que l’écho radar est bien celui du MH370 », souligne Xavier Tytelman, ancien aviateur de l’armée de l’air et consultant indépendant en sécurité aérienne. À 18h22TU, le MH370 est détecté une dernière fois par le radar militaire avant de sortir de son rayon d’action. « À bord, l’alimentation du Satellite Data Unit (SDU) a été rétablie à 18h24TU », ajoute Xavier Tytelman. Il est possible qu’il se soit remis en route tout seul à l’insu des pilotes après une interruption électrique momentanée (volontaire ou pas). 

Les  « pings » des satellites Inmarsat

C’est une chance, car il y a de nouveau des échanges entre l’avion et le satellite géostationnaire 3F1 d’Inmarsat, et c’est en grande partie là-dessus que se fonde la suite de l’enquête. Inmarsat est une société anglaise. Toutes les 60 minutes, ses satellites interrogent les trains, les navires et les avions de leurs clients pour vérifier s’ils sont sur leur zone de couverture. L’avion et le satellite échangent des « pings » avec seulement deux informations : le temps mis par le signal pour aller du satellite à l’avion, et sa fréquence. Le temps permet de connaître la distance, et la fréquence donne une indication sur la vitesse par effet Doppler. « Hélas, l’avion n’était à la portée que d’un seul satellite. S’il avait été vu par deux satellites, nous saurions exactement où il était à chaque ping », explique Richard Godfrey.

Zones couvertes par les quatre satellites géostationnaire Inmarsat en 2014.
Zones couvertes par les quatre satellites géostationnaire Inmarsat en 2014.

De plus, la géolocalisation n’est pas la vocation des satellites Inmarsat. « Du coup, ce n’est vraiment pas trivial de corriger les données et les interpréter correctement », souligne Richard Godfrey.

Des compétences très pointues sont requises. « L’astrophysicien Duncan Steel a aidé à télécharger les données du satellite pour les rendre publiques et calculer ses éphémérides, poursuit Richard Godfrey. Il a aussi découvert qu’une correction était nécessaire du fait que la station de réception est dans l’hémisphère Sud, car le système a été prévu pour l’hémisphère Nord ». Victor Iannello, diplômé en énergie nucléaire au MIT, a quant à lui calculé la compensation à appliquer pour tenir compte de la forme elliptique de la Terre. Par ailleurs, le satellite a été éclipsé par la Terre lors du vol du MH370 et des effets liés aux variations de température ont dû être compensés.

« En service depuis plus de 20 ans, le satellite Inmarsat 3F1 arrive à la fin de sa durée de vie utile. La veille du vol du MH370, il y a eu un allumage de son moteur de 80 secondes pour maintenir son orbite. Le satellite n'est par ailleurs pas exactement sur une orbite géostationnaire et se déplace tout le temps, comme indiqué dans le diagramme Inmarsat ci-dessous », précise Richard Godfrey.

Même s’il est géostationnaire, le satellite Inmarsat 3F1 décrit un mouvement lent sur environ 2000 km.
Même s’il est géostationnaire, Inmarsat 3F1 décrit un mouvement lent sur 2000 km.

« Après la dernière capture radar à 18h22, il y a une série de 11 pings Inmarsat entre 18h27m04 et 18h28m15. Ils nous permettent de connaître la direction de l’avion à ce moment-là. Peu de temps après, Malaysia Airlines a appelé l’avion par satellite, engendrant 51 pings Inmarast supplémentaires entre 18h 39min 55s et 18h 40min 56s TU. Ces données laissent penser que l’avion a mis cap au sud-ouest », indique Richard Godfrey. Le groupe d’enquêteurs suspecte qu’il aurait suivi les frontières des espaces aériens pour passer inaperçu. Le radar militaire situé à la pointe nord de Sumatra était en panne depuis quelques jours ;on n’en sait donc pas plus.

Pour estimer la suite de la trajectoire, il faut formuler une hypothèse. « On doit supposer qu’il n’y a pas eu de changement de cap entre 19h 41min 3s et 0h 11min », précise l’étude. « Dans ce laps de temps, l’avion a échangé cinq fois avec le satellite, comme le montre la carte ci-dessous. Les indications de distance et de vitesse reçues par le satellite varient en douceur dans ce laps de temps, ce qu’il tend à confirmer l’hypothèse : il n’y a pas eu de changement de cap significatif, ni de vitesse ni d’altitude », justifie Richard Godfrey.

Trajectoire du MH370 telle qu’elle a été reconstruite par l’Independent Group. Chaque point correspond à un ping entre l’avion et le satellite d’Inmarsat.
Trajectoire du MH370 telle qu’elle a été reconstruite par l’Independent Group. Chaque point correspond à un ping entre l’avion et le satellite d’Inmarsat.

Pour chaque ping, l’avion peut se trouver n’importe où, sur un immense arc de cercle de plusieurs milliers de kilomètres, comme le montre l’illustration ci-dessous.

Cette carte montre les arcs de cercle définissant les positions possibles de l’avion lors de chaque ping avec le satellite d’Inmarsat.
Cette carte montre les arcs de cercle définissant les positions possibles de l’avion lors de chaque ping avec le satellite d’Inmarsat.

C’est là où le travail de l’Independent Group est astucieux. Ils ont calculé 923 routes compatibles avec ces arcs de cercle avant de les confronter à ce que l’on sait par ailleurs. Les chercheurs ont ensuite ajouté une contrainte avec la consommation de l’avion qui a volé jusqu’à épuisement de ses réserves. Un travail assez délicat car il faut entre autres tenir compte de la légère surconsommation connue du moteur droit. Les 33 débris qui ont été retrouvés sur les rivages de l’ouest de l’océan Indien contraignent, eux aussi, la zone de crash par rapport aux courants marins et aux coquillages retrouvés dessus. Dans les semaines qui ont suivi l’accident, plusieurs zones ont été survolées par des avions de recherche sans succès. Il semble peu plausible que la zone du crash ait été survolée sans la voir.

« Le MH370 faisait 174 tonnes au moment du crash. Les 33 débris retrouvés représentent 161 kg. Il y aurait 33 740 débris, si le reste de l’avion s’était fragmenté de la même façon. Certains débris lourds coulent mais beaucoup restent en surface. Sur le Rio-Paris par exemple, 1000 débris flottants ont été retrouvés », détaille Richard Godfrey. Un autre accident qu’il a suivi de très près car il avait fait une réservation sur ce vol quelques semaines avant l’accident. Il est donc peu plausible que l’avion se soit écrasé dans les zones de recherche aérienne ce qui élimine encore certaines routes compatibles avec les données satellite.

À partir de tous ces paramètres, les chercheurs ont découvert qu’il y a 70% de chances que l’avion se soit écrasé vers 34° à 35° de latitude sud.

Ce diagramme montre les probabilités de crash pour chaque latitude en fonction en haut des différentes routes simulées, de l’autonomie de l’avion, de la dérive des débris et des recherches aériennes. La courbe du bas est la probabilité finale obtenue en fonction de tous les autres paramètres.

La zone à investiguer se trouve donc à l’intersection de l’arc de cercle défini par le dernier ping et cette latitude de plus forte probabilité. « Cela correspond à une trajectoire avec un cap à 180° vers le pôle Sud depuis le point de contrôle aérien BEDAX », conclut la publication. Ce point a été passé vers 19h à l’ouest de l’île indonésienne de Sumatra.

Les simulations montrent que l’avion doit être à cours de carburant à 0h 17min 30s. Or à 0h 19min 29s, il y a eu un dernier « ping » entre l’avion et Inmarsat. C’est cohérent avec les 60 secondes nécessaires pour démarrer l’APU. Ce petit générateur situé en bout de queue des avions fournit l’électricité lorsque les moteurs sont coupés (au sol ou en cas de panne moteur). À ce moment-là, le système de communication satellite a redémarré, d’où ce dernier ping émis 8min 30s après le ping régulier de 0h11.

Le signal du dernier ping laisse penser que l’avion avait décroché et amorcé une descente accélérée en spirale, probablement vers la gauche car les moteurs ne se sont pas coupés en même temps. Ces trajectoires ont été simulées par Boeing, comme le montre la figure ci-dessous.

Lorsque le moteur droit se coupe, le pilote automatique pousse le moteur gauche au maximum et met de la dérive à gauche pour compenser cette poussée dissymétrique. Lorsque le moteur gauche se coupe à son tour, la dérive provoque un virage à gauche et le décrochage se fait donc de ce côté-là.

Les débris de l’avion retrouvés à la Réunion, à Madagascar et sur la côte orientale de l’Afrique montrent que l’appareil a commencé à se disloquer avant de toucher l’eau et qu’il a été totalement détruit lors de l’impact. « Il y a aussi bien des éléments de l’intérieur que de l’extérieur de l’avion, ce qui implique qu’il se soit brisé lors de l’impact », justifie Richard Godfrey.  

La zone de recherche à privilégier est la zone A1 sur la carte ci-dessous. Elle fait 168 par 137 km soit 23 000 km². Une zone étendue A2 a été définie dans l’hypothèse d’un vol plané avant amerrissage (ce qui implique un pilote aux commandes). Enfin, la zone A3, encore moins probable, définit les limites d’un vol plané dans n’importe quelle direction.

Cette carte montre les trois zones de recherche prioritaires définies par l’Independent Group. La région de loin la plus probable est la A1.
Cette carte montre les trois zones de recherche prioritaires définies par l’Independent Group. La région de loin la plus probable est la A1.

Une zone partiellement explorée 

Sur la base de ces informations, il serait souhaitable que les recherches reprennent car la zone n’a pas été totalement explorée. Mais 23 000 km², c’est immense. Le point positif, c’est que la zone a déjà été en partie explorée par les autorités australiennes avec des sonars, comme indiqué en orange sur la carte ci-dessous. La compagnie privée Ocean Infinity a, quant à elle, prospecté la zone grise. Elle était la dernière sur place en 2018 et rémunérée seulement en cas de succès.

Cette carte montre les zones déjà explorées avec des sonars. 

Il ressort que 20% de la zone A1 reste à explorer et 93% de la zone A2. « Il ne faut pas négliger que l’océan Indien est très profond à cet endroit : entre 4000 et 5000 m. Il est très accidenté avec des canyons et des reliefs, il est possible que les navires l’aient manqué », souligne Richard Godfrey. En effet, la carte ci-dessous montre de nombreuses zones non atteintes par les sonars en bleu à cause du relief ; des zones de défaillance du matériel en magenta et des zones mal couvertes en vert.

En bleu, les zones non couvertes par les sonars. En rose, les zones où des avaries techniques sont survenues. En vert, les zones mal couvertes.

Si le vol MH370 attise autant de curiosité et de passions, cela ne tient pas seulement à sa disparition. Ce qui s’est passé à bord est inédit : l’avion a été piloté pendant les 2 à 3 premières heures et détourné de sa route. Les dernières heures, en revanche, suggèrent un vol en pilotage automatique jusqu’à épuisement du carburant. L’hypothèse d’un vol suicide a été évoquée, mais semble peu plausible vu le profil des pilotes : un commandant de 53 ans très expérimenté (18 000 heures de vol), instructeur, passionné, respecté, marié et père de 3 enfants, et un copilote de 27 ans sur le point de se marier et totalisant 2700 heures de vol. Détail important : ils n’ont pas demandé à voler ensemble ce jour-là.

Un piratage de l’avion est peut-être possible. Aux États-Unis, un hacker est déjà parvenu à prendre contrôle partiellement d’un Boeing en se connectant à l’avion via le système de divertissement. La présence d’un ingénieur aéronautique malaisien en place 29A juste sous le système SATCOM intrigue. Mais les attentats sans revendication sont rares. C’est face à ces interrogations sans réponse satisfaisante que des théories plus ou moins crédibles ont fleuri. Ghyslain Wattrelos a perdu sa femme, sa fille, un de ses fils et sa fiancée. Il est persuadé que les autorités connaissent la vérité et cachent ce qui s’est passé. Pour lui, l’avion a été abattu accidentellement (il y avait des exercices militaires internationaux en mer de Chine) ; ou volontairement pour éviter un attentat type 11 septembre.

Les données satellites sont-elles authentiques ?

La difficulté est qu’il faut dans ce cas imaginer que les données satellites aient été falsifiées. « Les données Inmarsat ont été extraites 3 jours seulement après le crash », souligne Xavier Tytelman. « Sur la première partie du vol, tout coïncide entre les données satellites, 5 radars et des sources privées commerciales comme Fligh Radar 24, souligne Richard Godfrey. Les données satellites après le changement de trajectoire sont également cohérentes avec le radar militaire et la détection du téléphone du copilote. Donc, cette partie-là des données n’est pas trafiquée. Reste à savoir si les données sont fiables lorsque l’avion passe hors de portée des radars. En tout cas, les données satellites que l’on a sont cohérentes avec les performances de l’avion, la capacité de ses réservoirs, et la météo rencontrée en route vers le sud de l’océan Indien. Elles sont également cohérentes avec la dérive calculée des 33 débris retrouvés. Donc pour moi, c’est fiable ».

En bons Sherlock, les experts de l’Independent Group ont pu avancer en se basant uniquement sur les faits. On sait désormais avec plus de précision dans quelle zone se trouve probablement l’avion, et leur travail les porte au moins à exclure une avarie technique ou un incendie : « Nos découvertes sont cohérentes avec un détournement minutieusement préparé et exécuté avec précision. » Pour l’heure, il faudrait au moins l’imagination de Conan Doyle pour envisager comment un détournement volontaire finit par un vol en ligne droite de plus de 4h vers nulle part. Nos experts ne s’y risquent pas. Préférant les faits, ils recommandent que « les recherches sous-marines de l’épave du MH370 et de sa boîte noire reprennent pour résoudre le plus grand mystère de l’histoire de l’aviation. »

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