L'écroulement des tours du World Trade Center simulé sur ordinateur

Des informaticiens de l’université de Purdue ont patiemment reconstitué l’impact des avions sur les tours du World Trade Center le 11 septembre 2001. But du jeu : mieux comprendre les minutes qui ont suivi l’impact. C’est le poids du carburant qui a provoqué le plus dégâts.

Il a fallu des années de travail à l’équipe de l’université de Purdue et l’utilisation des puissants ordinateurs du Rosen Center for Advanced Computing. Pourtant, le résultat ne ravira pas les amateurs d’images fortes. Mise en ligne par l’université, la vidéo finale (voir ci-dessous), qui montre le crash sur la tour nord, ne montre aucun détail futile mais se limite à des dessins schématiques qui intéresseront d’abord les ingénieurs.

Le but est en effet de mieux comprendre ce qui s’est passé, seconde par seconde, dans chacune des deux tours jumelles juste après l’impact du Boeing (757 dans un cas, 767 dans l’autre), afin d’en tirer des enseignements pour la construction de futurs bâtiments. Si le dessin est sobre, le réalisme, en revanche, a été poussé très loin pour la reconstitution des contraintes sur les structures et les déformations qui en résultent. « Nous avons consommé plusieurs semaines de temps de calcul de superordinateurs, étalées sur plusieurs années » explique Mete Sozen.

Carburant dévastateur
L’équipe a construit un modèle virtuel du bâtiment ainsi que de l’avion, numérisé sous forme de centaines de milliers de points (« d’éléments finis » plus précisément, chacun étant affecté d’une masse). Pour quantifier les énergies dégagées par les chocs, les chercheurs ont utilisé des résultats d’expériences. Preuve du réalisme : les dégâts provoqués par l’impact lui-même et filmés avant l’écroulement de la tour sont bien reproduits par la simulation.

Les résultats pointent des éléments clefs du drame. Quand l’avion s’est introduit dans le bâtiment, sa carlingue s’est en quelque sorte desquamée très rapidement. Les parties centrales des tuyères (en titane) se sont désolidarisées et sont parties vers l’avant comme des missiles, traversant la tour et sortant de l’autre côté.

C’est la masse du carburant qui a alors provoqué les effets les plus destructeurs. Les avions embarquaient quelque 38 000 litres de carburant, soit environ trente tonnes. Par son inertie, cette masse a détruit les structures internes et a brisé ou déformé plusieurs colonnes métalliques formant l’ossature du bâtiment. Le carburant, de plus, s’est instantanément enflammé. « L’avion glissant à l’intérieur de la tour progressait comme un torrent rapide de lave en fusion » résume Mete Sozen.

Le scénario détaillé par l’ordinateur démontre que même si aucune des colonnes de l’ossature n’avait été brisée, leur déformation par le choc et par la chaleur de l’incendie aurait été suffisante pour provoquer l’écroulement de la tour.

Après ce long labeur, l’animation a pu être réalisée. Voicu Popoescu, l’un des informaticiens de l’équipe, a développé un programme capable de créer une visualisation en 3D à partir des données calculées par le simulateur. Annoncée au mois de septembre dernier, cette simulation ne convenait pas à l’équipe. La version finale a nécessité à elle seule 80 heures de travail à un supercalculateur...

Source : Futura-Sciences, 22 juin 2007.

Voir la vidéo :