Des chercheurs du Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA et de l'Université de Bath ont développé un système d'alerte précoce par satellite qui pourrait détecter de minuscules mouvements dans les ponts indiquant qu'ils pourraient s'effondrer.

Combinant les données d'une nouvelle génération de satellites avec un algorithme sophistiqué, le système de surveillance pourrait être utilisé par les gouvernements ou les développeurs pour agir comme un système d'alerte garantissant la sécurité des projets d'infrastructure à grande échelle.

L'équipe d'experts dirigée par le JPL de la NASA et des ingénieurs de Bath a vérifié la technique en examinant 15 ans d'imagerie satellite du pont Morandi à Gênes, Italie, dont une partie s'est effondrée en août 2018, tuant 43 personnes. L'article, publié dans la revue Télédétection , a montré que le pont montrait des signes de déformation dans les mois qui ont précédé la tragédie.

Dr Giorgia Giardina, Maître de conférences au Département d'architecture et de génie civil de l'Université, a déclaré:"L'état du pont a déjà été signalé, mais en utilisant les informations satellitaires, nous pouvons voir pour la première fois la déformation qui a précédé l'effondrement.

"Nous avons prouvé qu'il est possible d'utiliser cet outil, en particulier la combinaison de différentes données provenant de satellites, avec un modèle mathématique, pour détecter les premiers signes d'effondrement ou de déformation."

Alors que les techniques actuelles de surveillance structurelle peuvent détecter des signes de mouvement dans un pont ou un bâtiment, ils se concentrent uniquement sur des points spécifiques où les capteurs sont placés. La nouvelle technique peut être utilisée pour la surveillance en temps quasi réel d'une structure entière.

L'auteur principal du Jet Propulsion Laboratory, le Dr Pietro Milillo, a déclaré:"La technique marque une amélioration par rapport aux méthodes traditionnelles car elle permet aux scientifiques d'évaluer les changements de déformation du sol sur une seule infrastructure avec une fréquence et une précision sans précédent.

"Il s'agit de développer une nouvelle technique qui peut aider à caractériser la santé des ponts et autres infrastructures. Nous n'aurions pas pu prévoir cet effondrement particulier car les techniques d'évaluation standard disponibles à l'époque ne pouvaient pas détecter ce que nous pouvons voir maintenant. Mais aller de l'avant, cette technique, combiné avec des techniques déjà utilisées, a le potentiel de faire beaucoup de bien."

Ceci est rendu possible par les progrès de la technologie satellitaire, spécifiquement sur l'utilisation combinée de la constellation COSMO-SkyMed de l'Agence spatiale italienne (ASI) et des satellites Sentinel-1a et 1b de l'Agence spatiale européenne (ESA), ce qui permet de recueillir des données plus précises. Données radar à synthèse d'ouverture (SAR) précises, lorsqu'elles sont recueillies à partir de plusieurs satellites pointés sous différents angles, peut être utilisé pour construire une image 3-D d'un bâtiment, pont ou rue de la ville.

Le Dr Giardina a ajouté :« Auparavant, les satellites que nous essayions d'utiliser pour cette recherche pouvaient créer des images radar précises au centimètre près. Maintenant, nous pouvons utiliser des données précises au millimètre près - et peut-être même mieux, si les conditions sont réunies. La différence, c'est comme passer à un téléviseur Ultra-HD :nous avons maintenant le niveau de détail nécessaire pour surveiller efficacement les structures.

« Il est clairement possible que cela soit appliqué en continu sur de grandes structures. Les outils pour cela sont bon marché par rapport à la surveillance traditionnelle et peuvent être plus étendus. Normalement, vous devez installer des capteurs à des points spécifiques dans un bâtiment, mais cette méthode peut surveiller plusieurs points à la fois."

La technique peut également être utilisée pour surveiller le mouvement des structures lors de fouilles souterraines, comme le creusement de tunnels, ont lieu.

« Nous avons surveillé le déplacement des bâtiments à Londres au-dessus de la route Crossrail, " a déclaré le Dr Giardina. " Pendant les projets souterrains, il y a souvent beaucoup de données capturées au niveau du sol, tandis que moins de mesures de structures sont disponibles. Notre technique pourrait fournir une couche supplémentaire d'informations et confirmer si tout se passe comme prévu."

Le Dr Giardina a déjà été approché par des organisations d'infrastructure au Royaume-Uni en vue de mettre en place une surveillance des réseaux routiers et ferroviaires.