Comment le GPS, conçu à des fins militaires, a façonné le monde moderne

En 2017, les équipages de plusieurs pétroliers ont vécu une expérience déconcertante. Alors qu'ils approchaient de leur destination, ils ont découvert qu'ils se trouvaient à deux endroits différents en même temps.

Leurs yeux leur disaient qu'ils arrivaient au port russe de Novorossiisk, sur la côte nord de la mer Noire.

Mais le système de positionnement global indiquait que, au lieu de naviguer sur l'eau, ils semblaient voler dans les airs.

Lorsqu'ils ont accosté, le GPS continuait d'affirmer que leurs navires se trouvaient sur la terre ferme, dans un aéroport voisin.

Cette histoire a été l'étincelle qui a poussé la journaliste économique Katherine Dunn à explorer le GPS, cette technologie qui nous situe sur une carte et crée une représentation du monde entièrement centrée sur nous.

Il nous a également donné une nouvelle façon de nous identifier : un petit point bleu que, sans instructions ni manuels, nous avons appris à reconnaître comme notre « moi ».

Très vite, il s'est intégré à notre quotidien, non seulement comme un outil permettant de savoir où se trouve un lieu et comment s'y rendre, mais aussi combien de temps cela prendra.

Si l'on prend le temps d'y réfléchir, on se rend rapidement compte qu'il sert également à faire venir un taxi pour nous chercher ou à faire des achats en ligne et, en élargissant notre perspective, on perçoit son rôle dans la logistique mondiale, en particulier dans le transport des personnes et des marchandises.

Mais nous oublions peut-être son rôle dans des systèmes tels que la synchronisation de vastes réseaux — antennes-relais de téléphonie mobile, systèmes bancaires et réseaux électriques —, dans lesquels il contribue à créer ce type de communication fluide que nous considérons aujourd'hui comme allant de soi.

Son omniprésence s'étend à des domaines que l'on n'associe peut-être pas au GPS, depuis les applications à haut risque liées aux réseaux financiers et aux missiles jusqu'à l'agriculture de précision, voire à la coordination des feux tricolores.

Tout cela grâce à la constellation de satellites en orbite autour de la Terre et à la résolution simultanée et ultra-rapide de quatre inconnues.

C'est ce que Dunn a raconté à BBC Mundo. La curiosité suscitée par l'épisode des navires l'a amenée à mener des recherches et à écrire *Little Blue Dot: How GPS Shaped the Modern World* (« Le petit point bleu : comment le GPS a façonné le monde moderne », en traduction littérale), qui n'a pas été traduit en portugais.

BBC Mundo — Comment fonctionne le GPS ?

Katherine Dunn — Le principe est le suivant : où que vous soyez, vous devez capter le signal de quatre satellites, car, ensemble, ils résolvent quatre équations : votre longitude, votre latitude, votre altitude — un élément que l'on a tendance à oublier, mais qui a son importance si vous vous trouvez, par exemple, au sixième étage d'un immeuble — et une quatrième variable, à savoir le temps, mesuré avec une précision de l'un des milliardièmes de seconde.

Tout le système repose sur une précision parfaite dans la mesure du temps. Et, comme conséquence de l'utilisation du temps pour calculer votre position, le GPS finit par vous fournir une horloge atomique de poche : il récupère l'heure des horloges atomiques embarquées à bord des satellites et la transmet, sans que vous vous en rendiez compte, à votre téléphone portable ou à votre voiture.

Au fond, il s'agit d'un ordinateur dans l'espace qui communique avec un ordinateur dans le récepteur, lequel communique à son tour avec un ordinateur situé dans une station terrestre.

La physique qui sous-tend ce système est extrêmement complexe, mais l'idée générale est si élégante que c'est sans doute pour cette raison que le système a résisté à l'épreuve du temps et a connu un tel succès.

BBC Mundo — Pourquoi le GPS a-t-il besoin de connaître un détail aussi précis que l'étage d'un immeuble où vous vous trouvez ?

Dunn — Parce qu'il a été conçu pour les avions, comme un outil permettant de bombarder avec précision.

Il a des antécédents — dont beaucoup sont également liés à des campagnes de bombardement —, mais il est directement issu de la guerre du Vietnam, lorsque l'armée de l'air américaine a échoué à plusieurs reprises à frapper avec précision la piste Ho Chi Minh et les ponts utilisés pour transporter des troupes et du ravitaillement.

La puissante aviation américaine se trouvait là, incapable de toucher un pont au Nord-Vietnam. Elle avait besoin d'une précision extrême, et ce en trois dimensions, ainsi que d'une vitesse de calcul très élevée, car un avion se déplace très rapidement et doit connaître sa position presque en temps réel lorsqu'il traverse le ciel.

BBC Mundo — C'est pourquoi le temps est un facteur si crucial. Et c'est la partie la plus difficile à comprendre pour ceux qui ne sont pas physiciens.

Dunn — On dit souvent que « le GPS fonctionne par triangulation », mais ce n'est pas le cas : la triangulation implique des angles ; ici, il s'agit uniquement de vitesse.

Le système calcule le temps que met un signal radio pour partir du satellite et atteindre le récepteur, et il doit mesurer cet intervalle avec une précision de l'un en un milliard de seconde, car les différences à détecter sont infimes.

BBC Mundo — Le développement du GPS a nécessité les technologies les plus avancées, depuis les horloges atomiques jusqu'aux fusées, en passant par les batteries et les ordinateurs. Son entretien coûte des millions de dollars par an, et pourtant, il est gratuit : une rareté, surtout si l'on considère qu'il est né aux États-Unis, bastion du capitalisme.

Dunn — Il est curieux de constater que, pendant des années, le Pentagone lui-même n'y a pas accordé beaucoup d'importance. Ce n'est que lorsque d'autres pays ont commencé à l'adopter qu'ils ont réalisé qu'ils disposaient non seulement d'un outil militaire extrêmement puissant, mais aussi d'un outil industriel, commercial et de pouvoir.

À la fin des années 1990, à la suite d'un incident fortuit qui a menacé la bande de fréquences utilisée par le GPS, le gouvernement américain a compris deux choses : d'une part, que si tout le monde dépendait de ce système, celui-ci serait mieux protégé ; d'autre part, que des secteurs industriels entiers se développaient autour de lui, les États-Unis fabriquant les récepteurs.

Ils ont en partie récupéré cet investissement par d'autres moyens : le système a donné un essor à des secteurs d'activité gigantesques, dont beaucoup sont dirigés par des entreprises américaines. Les grandes entreprises technologiques, par exemple, dépendent énormément des données de localisation et se sont développées grâce à un produit du gouvernement, financé par les impôts des contribuables.

BBC Mundo — Ils ont activement encouragé l'adoption du système par d'autres gouvernements, et beaucoup l'ont fait de bon gré, mais certains n'étaient pas aussi satisfaits, n'est-ce pas ?

Dunn — Les Européens ont commencé à s'inquiéter à l'idée qu'une telle infrastructure dépende d'un seul produit américain, et c'est en grande partie de là qu'est né Galileo, le système européen d'autonomie stratégique.

Aujourd'hui, le paysage est plus diversifié, même si le GPS reste le système dominant dans de nombreux secteurs, bien qu'il ne soit plus le meilleur des cinq systèmes existants — le système chinois, dit-on, est de loin le plus avancé —, simplement parce qu'il est le plus ancien et que de nombreux récepteurs sont conçus exclusivement pour lui.

L'aviation, par exemple, a tendance à n'utiliser que le GPS, tandis que la puce d'un téléphone exploite généralement toutes les constellations disponibles en même temps.

BBC Mundo — Qui a été le premier à utiliser le GPS en dehors du domaine militaire ?

Dunn — Les premiers utilisateurs en dehors du milieu militaire étaient des passionnés : des géomètres et des chercheurs universitaires. Puis sont venus des spécialistes très pointus et, plus tard, une poignée de passionnés fortunés qui partaient à la recherche de fossiles de dinosaures ou étaient férus de voile — une certaine catégorie d'aventuriers d'élite capables de s'offrir des récepteurs qui, au début, coûtaient environ 100 000 dollars, soit aujourd'hui l'équivalent de 514 000 réaux.

Ce n'est que dans les années 1980 qu'est apparue la première voiture équipée d'un GPS, et ce sont les Japonais qui ont perçu le potentiel pour l'industrie automobile, en partie parce que le Japon avait été, dans l'après-guerre, une sorte d'atelier des États-Unis et avait fini par perfectionner cette technologie bien au-delà de son créateur.

Pour le reste du monde, si l'on n'était pas passionné de technologie, de moteurs, d'alpinisme ou de navigation, le premier pas a consisté à installer un TomTom ou un Garmin dans sa voiture.

Mais le véritable bond en avant est survenu avec l'iPhone 3G, le premier à intégrer un GPS et Google Maps comme application de cartographie : ce n'était plus un objet qui restait dans la voiture, mais quelque chose que l'on emportait avec soi en permanence.

BBC Mundo — Le GPS s'est généralisé et a remplacé les cartes qui nous indiquaient autrefois où se trouvaient les lieux, mais on s'est aperçu que certains d'entre eux n'étaient pas exactement là où on l'imaginait.

Dunn — C'est une idée folle, n'est-ce pas ? Aujourd'hui, nous sommes habitués à ce que l'information corresponde à la réalité : si c'est sur la carte, ça doit être là.

Mais cela n'a pas toujours été le cas. Le GPS a mis en évidence ces divergences et a obligé à les corriger.

La Statue de la Liberté en est un exemple célèbre, mais on s'est aperçu qu'il y avait beaucoup d'autres cas de ce genre, notamment des pistes d'atterrissage décalées de plusieurs mètres par rapport à leurs coordonnées officielles.

Ce que j'ai compris, c'est que la précision absolue n'existe pas : il s'agit toujours de s'en approcher le plus possible et de continuer à faire des ajustements.

BBC Mundo — Mais si, dans ces cas-là, le GPS a permis de réconcilier les cartes avec la réalité, dans d'autres, c'est exactement le contraire qui se produit, comme ce fut le cas pour les équipages de ces navires dans le port russe de Novorossiisk : leurs GPS indiquaient qu'ils se trouvaient sur la piste d'un aéroport situé à des dizaines de kilomètres de là.

Dunn — C'est le premier incident majeur de ce type dont on ait connaissance.

Les chercheurs ont commencé à se rendre compte que ces interférences se produisaient partout où se trouvait Vladimir Poutine — il était d'ailleurs dans les environs lors de l'incident de Novorossiisk — ainsi qu'aux abords de bâtiments du gouvernement russe, comme le Kremlin ou ce qu'on appelle le « palais de Poutine », au bord de la mer Noire.

Puis, dans un documentaire consacré à l'opposant russe Alexeï Navalny, qui enquête justement sur ce palais, ils ont vu une scène où l'on tente de le survoler avec des drones, mais sans parvenir à s'en approcher.

C'est ainsi qu'ils ont compris le lien : la manœuvre visait à empêcher les drones de s'approcher, que ce soit pour espionner ou pour attaquer des personnalités au pouvoir.

BBC Mundo — Comment cela se passe-t-il, techniquement ?

Dunn — C'est là qu'intervient la différence entre l'interférence et la falsification du signal.

L'interférence consiste simplement à étouffer le signal : c'est comme si, pendant que vous dites quelque chose, je me mettais à crier. Vous continuez à parler, mais personne ne peut vous entendre.

La falsification est plus sournoise : c'est détourner le signal, comme si, tout à coup, je prenais votre voix et disais des choses que vous n'avez jamais dites ou que vous ne diriez jamais.

Dans ces cas-là, il y avait un peu d'interférence pure, mais ce qui faisait « apparaître » les navires dans des aéroports, c'était la falsification.

Et la raison pour laquelle ils choisissaient précisément les coordonnées d'aéroports, c'est qu'à l'époque, la plupart des drones commerciaux étaient configurés d'usine pour changer de direction ou s'écraser s'ils détectaient qu'ils se trouvaient à proximité d'un aéroport, pour des raisons de sécurité.

S'ils parvenaient à faire croire au drone que la position de Poutine correspondait à celle d'un aéroport, celui-ci ne pourrait pas s'en approcher.

Aujourd'hui, pour tout professionnel, il est très facile de contourner cette restriction ; en Ukraine, avec l'utilisation actuelle des drones, cette limitation a été complètement surmontée.

BBC Mundo — Est-il possible de simplement « désactiver » le GPS ?

Dunn — Oui, ce serait possible. Cela aurait un impact considérable, mais la bonne nouvelle, c'est qu'il existe aujourd'hui d'autres systèmes alternatifs ; le téléphone ne serait donc probablement même pas affecté.

Ce qui fait le plus peur, ce n'est pas tant la disparition du GPS, mais le fait qu'il puisse être manipulé à l'insu de tous. Ça, ça fait vraiment peur, car on a beaucoup moins d'idée de la façon dont les systèmes réagiraient dans un tel scénario. C'est un peu comme une cyberattaque, mais en analogique.

BBC Mundo — Y a-t-il des régions du monde où cela se produit déjà de manière sérieuse ?

Dunn — De la guerre des drones et des lignes de front en Ukraine à ce qui s'est passé dans le détroit d'Ormuz, vous avez peut-être observé certains de ces effets : des navires qui tracent des itinéraires étranges, effectuant des manœuvres sans queue ni tête, ou même des missiles américains de haute précision qui atteignent l'Ukraine et, soudain, ne fonctionnent plus comme ils le devraient.

La manipulation du GPS est devenue une caractéristique de plus en plus courante des conflits depuis que cette technologie existe.

BBC Mundo — Pour conclure : j'adore cette image évoquée par le titre de votre livre, celle où nous devenons un petit point bleu à l'écran.

Dunn — Ce titre fait écho à une réflexion qui m'a beaucoup occupé l'esprit pendant que j'écrivais : il y avait cette idée d'exploration spatiale, de regarder vers le ciel, vers le cosmos. Pourtant, une grande partie de ce que nous avons fait a consisté à nous aventurer juste un peu dans l'espace, puis à tourner les caméras vers nous-mêmes.

Il y a quelque chose de contradictoire dans le fait qu'une grande partie de cette science et de cette physique ait fini par être mise au service de la guerre — et aussi, au quotidien, pour nous vendre des choses et nous faire dépenser de l'argent.

Mais il y a aussi un côté positif : une grande partie de la science du climat, par exemple, est issue de ces mêmes découvertes. La technologie n'est ni bonne ni mauvaise en soi ; elle peut être les deux à la fois.