Qu'est-ce qu'un échec en cascade?
Une défaillance en cascade est une condition des systèmes interconnectés lorsque la défaillance d'une pièce ou d'un composant peut entraîner une défaillance dans des zones connexes du système qui se propagent jusqu'au point d'une défaillance globale du système. De nombreux types de défaillances en cascade peuvent survenir dans les systèmes naturels et créés par l'homme, des systèmes électriques et informatiques aux systèmes politiques, économiques et écologiques. Le domaine de recherche connu sous le nom de science de la complexité tente de définir les causes profondes de ces défaillances, de manière à intégrer des garde-fous susceptibles de les prévenir à l'avenir.
Un type d'événement en cascade de défaillance en cascade commun est difficile à prévoir: un point de défaillance unique, dans lequel un composant tombe en panne et entraîne inexplicablement un effet domino, déclenchant une propagation rapide de la condition vers d'autres parties du système. Un exemple en a eu lieu aux États-Unis en 1996, lorsqu'une ligne électrique dans l'État de l'Oregon a échoué et a provoqué une panne massive du réseau électrique dans l'ouest des États-Unis et au Canada, touchant entre 4 000 000 et 10 000 000 de clients. Lorsque la ligne de transport est tombée en panne, le réseau électrique régional s'est brisé en îlots de transmission distincts, incapables de supporter la charge accrue, puis en panne, ce qui a entraîné l'effondrement de l'ensemble du système. Une défaillance similaire en cascade s'est produite dans l'État de l'Ohio, au centre-ouest des États-Unis, en 2003, entraînant la plus grande panne d'électricité de l'histoire des États-Unis.
Souvent, une défaillance en cascade implique plusieurs systèmes qui échouent en raison de l’effet papillon, où un événement apparemment très petit se répercute pour produire un événement beaucoup plus volumineux. Un exemple en est le crash d’un avion DC-10 au-dessus de Paris (France) en 1974, tuant tous les passagers. Une enquête ultérieure sur la cause de l'accident a révélé qu'une porte de soute n'avait pas été correctement fermée. L’homme le plus directement responsable de ce qui était réputé ne parvenait pas à lire l’anglais et n’était donc pas en mesure de lire les instructions pour verrouiller correctement la porte.
La conception technique de la porte de soute permettait de la fermer sans que les loquets ne soient complètement engagés. Lorsque l’appareil s’est élevé jusqu’à 3 962 mètres (13 000 pieds), la porte a cédé et la décompression explosive autour de la porte lors de la suppression des commandes hydrauliques endommagées dans la région a entraîné la perte du contrôle complet du pilote. avion. La cause première d'une telle défaillance en cascade est difficile à déterminer. Il couvre les régions de l'éducation, les politiques gouvernementales en matière d'embauche d'immigrés, les conceptions techniques de l'hydraulique et de l'avionique, ainsi que les systèmes informels de soutien social dans l'environnement de travail.
Les réseaux électriques des systèmes haute tension sont l'exemple le plus notable d'importants échecs en cascade, mais les défaillances dans les grands systèmes ne sont pas rares. Des embouteillages aux accidents de marché, en passant par les incendies de forêt qui commencent par une seule étincelle, les grands accidents sont souvent le résultat direct de ce que l’on appelle l’échec byzantin, où un élément d’un système tombe en panne de manière inhabituelle fonctionner et à corrompre son environnement avant qu’il ne s’arrête complètement. De tels événements révèlent une condition sous-jacente de tous les systèmes complexes décrits par la théorie du chaos, qui est celle de la dépendance sensible. Chaque partie d'un système est censée se comporter dans une certaine plage de paramètres. Lorsqu'elle s'écarte de cette plage, elle peut déclencher une réaction en chaîne qui modifie le comportement de l'ensemble du système.
Le syndrome de Kessler est un exemple parmi beaucoup d'autres où la science tente de devancer la courbe et de prédire un échec en cascade avant qu'il ne se produise. Basé sur les théories de Donald Kessler en 1978, un scientifique américain travaillant pour la NASA (National Aeronautics and Space Administration), il décrit les effets de la collision d'objets en orbite terrestre basse (LEO). De telles collisions au fil du temps entraîneront une augmentation exponentielle du nombre de petites particules dans LEO, appelée ceinture de débris, rendant les déplacements dans l'espace beaucoup plus risqués qu'auparavant. Plus de 500 000 débris en orbite se déplaçant à une vitesse maximale de 28 164 kilomètres à l'heure sont suivis à partir de 2011 sur une base continue afin d'éviter de futures collisions catastrophiques. Une particule aussi petite qu'un marbre pourrait causer des dommages irréparables à un vaisseau spatial militaire ou scientifique, entraînant des morts ou des impacts politiques et écologiques d'une ampleur inattendue.