Un satellite de l’ESA lance DOOM en orbite à la voix : comment un modèle IA de 27 Mo a compris des radioamateurs au 7e essai
Lancer DOOM sur un distributeur de billets, un appareil photo reflex ou un test de grossesse relevait déjà de la tradition d’ingénierie la plus tenace du jeu vidéo. Mais commander l’exécution du FPS culte d’id Software de 1993 à la voix, depuis un toit d’Oslo, vers un satellite en orbite terrestre basse marque un jalon inédit dans l’histoire des opérations spatiales. Dans le cadre de l’expérience baptisée PRETTY DOOMed, des opérateurs radioamateurs norvégiens et la société spatiale estonienne Tanagra Space ont réussi à faire reconnaître un ordre vocal parlé en langage naturel par le CubeSat expérimental OPS-SAT PRETTY de l’Agence spatiale européenne (ESA), qui a lancé le jeu de manière totalement autonome à plus de 520 km d’altitude au bout de la septième tentative.
Du déclenchement scripté de 2023 à la première commande vocale spatiale
Ce n’est pas la première fois que le célèbre Doom Slayer voyage au-dessus de nos têtes. Dès décembre 2023, puis en mars 2024, le développeur islandais basé en Norvège Ólafur Waage et le chercheur principal Georges Labrèche avaient déjà fait tourner le titre sur le satellite OPS-SAT-1 de l’ESA (un exploit homologué sous l’entrée n° 1042 du registre officiel Can it run Doom). À l’époque, le lancement du moteur reposait toutefois sur un script planifié à bord et sur des télécommandes binaires classiques.
En temps normal, tout engin spatial obéit à des paquets binaires structurés envoyés selon des protocoles draconiens comme le standard européen PUS (Packet Utilisation Standard) ou les normes CCSDS. Le CubeSat 3U OPS-SAT PRETTY (Passive REfleTometry and DosimeTrY), conçu par un consortium autrichien réunissant Beyond Gravity Austria, l’université technique de Graz (TU Graz) et Seibersdorf Laboratories pour le programme OPS-SAT Space Lab de l’ESA, offrait une brique matérielle décisive : une radio logicielle (SDR AD9361) directement reliée à son système sur puce reconfigurable SEPP (processeur ARM32). Pour la toute première fois, un satellite pouvait écouter les ondes radioamateurs, extraire une voix humaine du bruit spatial et agir de lui-même sans aucun calcul dans le cloud ni validation humaine au sol.
80 watts sur un toit d’Oslo, 170 kHz de bruit et 7 tentatives
Pour mener à bien cette campagne, l’équipe s’est appuyée sur la communauté radioamateur bénévole. Après quatre premiers essais de liaison (Runs 1 à 4) réalisés entre avril et juin 2026 par des opérateurs de Legnica, en Pologne (indicatifs SQ6RDP et SQ6QV), le relais a été confié au club radioamateur d’Oslo LA4O (Oslogruppen av NRRL, affilié à la Norwegian Radio Relay League). Depuis le toit de leur station située à Nedre Rommen, à 160 mètres d’altitude au nord-est d’Oslo, les opérateurs LB6AJ, LB9BJ, LA7IJ et LB5SK ont assemblé en 59 jours une chaîne d’émission sur la bande amateur des 23 cm (1296,000 MHz) pour un budget total d’environ 7 200 couronnes norvégiennes (près de 770 dollars, pizzas comprises).
Leur installation combinait un émetteur-récepteur Icom IC-9700, un amplificateur LDMOS PE1RKI XRF286S poussant le signal en modulation de fréquence à bande étroite (NFM) à environ 80 W (soit une puissance apparente rayonnée estimée entre 1,45 et 2,04 kW), refroidi par un ventirad de processeur PC sanglé sur une planche en bois, et une antenne hélicoïdale Wimo Helix23-2 de 15,1 dBi pointée à la main vers le ciel en suivant des repères tracés à la craie sur le toit.
Lors du cinquième essai (Run 5), organisé comme un test d’écoute instrumenté avec enregistrement des données brutes en phase et en quadrature (I/Q), le satellite a bien capté la porteuse venue d’Oslo, mais l’audio démodulé à bord n’était qu’un brouhaha de statique. En disséquant les fichiers I/Q avec NumPy et SciPy, l’opérateur LB6AJ a identifié le coupable : la chaîne de réception embarquée envoyait un canal large d’environ 170 kHz dans le discriminateur FM, alors que la voix modulée en bande étroite n’occupait qu’environ ±5 kHz, noyant la parole sous le bruit de fond.
En une semaine, un correctif logiciel a été codé en C++17 et GNU Radio dans le pipeline open source du projet sur GitHub, puis envoyé en orbite : le satellite repère désormais le pic de fréquence dans une fenêtre de ±100 kHz pour compenser l’effet Doppler orbital, décale le signal en bande de base, applique un filtre passe-bas de ±10 kHz et décime l’échantillonnage à 25 kSPS avant la démodulation, tout en supprimant un second filtre audio redondant.
Comment le modèle IA de 27 Mo a déclenché DOOM en orbite
Une fois le signal radio nettoyé, restait à faire tenir un moteur de reconnaissance vocale sur le modeste ordinateur de vol ARM du CubeSat. L’équipe a sélectionné le modèle anglais quantifié en int8 Sherpa-ONNX Zipformer (sherpa-onnx-zipformer-small-en-2023-06-26), qui pèse à peine 27 Mo. Pour résister aux distorsions de la liaison radio (un rapport porteuse sur bruit compris entre 9 et 12 dB), LB6AJ a criblé 29 voix synthétiques Piper TTS et inséré des silences de 100 à 200 millisecondes entre chaque répétition du mot-clé afin d’éviter que le transducteur ne fusionne les syllabes.
Après une dernière frayeur le matin même sur le toit d’Oslo – les fichiers WAV avaient été exportés par erreur en 48 kHz au lieu des 16 kHz exigés par le lecteur SD de l’Icom IC-9700 -, les deux passages décisifs ont couronné l’opération :
- 6e tentative (Run 6, passage du matin) : La station LA4O diffuse en boucle le message vocal synthétique via le voice keyer de la radio. Sur six captures de deux secondes effectuées par le satellite, trois détectent la commande grâce au moteur de correspondance floue (tolérant des transcriptions partielles comme « PLAY DOON ») et lancent DOOM en orbite.
- 7e tentative (Run 7, passage du soir) : Un opérateur humain (LB9BJ) prend directement le microphone en main, sans enregistrement ni synthétiseur, et prononce l’indicatif réglementaire du club suivi de l’ordre répété : « LIMA ALFA FOUR OSCAR, PRETTY PLAY DOOM DOOM DOOM, PRETTY PLAY DOOM DOOM DOOM ». Bien que le contrôle d’attitude du satellite n’ait pas été activé (empêchant le pointage automatique de l’antenne vers Oslo), l’une des cinq captures isole la voix humaine, transcrit les mots « AND FAR BRIEFLY PLAYING DOOM STEAM DOOM PRECIPATED » avec deux correspondances exactes du mot DOOM, et exécute aussitôt le jeu.
Dépourvu d’écran à bord, OPS-SAT PRETTY a fait tourner une version headless du moteur de 1993 qui lit une démo enregistrée, capture le tampon graphique image par image et génère une « carte postale » complète renvoyée par télémétrie vers la Terre. Alors que l’histoire mouvementée d’id Software et de la franchise DOOM continue d’animer l’industrie plus de trois décennies après la sortie de la compilation rétro DOOM 1+2, cette démonstration prouve surtout qu’un satellite doté d’une radio logicielle et d’un modèle IA compact peut écouter n’importe quelle bande radio pour détecter de manière autonome des appels de détresse vocaux (« Mayday ») émis depuis des régions coupées du monde.
Mon regard
Dans mes archives de portages improbables estampillés Can it run Doom, j’ai vu défiler des oscilloscopes, des calculatrices et des boîtiers photo hors de prix, mais ce septième essai au-dessus d’Oslo a une saveur rare. Ce que je retiens surtout de ce vol, c’est le contraste pur entre le système D radioamateur au sol – un ampli LDMOS vissé sur une vieille planche d’étagère avec un ventirad de CPU tenu par des colliers de serrage et des repères à la craie sur le toit – et la précision millimétrée du traitement de signal en orbite. En voyant comment ce minuscule modèle Zipformer quantifié de 27 Mo a réussi à repêcher deux fois le mot « DOOM » au milieu du fracas Doppler à 520 kilomètres d’altitude, je n’ai pas pu m’empêcher d’avoir une pensée complice pour Chaya « Chayane » : pendant que les géants de la tech engloutissent des gigawatts dans des centres de données géants, la preuve est faite qu’un modèle vocal ultra-sobre de 27 Mo bien réglé suffit à piloter un vaisseau spatial à la voix.
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Américaine installée dans la périphérie de New York, Chaya « Chayane » a passé 5 ans à Montréal pour ses études d'ingénierie logicielle avant de revenir dans sa région natale. Développeuse Full-Stack et chercheuse en architectures de Deep Learning et d'IA, elle explore les réseaux neuronaux et l'optimisation algorithmique tout en concevant les outils de Retrocharting et Gamescharting aux côtés de Grimtag. Gamer depuis plus de 20 ans, collectionneuse passionnée de l'univers Nintendo et de la saga The Legend of Zelda, elle a arpenté Azeroth sur World of Warcraft avant de mettre son expertise technique au service de l'analyse vidéoludique.
