Calculs non linéaires de l'injection de particules dans la magnétosphère

Physique du noyau, atome, molécule Stage - Bac+4/+5 - Calculs non linéaires de l'injection de particules dans la magnétosphère - H/F Les équipements électroniques des satellites en orbite sont constamment soumis aux flux de particules énergétiques qui évoluent au gré des fluctuations du champ magnétique terrestre. Les doses de particules énergétiques reçues dépendent fortement des injections de particules provenant des éjections de masse coronarienne lors d’orages solaires, ainsi que du vent solaire et de la réponse de la magnétosphère terrestre au vent solaire. Le.a stagiaire aura pour mission d’apprendre à utiliser un code de transport 3D sphérique de particules de type particules-tests développé et utilisé depuis plusieurs années par l’Applied Physics Laboratory (APL) et installé sur un super calculateur du CEA/DAM. Ce code est dédié à l’étude 3D des particules dans la magnétosphère soumise au vent solaire. La dynamique du vent solaire est résolue par de la magnéto-hydrodynamique 3D et induit des fluctuations du champ magnétique terrestre et du champ électrique ambiant (des ondes à ultra basse fréquence) qui déterminent le transport des particules. Il s’agira de prendre en main le code, son parallélisme et ses nombreux outils de post-traitement (Paraview et Python) pour reproduire des résultats récents de la littérature, puis de réaliser des simulations des injections de particules dans un champ magnétique terrestre réaliste et variable, représentatif d’un orage solaire. On cherchera à reproduire des accélérations rapides lors d’injections de particules associées à des orages solaires. Selon l’avancé du stage, on pourra commencer à mettre en place un modèle d’interactions onde-électrons. Les résultats des simulations seront comparés aux nombreuses mesures satellites de la mission en cours des Van Allen Probes de la NASA. Les travaux du stage se structurent naturellement selon 3 axes : 1- Théorique (équation des particules tests et de la MHD, physique de la magnétosphère). 2- Numérique (algorithmes numériques et parallélisme du code, développements de nouveaux modèles). 3- Physique (analyse des simulations et des observations, effets des nouveaux modèles). Le.a stagiaire travaillera en étroite collaboration avec une étudiante réalisant sa thèse sur cette thématique. Le stage sera réalisé au CEA/DAM avec de nombreuses interactions à distance avec des chercheurs de l’APL. Il a vocation à conduire à une thèse sur un sujet proche si le.a candidat.e montre de bonnes aptitudes. Conformément aux engagements pris par le CEA en faveur de l'intégration des personnes handicapées, cet emploi est ouvert à toutes et à tous. Le CEA propose des aménagements et/ou des possibilités d'organisation pour l’inclusion des travailleurs handicapés. Participant à la protection nationale, une enquête administrative est réalisée pour tous les collaborateurs du CEA afin d'assurer l'intégrité et la sécurité de la nation. En dernière année d’école d’ingénieur ou en Master 2, le.a candidat.e devra posséder de très bonnes bases dans l’une ou plusieurs des disciplines suivantes : calcul numérique et calcul parallèle (Langages : C, F90, MPI, OMP, Python, Shell), physique des plasmas, MHD, mathématiques appliquées, ou en science de l’espace. Anglais indispensable. Python, C, Fortran 90, MPI, OpenMP, Shell Bac+4/+5