Stage - Bac+4 - +5 - Calculs Non Linéaires de l'Injection de Particules dans la Magnétosphère H/F - CEA

La Direction des Applications Militaires (DAM) du CEA, au coeur des enjeux de la dissuasion nucléaire Française, cherche ses futurs talents. Organisme inclusif, le CEA est handi-accueillant : nos emplois sont ouverts à toutes et tous. Associer les forces et les compétences de chacun pour atteindre nos objectifs est l'une de nos valeurs partagée par nos 4 600 salariés, répartis sur 5 centres. Les 1 800 salariés du centre de Bruyères-le-Châtel, en Ile de France relèvent les défis scientifiques et technologiques au service de notre Sécurité Nationale. Le centre conçoit les charges nucléaires des armes de la dissuasion, garantit leur sécurité et leur fiabilité en s'appuyant sur le programme simulation. Il met son expertise technique au service des activités dans la lutte contre la prolifération nucléaire, le terrorisme et les alertes en cas de séisme ou de tsunami. Il assure l'ingénierie des infrastructures complexes de la DAM, de leur conception à leur démantèlement. Il co-développe avec Atos les supercalculateurs au meilleur niveau mondial, dont sont issus ceux du Très Grand Centre de Calcul du CEA, qu'il exploite pour ses missions Défense et gère au profit de la recherche. Enfin, il exploite les installations nécessaires au maintien en condition opérationnelle et à la conception des chaufferies nucléaires embarquées sur les sous-marin et les porte-avions.
Venez-vous investir et relever des défis avec des moyens technologiques d'exception!

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