Visites post-Université

Visite des moyens de simulation du CEA-DAM

La Direction des applications militaires du CEA (DAM) a pour mission de concevoir, fabriquer, maintenir en condition opérationnelle, puis démanteler les têtes nucléaires qui équipent les forces nucléaires aéroportée et océanique françaises. Depuis l’arrêt définitif des essais nucléaires français, la fiabilité et la sûreté des têtes nucléaires sont désormais garanties sans essais nucléaires nouveaux, grâce au programme Simulation, lancé en 1996. Il repose sur la modélisation des phénomènes physiques décrivant le fonctionnement des armes, la résolution de ces équations grâce à des supercalculateurs et leur validation expérimentale sur les grandes installations Epure et Laser Mégajoule (LMJ).

Les expériences de physique réalisées sur Epure, à Valduc, permettent de caractériser par radiographie l’état et le comportement hydrodynamique des matériaux utilisés dans l’arme dans les conditions de son fonctionnement qui, dans une arme, précèderait la fission nucléaire. Les expériences de physique réalisées sur le LMJ, au Cesta, reproduisent, sur des géométries millimétriques, les conditions de pression et de température rencontrées lors de la phase de fonctionnement nucléaire des armes (ou dans les étoiles).

Toute la physique nécessaire à la garantie des armes nucléaires est capitalisée dans une chaîne de logiciels qui, avec leurs données d'entrée et leurs prescriptions d'emploi, constituent le « standard de garantie » des armes. Trois générations de « standards » de plus en plus précis se sont ainsi succédé, de 1996 à 2016. Ces standards ont permis de concevoir, définir et garantir la Tête nucléaire aéroportée (TNA) et la Tête nucléaire océanique (TNO).

Trois générations de supercalculateurs, installés sur le centre DAM/Ile-de-France, ont été définies et réalisées pour mettre en œuvre les standards de garantie : TERA 1 en 2001, TERA 10 en 2005 et TERA 100 en 2010, cette dernière avec une puissance de calcul de 1,3 Petaflops, soit plus de un million de milliards d’opérations par seconde. Les enjeux du programme Simulation nécessitent la mise en œuvre à l’horizon 2020  d’un supercalculateur environ mille fois plus puissant (EXA 1). Pour relever ce défi, le CEA poursuit la méthodologie de co-design avec Atos/Bull qui repose sur une optimisation des performances de la structure des codes de simulation et l’architecture des supercalculateurs. La mise en service par étapes de TERA 1000, qui permettra d’atteindra une puissance 20 fois supérieure à TERA 100 pour une même consommation énergétique, préfigure déjà l’architecture d’EXA 1.

 

Supercalculateur TERA1000-1, en service sur le centre DAM/Ile-de-France (2016)

 

 

 

Visite du Centre de Palaiseau de l'ONERA

L’ONERA a pris possession du Fort de Palaiseau dès 1947 avec l’installation des bancs d’essais de moteurs et de compresseurs, appartenant au Groupement Français pour le Développement des Recherches Aéronautiques (GRA).

Avec le CNRS depuis 1945, le CEA depuis 1952, ou encore l'École polytechnique depuis 1976, l’ONERA a concouru à l’émergence du pôle d’excellence scientifique sur le plateau de Saclay.

L’ONERA est aujourd’hui l’un des fondateurs de l’université de rang mondial en Île-de-France, « Université Paris-Saclay ». Pour l’ONERA, s’inscrire dans cette grande université est l’occasion d’accroître ses coopérations avec le milieu de la recherche et d’animer la recherche aéronautique et de défense  sur le plateau de Saclay. C’est également l’occasion d’un accroissement de notoriété à l’échelle mondiale.

L’effectif du centre est actuellement d’environ 600 personnes, composé d’ingénieurs, doctorants, techniciens, cadres administratifs, employés, etc. Des stagiaires (hors doctorants) et des travailleurs appartenant à des entreprises extérieures viennent compléter cet effectif. La proportion d’ingénieurs et cadres représente 70% de cet effectif. C’est également un centre qui a vocation à se développer dans les années qui viennent.

Ces personnels scientifiques évoluent au contact de disciplines variées qui vont de la modélisation théorique à la conception de démonstrateurs en passant par la simulation numérique, tout cela dans une culture de gestion de projet très présente.

L’ONERA contribue à la définition des systèmes d’armes futurs de trois manières :

  • Par ses recherches sur de nouveaux concepts techniques et technologiques, il éclaire les gains potentiels accessibles ;
  • Par sa connaissance de certaines technologies, il assiste la DGA comme expert pour certains développements industriels de futurs systèmes d’armes ;
  • Il peut également jouer un rôle d’assistance à l’industrie grâce à ses moyens expérimentaux et ses compétences.

Lors de votre visite du Centre de Palaiseau vous découvrirez trois pôles d’activités :

La propulsion supersonique par statoréacteurs et hypersonique par superstatoréacteurs avec la visite de moyens expérimentaux qui permettent de simuler les conditions de vol de rencontrées par des véhicules évoluant à très haute vitesses.

 

Des concepts de radars innovants :

  • A onde de ciel avec les radars « Nostradamus » et « Pégase » qui repoussent les capacités de détection et permettent notamment le suivi et l’analyse de l’activité aérienne sur un large secteur et à longue distance ainsi que la surveillance du trafic maritime en haute mer ;
  • A onde de surface pour la surveillance côtière étendue qui utilisent la surface de la mer comme canal de propagation pour s’affranchir de l’horizon radioélectrique ;
  • Le système de surveillance de l’espace « GRAVES » qui permet de détecter les objets en orbite basse, de les pister et d’en cataloguer les trajectoires.

Le laboratoire BLADE, infrastructure d’évaluation de systèmes aérospatiaux et de défense des systèmes  dédié à la simulation des « systèmes de systèmes ». Il permet de bâtir une simulation complète des architectures envisagées afin d’évaluer leurs performances. BLADE est un moyen interopérable avec ceux de nos partenaires en particulier ceux de la Direction Générale pour l’Armement.