- Le LPC2E et les Bases de Données Spatiales - Valorisation des bases de données ondes

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1 - Le LPC2E et les Bases de Données Spatiales - Valorisation des bases de données ondes Equipe Plasmas Spatiaux du LPC2E Plan de la présentation Le LPC2E et les BdD spatiales Les projets spatiaux auxquels participe l'équipe Contribution de l'équipe aux BdD spatiales Valorisation de la BdD Solar Orbiter/Solar Probe Plus Contexte : les relations Soleil-Terre Les projets Solar Orbiter et Solar Probe Plus Valorisation des BdD ondes de SO et SPP Les besoins de l'équipe Aide à l'archivage des BdD locales Aide à la valorisation des BdD 1

2 Le LPC2E et les Bases de données spatiales Programmes en opération ou dont les données sont en cours d'exploitation Cassini-Huygens (NASA/ESA/ASI) Lancement : 15/10/ Atterrissage de Huygens sur Titan le 14/01/2005 Instrument : PWA de l'expérience HASI CoI : M. Hamelin DEMETER (CNES) LPC2E : CU, diffusion des données Lancement en 2004 fin en 2010 PI : M. Parrot Archivage au CDPP. Programmes spatiaux bientôt en opération CLUSTER (ESA) Lancement 2000 extension 2014 Instrument WHISPER PI : J.L. Rauch Archivage au CAA. ROSETTA (ESA) Lancement : sortie hibernation début Arrivée à la comète mai Expérience : MIP (sonde à impédance mutuelle) PI : P. Henri Bepi Colombo (ESA/JAXA) Lancement : Arrivée Mercure en Expérience AM 2 P (Sonde à impédance mutuelle) PI : J.P Lebreton 2

3 Le LPC2E et les Bases de données spatiales Les programmes spatiaux en cours de réalisation au LPC2E TARANIS (CNES) - Responsabilité LPC2E : CU et diffusion des données Lancement : 2016 orbite quasi-polaire (700km). PI-mission : J.-L. Pinçon Expériences IMM (J.L. Pinçon), IME-HF (J.-L. Rauch) et MEXIC (J.L. Pinçon) Statut : Livraison au CNES de la charge utile : 2014 Solar Orbiter (ESA) Lancement : 2017 orbite nominale (0.28 UA) en Expérience RPW-SCM (Search Coil 3 axes BF-MF) PI : V. Krasnosselskikh (Co-Is : T. Dudok de Wit, M. Kretzschmar, J.L. Pinçon) Statut : Livraison de RPW à l'esa : 2015 Solar Probe Plus (NASA) Lancement : ère périhélie à 9.5 R s en Expérience SCM (Search Coil 3 axes BF-MF) PI : T. Dudok de Wit (Co-Is : V. Krasnosselskikh, M. Kretzschmar, J.L. Pinçon) Statut : Livraison de SCM à la NASA :

4 Les BdD nationales pour la relation Soleil-Terre Nançay RH Nançay RD BASS2000 solaire SOLAR ORBITER SOLAR PROBE PLUS MEDOC instruments au sol instruments sur satellite plasma CDPP DEMETER TARANIS CLUSTER SOLAR ORBITER 4

5 Evolution des BdD spatiales CLUSTER SOLAR ORBITER SOLAR PROBE PLUS pôle thématique avec outils à valeur ajoutée DEMETER TARANIS base de données (interopérabilité des bases) archivage de données & animation scientifique 5

6 Base de Données DEMETER DEMETER (Detection of Electro-Magnetic Emissions Transmitted from Earthquake Regions) Equipement de traitement et de gestion Capteur magnétiqu e vectoriel Sondes de Langmuir Analyseur plasma Capteur électrique Détecteur d'électrons DEMETER est un microsatellite sous responsabilité scientifique du LPC2E. Il a pour objectifs : l'étude les perturbations ionosphériques associées aux tremblements de Terre. L'étude des perturbations ionosphériques liées à l'activité humaine. Le LPC2E est responsable du centre de mission scientifique dont les fonctions sont : la programmation des instruments, les traitements de données de tous les instruments (y compris les données attitude et orbitographie du satellite), l archivage des données, la mise à disposition des données à la communauté scientifique. Centre mis en service en 2004, exploité jusqu en Toujours fonctionnel mais en phase de retrait de service (distribution des données assurée par un centre d archive pérenne de la communauté (CDPP)). 6

7 Base de Données TARANIS TARANIS (Tool for the Analysis of RAdiations from lightnings and Sprites) TARANIS est un projet de microsatellite sous responsabilité scientifique du LPC2E qui a pour objectif l'étude des phénomènes énergétiques se produisant au dessus des zones orageuses. Huit instruments scientifiques seront embarqués sur le satellite. Le LPC2E est responsable du centre de mission scientifique dont les fonctions sont : la programmation des instruments, les traitements de données de tous les instruments (y compris les données attitude et orbitographie du satellite), l archivage des données, la mise à disposition des données à la communauté scientifique. Lancement en 2016 Centre en cours de développement, mise en service en 2016 et exploitation jusqu en 2020 (voire plus). 7

8 Bases de Données DEMETER et TARANIS au LP2CE CARACTERISTIQUES BdD DEMETER Développement et maintenance assurés par un industriel (ALCATEL-CIT) : pas de compétences BdD au LPC2E. BD sous Oracle. Volume des fichiers de données 9 To. Volume des tables Oracle 8 Go (33 tables). Jusqu à 1,6 million d entrées pour certaines tables. 2 millions de fichiers gérés. Nombre d utilisateurs encore actifs : 50. Sélection de données selon instrument, période temporelle, zone géographique,..., combinaison de critères pour sélection fine. CARACTERISTIQUES BdD TARANIS Développement et maintenance assurés par un industriel (CAPGEMINI) : toujours pas de compétences BdD au LPC2E. BD sous PostgreSQL. Volume des fichiers de données 35 To. 6 millions de fichiers gérés (estimation). Nombre d utilisateurs prévu : > 60. Sélection de données selon instrument scientifique, période temporelle, région géographique, événement orageux,..., combinaison de critères pour sélection fine. Utilisation BdD DEMETER Nombre de connexions journalières à la base : 70 Volume moyen téléchargé par jour : 3 Go Taux de disponibilité : > 99% 8

9 Valeur ajoutée aux données CLUSTER par le LP2CE Le LPC2E est reconnu par la communauté spatiale internationale pour son savoir faire en matière de développement d'outils de traitement des données «ondes» CLUSTER (ESA) : 4 satellites pour l'étude des interactions entre le vent solaire et la magnétosphère terrestre. Apport du LPC2E Développement, validation et mise à la disposition de la communauté Cluster d'outils pour l analyse des processus non- linéaires (logiciel SWAN). Développement et mise à disposition de la communauté Cluster de la technique «k-filtering» pour les mesures multi-satellite. Développement d'une base de données «ondes» ou les données «brutes» sont complétées par des données traitées. Cette BdD ondes sert au CNES et à l ONERA pour calculer les coefficients de diffusion utilisés par les grosses simulations numériques de l'onera (code SALAMMBO). Développement de codes "tracé de rayons" 9

10 Valeur ajoutée aux données CLUSTER par le LP2CE Grande Valeur ajoutée aux données par rapport aux données prises seules Cluster coverage Intensité des champs électrique et magnétique Après application des outils d'analyse des ondes développés au LPC2E Mise en évidence de l'origine équatoriale des ondes dans les ceintures de radiations 10

11 Valorisation des bases de données ondes de SO et SPP Les relations Soleil-Terre Soleil Milieu interplanétaire Magnétosphère Ionosphère Thermosphère Terre Trou coronal Instabilités (couronne) Plasma (éjections matière coronale) Orages magnétiques Aurores Courants induits Éjection de matière coronale Régions actives (héliosphère) Ondes radio Rayonnement UV Rayonnement X Scintillations Courants ionosphériques Chauffage et dilatation Éruptions solaires Particules énergétiques Rayons cosmiques Radiations et particules 11

12 Valorisation des bases de données ondes de SO et SPP Les BdD impliquant le LPC2E Couronne solaire : R-H Nançay Milieu interplanétaire : Bépi-Colombo Solar Orbiter (SO) Solar Probe Plus (SPP) Magnétosphère : Cluster Ceintures de radiation : Cluster Ionosphère : DEMETER TARANIS. 12

13 Valorisation des bases de données ondes de SO et SPP Le travail sur les données d ondes effectué au LPC2E à pour objectif de mieux comprendre la chaîne d'événements qui font le lien entre les perturbations initiales observées à la surface du Soleil et celles observées au niveau de la Terre. Parmi les objectifs principaux des missions SO et SPP figurent les problèmes suivants : Le problème de l'accélération du vent solaire, Le programme du chauffage de la couronne solaire, Le problème de l accélération des rayons cosmiques d origine solaire, Pour tous ces problèmes, la connaissance des caractéristiques des ondes est considérée comme essentielle. Comme le montrent les travaux effectués au LPC2E dans le cas de Cluster sur les ceintures de radiation (BdD ondes de Cluster), la maximisation du retour scientifique des missions SO-SPP passera par la mise à disposition de la communauté internationale d'outils à valeur ajoutée tels que ceux développés par notre équipe. C'est précisément ce que nous nous proposons de faire. 13

14 Bilan Besoins de l'équipe sur les BdD Aide à l'archivage des BdD locales - Absence de compétences au LPC2E Solution : mise en commun d'un poste OSUC? Aide à la valorisation des BdD - Pérennisation des outils développés - Intégration de ces outils dans les BdD SO-SPP - Poursuite du développement de ces outils Solution : Mise en valeur des BdD SO-SPP priorité du CDPP poste CNAP sur une tâche de service SO5? 14