La météorologie de l'espace (space weather) s’intéresse principalement à l'impact de l'activité solaire sur l'environnement terrestre, et plus exactement de l’état physique et phénoménologique des environnements spatiaux naturels. Au moyen de l'observation, la surveillance, l'analyse et la modélisation, elle vise notamment à comprendre et prévoir comment l'état de notre Soleil perturbe notre atmosphère.
La densité de l'atmosphère est une donnée fondamentale et est utilisée dans les calculs de détermination d'orbite.
La source principale d'erreur lors de la propagation des trajectoires de satellite en orbite basse (ou à périgée très bas) est le frottement atmosphérique. Le CNES a développé un modèle semi empirique, le DTM (Drag Temperature Model) qui utilise des données haute résolution issues des satellite CHAMP, GRACE, GOCE qui couvrent une plage d'altitude de 200-900km, sur plusieurs années, et donc plusieurs types d'activités solaires (et cycles). Il utilise également un proxy d'activité solaire, comme le flux F10.7 ou F30. Mais ce modèle ne prend pas en compte les changements dynamiques de l'atmosphère, et des erreurs sur les modèles de densité en opération induisent des erreurs significatives sur la prédiction de la position des satellites. A l'inverse, un autre modèle, le HASDM (High Accuracy Satellite Drag Model) estime et prédit (sur 3 jours) une variation dynamique de la densité globale. Comme l'activité solaire est une donnée très changeante, et difficile à prédire, il serait donc très pertinent d'agrémenter le modèle DTM de correction quasi temps réel, et c'est le but de ce stage !
Vous développerez, en Python, le modèle DTM de thermosphère quasi-temps-réel
en utilisant de l'IA (réseau de neurones), avec comme entrées des densités/températures déduites d’un ou
plusieurs satellites.
Le stage se déroulera sur le site de l'OMP au sein du laboratoire du GET, dans l'équipe de géodésie spatiale du CNES.
Le stage pourrait commencer en janvier/février 2025
Ingénieur, compétence en mathématiques appliquées (IA), mécanique spatiale et programmation
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