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2015

Des travaux du LPP en première page du « Journal of Fluid Mecanics »

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Un résultat de la simulation, un instantané du module du champ magnétique dans une section perpendiculaire au champ magnétique uniforme.

Des résultats obtenus par des chercheurs du LPP, montrant des propriétés inédites et inattendues d’une forme particulière de turbulence dans les plasmas appelés turbulence d’ondes magnétohydrodynamique, ont été récemment publiés. Ce type de turbulence qui se manifeste en présence d’un fort champ magnétique moyen, a jusqu’à très récemment été étudié uniquement par l’intermédiaire de calculs analytiques statistiques avec des hypothèses sur la dynamique des phases. Grâce à des expériences numériques directes 3D massivement parallèles, des chercheurs des équipes "fusion magnétique" et "plasmas spatiaux" du LPP, (Romain Meyrand, Khurom Kiyani et Sébastien Galtier) ont été en mesure de simuler la dynamique complexe de ce système particulier. Ils ont montré que non seulement la turbulence d’ondes magnétohydrodynamique vérifie certaines prédictions analytiques [Galtier et al., JPP, 2000], mais également qu’elle manifeste une dynamique de phase similaire à la turbulence forte via des événements sporadiques extrêmes appelés intermittence. Ce comportement intermittent, dû à la présence de nappes de courant, est intimement lié à l’influence d’un condensat 2D fortement non-linéaire formé dans le plan perpendiculaire au champ moyen par des collisions d’ondes d’Alfvén contra-propageantes. Leur travail a été récemment publié dans "Journal of Fluid Mechanics" (Rapids) [Meyrand et al., JFM, 2015] et un instantané de leur simulation orne la couverture de la revue du mois de mai.

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Une nouvelle méthode pour contrôler la localisation de l’excitation dans un plasma : l’utilisation de formes d’onde en dent de scie

Evolution spatiotemporelle de l'excitation : comparaison des simulations (PIC) et de l'expérience (PROES).Les plasmas radio fréquence à couplage capacitif sont largement utilisés dans l’industrie pour la gravure et le dépôt de couches minces, ces deux processus étant essentiels notamment dans la fabrication de circuit intégrés CMOS. Des chercheurs de l’équipe Plasmas Froids du LPP, en collaboration avec des collègues d’un autre laboratoire de l’Ecole Polytechnique, le Laboratoire de Physique des Interfaces et des Couches Minces (LPICM), travaillent depuis 2010 sur l’excitation de plasmas par formes d’onde sur mesure, qui permettent de contrôler le flux et l’énergie des ions de façon indépendante.

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Lancement de la fusée ICI-4 vers une aurore boréale

La fusée ICI-4 a été lancée le 19 février à 23h09 depuis la station de lancement d’Andoya en Norvège, au-delà du cercle polaire, en direction d’une aurore boréale. Grâce au soutien du CNES, le LPP participe à cette expérience spatiale internationale dirigée par l’Université d’Oslo et impliquant l’Agence Spatiale Japonaise et l’Université canadienne d’Alberta. ICI-4 va étudier comment les aurores boréales perturbent les communications par satellite, et notamment les signaux GPS. L’équipe du LPP qui étudie les plasmas spatiaux, et notamment ceux de l’environnement terrestre, a conçu, avec l’aide de la Direction Technique de l’Institut des Sciences de l’Univers du CNRS, le capteur magnétique embarqué sur ICI-4.

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Plasmathérapie : le plasma, un traitement d’avenir ? Interview d’Antoine Rousseau de l’équipe « plasmas froids » du LPP dans le magazine santé de France 5

Le plasma des écrans plasma est obtenu en laboratoire en appliquant un courant électrique à un gaz, cela ressemble à un arc électrique. Ces dix dernières années, la médecine s’est penchée sur l’utilisation de ces plasmas, et des applications biomédicales ont été développées notamment dans le domaine de la cicatrisation de plaies et d’ulcères.

Revoir l’émission du magazine Santé de France 5 :
http://www.allodocteurs.fr/actualite-sante-plasmatherapie-le-plasma-un-traitement-d-avenir--15387.asp?1=1

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MMS a décollé avec 4 expériences du LPP à bord !

Le lancement de la mission MMS (Magnetospheric Multi-Scale) par une fusée Atlas V s’est parfaitement déroulé dans la nuit du 12 au 13 mars, à Cap Canaveral, en Floride. Il s’agit d’un ensemble de quatre satellites, équipés d’instruments identiques, qui effectueront des mesures des particules chargées et des champs électromagnétiques dans l’environnement lié au champ magnétique de la Terre, la magnétosphère. L’objectif principal de la mission est l’étude de la reconnexion magnétique, un processus fondamental qui permet de transférer l’énergie magnétique aux particules chargées sous forme de chauffage et d’accélération.
Le LPP a fourni pour chacun des 4 satellites de cette mission de la NASA un magnétomètre alternatif pour mesurer les variations rapides du champ magnétique.

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L’observatoire de Paris nouvelle tutelle du LPP : journée de présentations et d’échanges scientifiques


Depuis le 1er Janvier 2015 l’Observatoire de Paris est une tutelle du LPP. A cette occasion une journée d’accueil a été organisée par l’Observatoire de Paris le 20 mars sur son site de Meudon.

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Japon - Pays-Bas : premier voyage réussi pour MMO qui a rejoint MPO avant de partir ensemble explorer Mercure

Le satellite MMO est arrivé à l’ESTEC, le site technique de l’ESA (Agence spatiale Européenne) (Pays-Bas), le 15 Avril 2015 (voir photo). Ce satellite sous la responsabilité de l’Agence spatiale japonaise (JAXA) fait partie de la mission BepiColombo à destination de Mercure.

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Installation de MMO dans la salle de test à son arrivée à l’ESTEC
©ESA

Il sera lancé en janvier 2017, en même temps que le satellite MPO, construit sous la responsabilité de l’ESA. Leur insertion en orbite autour de la planète Mercure est prévue en Janvier 2024. Le vaisseau spatial MMO qui circulera sur une orbite elliptique de 400 km x 11800 km (période de 9,3 heures) est consacré à l’analyse de la magnétosphère de Mercure et du milieu interplanétaire dans l’héliosphère interne. La mission ESA-JAXA Bepi Colombo va étendre notre compréhension de la planète Mercure et de son environnement (à la fois neutre et ionisé), se basant sur les résultats acquis par la mission MESSENGER (NASA) qui a pris fin le 30 Avril 2015 après 4 années d’opérations. Une conférence conjointe MESSENGER-Bepi Colombo est prévue au DLR à Berlin du16 au 18 Juin 2015. Le LPP participe à deux des instruments de la charge utile de MMO : (1) DB-SC, un fluxmètre dédié à la mesure de fluctuations rapides du champ magnétique, (2) MSA, le spectromètre de masse (visible à droite de l’image derrière son bouclier thermique blanc) dédié à la mesure des ions et de la composition du milieu (voir pages dédiées à ces instruments sur notre site).

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L’ESA sélectionne la mission spatiale THOR comme candidate pour un lancement en 2025

L’Agence Spatiale Européenne (ESA) vient de pré-sélectionner 3 projets de mission, dont THOR parmi 27 propositions, pour une étude approfondie, avant une décision en 2017 pour le lancement de l’une d’entre elles en 2025. Le but de THOR (Turbulence Heating ObserveR, Observatoire du Chauffage par la Turbulence des Plasmas Spatiaux) est d’étudier les mécanismes de chauffage et de dissipation d’énergie liés à la turbulence dans le vent solaire, le choc terrestre et dans la magnétogaine. Ce sujet d’intérêt général pour l’astrophysique et la physique des plasmas est au cœur des thématiques de recherche du LPP. L’équipe spatiale du LPP s’est fortement impliquée dans les différentes phases de préparation de la mission. Le LPP a également la responsabilité scientifique (PI : Principal Investigator) de deux des instruments proposés pour THOR : SCM (magnétomètres alternatifs, Co-PI : le LPC2E) et IMS (Spectromètres de masse ionique, Co-PI : UNH, l’université de New Hampshire, USA). D’autres laboratoires français participent également à ce projet international : l’IRAP- Toulouse (instrument CSW, Cold Solar Wind ions) et le LESIA -Observatoire de Paris-Meudon (instrument THR : Thermal noise and High frequency Receiver). Parmi les laboratoires étrangers participant à THOR, l’IRFU de l’Université d’Uppsala (Suède) assure la coordination de l’ensemble du consortium de scientifiques impliqués dans le projet THOR.

Contacts :
Alessandro Retino (PI : instrument IMS) : alessandro.retino lpp.polytechnique.fr
Fouad Sahraoui (PI : instrument SCM) : fouad.sahraoui lpp.polytechnique.fr

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Conférence à Cargèse (Corse) sur la turbulence dans les plasmas astrophysiques, 21-25 septembre 2015

Une conférence intitulée “Turbulence and dissipation in collisionless astrophysical plasmas" se tient actuellement à l’Institut des Etudes Scientifiques de Cargèse en Corse.

L’objectif de cette conférence est de faire se rencontrer des scientifiques intéressés par les problèmes liés à la turbulence et à la dissipation d’énergie dans les plasmas astrophysiques et spatiaux, plus particulièrement le vent solaire. On discutera les derniers résultats obtenus aussi bien sur les aspects théoriques, numériques qu’expérimentaux liés à la turbulence dans les plasmas.-

Le LPP participe à l’organisation de la conférence, dans le comité scientifique et le comité local d’organisation.

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Journée en hommage à Alain Roux, le 20 novembre 2015

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Alain Roux
©Philippe Auvray, LPP

Alain Roux, arrivé au GRI, « ancêtre » de la partie plasma spatiaux du LPP, en 1969, y eut un rôle considérable au cours de l’évolution du laboratoire. En 1983 il succéda à Roger Gendrin comme responsable de l’équipes Ondes dans les Plasmas Naturels des laboratoires CRPE puis CETP, et ce jusqu’en 1997, où il fit régner un climat ambitieux et amical. En parallèle, Alain Roux qui avait commencé par travailler au CEA sous la direction de René Pellat et Guy Laval, a continué à collaborer avec les chercheurs du Centre de Physique Théorique (CPHT) à l’Ecole Polytechnique.
Sur le plan national, Alain Roux a été à l’initiative, avec Alan Gabriel de l’IAS (Institut d’Astrophysique Spatiale , UP Sud) du regroupement des communautés scientifiques françaises magnétosphérique et solaire au sein du Programme National Soleil Terre (PNST) de l’INSU au CNRS, dont il fut le premier directeur en 1997.
Alain a été à l’initiative du projet de 4 satellites pour l’étude tridimensionnelle des interfaces entre le plasma magnétosphérique et le vent solaire, projet qui porta le nom d’ESSAIM en France, avant de devenir le projet CLUSTER de l’Agence Spatiale Européenne (ESA). Ce projet lancé avec succès en 2000 fêtera cette année ses 15 ans de bon fonctionnement.
Le dernier article sur lequel Alain a travaillé est paru en Juin au Journal of Geophysical Research.

Une journée en hommage à Alain Roux, décédé cet été, aura lieu le vendredi 20 novembre à l’Ecole Polytechnique, Palaiseau, amphi Poincaré, de 9h30 à 17h30 environ.

La carrière d’Alain sera évoquée par ses collègues depuis ses premiers travaux théoriques à l’exploitation des données spatiales en passant par son rôle majeur dans plusieurs missions spatiales dont CLUSTER. Ce sera l’occasion de dresser un panorama de l’évolution de la physique des plasmas spatiaux depuis ses débuts dans les années 70 à nos jours. Le programme sera envoyé prochainement.

Si vous avez l’intention de participer à cette journée, merci de vous inscrireà l’adresse suivante :
http://studs.unistra.fr/studs.php?sondage=8zw24fjmuu3hm1kb

Programme de la journée

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Le LPP participe à la fête de la science 2015 du 9 au 11 octobre


 
Le LPP sera présent à l’Ecole Polytechnique et à Jussieu/Sorbonne Universités pour la Fête de la Science, édition 2015, pour les scolaires et pour le grand public.

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Création du KaPPA, Laboratoire International Associé du CNRS


La réunion de démarrage des activités du laboratoire international associé (LIA) KaPPA “Kinetics and Physics of pulsed Plasmas and their Afterglow” a eu lieu à Paris du 21 au 23 Septembre 2015. Deux laboratoires français se sont associés à deux laboratoires russes pour effectuer des recherches sur les plasmas à basses températures, ce pour la période 2015 à 2018 : le Laboratoire de Physique des Plasmas (LPP) à Palaiseau/Jussieu, le LAboratoire PLasma et Conversion d’Énergie (LAPLACE) à Toulouse, le département microélectronique de l’Institut Skobeltsyn de Physique Nucléaire à l’université d’état de Moscou (SINP MSU), le département de conversion d’énergie MHD et d’aérodynamique des magnéto-plasmas hypersoniques de l’Institut des hautes températures de l’Académie des sciences de Russie (JIHT RAS) à Moscou. Deux autres laboratoires devraient rejoindre ce LIA et participent d’ores et déjà à ses activités, le Laboratoire de Physique des Gaz et des Plasmas (LPGP) à Orsay et l’Institut de Physique et Technologies de Moscou (MIPT). Svetlana Starikovskaia du LPP et Nikolay Popov du MSU sont les deux directeurs du KaPPA.

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A la UNE du journal Physics of Plasmas des résultats d’une équipe comprenant plusieurs chercheurs du LPP

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Résultat de simulation montrant des structures de courant.
Image figurant à la UNE de Physics of Plasmas (C. Rossi et al). Voir "Lire la suite".


Une simulation par une équipe internationale, dont une doctorante et plusieurs chercheurs de l’équipe plasmas spatiaux du LPP, fait la UNE du journal américain Physics of Plasmas de décembre. Elle concerne l’instabilité de Kelvin-Helmholtz qui est observée à l’interface entre le vent solaire et la magnétosphère terrestre. Cette étude permet de montrer que des petites couches de courant se forment dans la turbulence issue de l’instabilité de Kelvin-Helmholtz. Cela montre le rôle de la reconnexion comme mécanisme fondamental de dissipation dans les plasmas turbulents. L’article est paru le 14 Décembre 2015.

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