1. INTRODUCTION        

Après l’arrêt des essais nucléaires, le CEA a pour mission de garantir à la France la pérennité de capacité de dissuasion en s’appuyant sur le programme Simulation.

Eléments clés du programme Simulation, les moyens numériques TERA, les moyens expérimentaux comme le laser mégajoule (LMJ) et son prototype la ligne d’intégration laser (LIL), l’accélérateur à induction de radiographie pour imagerie X (AIRIX) et son environnement constituent des réalisations exceptionnelles par leurs caractéristiques techniques et leurs performances.

Ils seront mis à disposition de la communauté scientifique nationale et internationale conformément à la politique d’ouverture de la DAM approuvée fin 2001 par le ministère de la Défense :

Il est prévu d’organiser autour du centre DAM/Ile de France le développement d’un pôle de compétence sur le calcul hautes performances dans le cadre du projet TERATEC.

En Aquitaine, le CEA cherche à favoriser l’établissement de liens entre ses propres équipes et installations laser et le milieu industriel, monde de la formation et l’environnement scientifique.

Enfin les moyens expérimentaux autour de AIRIX permettent une ouverture sur l’université et sont utilisés avec profit par les industriels.

2. TERATEC        

Ce projet, soutenu par le conseil général de l’Essonne et le conseil régional d’Ile de France, vise à associer les acteurs de la recherche, de l’enseignement et de l’industrie dans le domaine du calcul haute performance.

Il a pour objet de proposer :

• un accès privilégié au premier moyen de calcul en Europe
• des équipements de travail spécifiques performants maintenus en permanence au meilleur niveau
• des équipements et des services complémentaires pour l’accueil des start-up et des PME et PMI
• une formation à la simulation et aux technologies de calcul haute performance
• une capacité d’évaluation et de développement en matière de technologie

Les moyens de calculs hautes performances du CEA, regroupés au CEA/DIF, vont voir augmenter leur puissance jusqu’à plus de cent teraflops d’ici à 2010.

C’est dans ce cadre qu’est créé le Centre de Calcul Recherche et Technologie (CCRT) dédié aux applications civiles.

Un premier jalon avec la communauté scientifique a été franchi en 2002 et 2003 avec une participation au projet Teraprot. Ce projet associant chercheurs du CNRS, du CEA et du Centre National de Ressource pour la bioinformatique, université Evry-Val d’Essonne (Genopole d’Evry) visait à établir une comparaison exhaustive des signatures protéiques de 70 protéomes. TERA a permis d’obtenir en une dizaine de jours les résultats acquis précédemment en un an.

Aujourd’hui on peut distinguer parmi les différents partenaires du projet TERATEC :

2.1. LES PARTENAIRES DE LA RECHERCHE ET DE L’ENSEIGNEMENT

D’ores et déjà participent : universités Versailles-St Quentin, Evry-Val d’Essonne, Ecole Centrale de Paris, CNRS, Génopole, ONERA

Sont intéressés : INRIA, EPF, PARIS VI , Ecoles Normales Supérieures Ulm , Lyon et Cachan, Laboratoire Bordelais de recherche en informatique, université Reims-Champagne.

2.2. LES PARTENAIRES INDUSTRIELS UTILISATEURS

EDF qui utilise le calcul intensif pour la recherche et le développement en particulier du nucléaire, la SNECMA et TURBOMECA.

D’autres tels l’IFP, RENAULT, PSA, la Compagnie Générale de Géophysique sont intéressés.

Des PME et PMI.

2.3. LES PARTENAIRES INDUSTRIELS FOURNISSEURS DE TECHNOLOGIES

En plus des fournisseurs de matériels et de logiciels, sont impliqués dans le développement de ce pôle d’excellence : Hewlett-Packard , BULL, des PME et PMI.

La société IBM France est aussi intéressée.

3. LE LASER MEGA JOULE         

Le laser megajoule (LMJ) et son prototype la ligne d’intégration laser (LIL) mettent leurs performances à la disposition de la communauté scientifique européenne qui disposera alors de moyens expérimentaux uniques dans le monde : le LMJ sera en effet vers 2010 le plus puissant laser existant avec le NIF (National Ignition Facility) américain.

De plus la construction, le développement et le maintien de cet outil auront un impact industriel très important.

 

3.1. LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE

La LIL et le LMJ ouvriront aux chercheurs un champ d’investigation nouveau dans des disciplines fondamentales telles que la physique des plasmas, la physique atomique des ions multichargés, l’interaction rayonnement-matière, la physique nucléaire…

Les domaines d’application sont aussi très divers :

• recherche sur la production d’énergie par fusion thermonucléaire contrôlée
• simulation des phénomènes rencontrés en astrophysique dans le soleil et, plus généralement, dans les étoiles (naines blanches et explosion des supernovae)
• domaine des hautes pressions accessible au LMJ représentatif des conditions thermodynamiques régnant à l’intérieur des planètes (la Terre en particulier)

Cette potentialité de recherche et la politique d’ouverture du CEA ont été très bien accueillis par la communauté scientifique et dès 2003 le CEA, l’Université de Bordeaux 1, l’Ecole Polytechnique et le CNRS ont mis en place deux entités :

3.1.1. L’Institut Lasers et Plasmas (ILP)

Structure nationale ayant pour rôle la fédération et la coordination de l’activité des laboratoires nationaux dans les domaines lasers et plasmas denses et chauds, l’organisation des relations avec les communautés civiles et les expériences ouvertes, la promotion et l’organisation de la valorisation et du transfert industriel, des actions d’enseignement et de formation. 3.1.2. L’Unité Mixte de Recherche (UMR)

3.1.2. L’Unité Mixte de Recherche (UMR)

Structure régionale de recherche, qui effectuera des travaux en collaboration sur des thèmes précis, d’une part sur les plasmas denses et chauds, d’autre part dans des domaines de l’optique et des lasers.

Elle permettra une ouverture entre scientifiques du CEA, de l’Université et du CNRS.

De plus un projet indépendant des programmes de défense : le Laser Petawatt couplé à la LIL permettra à la France de se placer remarquablement pour aborder les problèmes de domaine de physique encore inexploré, citons par exemple : les processus d’allumage rapide des réactions thermonucléaires qui intéressent l’astrophysique ou la physique nucléaire.

3.2. LES APPLICATIONS INDUSTRIELLES

La nécessité d’assurer pendant une longue période le fonctionnement du LMJ à son niveau optimal impose de disposer dans un proche environnement d’un tissu technologique spécialisé entraînant des activités de recherche et de développement dans le domaine de l’optique et des lasers : on attend des retombées industrielles des technologies (nouveaux matériaux, polissage diamant, physique des surfaces) et de nouvelles applications.

Cet ensemble industriel impliqué dans la construction et les matériaux du LMJ participera avec l’ILP, l’UMR et le CEA à la constitution de la « ROUTE DES LASERS » autour du CEA/CESTA.

4. AIRIX        

Le Polygone d’Expérimentation de Moronvilliers (PEM) réalise des expérimentations de détonique pour le programme de simulation Il est doté à cet effet de différents instruments (AIRIX en particulier) pour observer la matière en mouvement, caractériser la cinématique des phénomènes et mesurer différents autres paramètres physiques (pression, température). L’optimisation de ces moyens et la mise au point des techniques associées exigent des études qui ont conduit à bâtir des collaborations suivies (thésards) avec l’Université de Champagne Ardenne.

Le PEM réalise également des mesures au profit d’applications industrielles exigeant la maîtrise de mécanismes évolutifs et brefs : qualification d’air-bag de voiture (NCS pyrotechnie), observation du développement de fissure sur un pare-brise (ST GOBAIN).

5. CONCLUSION        

Le programme de simulation de la Direction des Applications Militaires du CEA, bien que destiné à la conception, à la réalisation et à la garantie de la dissuasion nucléaire française, permettra de mettre à disposition de la communauté scientifique des instruments uniques pouvant autoriser des progrès considérables, dans la recherche en particulier. Le développement de ces différents outils nécessitera de faire appel à tout un tissu industriel et favorisera ainsi une dynamique économique.