Stage ingénieur h/f - observatoire atmosphérique du Maïdo

L’observatoire atmosphérique du Maïdo fait partie de plusieurs réseaux internationaux d’observation et de surveillance du climat, dont le NDACC pour la détection des changements de la composition atmosphérique. Pour cette mission, il dispose d’un parc instrumental (lidars, spectromètres, radiomètres, radiosondages, analyseurs in-situ, etc) dont le fonctionnement est prévu sur le long terme. L’observatoire du Maïdo fait partie d’une infrastructure plus large appelée OPAR (Observatoire de Physique de l’Atmosphère à La Réunion) qui regroupe 4 sites, dont le campus du Moufia à l’Université de Saint-Denis. L’OPAR est une des 4 infrastructures d’observation soutenues par l’OSU-R (Observatoire des Sciences de l’Univers à La Réunion) qui a pour tutelles l’Université de La Réunion et l’INSU-CNRS (Institut National des Sciences de l’Univers au CNRS).
Ce projet a pour but d’automatiser le fonctionnement des lidars de l’OPAR qui sont intégrés dans le réseau NDACC-France et qui sont à l’Observatoire du Maïdo. Le premier enjeu est scientifique, en augmentant considérablement la fréquence et la durée des observations, ce qui permettra de définir des tendances de façon plus précise, celles-ci étant actuellement trop limitées par les ressources humaines allouées aux observations Lidars. L’OPAR comporte actuellement 4 lidars différents, permettant de mesurer les espèces suivantes :
-  La vapeur d’eau : – principal gaz à effet de serre - joue un rôle fondamental dans le climat, en particulier dans la zone de la couche de transition tropicale (TTL) par où transitent les masses d’air troposphériques pénétrant la stratosphère, influençant le budget en vapeur d’eau de cette dernière, ainsi que sa température et la chimie de l’ozone.
-  L’ozone (troposphérique et stratosphérique) : de grandes incertitudes demeurent dans la prise en compte dans les modèles de climat de la contribution au bilan global d’ozone des intrusions stratosphériques, et de leur impact sur la capacité oxydante de la troposphère.
-  La température et le vent : la mesure des paramètres dynamiques que sont la température et le vent dans la moyenne et haute atmosphère (de la stratosphère à la thermosphère) permet le suivi du processus d’ajustement géostrophique ainsi que l’étude des ondes de gravité, processus dynamiques dont la représentation dans les modèles globaux reste insuffisante. Pour cela, des observations continues sur des séquences supérieures à 6 heures sont nécessaires, ces dernières ayant actuellement une fréquence de réalisation très faible à cause des ressources humaines limitées.

Le deuxième enjeu, technique, est d’enregistrer l’environnement des systèmes, pour fournir toute la métadonnée associée à l’instrument, indispensable pour le traitement automatique des données en temps réel et la validation des données.
Le troisième et dernier enjeu, humain, est de relâcher des contraintes d’emploi des ressources humaines en horaires décalés et de nuit pour un redéploiement vers les autres instruments de l’OPAR.

Pour répondre aux besoins scientifiques, techniques et pouvoir relâcher les contraintes sur les ressources humaines, le projet d’automatisation des lidars doit permettre :
-  Le fonctionnement des lidars de manière autonome, de nuit, sans nécessiter la présence d’un agent (le personnel opérant les lidars se rend sur place une fois par jour pour les opérations de maintenance et pour démarrer la mesure lidar).
-  Des performances instrumentales équivalentes sur le long terme (10 ans).
-  Des mesures optimisées (alignement optique, saturation, sensibilité), de nuit, par ciel clair, soit manuellement, soit de manière automatique, soit par un pilotage à distance.
-  Le contrôle du lidar (marche, arrêt, réglages) à distance à travers une connexion réseau.

Activités :
Le stagiaire d’école d’ingénieurs viendra soutenir le projet d’automatisation qui est en cours, qui regroupe également des laboratoires en métropole.
Ses missions seront :
-  Réaliser les électroniques adaptées aux contraintes (cartes opto-coupleur, relais, …)
-  Développer l’application logicielle des systèmes d’automatisation
-  Définir et optimiser des lois de commande des systèmes asservis
-  Mettre en œuvre le contrôle et la supervision des systèmes répartis
-  Assurer le suivi technique de sous-traitance (fabrication et commande de pièces)
-  Participer aux tests d’intégration et interpréter les résultats
-  Rédiger les documents techniques et rapport de stage
-  Participer à la valorisation des technologies développées et à la vie de laboratoire

Compétences :

Le stagiaire d’école d’ingénieurs devra faire preuve de compétences dans les domaines suivants :

-  Électrotechnique (schéma électrique et câblage) et électronique (schéma électronique, fabrication de cartes, …)
-  Chaînes d’actionneurs (moteurs, actuateurs…)
-  Outils et pilotage en instrumentation (de bonnes connaissances en Labview, logiciel spécifique au domaine, sont indispensables)
-  Bases de langages de programmation (C, Python) pour les sous-systèmes intégrés (Arduino, Raspberry,…)
-  Architecture réseau client/serveur pour le superviseur et les sous-systèmes

Le candidat devra montrer des connaissances en :

-  Techniques et sciences de l’ingénieur (optique, mécanique, physique…)
-  Dispositifs expérimentaux de laboratoire
-  Métrologie

Il devra respecter les conditions d’utilisation des dispositifs expérimentaux et appliquer les règles d’hygiène et de sécurité.

Conditions particulières d’exercice :

Le stagiaire d’école d’Ingénieurs travaillera à l’UMS3365 (Université de La Réunion) sur le campus du Moufia, avec de fortes interactions avec les personnels techniques de l’UMS-3365 de l’OSU-R, et notamment avec l’ingénieur de recherche en instrumentation, responsable technique du projet à l’OSU-R. Il organisera et participera aux tests d’intégration sur les lidars lors des périodes de campagne technique à l’Observatoire du Maïdo. Il sera en collaboration avec le technicien de l’IUT GEII de Saint-Pierre, pour s’assurer de la conception et de la fabrication des boitiers d’automatisation.
La durée du stage est de 5 à 6 mois et peut débuter à partir de Février 2020.
Pour les candidats résidant en France métropolitaine, le billet d’avion A/R est financé.