Durée
Introduction to atmospheric physics : 37h Th
Space environment : 15h Th
Nombre de crédits
| Master : ingénieur civil en aérospatiale, à finalité spécialisée en "aerospace engineering" | 5 crédits |
Enseignant
Introduction to atmospheric physics : Denis Grodent
Space environment : Denis Grodent
Coordinateur(s)
Langue(s) de l'unité d'enseignement
Langue anglaise
Organisation et évaluation
Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier
Horaire
Unités d'enseignement prérequises et corequises
Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme
Contenus de l'unité d'enseignement
Introduction to atmospheric physics
En fonction du nombre de cours prévus au calendrier
Atmosphere of the Earth
Chapter I: Atmospheric structure
-Hydrostatic equilibrium
-Thermal structure
-Convection, radiation, conduction
Chapter II: Interactions of Solar radiation with the atmosphere
-Solar radiation spectrum
-Variability of the Sun's emissions
-Radiative transfer equation and applications Energy balance and climate
-Greenhouse effect
Chapter III: Photochemical processes and composition
-Photochemical action of radiation Photochemistry of the atmosphere Ozone: production and destruction
Chapter IV: Atmospheric transport
-General equations of the atmospheric structure Molecular and turbulent vertical diffusion
Chapter V: The Ionosphere
-Formation and structure Chemical composition Neutrality and electric field
Space environment
Environnement spatial (introduction au Space Weather)
Chapitre I : Le vent solaire
Chapitre II : Le champ géomagnétique
Chapitre III : La magnétosphère
Chapitre IV : Mouvements des particules chargées
Chapitre V : Tempêtes et aurores
Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement
Introduction to atmospheric physics
Ce cours a pour but de donner aux e´tudiants les notions de base de la physique atmosphe´rique et d'environnement aerospatial. Le fil rouge du cours est le profil vertical de la tempe´rature de l'atmosphe`re terrestre. A la fin du cours, les e´tudiants seront a` me^me d'expliquer la forme de ce profil et de faire le lien avec la composition chimique et le bilan e´nerge´tique de l'atmosphe`re. Ils verront comment l'atmosphe`re e´volue dans l'espace et le temps.
Ce cours contribue aux learning outcomes (standards) suivants :
- Maîtriser les concepts, principes et lois des sciences fondamentales (mathématiques, physique, chimie, informatique, ...).
- Faire preuve d'autonomie dans son apprentissage. En particulier, savoir s'approprier et synthétiser des informations scientifiques et techniques d'origines diverses (présentations ex-cathedra, littérature, références, manuels et documentations techniques, ressources en ligne, ...).
- Formaliser, modéliser et conceptualiser un problème scientifique ou technique lié ou inspiré d'une situation réelle complexe dans un langage rigoureux, par exemple en utilisant le langage mathématique ou informatique, pour obtenir des résultats. [Ecirc]tre capable d'abstraction.
- Analyser de façon critique les hypothèses et les résultats et confronter ceux-ci à la réalité pratique en tenant compte des incertitudes.
- Appliquer les techniques avancées de l'aéronautique et/ou des technologies spatiales aux domaines de la propulsion et des turbomachines, de l'aérodynamique théorique et expérimentale, de la mécanique du vol, des structures aérospatiales, de l'ingénierie satellitaire, de la physique de l'atmosphère et de l'instrumentation spatiale.
- Travailler de façon autonome.
- Présenter / défendre oralement des résultats scientifiques ou techniques en utilisant les codes et moyens de communication adaptés à l'audience et au cadre de la communication.
Space environment
Ce cours a pour but de donner aux étudiants les notions de base de la physique atmosphérique et d'environnement aerospatial. A la fin de ce cours, les étudiants auront acquis les notions de base sur l'environnement magnétique de la Terre, les ceintures de radiation et les rayons cosmiques, l'activité solaire et son impact sur l'environnement spatial. Ces connaissances pourront par exemple permettre de bien comprendre et de pouvoir prendre en compte les contraintes de l'environnement spatial dans le développement des missions spatiales terrestres et interplanétaires et particulièrement dans le design des instruments spatiaux.
Ce cours contribue aux learning outcomes (standards) suivants :
- Maîtriser les concepts, principes et lois des sciences fondamentales (mathématiques, physique, chimie, informatique, ...).
- Faire preuve d'autonomie dans son apprentissage. En particulier, savoir s'approprier et synthétiser des informations scientifiques et techniques d'origines diverses (présentations ex-cathedra, littérature, références, manuels et documentations techniques, ressources en ligne, ...).
- Formaliser, modéliser et conceptualiser un problème scientifique ou technique lié ou inspiré d'une situation réelle complexe dans un langage rigoureux, par exemple en utilisant le langage mathématique ou informatique, pour obtenir des résultats. [Ecirc]tre capable d'abstraction.
- Analyser de façon critique les hypothèses et les résultats et confronter ceux-ci à la réalité pratique en tenant compte des incertitudes.
- Appliquer les techniques avancées de l'aéronautique et/ou des technologies spatiales aux domaines de la propulsion et des turbomachines, de l'aérodynamique théorique et expérimentale, de la mécanique du vol, des structures aérospatiales, de l'ingénierie satellitaire, de la physique de l'atmosphère et de l'instrumentation spatiale.
- Travailler de façon autonome.
- Présenter / défendre oralement des résultats scientifiques ou techniques en utilisant les codes et moyens de communication adaptés à l'audience et au cadre de la communication.
Savoirs et compétences prérequis
Introduction to atmospheric physics
Bonne connaissance de la physique ge´ne´rale et des outils mathe´matiques associe´s.
Space environment
Bonne connaissance de la physique ge´ne´rale et des outils mathe´matiques associe´s.
Il est fortement recommande´ d'avoir pre´alablement suivi le cours "Atmosphere of the Earth" (SPAT0048 partim 1, ou SPAT0055).
Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement
Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)
Introduction to atmospheric physics
Cours donné exclusivement en présentiel
Explications complémentaires:
En majorite´ pre´sentiel, pre´sentations de type powerpoint.
Une version enregistre´e (podcasts MP4) de tous les cours est disponible sur Vimeo (liens fournis).
Space environment
Cours donné exclusivement en présentiel
Explications complémentaires:
En majorite´ pre´sentiel, pre´sentations de type powerpoint.
Une version enregistre´e (podcasts MP4) de tous les cours est disponible sur Vimeo (liens fournis).
Supports de cours, lectures obligatoires ou recommandées
Introduction to atmospheric physics
Un syllabus imprime´ (facultatif) est disponible en Franc¸ais.
Les pre´sentations power point actualise´es en cours d'anne´e sont te´le´chargeables sur eCampus.
Space environment
Les pre´sentations power point actualise´es en cours d'anne´e sont te´le´chargeables sur eCampus.
Livre de re´fe´rence (optionnel) :
"Understanding Space Weather and the Physics Behind It" D.J. Knipp, 2011, McGraw-Hill, ISBN-13: 978-0-07-340890-3
Modalités d'évaluation et critères
Introduction to atmospheric physics
Examen(s) en session
Toutes sessions confondues
- En présentiel
évaluation orale
Explications complémentaires:
Les examens ont pour but principal de jauger la capacité des étudiants de comprendre la physique qui se cache derrière les équations. Ces examens évaluent également la connaissance globale du cours et la capacité de faire des liens entre les différents chapitres du cours.
Examen oral sur l'ensemble de la matière vue au cours. Une liste de questions sera distribuée avant l'examen.
En cas d'examen oral à distance, utilisation de MS Teams ou Skype (solution alternative).
Space environment
Examen(s) en session
Toutes sessions confondues
- En présentiel
évaluation orale
Explications complémentaires:
Les examens ont pour but principal de jauger la capacite´ des e´tudiants de comprendre la physique qui se cache derrie`re les e´quations. Ces examens e´valuent e´galement la connaissance globale du cours et la capacite´ de faire des liens entre les diffe´rents chapitres du cours.
En cas d'examen oral a` distance, utilisation de MS Teams ou Skype (solution alternative).
Stage(s)
Remarques organisationnelles et modifications principales apportées au cours
Introduction to atmospheric physics
La pre´sence aux cours pre´sentiels est fortemenet recommande´e.
Il pourrait y avoir quelques diffe´rences entre les lec¸ons donne´es en pre´sentiel et les vide´os correspondant a` ces lec¸ons.
Space environment
La pre´sence aux cours pre´sentiels est fortemenet recommande´e.
Il pourrait y avoir quelques diffe´rences entre les lec¸ons donne´es en pre´sentiel et les vide´os correspondant a` ces lec¸ons.
Contacts
Introduction to atmospheric physics
Prof Denis Grodent d.grodent@uliege.be
Laboratoire de Physique Atmosphe´rique et Plane´taire
Space sciences, Technologies and Astrophysics Research (STAR) Institute
Universite´ de Lie`ge
Institut d'Astrophysique et de Ge´ophysique Quartier AGORA (B5c)
Alle´e du Six Aou^t, 19C
B-4000 Lie`ge, Belgium
phone: +32 4 366 9773
Bureau : B5c (Astrophysique et Géophysique) - 0/5
Space environment
Prof Denis Grodent d.grodent@uliege.be
Laboratoire de Physique Atmosphe´rique et Plane´taire
Space sciences, Technologies and Astrophysics Research (STAR) Institute
Universite´ de Lie`ge
Institut d'Astrophysique et de Ge´ophysique Quartier AGORA (B5c)
Alle´e du Six Aou^t, 19C
B-4000 Lie`ge, Belgium
phone: +32 4 366 9773
Bureau : B5c (Astrophysique et Géophysique) - 0/5