Subventions et contributions gouvernementales

Le développement de petits lanceurs et d’engins spatiaux modernes nécessite la fabrication de réservoirs ultralégers pour répondre à des exigences de performance de plus en plus élevées. En outre, l’expansion de la commercialisation nécessite en permanence une réduction des coûts et des délais de production, ainsi qu’une flexibilité et une souplesse accrues en matière de conception.

Ce projet vise à développer de nouvelles pratiques et de nouveaux procédés de soudage au laser afin de produire des réservoirs en acier inoxydable légers et structurellement rigides pour le stockage cryogénique, qui sont plus rentables et plus agiles que les options actuelles. Le développement de nouvelles technologies de fabrication de base peut être appliqué aux futures applications spatiales (satellites et exploration humaine), ainsi qu’au stockage cryogénique de l’hydrogène pour les avions commerciaux et aux transporteurs prismatiques de gaz naturel liquide (GNL) pour le transport en vrac de produits énergétiques sur Terre.

L’objectif de l’AOP « Suppléments au Programme BP du CRSNG » est d’octroyer un supplément sous la forme d’une subvention à des chercheurs postdoctoraux qui auront obtenu une bourse postdoctorale du CRNSG dans le cadre du Programme BP du CRSNG.

L’objectif du projet proposé est de poursuivre le développement des composants nécessaires à la mise en place d’une plateforme de circuits intégrés monolithiques hyperfréquences (MMIC) avec transistor à effet de champ métal-oxyde semiconducteur (MOSFET) au nitrure de gallium (GaN). Cette plateforme conviendra à la fabrication de puces à radiofréquences (RF) hautement intégrables et offrira des performances exceptionnelles pour les communications par satellite de la prochaine génération et les systèmes radars spatioportés. En particulier, une fois le projet achevé, un amplificateur de puissance MMIC en bande Q de démonstration sera fabriqué pour concrétiser les avantages de cette plateforme par rapport aux solutions concurrentes à des fréquences extrêmement élevées (EHF). En raison de la nouveauté de la technologie MOSFET au GaN sous-jacente, de nouvelles méthodes de fabrication et méthodologies de conception seront développées pour réaliser la plateforme MMIC souhaitée. Parmi les avantages futurs potentiels découlant directement de ce projet figurent des améliorations significatives de la vitesse, de la latence et du coût de l’internet par satellite pour le public canadien, grâce à l’amélioration du matériel de communication par satellite.

La récente réduction des coûts de lancement a ouvert la voie à des constellations en orbite terrestre basse (LEO) rentables, performantes et rapidement déployables. StarSpec Technologies se spécialise dans les systèmes de détermination et de commande d’attitude de grande précision et de grande exactitude qui sont essentiels à l’avancement des applications scientifiques, commerciales et militaires dans l’espace. StarSpec répond directement à la demande croissante dans ce secteur grâce à son Initiative des constellations InspireSAT sur demande. Cette technologie et les capacités industrielles associées permettront de déployer rapidement des constellations de satellites de 12U jusqu’à SmallSat parfaitement adaptées aux futures applications durables pour l’observation de la Terre/le radar à synthèse d’ouverture (SAR) à haute résolution, la connaissance de la situation spatiale (CSS)/connaissance du domaine spatial (CDS), la surveillance militaire et la recherche.
Ce projet permettra un accès commercial rapide à l’orbite terrestre basse tout en favorisant la croissance par la formation d’une masse critique de personnel hautement qualifié (PHQ), augmentant ainsi la prévalence et la part de marché des technologies spatiales canadiennes. StarSpec a suscité beaucoup d’intérêt dans les universités pour collaborer à ses projets, et continue de gagner du terrain dans le secteur commercial.

Le projet comprend l’exploration, le prototypage et l’essai de techniques de formation de faisceaux basées sur l’apprentissage automatique. Un banc d’essai sera construit pour former et valider des modèles permettant de déduire l’angle d’arrivée (AoA) et l’angle de départ (AoD) sur un réseau d’antennes à balayage électronique. Les modèles seront formés selon les exigences de conception applicables au contexte d’un satellite et d’un équipement au sol. Il s’agira de démontrer une méthode d’auto-configuration automatique, indépendante et passive du système pour un fonctionnement optimal entre le satellite et l’équipement au sol. La technologie résultante pourrait établir un accès robuste, sécurisé et à haut débit dans des zones auparavant inaccessibles.

La technologie quantique a le potentiel de révolutionner le monde moderne et offre de nombreuses possibilités d’améliorer les applications spatiales. La distribution quantique de clés peut être utilisée pour distribuer des clés cryptographiques hautement sécurisées de manière à ce que toute tentative d’écoute soit détectée. La détection quantique pourrait servir à obtenir des images tridimensionnelles d’engins spatiaux et d’objets d’intérêt situés à des kilomètres de distance avec une précision millimétrique, ce qui permettrait d’évaluer avec précision les dommages causés à la surface des engins spatiaux et de détecter les petits débris orbitaux. Ces deux applications de la technologie quantique ont un dispositif crucial en commun : les détecteurs de photons uniques ultrasensibles. Single Quantum Systems développe actuellement un détecteur de photons uniques révolutionnaire basé sur une conception unique de nanostructure semi-conductrice qui pourrait devenir l’un des meilleurs détecteurs de photons uniques jamais créés. Ce projet permettra d’apprécier la pertinence de notre détecteur pour les applications spatiales en évaluant l’impact de l’exposition aux rayonnements et en déterminant ses performances dans l’environnement hostile de l’espace.

Le projet proposé vise à développer et à renforcer les technologies de lecture de la lumière nécessaires aux spectromètres de rayonnement pour les missions spatiales d’exploration de la Lune et au-delà. Bubble Technology Industries (BTI) développe actuellement des spectromètres de rayonnement pour les sciences de la vie et les sciences planétaires, utilisant des photomultiplicateurs en silicium (SiPM) pour lire la lumière des détecteurs à scintillation. Dans des travaux antérieurs, des SiPM ont été démontrés en laboratoire, mais un affermissement est nécessaire pour optimiser la technologie en vue de déploiements de longue durée dans l’espace lointain.

Le travail proposé consiste à développer des ensembles de capteurs compacts, miniaturisés et renforcés pour les applications spatiales. Les nouveaux systèmes développés pour l’espace devraient déboucher sur un certain nombre de technologies dérivées qui seront utilisées dans un large éventail d’applications terrestres, notamment : la défense et la sécurité intérieure grâce à la détection des armes nucléaires, des explosifs et de la contrebande; la radioprotection du personnel navigant; les applications en protonthérapie; et l’avancement de la science fondamentale par le biais de contrats de recherche.

Ce projet soutiendra le développement de la technologie de rentrée des CubeSats afin d’accroître les capacités industrielles canadiennes en matière de technologie spatiale, de démocratiser le retour des matériaux de l’espace et de favoriser la réutilisation de la technologie des satellites. L’objectif de ce projet est d’évaluer les effets de la température dans le processus de rentrée et de déterminer le facteur de forme requis pour que les CubeSats puissent revenir sur Terre en toute sécurité. La population canadienne a tout intérêt à soutenir une entreprise technologique canadienne qui augmentera les applications de ses produits sur le marché spatial en pleine croissance et permettra aux universités et à leurs étudiants de multiplier les différents cas d’utilisation de la recherche sur les CubeSats.

Presque tous les modules solaires spatiaux utilisent une seule source de verre spatial. Edgehog a déjà démontré la transmission supérieure de la lumière de son processus antireflet nanotexturé sur ce verre standard de l’industrie, montrant un gain absolu impressionnant de 1 % dans l’efficacité de la conversion de l’énergie. Ce projet vise à recréer ces structures sur un verre spatial alternatif, le verre 0214, afin d’atténuer la dépendance de toute une industrie vis-à-vis d’un seul fournisseur de verre. En raison de la composition chimique différente du verre 0214, le processus de traitement doit être modifié pour tenir compte des différences d’application physique et de réactivité chimique. Un transfert de processus fructueux permettra d’adapter ultérieurement le processus à d’autres types de verres et à d’autres applications telles que les lentilles d’appareil photo. Le projet comprend également la mise au point d’un processus de laminage en série, qui permettra au verre 0214 amélioré de devenir une solution de rechange viable à la norme de l’industrie. Ce processus canadien atténuera les risques majeurs liés à la stabilité de la chaîne d’approvisionnement et deviendra un élément essentiel de cette chaîne.

La technologie d’imagerie à dispositif à couplage de charge à multiplication d’électrons (EMCCD) se démarque des technologies concurrentes avec sa capacité à faire efficacement du comptage de photons. Sa plus proche compétitrice est la technologie CMOS qui suscite de plus en plus d’intérêt.

Le cerveau d’une caméra est son contrôleur, l’électronique qui supporte le détecteur. L’entreprise canadienne Nüvü Caméras fabrique des solutions d’imagerie les plus sensibles au monde grâce à ses contrôleurs à comptage de photons. À ce jour, ses contrôleurs supportent des détecteurs à dispositif à couplage de charge (CCD) et EMCCD et prévoient, grâce au projet, supporter aussi des détecteurs CMOS.

Différents défis complexes se présentent pour supporter adéquatement des détecteurs ultrasensibles. Nüvü Caméras se démarque par sa capacité unique à servir des applications exigeantes à faible flux sur Terre ainsi que dans l’espace. En réalisant ce projet, la capacité canadienne sécurisera son positionnement de leader pour des années à venir en élargissant sa capacité à supporter une autre technologie d’imagerie innovante en sensibilité avec son expertise reconnue en imagerie en comptage de photons.