Subventions et contributions gouvernementales

Pour cartographier clairement de petits objets distants dans l’espace, tels que des trous noirs dans des galaxies voisines, les astronomes pointent leurs radiotélescopes partout dans le monde vers le même endroit dans le ciel. Plus tard, ils combinent les formes d’ondes lumineuses enregistrées à l’aide de logiciels sur des ordinateurs puissants, générant un motif d’interférence qui peut être utilisé pour cartographier l’objet distant, comme s’il était observé avec un télescope de la taille de la Terre.

L’expérience d’interférométrie à très longue base par ballon atmosphérique (BVEX) a pour but de démontrer qu’un télescope suspendu à un ballon stratosphérique à haute altitude peut être utilisé comme station d’interférométrie. Les ballons stratosphériques fonctionnent à une altitude supérieure à 99,5 % de l’atmosphère terrestre ; ils devraient donc être idéaux pour observer la lumière à haute fréquence nécessaire pour résoudre les ombres des trous noirs plus éloignés. Pour atteindre cet objectif, l’expérience BVEX utilisera un système GPS et des accéléromètres pour suivre la position tridimensionnelle d’un petit radiotélescope à une résolution sans précédent.

Ce projet permettra de démontrer l’interférométrie par ballon stratosphérique à des longueurs d’onde centimétriques, et donnera l’opportunité à des étudiants de mettre en pratique leurs compétences dans les domaines des missions spatiales et de l’interférométrie, ce qui servira d’entraînement à une nouvelle génération hautement qualifiée de scientifiques, d’ingénieurs et de professionnels dans les secteurs de la haute technologie et de l’aérospatiale. Les résultats obtenus au cours de cette expérience pourront être utilisés dans le futur pour lancer des projets similaires, ou y donnant suite.

Le déclin de la santé musculosquelettique est courant chez les personnes âgées et chez les astronautes revenant de missions spatiales prolongées. Ce projet a principalement pour objet d’évaluer si la technologie sans fil de restriction du débit sanguin (RDS) mise en œuvre par les services de télésanté peut devenir un outil de premier choix pour la pratique et la surveillance des exercices dans des environnements éloignés, comme les zones rurales et l’espace. L’objectif premier de ce projet est de déterminer et d’optimiser l’efficacité de la technologie RDS pour préserver la santé des personnes âgées physiquement inactives et des adultes grabataires hospitalisés à long terme, et de déterminer s’il est possible d’utiliser cette technologie à distance. L’entraînement RDS, qui combine des exercices de faible intensité avec une occlusion du débit sanguin, est une méthode qui s’est montrée sûre et efficace pour améliorer la santé musculosquelettique. La technologie RDS, qui est récemment passée au sans-fil, est devenue abordable. De plus, l’entraînement RDS à distance peut être réalisé dans des espaces restreints, comme des lits d’hôpitaux ou des capsules spatiales, et s’appuie sur de petits équipements et des entraînements de faible intensité. Les individus se trouvant dans des environnements difficiles d’accès, comme les zones rurales éloignées ou l’espace extra-atmosphérique, ne peuvent pas toujours bénéficier d’entraînements en présentiel. Les exercices ainsi que la réhabilitation/rééducation à distance ont prouvé que la télésanté peut être une manière efficiente de fournir des modules d’entraînement.
Ce projet optimisera donc l’utilisation de la technologie RDS sans fil avec la télésanté pour offrir un entraînement RDS à distance afin d’améliorer la santé musculosquelettique des astronautes et des Canadiens en général. Il permettra également à la prochaine génération de chercheurs canadiens d’acquérir une expertise en matière d’entraînement RDS et d’influer sur le développement futur de la conception des missions spatiales et de la rééducation à la suite de lésions musculosquelettiques. Les Canadiens bénéficieront d’une technologie et d’une technique d’entraînement leur permettant de récupérer potentiellement plus rapidement et plus efficacement à la suite de blessures musculosquelettiques.

Les progrès rapides de l’intelligence artificielle favorisent l’adoption de la robotique et de l’automatisation dans l’espace comme sur Terre, offrant de nouvelles solutions en matière d’exploration et d’arpentage, de transport de passagers, de livraison du dernier kilomètre et d’entrepôts automatisés. Néanmoins, l’être humain restera indispensable pour superviser et gérer de telles flottes, car l’homme et l’ordinateur ont des atouts complémentaires. Cependant, les capacités des opérateurs humains seront mises à l’épreuve et dépassées à mesure que la complexité des tâches et la taille des flottes augmenteront. Le déploiement de flottes de véhicules autonomes nous offre des occasions de transformation des applications spatiales et terrestres. Cependant, la sécurité et la fiabilité de ces systèmes ainsi que le manque de personnel formé dans ce domaine de recherche interdisciplinaire en freinent le déploiement à grande échelle.

Les principaux objectifs du projet consistent à établir la généralisabilité d’un algorithme d’apprentissage machine (AM) entre des tâches cognitives simples et complexes dans un environnement de laboratoire, à en établir la généralisabilité entre des environnements d’exploration spatiale en laboratoire et simulés dans un environnement de réalité virtuelle (RV), à tester l’efficacité de l’automatisation adaptative de base du niveau de charge de travail dans l’environnement de mission simulé en temps réel et à effectuer un transfert de preuve de concept vers un contrôle robotique réel, dans le cadre d’une mission d’exploration analogue. Ces travaux répondront à un besoin pressant de validation des marqueurs physiologiques de la charge de travail cognitive et fourniront du personnel hautement qualifié à la main-d’œuvre canadienne.

Si ces recherches visent particulièrement à faciliter les missions spatiales, elles s’appliquent également à toute situation où des êtres humains sont appelés à effectuer des tâches critiques à l’aide d’outils semi-autonomes, et ont des applications naturelles sur Terre pour l’exploitation minière, la livraison à l’aide de drones et la surveillance de parcs de voitures autonomes.

Les rayons cosmiques sont des particules énergétiquement chargées qui arrivent sur Terre après avoir voyagé à travers notre galaxie pendant des millions d’années. Une compréhension approfondie de la propagation des rayons cosmiques est essentielle pour interpréter les récentes découvertes tirées des mesures des rayons cosmiques, telles que l’excès de particules d’antimatière et les changements inattendus de la forme spectrale.

HELIX (Expérience sur les isotopes légers à haute énergie) est une expérience de ballon à haute altitude ayant pour objet de fournir des mesures isotopiques des rayons cosmiques les plus précises à ce jour, faisant progresser la compréhension scientifique de la propagation des rayons cosmiques dans notre galaxie. Dans le cadre de ce projet, l’équipe de recherche développera un système de surveillance des détecteurs, mettra à jour les modèles de simulation nécessaires à l’analyse de données des principales mesures isotopiques et élaborera un prototype de détecteur pour une actualisation future.

Les activités de recherche proposées amélioreront les contributions canadiennes à la physique des astroparticules à haute énergie et à la mise au point de matériel de détection de l’espace proche. La recherche offrira également aux étudiants de précieuses occasions de formation leur permettant d’acquérir une expérience pratique de la mise au point de détecteurs, de l’analyse de données et du support d’instruments actifs. Ces expériences mèneront à l’acquisition de compétences qui permettront aux étudiants de poursuivre une carrière avancée dans le milieu universitaire ou de faire carrière dans l’industrie spatiale.

Le secteur spatial actuel connaît actuellement une révolution, désignée par l’expression « espace 2.0 », qui concerne principalement l’accessibilité à l’orbite terrestre basse ainsi que la prolifération et les capacités haute performance des plateformes CubeSat modernes. Compte tenu de ce contexte, la mise au point d’OSIRIS-3 – s’appuyant en grande partie sur la démarche originale de conception d’instruments – tombe à point nommé.

Ce projet constituera une première étape importante pour la poursuite de l’enregistrement des données OSIRIS dans le futur, en mettant au point un spectromètre optique OSIRIS de la taille d’un satellite CubeSat 6U (OSIRIS-3) et en démontrant la fidélité de ce prototype durant un vol d’essai à l’aide d’un ballon stratosphérique.

Le projet de mise au point du prototype CubeSat OSIRIS-3 est une étape critique vers un moyen peu coûteux et éprouvé pour continuer à surveiller les données sur l’ozone, le NO2 et les aérosols pour les applications canadiennes. En effet, compte tenu de l’augmentation prévue des incendies de forêt due aux changements climatiques et de l’intérêt que suscitent les possibilités de « géoingénierie climatique » grâce à la création intentionnelle d’aérosols stratosphériques pour freiner le réchauffement dû aux gaz à effet de serre, un instrument CubeSat OSIRIS durable et peu coûteux répondra de façon appropriée aux besoins du Canada en matière de surveillance et de compréhension de ces changements critiques.

À la suite de l'avis d'offre de participation au programme JWST ERS et au cycle 1 GO publié le 14 juin 2021, l'ASC finance l'université par le biais d'un accord de subvention afin qu'elle puisse mener ses recherches à l'aide des données du JWST.

Le projet permettra de surveiller K2-141b pendant trois orbites complètes de la planète avec le LRS MIRI du télescope spatial James Webb pendant un peu moins de 21 heures. Ces observations permettront de mesurer la structure atmosphérique verticale du côté jour de la planète, de déterminer la présence d'une atmosphère étendue par le biais de la température du côté nuit de la planète, et de rechercher des nuages rocheux qui pourraient se former lorsque les vents supersoniques soufflant vers le côté nuit se refroidissent et se condensent.

À la suite de l'avis d'offre de participation au programme JWST ERS et au cycle 1 GO publié le 14 juin 2021, l'ASC accorde un financement par le biais d'un accord de subvention à l'université pour qu'elle puisse mener ses recherches à l'aide des données du JWST.

Les naines blanches offrent une nouvelle alternative pour mesurer la composition des exoplanètes. Dans l'atmosphère de certaines naines blanches, on observe la signature spectrale d'un large éventail d'atomes (Si, C, O, Fe, etc.). L'analyse montre que la teneur relative de ces atomes correspond à celle des astéroïdes du système solaire. Ces observations et le fait que ces naines blanches abritent également un disque d'accrétion, signifient que des planètes survivent à la phase de géante rouge à la fin de la vie d'une étoile. Ce projet vise à trouver de telles planètes par imagerie directe.

À la suite de l'avis d'offre de participation au JWST ERS et au cycle 1 GO publié le 14 juin 2021, l'ASC accorde un financement à l'université par le biais d'un accord de subvention afin de mener des recherches à l'aide du JWST.

Ce projet permettra d'observer l'ensemble des géométries de caractérisation des planètes en transit (transits, éclipses et courbes de phase) et de cibler des planètes dont les étoiles hôtes couvrent une gamme illustrée de luminosités. Ces observations, réalisées avec les modes de séries temporelles des quatre instruments du JWST, fourniront un ensemble convaincant de données représentatives et permettront des percées scientifiques immédiates.

À la suite de l'avis d'offre de participation au JWST ERS et au cycle 1 GO publié le 14 juin 2021, l'ASC accorde un financement à l'université par le biais d'un accord de subvention afin de mener des recherches à l'aide du JWST.

Ce projet démontrera la capacité du JWST à observer les galaxies hôtes de quasars dans l'Univers primitif, et fournira des informations précieuses sur la croissance des trous noirs et des galaxies dans l'Univers primitif, ainsi que sur les relations entre les trous noirs et leurs galaxies hôtes.

À la suite de l'avis d'offre de participation au programme JWST ERS et au cycle 1 GO publié le 14 juin 2021, l'ASC finance l'université par le biais d'un accord de subvention afin qu'elle puisse mener ses recherches à l'aide des données du JWST.

Les jupiters chauds offrent une occasion sans précédent de répondre à des vieilles questions concernant les processus de formation des planètes géantes en mesurant le rapport carbone-oxygène de leurs atmosphères. WASP-127b possède actuellement les caractéristiques d'absorption d'eau et de carbone les plus fortes de toutes les exoplanètes connues à ce jour, telles que mesurées par HST et Spitzer. Malheureusement, ces observations ne peuvent pas faire la distinction entre un cas de faible C/O riche en CO2 et un cas de C/O élevé riche en CO. Ces deux scénarios auraient des implications radicalement différentes, non seulement en ce qui concerne la chimie atmosphérique de WASP-127b, mais aussi en ce qui concerne les mécanismes en jeu lors de la formation des planètes géantes. Nous proposons d'observer un seul transit de la Jupiter chaude ultra-puissante WASP-127b en utilisant le NIRSpec BOTS afin de déterminer quelle est l'espèce de carbone dominante de son atmosphère. La distinction entre ces scénarios fournira des informations précieuses concernant le processus de formation non seulement de l'intrigante population de Jupiters chauds, mais aussi des planètes géantes en général.