Subventions et contributions gouvernementales

L'astrobiologie et la recherche de la vie dans notre système solaire constituent un des objectives principaux de l'exploration planétaire. Les instruments de détection de la vie disponibles sont présentement axés sur l'identification des environnements habitables ou sur la détection de la présence de la vie; ces instruments sont très volumineux avec une masse relativement élevée et sont très énergivores.

Ce projet vise à poursuivre le développement de deux plateformes de détection pour l'exploration spatiale et à optimiser ces composants dans le cadre d'une mission similaire aux missions spatiales de bout en bout utilisant des environnements analogues du haut Arctique canadien. L'instrumentation et la plateforme proposées pourraient être robotisées et intégrées dans de futures missions spatiales d'exploration planétaire, attachées à des plateformes de rovers de surface par exemple. En raison de leur nature portable, ces systèmes ont des applications dans l'industrie pour la détection sur le terrain et l'identification des microorganismes dans des environnements extrêmes éloignés, ainsi que dans des contextes de soins de santé.

La technologie spatiale est stratégiquement importante pour le Canada en raison du rôle essentiel qu'elle joue pour relier ensemble un pays vaste et peu peuplé. Il est essential de protéger nos précieux actifs spatiaux contre les risques de collision avec d'autres objets spatiaux pour une utilisation durable de l'espace.

L'objectif du projet est le développement d'une technologie d'intelligence artificielle (IA) permettant de suivre et de capturer des objets spatiaux par des manipulateurs robotiques pour éviter les collisions. Le projet vise également à former des scientifiques et des ingénieurs dans le domaine spatial dans un environnement similaire à celui des missions spatiales afin d'acquérir les connaissances et les compétences en sciences et technologies spatiales recherchées par l'industrie. La technologie proposée peut également être utilisée pour appuyer le secteur spatial commercial canadien afin de stimuler la croissance économique et la création des emplois de demain.

Dans la partie gelée de la surface de la terre, les modèles spatiaux et le moment des transitions entre les états de gel et de dégel (GD) du paysage sont très variables et ont des impacts mesurables sur les processus climatiques et hydrologiques. Des mesures micro-ondes par satellite à différentes fréquences ont été utilisées pour identifier le début de la fonte et l'état du GD du paysage, mais avec certaines limitations.

L'objectif du projet est de fournir des renseignements saisonniers améliorés sur le GD à travers divers paysages du Canada en utilisant des données micro-ondes à multicapteurs. Le développement de l'algorithme sera basé sur un vaste ensemble de données de réseaux de températures du sol provenant de nombreux types de couverture terrestre du Canada. Le projet apportera une contribution considérable à la science et à la technologie spatiales pour améliorer la compréhension des processus climatologiques, météorologiques et hydrologiques et pour les activités de développement et d'affinement des modèles.

Une série de missions ont permis d'observer la surface lunaire, ce qui, avec les analyses d'échantillons et de météorites lunaires, a permis d'élargir notre compréhension de l'origine et de la géologie de la Lune. Toutefois, de nombreuses questions demeurent sans réponse, comme celle de savoir si la Lune possède un noyau différencié et s'il y a eu une période de bombardement cataclysmique.

Ce projet abordera des questions clés liées à la formation de cratères d'impact sur la Lune, par exemple, de déterminer quels types de roches et quel(s) contexte(s) d'impact permettent de déterminer avec plus de précision l'âge d'un cratère. Ce projet vise à former et équiper des étudiants canadiens avec les compétences nécessaires pour participer à de futures missions lunaires. En plus d'être important dans le cadre de l'exploration lunaire, la compréhension des processus et des produits des cratères d'impact est importante pour la Terre et pour d'autres planètes.

Ce projet fera appel aux principaux chercheurs canadiens en dynamique mécanique et en infographie et ajoutera des capacités importantes aux logiciels existants pour la simulation de systèmes mécatroniques.
Le projet permettra d'améliorer la fidélité de la simulation de la préhension et de la manipulation robotiques, et de la co-simulation entre le logiciel Vortex Studio de CM Labs et d'autres simulateurs tels que le simulateur Canadarm2 de l'ASC. Il permettra d'étendre la fidélité et l'applicabilité du simulateur pour appuyer l'analyse technique, ainsi que les essais des contrôleurs automatisés par le biais de la simulation de capteurs électro-optiques.
Cet effort aboutira à un outil de simulation ayant de nombreuses autres applications dans l'industrie spatiale ainsi qu'à de nombreuses autres applications industrielles où des systèmes mécatroniques avancés sont utilisés. Il fournira une plateforme unique pour concevoir et tester des machines autonomes, des systèmes robotiques et télécommandés ainsi que des systèmes de véhicules avancés.

Le sous-système de commande et de traitement des données (CTD) est le « centre de commande » d'un satellite qui reçoit les commandes du sous-système de communication, effectue le décodage et la validation des commandes, et distribue celles-ci aux sous-systèmes et charges utiles appropriés. Les réseaux de satellites produits en série sont sur le point d'offrir des percées majeures dans les domaines des communications et de la télédétection. Pour ces applications, un bloc de commande et de traitement des données de la prochaine génération (CTD ProGen), dotée de fonctionnalités accrues tout en étant plus compacte et beaucoup moins coûteuse, sera nécessaire. Des innovations importantes seront nécessaires pour fournir la fonctionnalité de C&DH requise dans une unité physique plus petite et moins coûteuse. Toutefois, une telle réalisation aura le potentiel d'apporter des contributions directes et indirectes à grande échelle qui auront un effet positif sur la vie du grand public canadien au niveau national.

Les tendances récentes en matière de satellites à faible coût ont favorisé le lancement d'un nombre croissant de petits satellites tels que CubeSat, avec 3000 autres prévus dans les 6 prochaines années. Bien que les capteurs capturent des objets à des résolutions inférieures au mètre, la technologie actuelle ne permet pas de surveiller ou d'analyser les données en continu ou à bord. Pour soutenir les satellites de prochaine génération, nous proposons de développer un cadre efficace de génération de vidéo spatiale. Ce cadre s'inscrira dans le cadre d'un changement de paradigme en faveur du traitement de l'intelligence artificielle (IA) à bord des satellites. Nous proposons de développer de nouvelles capacités sur CubeSat pour la vidéo spatiale optique. En particulier, nous proposons de 1) surmonter le paradigme classique qui consiste à exiger d'un utilisateur qu'il demande des détails sur un lieu pour l'attribution de tâches et l'acquisition de données afin de générer automatiquement des produits vidéo fondés sur le traitement de données historiques, et 2) démontrer une gestion efficace des ressources à bord du satellite, et générer ou capturer des vidéos (30 images par seconde) uniquement lorsqu'un objet ou un événement se produit.

La géométrie complexe des miroirs est courante dans les télescopes spatiaux hyperspectraux et dans l'optique d'imagerie. Ces géométries complexes sont nécessaires pour la correction des images et, souvent, pour réduire la taille et le poids de l'instrument. Ces miroirs sont fabriqués sur des machines de fabrication optique haute précision à tranchant unique en diamant, à commande numérique par ordinateur. Ce projet permettra de développer des miroirs métalliques de plus haute précision pour ces applications et comprendra le développement de nouvelles capacités en matière de métrologie, d'analyse et de commande des machines afin de permettre la fabrication à la fois de télescopes ultra haute performance pour les missions scientifiques et la production en grand volume de télescopes pour satellites de communication en LEO avec des performances similaires. Des miroirs métalliques de plus haute précision pour les télescopes des satellites de communication permettront à B-Con et aux entreprises canadiennes d'intégration d'instruments de capitaliser sur la création d'emplois de PHQ que le marché des satellites de communication en LEO de plusieurs milliards de dollars devrait générer au cours des 5 prochaines années.

Un instrument lidar (détection et télémétrie par ondes lumineuses) est un dispositif de télédétection qui détermine la distance à un objet en émettant des impulsions laser vers celui-ci et en analysant la réflexion. En émettant de multiples impulsions, un lidar peut créer un nuage de points 3D précis de l'objet cible. Chef de file dans l'industrie du lidar, Teledyne Optech développe et fabrique des systèmes avancés de surveillance par lidar qui sont actuellement utilisés sur Terre et dans l'espace.

Le scanner à 2 axes doté d'intelligence artificielle proposé par Teledyne Optech utilisera une technique de balayage à deux axes améliorée pour collecter des trames de données lidar à un taux élevé, traiter les données dans un nuage de points en temps réel et fournir les données à un moteur d'intelligence artificielle (IA) pour l'analyse et la classification des objets.

Cette technologie peut être mise en œuvre dans de nombreuses applications de surveillance et de contrôle, sur les marchés commerciaux existants d'Optech (balayage terrestre, exploitation minière, etc.), ainsi que dans diverses applications marines, de défense et spatiales.

Garrow Space Systems est une jeune entreprise canadienne qui développe un tout nouveau petit système de propulsion. Leur système sera alimenté à l'électricité et utilisera moins de combustibles traditionnels pour permettre une poussée plus efficace. Cette conception unique permettra également une commande plus précise des engins spatiaux en orbite terrestre basse et au-delà. Il s'agit d'une technologie clé pour permettre à l'industrie spatiale de se développer à une échelle jamais vue jusqu'à présent. Le projet est géré par un groupe de diplômés récents et d'étudiants universitaires actuels de Colombie-Britannique. L'équipe cherche à utiliser ses compétences uniques, rendues possibles par des projets de l'Agence spatiale canadienne tels que le projet canadien CubeSat, pour faire progresser l'industrie et l'économie spatiales canadiennes.