Subventions et contributions gouvernementales

Les débris spatiaux affectent les systèmes de communication satellite utilisés pour la surveillance et la sécurité, ainsi que les satellites météorologiques. Pour éviter de se faire endommager, les futures constellations de satellites auront besoin d'une technologie d'imagerie innovante pouvant détecter et suivre les débris dans l'obscurité de l'espace. Les caméras actuellement utilisées sur les satellites sont limitées à la détection de débris métalliques ou de grands formats (plus de 10 cm).

Ce projet développera la capacité à supporter et à tester un détecteur innovant conçu pour répondre aux besoins de l'environnement spatial. La solution d'imagerie grand champ et à faible flux détectera les débris spatiaux à l'aide de mesures à haute vitesse de signaux lumineux à faible puissance et produira des images de haute qualité. Ce projet débouchera sur la seule caméra spatiale capable de détecter tous les débris nuisibles, peu importe leur taille, leur vitesse ou leur composition – positionnant le Canada comme leader de la protection des futurs instruments spatiaux.

La radioprotection est parmi les considérations les plus importantes dans les missions spatiales en raison des effets néfastes des rayonnements sur les astronautes et les appareils électroniques. Les écrans de protection contre les rayonnements et les matériaux structuraux protègent tous deux contre les effets du rayonnement sur l'équipement et l'ADN humain. Cependant, lorsque le rayonnement interagit avec certains types de matériaux, un rayonnement secondaire peut se produire et causer encore plus de dommages.

Ce projet mettra au point un nanocomposite léger multicouche qui bloque le rayonnement primaire et limite la quantité de rayonnement secondaire créée. Le matériau sera également mis à l'essai pour d'autres caractéristiques importantes comme sa capacité de se rétablir d'un rayonnement intense et de maintenir sa capacité de protection, de gérer des températures spatiales extrêmes et de fonctionner pendant de longues missions. Ce matériau permettra de mieux protéger les astronautes et l'équipement pendant les missions d'exploration spatiale, ainsi que les travailleurs des secteurs médical, nucléaire et aérospatial sur terre.

Les satellites de radar à synthèse d'ouverture (SAR) sont utilisés pour balayer de vastes zones océaniques afin de détecter avec une grande fiabilité les navires qui s'y trouvent. Les balayages de vastes étendues produisent des images à faible résolution. Or, ce sont des images à haute résolution qui sont nécessaires pour identifier les activités illégales comme la pêche non réglementée.

Un nouveau satellite nommé SAR-XL dispose de deux radars indépendants, l'un qui prend des images à grand angle et à faible résolution, et l'autre, des images à haute résolution. Ce projet développera des logiciels et des systèmes qui permettront aux deux radars du satellite de travailler ensemble d'abord pour détecter la présence d'objets tels que des navires et de la glace de mer, puis pour zoomer afin de les identifier. Ces mises à jour de la technologie des satellites SAR permettront d'améliorer les activités de surveillance maritime en fournissant des renseignements exacts et opportuns sur tout ce qui se passe dans les zones maritimes du Canada. Ces travaux appuient d'importantes activités, comme la surveillance de l'Arctique, l'identification des navires en détresse, le maintien de la souveraineté du Canada dans le Nord et la protection de la frontière contre la pêche et le commerce illicites, non déclarés et non réglementés.

Un nouvel ensemble de six satellites d'observation de la Terre fournira un instantané très précis de la majeure partie de la surface terrestre sur une base quotidienne afin que les changements puissent être suivis au fil du temps. L'étalonnage des données doit être effectué avec précision, ce qui normalement est une tâche manuelle chronophage.

Ce projet fournira donc trois composantes de système pour automatiser ce processus de façon rentable. Un premier système étalonnera automatiquement les nombreuses images provenant des six satellites. Ensuite, un système de validation évaluera les images à mesure qu'elles sont transmises à la Terre. Enfin, un système d'intégration améliorera la qualité des images. Ce projet servira à détecter les changements sur Terre au fil du temps, ce qui permettra d'identifier les dommages aux cultures, d'améliorer la surveillance environnementale, de gérer l'irrigation et d'accroître le rendement des cultures. Il mettra également sur pied une équipe d'experts canadiens de calibre mondial dans les domaines des systèmes optiques, de l'imagerie spatiale et du développement de logiciels à haut rendement.

L'équipement robotique utilisé sur le « gateway » lunaire devra travailler avec de lourdes charges utiles et fonctionner dans des conditions difficiles, telles que des températures extrêmes. Des capteurs de force précis seront utilisés pour assurer le bon fonctionnement de cet équipement. Cependant, durant les missions spatiales de longue durée, ces capteurs deviennent moins fiables, car ils sont exposés à différents niveaux de force et de travail.

Ce projet vise donc à créer et à mettre à l'essai un nouveau type de capteur de force qui permettra de mesurer les changements survenant au cours d'un déplacement actif, afin de surmonter les défis que présente le travail dans l'espace. Ces capteurs de force seront en mesure d'ajuster effectivement les outils robotiques lors de missions spatiales de longue durée afin d'appuyer des activités telles que l'exploitation minière dans l'espace ou les opérations d'entretien en orbite. Ce projet donne un avantage concurrentiel à l'industrie canadienne et ouvre de nouveaux marchés, ce qui crée des possibilités d'emploi pour les ingénieurs et les technologues.

Le spectromètre SPIRE utilisé par l'Observatoire spatial Herschel a changé notre façon de voir l'espace, nous donnant une vue claire de l'univers infrarouge lointain et la première vue à grande échelle des galaxies lointaines. En utilisant une technique d'imagerie similaire et en refroidissant le télescope, le télescope spatial infrarouge pour la cosmologie et l'astrophysique (SPICA) sera 100 fois plus sensible qu'Herschel et pourra détecter des objets 10 fois plus loin et explorer un plus grand volume de l'Univers.

Ce projet permettra d'élaborer un cadre et un logiciel de traitement des données pour étalonner les 2 400 capteurs qui seront utilisés pour saisir les grandes quantités de données et d'images à haute résolution. Il comprendra également la mise à l'essai des instruments et des systèmes d'étalonnage dans de nouveaux environnements. En s'appuyant sur les contributions du Canada à Herschel, ces travaux ouvrent la voie à une contribution encore plus importante à de nouvelles missions infrarouges lointaines. Le projet offre des possibilités de formation à tous les niveaux et augmentera la participation des étudiants dans les domaines des sciences, de la technologie, de l'ingénierie et des mathématiques (STIM) partout au Canada.

Maya HTT propose une technique novatrice d'apprentissage machine qui fournira des modèles de simulation thermique plus fiables pour l'étude de scénarios opérationnels d'engins spatiaux et permettra la création d'une base de données des changements de propriétés optiques qui surviennent avec l'exposition à l'environnement spatial.

Cette innovation améliorera la corrélation entre les prévisions des modèles thermiques et les températures en vol des engins spatiaux. La technique s'appuiera sur les données des modèles de simulation thermique par ordinateur, mis au point pendant le développement de l'engin spatial pour prédire les températures en orbite, qui sont utilisés pour s'assurer que les composants de l'engin spatial fonctionneront dans une plage de températures acceptables pendant toutes les phases de la mission. L'utilisation des données de vol à l'aide de la télémétrie pour déterminer les changements des propriétés optiques des surfaces externes à l'aide d'algorithmes d'apprentissage machine améliorera l'exactitude des prédictions futures et fournira des modèles de simulation plus fiables.

Le marché grandissant des petits satellites exige des services de lancement fiables et abordables pour que les engins spatiaux puissent orbiter rapidement et en toute sécurité. Or, la disponibilité actuelle de ces services est limitée.

Pour résoudre ce problème, le lanceur de Reaction Dynamics est conçu pour fournir des services de lancement dédiés au transport en orbite de petites charges utiles. Cette percée technologique rend les moteurs de fusées hybrides réalisables pour des applications de lancement en orbite. Ces moteurs fusées hybrides réduisent considérablement le nombre de pièces, ce qui permet de raccourcir les délais d'exécution à des coûts nettement inférieurs par rapport à d'autres technologies. Le nouveau lanceur sera doté de dispositifs ultramodernes d'orientation, de navigation et de contrôle vectoriel de poussée pour diriger la poussée de son moteur fusée et guider sa propre trajectoire vers une orbite spécifique. Entre autres technologies essentielles, cette contribution soutiendra la mise au point d'un ordinateur de vol et d'un logiciel fiables et peu coûteux pour contrôler de façon autonome le lanceur en vol et tester le système au sol. Il mènera également à des applications technologiques dérivées pour les industries de l'automobile et de l'aérospatiale, ce qui créera de nouvelles possibilités d'affaires et de nouveaux emplois.

Les missions d'exploration de la Lune constituent une priorité élevée pour les gouvernements et les organisations commerciales. Pour que ces missions soient réussies, les systèmes d'alunissage doivent permettre aux véhicules spatiaux d'atterrir à des endroits précis et sur n'importe quel type de terrain. À l'heure actuelle, les systèmes d'alunissage pouvant atteindre une cible avec précision, détecter les dangers à la surface de la Lune et les éviter ne sont pas disponibles sur le marché.

Pour résoudre ce problème, ce projet vise à concevoir et à mettre à l'essai un système d'alunissage léger et rentable qui combine deux technologies en un seul appareil. Un système de navigation très précis utilisera deux caméras pour localiser et évaluer l'état d'un site d'alunissage. Un système de détection et d'évitement des dangers utilisera des capteurs Lidar actifs pour cerner le meilleur site d'alunissage à utiliser. En comblant cette lacune technologique, on ouvrira à l'industrie canadienne un nouveau marché du transport lunaire commercial. Ce projet permettra également de mieux faire connaître l'expertise du Canada en matière de technologie d'alunissage pour les missions spatiales.

Cette subvention servira à financer des recherches océanographiques pour la contribution canadienne à la mission SWOT de la NASA. Les objectifs sont les suivants: caractériser et répertorier les variables qui modifient les mesures d'hauteur de la mer, évaluer l'incidence de la dynamique de surface sur la modélisation de la hauteur de la mer, et utiliser un radar à haute fréquence pour déterminer la hauteur de la mer afin de la comparer à des simulations numériques.