Subventions et contributions gouvernementales

Évaluation de la menace que représente la pollution sonore marine pour les espèces d’oiseaux migrateurs en péril et en déclin et leurs poissons-proies

Les vaisseaux spatiaux en apesanteur utilisent des réservoirs de carburant pour contenir les mélanges de fluides nécessaires à leur propulsion. En apesanteur, ce fluide se réoriente pour minimiser son énergie thermodynamique et peut prendre des formes inconnues à l'intérieur du réservoir. De ce fait, guider le carburant de la manière recherchée vers les propulseurs d’un vaisseau spatial reste un défi technique. Pour contourner l’incertitude associée à l’approvisionnement en carburant des propulseurs, les réservoirs sont délibérément plus grands pour pouvoir contenir du carburant supplémentaire, en plus des autres dispositions nécessaires pour forcer le carburant vers les propulseurs. Les réservoirs de carburant plus grands et les composants additionnels permettant de fournir du carburant fluide sur demande entraînent une augmentation de la masse, du volume et du poids des systèmes de propulsion spatiale et des coûts globaux de la mission.

Le développement de la charge utile proposée est axé sur le prototypage, la mise à l’essai et la démonstration d'une technologie spatiale innovante pour atténuer les inconvénients des réservoirs de carburant actuels des engins spatiaux, en concevant de nouveaux réservoirs de carburant qui guident automatiquement le carburant vers les emplacements souhaités dans le réservoir. La technique hypothétique de transport passif de liquide permettra donc aux réservoirs de carburant des engins spatiaux d'être plus petits, plus légers et moins encombrants, ce qui réduira les coûts associés à la conception, au lancement et à l'exploitation.

L’astrobiologie et la recherche de signes de vie dans notre système solaire sont un axe majeur de l’exploration planétaire. Dans les décennies à venir, les recherches en matière d’astrobiologie se concentreront principalement sur Mars, Europe et Encelade, qui se caractérisent par des températures extrêmement froides. Dans ce contexte, le complexe de lacs sous-glaciaires de l’île Devon, qui a été découvert en 2018 et qui est situé à environ 600 m sous la calotte glaciaire de Devon dans l’Arctique canadien, est le premier complexe de lacs sous-glaciaires hypersalins jamais découvert, avec des températures estimées à ~-12 °C et une salinité de ~14 % (4,5 fois supérieure à celle des océans). Ces conditions font en sorte que cette masse d’eau sous-glaciaire est l’un des environnements les plus hostiles sur Terre, mais aussi l’analogue connu le plus proche des habitats extraterrestres présumés exister sur Mars (lacs souterrains, lignes de pente résiduelle), Europe (océan souterrain) et Encelade.

Ce projet sera la première phase d’un programme qui devrait à terme permettre d’accéder aux lacs sous-glaciaires de l’île Devon et d’y prélever des échantillons. Il offrira une formation et un mentorat d’excellente qualité au personnel hautement qualifié canadien grâce à des interactions synergiques au sein d’une équipe multidisciplinaire dans le cadre d’un projet dont les volets ont été intégrés, y compris la caractérisation du site, la mise au point d’instruments et l’avancement de nouvelles technologies, la réalisation d’essais sur un site analogue très fidèle et la découverte éventuelle de nouveaux écosystèmes microbiens. La tarière à glace et les instruments de détection de la vie pourraient être robotisés et intégrés aux futures missions d’exploration planétaire en les fixant aux plateformes de rovers de surface.

En outre, compte tenu de leur robustesse et de leur portabilité, ces systèmes peuvent être utilisés dans le secteur industriel pour la détection sur le terrain et l’identification de microorganismes dans des environnements extrêmes éloignés, ainsi que dans les milieux de soins de santé. Ils peuvent servir à poser rapidement des diagnostics cliniques, à assurer la biosurveillance et la salubrité des aliments ainsi qu’à effectuer des analyses environnementales, notamment la surveillance, la détection et l’identification des agents pathogènes durant les épidémies dans des régions éloignées.

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.

Février 2022 – Avant la pandémie de COVID-19, les besoins humanitaires, notamment ceux liés à la sécurité alimentaire et à la nutrition, avaient déjà atteint des niveaux sans précédent. La pandémie a aggravé la situation en perturbant la production, l’approvisionnement et la distribution des denrées alimentaires, en déstabilisant les prix des aliments et en réduisant le pouvoir d’achat des pays et des consommateurs, exacerbant ainsi la dénutrition dans les pays à revenu faible et à revenu intermédiaire tels que la République démocratique du Congo (RDC), l’Éthiopie, le Soudan, Syrie, et le Yémen. En janvier 2021, l’UNICEF a fait état d’une réduction globale de 30 % en 2020 de la couverture des services essentiels de nutrition, dont les programmes d’alimentation scolaire, de suppléments en micronutriments et de promotion de la nutrition dans les pays à revenu faible ou intermédiaire. On estime qu’en 2022, la COVID-19 pourrait faire en sorte que 2,6 millions d’enfants supplémentaires souffrent d’un retard de croissance (taille inférieure à la normale) et 9,8 millions souffrent d’émaciation (poids insuffisant), et être à l’origine du décès de 168 000 enfants supplémentaires et de 2,1 millions de cas d’anémie maternelle dans le monde.

Avec le soutien d’AMC, Aide à l’enfance apporte une réponse multisectorielle aux besoins en matière de malnutrition aiguë en RDC, en Éthiopie, en Soudan, en Syrie, et au Yémen. Les activités du projet comprennent : 1) fournir des activités cliniques et de sensibilisation communautaire visant à prévenir, à cerner et à traiter la malnutrition aiguë, et prestation de services complémentaires; 2) fournir du soutien dans le domaine de l’approvisionnement en eau, de l’assainissement et de l’hygiène, 3) fournir des services de protection visant à atténuer les répercussions des crises nutritionnelles dans les communautés bénéficiaires en s’attaquant aux facteurs de vulnérabilité sous-jacents qui ont exacerbé ces crises.

Le système CRISPR/Cas a révolutionné l’analyse du fonctionnement des gènes dans les cellules des mammifères. Les enzymes Cas coupent l’ADN à un endroit précis, visé par un ARN simple guide (sgRNA ou single guide RNA) complémentaire au site qu’on souhaite modifier. En raison de sa simplicité et de son efficacité, les chercheurs en génomique fonctionnelle ont vite adopté ce système pour effectuer des criblages groupés. Cependant, ces criblages se bornent actuellement aux essais associés à une forte pression sélective et se prêtent mal à la quantification des effets phénotypiques qui permettraient d’établir l’état et la différenciation des cellules ciblées. Le criblage en réseau donne de meilleurs résultats avec les cellules primaires comme les CSPI, les neurones et les cellules immunitaires. Malheureusement, l’absence de banque de sgRNA en réseau pour l’ensemble du génome, surtout de banques de ribonucléoprotéines (RNP), sans introduction de fragments d’ADN étranger, entrave la caractérisation fonctionnelle des modèles de nombreuses maladies recensées dans le programme Défi « Technologies de rupture au service des thérapies cellulaires et géniques » (TCG). Cette étude de validation de concept mènera à l’élaboration d’une banque de sgRNA en réseau applicable aux cellules d’intérêt pour le programme TCG.

Le système CRISPR/Cas a révolutionné l’analyse du fonctionnement des gènes dans les cellules des mammifères. Les enzymes Cas coupent l’ADN à un endroit précis, visé par un ARN simple guide (sgRNA ou single guide RNA) complémentaire au site qu’on souhaite modifier. En raison de sa simplicité et de son efficacité, les chercheurs en génomique fonctionnelle ont vite adopté ce système pour effectuer des criblages groupés. Cependant, ces criblages se bornent actuellement aux essais associés à une forte pression sélective et se prêtent mal à la quantification des effets phénotypiques qui permettraient d’établir l’état et la différenciation des cellules ciblées. Le criblage en réseau donne de meilleurs résultats avec les cellules primaires comme les CSPI, les neurones et les cellules immunitaires. Malheureusement, l’absence de banque de sgRNA en réseau pour l’ensemble du génome, surtout de banques de ribonucléoprotéines (RNP), sans introduction de fragments d’ADN étranger, entrave la caractérisation fonctionnelle des modèles de nombreuses maladies recensées dans le programme Défi « Technologies de rupture au service des thérapies cellulaires et géniques » (TCG). Cette étude de validation de concept mènera à l’élaboration d’une banque de sgRNA en réseau applicable aux cellules d’intérêt pour le programme TCG.