Subventions accordées dans le cadre de l'avis d'offre de participation VITES 2017

En raison de la demande croissante de carburants de remplacement plus écologiques et plus économiques pour les missions spatiales, les combustibles métalliques se présentent comme une option durable en produisant de l'énergie propre sans émissions de gaz à effet de serre sur Terre.

Le projet PREWAVES-Patterns vise à mettre au point et à tester de nouveaux instruments spatiaux à combustible métallique et à valider ces instruments lors de vols paraboliques en faible pesanteur. Ce projet permettra à l'équipe canadienne de participer au lancement de la fusée-sonde lors des missions TEXUS 56/57 et de soutenir le développement de combustibles métalliques comme solution énergétique zéro carbone compatible avec une future société à faibles émissions de carbone.

Les régions côtières, souvent habitées, sont très particulièrement sensibles aux changements environnementaux. Une cartographie précise des zones côtières est nécessaire pour l'avancement des sciences, la gestion des ressources, de même que pour les opérations de sécurité et de défense. La cartographie des côtes canadiennes demeure cependant relativement incomplète en raison de leur immense étendue et leur accès difficile, surtout en zones peu profondes. Les progrès technologiques dans le domaine des satellites, en particulier la télédétection hyperspectrale, contribueront à combler les lacunes.

Le projet WISE-Man a pour but de mettre à l'essai une nouvelle caméra hyperspectrale WISE fabriquée au pays, tout en permettant au Canada d'acquérir une solide expertise et des compétences dans le traitement et l'analyse de ce type de données bientôt disponibles grâce à des missions opérationnelles d'observation de la Terre par satellite.

Des mesures fiables prises à partir de l'espace sont essentielles pour évaluer les modèles atmosphériques utilisés afin de prédire les changements qui se produisent dans le climat terrestre. Ces modèles fournissent des indications cruciales pour les prévisions de la qualité de l'air, les prévisions relatives aux changements climatiques et la planification des interventions en cas de catastrophe.

Le projet CALASET-II vise à concevoir, construire et tester des instruments innovants pour mesurer les concentrations de gaz atmosphériques à l'état de traces en fonction de la hauteur. Ces nouveaux instruments permettront d'identifier et de quantifier des gaz spécifiques, comme le dioxyde de carbone, et de vérifier les mesures obtenues par les satellites qui observent l'atmosphère terrestre.

Bon nombre des questions les plus pressantes en astrophysique et en cosmologie, comme les effets de l'énergie sombre sur le cosmos, ne peuvent être traitées que par l'imagerie à grand champ dans l'espace.

L'objectif de ce projet est de concevoir et construire le télescope GigaBIT, un télescope d'imagerie à grand champ de 1,3 m dans les spectres visible et UV proche, et de réaliser son premier vol technique. Ce projet vise également à faire voler le prédécesseur de GigaBIT, le télescope transporté par ballon SuperBIT, et en à analyser les données. En fournissant de grandes images de galaxies lointaines, ces télescopes aideront à sonder la répartition de la matière noire par les distorsions de l'espace dues à la gravité. Ils feront progresser la technologie des télescopes et des systèmes de pointage optiques et d'UV proche ainsi que notre compréhension de la physique des agglomérats, en plus de fournir au Canada le télescope d'imagerie dans les spectres visible et UV proche le plus sensible du monde.

De nombreuses lacunes dans les connaissances limitent actuellement l'exploration spatiale habitée au-delà de l'orbite basse terrestre. Afin d'envoyer des humains en toute sécurité en missions spatiales et en missions d'exploration de longue durée, une caractérisation complète des risques et de meilleurs outils pour surveiller l'état de santé des astronautes, et notamment les effets des contremesures, seront nécessaires.

Ce projet vise à mettre au point une technologie permettant de surveiller sans effort la santé cardiovasculaire des astronautes. L'imagerie hémodynamique codée est une nouvelle méthode sans contact de suivi des mesures de la santé et du bien-être humains en jumelant des algorithmes d'apprentissage automatique à l'imagerie à grand champ d'un imageur capable de traiter la lumière des spectres visible et infrarouge proche. En plus de faciliter l'exploration spatiale future, cette technologie pourrait être appliquée à un large éventail de conditions de santé humaine sur Terre qui pourraient bénéficier d'une surveillance continue et sans effort de la santé cardiovasculaire.

La mesure de l'humidité du sol à sa surface est une donnée essentielle pour l'analyse du dégel de la toundra et du pergélisol dans le contexte du changement climatique. Elle présente également un intérêt majeur pour une grande variété de domaines, par exemple l'exploitation minière, l'agriculture et le développement urbain.

La technique de réflectométrie des systèmes mondiaux de navigation par satellite (GNSS-R) permet de mieux comprendre certaines conditions de surface. L'utilisation, dans le domaine de la télédétection, des réflexions de signaux GNSS sur la surface du sol aisément disponibles représenterait un grand pas en avant. Ce projet vise à mettre au point un prototype de récepteur GNSS-R capable d'effectuer des mesures personnalisables de la réflexion de surface depuis l'espace pour mesurer la teneur en humidité du sol et ses variations, en utilisant les signaux des nombreux satellites GNSS actuellement en orbite.

Le projet HELIX mesurera les particules énergétiques qui bombardent la Terre, appelées rayons cosmiques, à l'aide d'un détecteur porté à 45 km d'altitude par un ballon stratosphérique lancé depuis la côte antarctique.

Le vol aboutira à des données qui permettront d'approfondir la compréhension des champs magnétiques et de la matière interstellaire dans notre région de la Voie lactée. En particulier, il aidera à déterminer l'origine de la fraction croissante de l'antimatière énergétique qui a été trouvée dans les rayons cosmiques.

La réaction eau-roche, connue sous le nom de serpentinisation, a le potentiel de favoriser la vie dans d'autres mondes (planètes et lunes). La détection de la vie dans les sites de serpentinisation d'autres mondes nécessite la capacité de trouver des sites de serpentinisation et de détecter des signatures biologiques.

Le projet SERP vise à développer, utiliser et valider des méthodes géophysiques, spectrales et de télédétection pour détecter les expressions de serpentinisation en surface et sous la surface. Il aidera à détecter les sources serpentinisées et à identifier les biosignatures de la vie actuelle et les biomarqueurs de la vie passée.

L'accès à l'espace est d'une importance cruciale pour un vaste éventail de domaines scientifiques et industriels, notamment l'exploration spatiale et les télécommunications. Toutefois, le lancement des fusées reste une opération complexe et coûteuse. Il faudra réduire le coût de l'accès à l'espace en trouvant de nouveaux moyens de propulsion.

Le but de ce projet est de développer un moyen simple et peu coûteux de tester comment les combustibles solides liquéfiants se consument dans les conditions qui règnent dans un moteur de fusée hybride. Un nouveau laboratoire sera installé pour l'étude des propriétés fluides de la couche fondue formée à la surface du propergol lorsqu'il est en combustion. L'expérience portera principalement sur le développement de nouvelles formulations de propergols pour moteurs hybrides.

De plus en plus de missions dans le Système solaire impliquent le prélèvement robotisé d'échantillons à la surface de planètes et d'autres corps planétaires (comme les astéroïdes et les comètes) et le retour de ces échantillons sur Terre. Il est d'une importance capitale de conserver intacts ces échantillons pendant leur séjour sur Terre.

Dans le cadre de ce projet, on étudiera les meilleurs moyens de préserver les échantillons rapportés lors de missions futures. L'équipe développera et affinera des méthodes avancées pour la conservation des astromatériaux, c'est-à-dire la préservation des propriétés intrinsèques des échantillons par l'utilisation de matériaux, d'outils et d'enceintes. Ce projet contribuera à renforcer le leadership du Canada dans le domaine de la polymérisation à froid.

Une quantité importante de la haute atmosphère terrestre s'échappe dans l'espace chaque année sous la forme d'un « vent planétaire » polaire dans la haute atmosphère. Généralement, ces vents peuvent modifier les atmosphères planétaires sur des échelles de temps géologiques.

Les principaux objectifs de ce projet sont de mettre au point un mini-imageur plasma, c'est-à-dire un capteur de particules miniaturisé embarqué sur des nanosatellites pour mesurer les vents ionisés et les températures, et de former des étudiants en physique spatiale expérimentale. Ce projet permettra d'accroître les connaissances scientifiques sur la physique des cornets polaires de la Terre, ce qui mènera à de meilleures prévisions météorologiques spatiales. Une application concrète qui pourrait découler de ce projet est le vol du mini-imageur plasma dans le cadre d'une mission nanosatellitaire telle que CaNoSat-1.

Chaque jour, des particules à haute énergie tombent dans l'atmosphère terrestre. Ces « précipitations de particules énergétiques » peuvent rapidement modifier l'environnement spatial proche de la Terre et provoquer des effets éventuels à long terme, notamment sur le climat.

Le projet RDAX vise à quantifier le nombre et la répartition des particules à haute énergie déposées pendant les orages géomagnétiques en utilisant des imageurs à rayons X de fabrication canadienne embarqués sur 15 ballons stratosphériques. Les instruments prendront des images de particules à haute énergie frappant l'atmosphère. Les données permettront aux chercheurs de démêler les causes des précipitations de particules à haute énergie et leurs effets sur notre environnement.

Les GNSS soutiennent un large éventail d'applications civiles et militaires, et sont devenus indispensables pour le positionnement précis et le chronométrage. Comme notre société dépend de plus en plus des technologies spatiales et que notre environnement touche plus que jamais notre vie quotidienne, les interactions Soleil-Terre et leur incidence sur l'environnement géospatial sont devenues de plus en plus pertinentes pour l'économie et la société canadiennes. La compréhension de ces interactions nous permettra de prédire la météo spatiale pour atténuer les effets préjudiciables sur les technologies de télécommunication et de navigation et sur d'autres infrastructures.

Ce projet vise à mettre au point une capacité de prévision par scintillation du GNSS pour les hautes latitudes et, en définitive, à fournir des alertes et des avertissements aux clients et au grand public, quand et où la disponibilité du GNSS ou la précision des positions peuvent être considérablement compromises par des phénomènes de météorologie spatiale.

Les futurs vaisseaux spatiaux auront une avionique plus complexe qui produira de grandes quantités de données, ce qui nécessitera un traitement amélioré des données à bord et une livraison rapide des résultats aux utilisateurs finaux.

Ce projet vise à mettre au point une microélectronique tolérante aux rayonnements, fiable, légère, à faible consommation d'énergie et rentable, fondée sur les technologies commerciales avancées disponibles pour les applications spatiales. Le projet contribuera également à accélérer les recherches actuelles sur les effets des rayonnements dans les systèmes spatiaux.

Des radioprotecteurs sont nécessaires pour protéger les astronautes des effets néfastes des rayonnements spatiaux. La mélanine est reconnue pour son effet protecteur contre les champignons et d'autres organismes provenant de fortes doses de rayonnement ionisant. Par conséquent, des radioprotecteurs faisant appel à la mélanine pourraient aider à résoudre le problème de la radioprotection dans l'espace.

Ce projet permettra d'étudier les effets anticancéreux des champignons noirs contenant de la mélanine lorsqu'ils sont ingérés, d'étudier leurs effets sur la prévention du cancer du côlon et d'évaluer les effets radioprotecteurs des matières contenant de la mélanine sur le système nerveux central. Cette recherche pourrait également avoir des avantages sur Terre puisque des radioprotecteurs sont également nécessaires pour la protection des patients atteints de cancer qui subissent une radiothérapie.

Explorer la nature de l'Univers à ses débuts est l'un des objectifs scientifiques les plus passionnants de la cosmologie actuelle. SPIDER est un polarimètre conçu pour tester nos théories les plus fondamentales sur les débuts de l'Univers en mesurant ou en restreignant l'amplitude des ondes gravitationnelles primordiales.

SPIDER est un ensemble de six télescopes qui observent la lumière la plus ancienne que l'on puisse observer, soit le rayonnement fossile. Le deuxième vol en ballon stratosphérique de SPIDER aura lieu dans le cadre de ce projet afin d'observer la polarisation du rayonnement fossile à trois longueurs d'onde. SPIDER sera capable de produire des cartes de poussière à très haute sensibilité, ce qui permettra de bien mieux éliminer la poussière de premier plan et donc de produire de meilleures images. Une gamme efficace d'outils logiciels sera mise au point pour analyser les données brutes. Ces données permettront de vérifier les théories cosmologiques fondamentales.

Les océans du littoral de la Colombie-Britannique et du sud-est de l'Alaska sont très dynamiques et soutiennent les réseaux alimentaires régionaux essentiels à l'économie locale. Certains changements dans cette dynamique côtière peuvent être à l'origine du déclin observé dans le retour de diverses populations de saumons. Il est essentiel de disposer de données continues avec une résolution spatiotemporelle suffisante pour comprendre cette problématique.

Ce projet vise à élaborer un cadre multisatellitaire pour obtenir de l'information à une échelle suffisante pour faciliter la gestion écosystémique de la pêche. Les données recueillies par satellite seront combinées à des observations in situ. Cela permettra de mieux comprendre la dynamique de l'océan côtier de même que ses causes profondes. Les résultats du projet seront ensuite transposés en connaissances et en produits accessibles qui seront utilisés par le gouvernement, l'industrie et d'autres entités.

La préparation à l'observation d'exoplanètes telluriques dans d'autres systèmes stellaires est l'une des plus grandes priorités. Comme des missions d'observation d'exoplanètes sont en cours d'élaboration, il est urgent de comprendre la surface et l'environnement atmosphérique d'un vaste espace de paramètres des exoplanètes potentielles afin de faire les meilleurs choix de conception et techniques au moment de la construction de ces télescopes.

Ce projet vise à mettre au point une série complète de modèles de planètes telluriques, qui permettront d'échantillonner plus complètement l'espace des paramètres de l'évolution des planètes semblables à la Terre, qu'elles abritent la vie ou non. Il contribuera à améliorer notre compréhension de l'habitabilité planétaire et de la façon de détecter les conditions habitables et les planètes où il y a de la vie.

Université Western Ontario,
London (Ontario)

Les rovers planétaires et les instruments orbitaux modernes génèrent de multiples produits de données. Toutefois, la capacité de transmission des données de l'espace à la Terre est actuellement limitée. Il peut en résulter que des observations ne sont pas faites et que des expériences ne sont pas effectuées parce qu'il n'y a pas de largeur de bande disponible pour transmettre les données à la Terre. Afin de maximiser le rendement des explorations sur le terrain, les rovers et les satellites de l'avenir devront être en mesure de prendre des décisions indépendantes sur ce qu'il faut explorer et de transmettre à la Terre les analyses préliminaires des données.

Ce projet vise à développer et à tester sur le terrain des algorithmes et des systèmes en vue de recherches scientifiques autonomes. Les techniques mises au point amélioreront également les applications terrestres dans les domaines de l'agriculture, de la surveillance des infrastructures et de l'exploitation minière.

L'étude de l'évolution de Mars nous permettra de mieux comprendre l'habitabilité des planètes et le changement climatique mondial. Il est essentiel d'étudier ses réservoirs de glace d'eau pour comprendre son système hydrologique et son évolution au fil du temps. Cela aura de profondes implications quant aux recherches de la vie sur Mars de même que pour les futurs explorateurs humains qui auront besoin d'une source d'eau accessible pour poursuivre leurs activités à long terme.

Le projet IMAP vise à mieux comprendre les processus glaciaires et périglaciaires sur Mars par l'étude des analogues terrestres dans l'Extrême-Arctique canadien. Il contribuera à développer une compréhension inédite et potentiellement profonde des réservoirs de glace d'eau sur Mars et de leur évolution au fil du temps.

L'astrobiologie et la recherche de la vie dans le Système solaire sont un axe majeur de l'exploration planétaire. Les instruments actuels utilisés pour détecter les biosignatures sont lourds et de grande taille, et nécessitent beaucoup d'énergie. Ces instruments ne sont pas adaptés aux missions dans l'espace lointain, où les contraintes imposées aux modules d'atterrissage devraient être très importantes.

Ce projet vise à développer et optimiser une plateforme d'extraction d'acide désoxyribonucléique (ADN) en laboratoire qui sera intégrée au prototype de la plateforme de détection de vie MICRO avec plusieurs instruments légers, compacts, économiques et à faible consommation d'énergie. La plateforme d'extraction proposée pourrait être robotisée et intégrée dans les futures missions d'exploration planétaire.

Beaucoup d'efforts sont déployés pour développer des plateformes peu coûteuses pour les missions spatiales de télédétection. Un RSO destiné à un nanosatellite de type CubeSat pourrait contribuer à réduire le coût des futures missions d'observation de la Terre.

Ce projet vise la conception d'une antenne à réseau réflecteur qui pourra être embarquée sur un CubeSat pour une mission spatiale de RSO. Il permettra de développer une expertise canadienne en la matière.

Les rayonnements spatiaux ont des effets nocifs sur l'ADN humain, une molécule essentielle à la fonction biologique, agissant comme code génétique pour toute vie. Ce problème a été bien documenté, mais l'efficacité des processus de réparation et de réplication de l'ADN dans un milieu d'apesanteur n'a pas encore été examinée. Comme les missions de longue durée sont à l'ordre du jour, il est important de s'intéresser à cette problématique.

Ce projet vise à étudier la fonction de l'ADN-polymérase I, un enzyme impliqué dans la réparation et la réplication de l'ADN, dans des conditions de microgravité. Cette expérience permettra de mieux comprendre ce qu'il faut faire pour maintenir l'intégrité de l'ADN des astronautes dans l'espace.

La mise en place de RSO sur de petits satellites est un domaine d'intérêt croissant au sein de la communauté spatiale internationale, car elle permettrait de réduire le Coût des futures missions RSO. Pour pouvoir embarquer un RSO sur ce type de plateforme, il faudra adapter cette technologie.

Ce projet vise à analyser et à concevoir un système de commande d'attitude (ACS) pour embarquer des RSO sur de petits satellites (CubeSats). On mettra notamment au point des outils pour optimiser la conception des ACS destinés aux missions de CubeSats dotés de RSO et pour analyser leur rendement. Le développement de l'expertise canadienne dans ce domaine permettra au Canada de maintenir sa position de chef de file dans le domaine des satellites RSO.

Les constellations de CubeSats offrent un accès peu coûteux à l'espace et la possibilité de surveiller en permanence les phénomènes géophysiques, environnementaux et spatiaux à distance. À mesure que les applications des CubeSats évoluent, il est nécessaire d'accroître la capacité de ces plateformes pour qu'elles puissent accepter les technologies de prochaine génération des GNSS.

Ce projet vise à développer des technologies de récepteurs logiciels GNSS multifonctions pour les plateformes CubeSats. L'équipe mettra également au point un simulateur de bout en bout qui servira à concevoir et à tester les récepteurs GNSS spatiaux des missions en orbite basse terrestre.

La détérioration des os, des muscles et des tendons est un problème bien connu et important qui se produit en microgravité. Comme les missions de longue durée sont à l'ordre du jour, créer une pesanteur artificielle à bord des vaisseaux spatiaux pourrait être une solution à ce problème commun.

Ce projet vise à étudier les effets de la pesanteur artificielle dans la prévention des conséquences de l'alitement sur la fraction de matières grasses dans les vertèbres et l'intégrité du tendon d'Achille. L'équipe utilisera l'alitement pour simuler les effets d'un vol spatial habité. Cette recherche pourrait avoir d'importantes retombées pour les soins de santé sur Terre, car les patients alités subissent aussi une détérioration des os, des muscles et des tendons.

La télédétection de la couleur des océans sert à surveiller une multitude de caractéristiques physiques et biologiques et de changements dans nos océans ainsi qu'à produire des cartes bathymétriques (cartes des habitats du fond marin). Comme cette technologie s'appuie sur des modèles de transfert radiatif atmosphérique étalonnés à partir de données provenant de basses et moyennes latitudes, elle échoue souvent dans l'Arctique, où l'humidité et la composition de l'atmosphère sont différentes. Étant donné que les changements climatiques sont plus rapides dans l'Arctique qu'ailleurs dans le monde, il est nécessaire de remédier à cette situation.

Ce projet vise à améliorer la correction atmosphérique pour l'Arctique, pour les capteurs actuels et futurs de télédétection de la couleur des océans. L'équipe produira un vaste ensemble de données contenant des observations sur le terrain du champ lumineux sortant de l'eau ainsi que des renseignements connexes sur la profondeur de l'eau, l'habitat benthique et la qualité de l'eau. Cela permettra aux chercheurs de tester et d'améliorer leurs méthodes d'étalonnage et de correction.

Le volcanisme est l'un des processus géologiques les plus courants à la surface de Mars, ce qui nous permet de mieux comprendre l'origine et l'évolution du seul autre monde habitable du Système solaire.

Dans ce projet, les chercheurs utiliseront des terrains volcaniques sur Terre comme sites analogues de l'exploration future de Mars. Ce projet vise à déterminer la rugosité des coulées de lave à l'aide de données de télédétection radar (la rugosité des coulées de lave observée sur le terrain sera comparée à celle déterminée avec les données de télédétection) et pour comprendre la justification rhéologique de la texture des coulées de lave observée. Il permettra à la communauté scientifique de mieux comprendre le volcanisme sur Mars.

La découverte de planètes semblables à la Terre et la caractérisation de leur atmosphère sont deux des objectifs prioritaires de l'astronomie spatiale. La découverte de planètes autour de naines brunes - étoiles proches parentes des planètes géantes - pourrait mener à détecter des planètes dans la zone habitable idéales pour cette caractérisation. Ce serait aussi une découverte majeure pour la compréhension de la formation des planètes autour d'étoiles de faible masse.

Ce projet vise à faire progresser la détection et la caractérisation de planètes extrasolaires et de leur atmosphère grâce à l'observation et à l'étude des étoiles et des naines brunes le plus susceptibles de mener à la découverte de planètes potentiellement habitables. Il jettera les bases des observations effectuées avec le télescope spatial James Webb, auquel le Canada a contribué, en fournissant certaines des meilleures cibles pour l'étude de l'habitabilité exoplanétaire.

Afin de mieux comprendre les processus atmosphériques dans le contexte du changement climatique, il faut de plus en plus disposer de mesures de l'atmosphère à une meilleure résolution spectrale et spatiale, et améliorer la couverture mondiale. Un spectroscope hétérodyne spatial (SHS), une technologie spatiale récente, pourrait répondre à ce besoin.

Ce projet vise à favoriser la participation du Canada à l'évaluation du rendement, en fonction des paramètres de conception, d'un SHS destiné à la mesure de la température atmosphérique à partir de la luminescence atmosphérique et qui sera embarqué sur un satellite lancé dans un proche avenir. Il s'appuiera sur la solide expertise et les compétences du Canada dans l'utilisation future de cette nouvelle technologie.

Il est important de comprendre la nature des aérosols de poussière et de glace près de la surface de Mars pour bien comprendre l'atmosphère martienne en vue de l'exploration habitée. Un appareil photo spécialisé dans l'imagerie de l'atmosphère pourrait être utilisé pour la météorologie optique et donc répondre à ce besoin.

Le projet MAPLE vise à perfectionner un petit système d'appareil photo panoramique conçu pour les vols spatiaux et destiné à l'étude de l'atmosphère martienne depuis la surface. L'instrument sera amélioré pour qu'il soit capable d'examiner la répartition verticale des aérosols de poussière et de glace près de la surface et de déterminer la taille et la forme de ces particules. Comme nos modèles de l'environnement martien sont dérivés de modèles de prévisions météorologiques terrestres, une validation adéquate sur Mars améliorera la précision et la rapidité des prévisions faites sur Terre de la météorologie martienne.