Contributions attribuées au titre du PDTS – AOP 4

Pour lutter intelligemment contre les changements climatiques, il faut de plus en plus de données critiques précises sur le climat.

Les corps noirs d'étalonnage présents dans les instruments infrarouge d'observation de la Terre garantissent la précision des mesures radiométriques, qui peuvent être utilisées pour révéler l'évolution de notre atmosphère et de nos paysages au fil du temps. Ce projet permettra d'évaluer et de valider deux nouvelles technologies susceptibles d'améliorer considérablement la précision radiométrique des corps noirs d'étalonnage.

L'exploration future du Système solaire nécessitera des innovations et améliorations continues en matière de propulsion dans l'espace.

Située à Halifax (Nouvelle-Écosse), Aethera Technologies élabore des technologies critiques pour des systèmes avancés de propulsion électrique dans l'espace. La technologie de propulsion magnétoplasmique à impulsion spécifique variable (VASIMR®) présente une consommation de carburant beaucoup plus faible pour une performance beaucoup plus élevée par rapport à une propulsion chimique conventionnelle ou à d'autres fusées électriques. Cette technologie a de nombreux avantages économiques et opérationnels pour le commerce spatial, notamment la mise en orbite de satellites, les services de repropulsion, la remise en état et la destruction du matériel en fin de vie. Cette technologie permet l'essor de l'humanité au-delà de l'orbite basse terrestre et contribue sensiblement à la base technologique mondiale de l'exploration spatiale. S'appuyant sur l'expertise d'Aethera dans le domaine des systèmes radiofréquence de grande puissance, le projet se concentre sur la mise au point d'unités de traitement en puissance radiofréquence présentant des efficacités de conversion de l'énergie électrique et une densité de masse extrêmement élevées.

Les progrès accomplis dans les technologies de transmission par satellite permettent aux clients d'utiliser un spectre de fréquences beaucoup plus large qu'il y a une trentaine d'années. Les amplificateurs actuels, conçus pour une plage étroite, subissent une détérioration des signaux qui nuit au service aux clients.

Advantech Wireless tente de résoudre ce problème grâce à une méthode de correction du signal et à un module d'amplification de puissance. Cette conception a des applications transférables qui pourraient offrir des technologies de remplacement dans d'autres marchés actuellement isolés de la concurrence.

Les microsatellites et les nanosatellites devraient jouer un rôle de plus en plus important dans l'exploration spatiale de demain. Ils offrent en effet des moyens rapides et bon marché de compléter et de renforcer des missions satellitaires internationales et commerciales de plus grande taille. Malgré leurs petites dimensions et leur budget limité, ils doivent tout de même pouvoir fournir des capacités d'exploration significatives en termes, par exemple, de capacité de charge utile, de mobilité, de survivabilité, de communications avec le personnel au sol.

Canadensys souhaite mettre au point une technologie de plateforme multimission nanométrique au service de l'exploration future de la surface de la Lune et de planètes, dirigée à l'aide d'un petit système mobile. Objectif principal de ce développement : la création d'éléments structurels, thermiques et mécatroniques sur un rover de petite taille équipé de fonctions de surface significatives dans un lot nanométrique, tout en appuyant un vaste éventail de fonctions et de charges utiles différentes au cours de cycles lunaires ou martiens jour/nuit multiples.

Les constellations de satellites en orbite basse terrestre actuellement mises au point nécessiteront le recours à des liaisons intersatellites optiques à haute vitesse pour transférer de grandes quantités de données au sein du maillage satellite. Pour ce faire, les terminaux optiques sur les satellites devront présenter des fonctions d'acquisition et de poursuite précises pour établir et maintenir des liaisons de communications optiques étroitement focalisées.

COM DEV mettra au point l'ensemble relais de pointage et poursuite optiques pour les communications (OPTRAC) pour assurer un pointage, une poursuite, un pointage en avant et un couplage à fibres optiques suffisamment précis pour recevoir et émettre des signaux de communication entre les terminaux optiques.

La masse et le volume ont toujours été deux critères importants dans la conception de ce qui est destiné à une application spatiale. Les coûts de lancement et la recherche continue d'une amélioration des capacités en orbite supposent une réduction de la masse ou du volume d'un produit, ou les deux.

COM DEV vise une réduction de masse et de taille de 30 % dans le développement d'un nouveau réseau de sortie. Le réseau de sortie consiste en une série de composants matériels servant à recombiner les signaux amplifiés à haute puissance en un faisceau uniforme pour la liaison descendante vers la Terre. Le réseau miniaturisé proposé utilisera des conceptions nouvelles, des matériaux et des procédés nouveaux, et sa fabrication sera plus rapide et moins coûteuse.

L'emploi de propulseurs électriques plutôt que chimiques pour la surélévation d'orbite d'un satellite, après son lancement et la séparation de son lanceur, jusqu'à son orbite géostationnaire permet de réduire la masse d'agents de propulsion à embarquer et donc d'augmenter la masse à vide maximale de l'engin. Toutefois, les systèmes de pointage par propulsion électrique existants à l'heure actuelle sont limités dans leurs degrés de liberté et sont offerts à coût élevé.

MDA se propose de développer un module de poussée TSM permettant une utilisation intensive et efficace de la propulsion électrique à bord d'un satellite de télécommunications, à la fois pour la phase de surélévation d'orbite et pour les manœuvres de maintien en position. Le TSM est un système très souple dont les propulseurs peuvent être repositionnés en continu au cours de la durée de vie du satellite en orbite et il bénéficie d'autres améliorations apportées aux actionneurs qualifiés pour les antennes des missions de la constellation.

L'unité de gestion des signaux de commande et de données (C&DH) est un centre de commande des satellites qui permet de commander et de surveiller tous les sous-systèmes de la plateforme spatiale. Vu l'augmentation de la demande de plus petites plateformes et constellations, des unités C&DH plus compactes et robustes s'imposent. C'est la raison pour laquelle l'innovation s'avère indispensable pour combiner toutes les fonctions nécessaires dans une unité plus petite et compacte.

MDA compte mettre au point de nouveaux éléments de l'unité C&DH, tout en créant des méthodes novatrices pour réduire la masse, la puissance, le coût et l'utilisation des ressources, pour une performance, une fiabilité et une souplesse optimales.

À l'heure actuelle, les satellites de télécommunications utilisent des fréquences radio pour relayer les données à une vitesse de transmission beaucoup moindre que celle des fibres optiques terrestres. Les régions de la Terre où il n'est pas possible d'assurer la connectivité en fibre optique, pour des raisons de coûts ou de difficultés pratiques, ont recours aux satellites de télécommunications pour assurer l'accès à Internet, ce qui représente un handicap économique par rapport aux zones urbaines.

MPB Communications se propose de concevoir et de qualifier une série d'amplificateurs optiques innovateurs pour les lasers utilisés à bord de terminaux de communication en orbite (LCT). Les progrès des LCT permettront aux régions éloignées de bénéficier de la même connectivité Internet que les zones métropolitaines. Cela permettra d'améliorer la surveillance et la protection de ces régions, particulièrement dans les domaines de l'observation de l'environnement, des prévisions météorologiques et de la surveillance des changements climatiques.

Un lidar est un appareil de détection et télémétrie par ondes lumineuses. Un capteur-imageur lidar utilise des lasers pour produire des images 3D d'un environnement ou d'un objet. Les lidars sont essentiels pour les technologies de navigation robotisée. Il existe un besoin pour de petits capteurs 3D à la fois économiques et insensibles à la lumière ambiante destinés à équiper les rovers destinés aux futures missions d'exploration planétaire.

Neptec se propose de développer une plateforme lidar miniaturisée de nouvelle génération qui répondra aux besoins des clients et aux tendances futures des marchés terrestres et spatiaux. Cela se traduira par la fabrication et les essais de deux prototypes de mini-lidar, le premier axé sur les performances et la préparation au vol, le second visant la miniaturisation plutôt que les performances. Ces projets seront fondés sur l'expérience et les connaissances que Neptec a acquises dans le développement de systèmes lidar pour l'espace, et la technologie éprouvée du TriDAR constituera la fondation de l'architecture proposée.

Les processeurs d'ordinateur ont vu leur puissance de calcul augmenter considérablement au cours des dernières années. Cela signifie que les fonctions de traitement qui autrefois exigeaient des processeurs dédiés peuvent maintenant être accomplies par des composants matériels beaucoup plus simples, par exemple le microprocesseur qui équipe les ordinateurs courants.

Square Peg Communications travaille à adapter les opérations de traitement de signal essentielles aux télécommunications par satellite de façon à ne plus avoir besoin d'un équipement spécialisé. Cette approche permettra de réaliser des systèmes moins coûteux et moins complexes, d'augmenter considérablement les capacités du système et d'éviter l'obsolescence dans un avenir prévisible.

Les lidars (appareils de détection et de télémétrie par ondes lumineuses) sont essentiels pour accomplir toutes sortes de tâches, de la topographie de la surface terrestre, en passant par la navigation et l'amarrage d'engins spatiaux dans l'espace, jusqu'aux manœuvres d'atterrissage sur des planètes ou des astéroïdes.

Teledyne se propose de développer un capteur à barrettes compact. Ce lidar amélioré permettra de réduire la taille et le poids de l'équipement, tout en augmentant la portée, le taux de couverture et la résolution des technologies cartographiques.

De récents progrès dans les actionneurs, la technologie des capteurs et les systèmes de réalité virtuelle (RV) ont permis aux chercheurs de faire des avancées importantes en matière de dextérité et de rapidité des manipulateurs robotisés. Malgré cela, de grandes améliorations sont nécessaires dans le domaine des interfaces de commande et des manipulateurs, qui sont relativement lents, peu intuitifs et d'une dextérité sensiblement inférieure à celle du corps humain.

Averro Robotics and Technology se propose de développer une interface de commande intuitive, facile à porter, pour la manipulation du double bras robotisé. Cette interface de commande assurera une rétroaction haptique et permettra de voir en RV « à travers les yeux du robot », le tout assurant un sens de l'immersion et une profondeur de perception inégalés pour l'opérateur. Cette technologie permettra d'améliorer sensiblement la sécurité dans divers environnements, comme l'exploration spatiale, la neutralisation des explosifs, les opérations militaires, les opérations au large et sous-marines, les espaces confinés et les autres endroits dangereux. Cette technologie révolutionnaire et immersive devrait permettre de travailler à distance plus rapidement et en toute sécurité, tout en exigeant moins d'entraînement de l'opérateur que les autres systèmes.

Les instruments de prédiction, de surveillance et de protection contre les rayonnements sont un aspect de toutes les missions spatiales. La construction de détecteurs de rayonnement pour les missions sur la Lune et sur Mars présente des défis particuliers à cause des limitations strictes de taille, de masse et de consommation électrique.

Le projet proposé consistera à évaluer la possibilité d'employer des photomultiplicateurs au silicium comme technologie de base pour les spectromètres miniaturisés. Ces composants au silicium devraient pouvoir remplacer les tubes photomultiplicateurs traditionnels encombrants, avec une réduction importante de la taille des instruments de mesure des rayonnements et de leur consommation électrique avec des performances comparables ou légèrement inférieures à celles des tubes photomultiplicateurs traditionnels. Les applications potentielles de cette technologie comprennent les missions d'exploration vers la Lune et Mars, les vols en ballons stratosphériques, les missions de petits satellites et aussi des applications sur Terre dans le domaine de la sécurité intérieure, du maintien de l'ordre public et de la radioprotection.

Grâce aux progrès réalisés en matière de miniaturisation de l'électronique, de nouveaux matériaux et de nouvelles méthodes de fabrication, les missions spatiales importantes qui nécessitaient autrefois exclusivement de grands engins spatiaux peuvent maintenant être réalisées à l'aide d'engins qui font un dixième de leur taille. Un facteur limite toujours les types de missions que ces nouveaux engins, plus petits et agiles, peuvent réaliser : l'absence d'une force de propulsion élevée qui soit sûre, abordable et facile à intégrer.

Continuum Aerospace, en partenariat avec le Collège Canadore et l'Université de Waterloo, s'appuie sur l'expertise acquise en matière de nouvelles technologies de propulsion de fusée, d'impression 3D par frittage laser direct de métal et de modélisation informatique avancée pour développer un nouveau propulseur. Celui-ci utilise des agents propulsifs non toxiques et facilement maniables qui, par leur taille, conviendront à ces vaisseaux réduits. Ce propulseur sera le premier du genre au Canada. Grâce à lui, les concepteurs de vaisseaux spatiaux et les planificateurs de missions canadiens pourront entreprendre de nouveaux types de missions à moindre coût et avec une propulsion améliorée.

La magnétosphère terrestre contient des particules ionisées qui peuvent endommager les systèmes électriques des engins spatiaux.

DPL Science a développé un détecteur de charge profonde des diélectriques (DDCM) qui produit une alerte en cas d'accumulation de charges profondes à bord d'un engin spatial. Ce projet vise à intégrer dans le DDCM des capacités multiples de mesure d'échantillons et à lui permettre au DDCM d'être incorporé dans une suite d'instruments de radiométrie. Ce projet permettra aussi d'améliorer le module d'alimentation d'engin spatial de DPL Science pour qu'il puisse résister au rayonnement auquel l'engin est confronté à une distance entre 2 000 et 35 786 km au-dessus de l'équateur terrestre, ce qui améliorera grandement les applications potentielles du module.

Les actionneurs transforment l'énergie électrique en énergie mécanique pour déplacer et commander des appareils mobiles. L'actionnement magnétorhéologique (MR) est une technologie unique offrant une performance dynamique exceptionnelle grâce à la viscosité du fluide MR qui augmente lorsqu'il est exposé à un champ magnétique, au point quasiment de se solidifier. Les actionneurs utilisant des fluides MR présentent des caractéristiques qui les rendent très intéressants pour une utilisation spatiale par rapport à d'autres types d'actionneurs : une performance accrue, une masse plus faible et une sécurité accrue lorsqu'ils sont utilisés dans des applications prévoyant des interactions humain-robot.

Exonetik propose d'étudier la possibilité d'utiliser des actionneurs MR dans des environnements spatiaux inhabités pour les missions spatiales futures. Plus précisément, ces travaux consisteront à évaluer les risques les plus critiques inhérents à l'utilisation d'actionneurs MR dans des environnements spatiaux : vibrations au lancement, dégazage en service et sécurité d'utilisation. La principale incertitude technologique concerne le dégazage. Les fluides MR conventionnels disponibles sur le marché utilisent des huiles à base d'hydrocarbures et libèrent généralement beaucoup de gaz dans certaines conditions d'exploitation. L'hypothèse de travail est la suivante : une formule spécifiquement conçue pour un faible dégazage et utilisant du perfluoropolyéther (PFPE) conviendrait au milieu spatial.

La navigation inertielle est une technologie qui permet aux véhicules de déterminer la manière dont ils se sont déplacés avec le temps, sans devoir recourir à des ressources extérieures (comme un GPS). Actuellement, les opérateurs de vaisseaux spatiaux doivent compter sur des références externes comme le suivi radio pour la navigation. C'est pourquoi une méthode de navigation autonome est particulièrement utile lorsque toute communication terrestre est impossible.

Cependant, tous les instruments de navigation inertielle actuels finissent par se désaxer, entraînant une erreur de position dans la solution de navigation qui ne fait que s'accentuer avec le temps. Cette inexactitude augmente après quelques heures à un niveau inacceptable pour la plupart des applications spatiales, surtout pour les missions d'exploration de longue durée d'autres planètes. Récemment, Gedex a mis au point une méthode utilisant une paire d'accéléromètres montés sur cardan qui supprime complètement ce désaxage. Le rythme de la détérioration est alors ralenti, rendant la solution de navigation utilisable pendant plusieurs semaines, voire plusieurs mois. Cette fonction révolutionnaire a des applications immédiates pour l'exploration des astéroïdes et des vols spatiaux de faible poussée et de longue durée vers d'autres planètes, et peut éventuellement être utile à l'exploration planétaire par des robots.

Les entreprises qui cherchent à réduire leur empreinte carbone ont souvent du mal à mesurer leurs émissions avec précision. GHGSat a développé une technologie de mesure à partir de l'espace des émissions de gaz des installations industrielles. En 2016, GHGSat a lancé avec succès son premier nanosatellite et vise maintenant à en lancer deux autres.

GHGSat s'associera avec Sinclair Interplanetary et Xiphos System Corporation pour faire une démonstration du système de liaison optique descendante Darkstar-Q8, qui devrait améliorer la capacité de liaison descendante des satellites de GHGSat, ce qui pourrait donner lieu à une capacité de surveillance décuplée par rapport au système actuel. L'augmentation des possibilités de mesure des gaz à effet de serre émis par les installations industrielles dans le monde permettra également à GHGSat de réduire son prix de revient par mesure.

Le réseau de surveillance spatiale (SSN) mesure le mouvement des objets spatiaux dans le temps et produit des ensembles de données en séries chronologiques appelées « TLE » (Two-Line Elements).

Le projet proposé est de concevoir, développer et intégrer des méthodes avancées d'apprentissage automatique et des méthodes d'analyse des données pour examiner automatiquement les données TLE et détecter des tendances nouvelles ou anormales. Ces méthodes évoluées devraient permettre de déterminer la cause initiale de toute anomalie attribuable soit à des données erronées de poursuite du satellite, soit à un comportement anormal de l'objet spatial. Cette technologie améliorera le savoir-faire et les capacités des exploitants et des concepteurs de satellites, mais pourrait aussi déboucher sur de nouveaux concepts en matière de conscience de la situation dans l'espace et de surveillance des satellites.

L'imagerie hyperspectrale, consistant à traiter les propriétés électromagnétiques de chaque pixel de la trame d'une image, peut être appliquée à l'identification des matériaux constitutifs d'un objet scanné ou d'un environnement scanné. Les instruments hyperspectraux embarqués à bord d'avions ou de satellites utilisent souvent des capteurs CMOS (semi-conducteur complémentaire à l'oxyde de métal), des instruments fondamentaux pour l'observation de la Terre.

ITRES Research Limited propose de concevoir un réseau de capteurs CMOS ultraperformants offrant une résolution transversale de 3 000 pixels, soit le double de la capacité des réseaux plan-focal (FPA) CMOS les plus perfectionnés. Actuellement, les charges utiles d'observation de la Terre ont besoin de deux réseaux plan-focal CMOS pour couvrir le couloir d'observation transversalement. Ce projet porte sur le développement d'un réseau plan-focal CMOS offrant les mêmes critères de performance que les modèles actuels, avec la largeur de couloir dont a besoin la communauté canadienne des spécialistes de l'observation de la Terre.

L'Internet des objets (IdO) désigne l'ensemble des capteurs, de la connectivité et des analyses de données puissantes utilisées pour recueillir et échanger des données à des fins diverses, notamment la prise de décisions commerciales. Pour les secteurs exerçant des activités à l'échelle internationale, telles que l'expédition et la logistique, l'exploration de ressources naturelles ou le transport, le coût élevé de la connectivité par satellite empêche le déploiement de solutions pour l'IdO ainsi que toute amélioration d'ordre financier et commercial.

Kepler prévoit le développement d'une technologie d'antenne à moindre coût pour les télécommunications par satellite. Cette technologie facilitera la mise en place d'un réseau satellite à faible coût pour les communications mobiles afin d'assurer la connectivité sur des millions d'appareils de l'IdO.

Bien que le lancement de satellites soit un processus onéreux et peu fiable, la demande de services de lancement de microsatellites ne cesse d'augmenter d'année en année.

Reaction Dynamics travaille sur un système à propulsion révolutionnaire et fondamentalement sûr. Cette démonstration technologique vise à approfondir les compétences nécessaires à l'utilisation de moteurs-fusées hybrides dans les véhicules de lancement et à la construction et au fonctionnement sécuritaires de véhicules de lancement. Par ailleurs, d'autres systèmes conçus pour appuyer les opérations de lancement spatial, tels que les infrastructures terrestres, les chaînes d'approvisionnement, les systèmes avioniques et de communication, seront également mis au point. Dans le cadre de cette proposition, Reaction Dynamics souhaite lancer le véhicule de démonstration de vol à une altitude d'au moins 100 km d'ici début ou le milieu de 2020. L'entreprise souhaite offrir dès 2023 un service de lancement de satellites au Canada, ciblant le marché émergent des CubeSats et des microsats ainsi que les missions d'observation de la Terre.

Ce projet permettra la création d'un prototype de système cognitif synthétique d'aide à la décision pour les diagnostics médicaux pendant les vols spatiaux; ce système fera l'objet d'une validation initiale.

L'intelligence synthétique proposée pour l'évaluation et le traitement médicaux (SIMAT) simulera le diagnostic cognitif humain grâce à l'utilisation d'algorithmes de décision, d'analyses statistiques, de reconnaissance des formes et d'apprentissage machine. Une fois entièrement opérationnel, ce système aidera les médecins de bord à analyser les symptômes d'un membre de l'équipage malade afin d'établir un diagnostic. Cette technologie sera essentielle lors de futures missions d'exploration de longue durée, les communications avec la Terre pouvant être différées en raison des grandes distances. Elle appuiera également les interventions médicales en cas d'interruption des communications avec le centre de contrôle, ou lorsqu'un astronaute ayant une formation médicale sera indisponible ou dans l'incapacité de répondre.

En 2003, les rovers jumeaux d'exploration martienne de la NASA, Spirit et Opportunity, ont entrepris l'exploration de la surface de la planète Mars. Les deux robots ont fonctionné plus longtemps que prévu, mais la mission de Spirit a été interrompue en 2009 lorsque le robot s'est retrouvé coincé dans du sable. Les rovers peuvent facilement détecter et éviter les rochers et autres obstacles de manière autonome, mais la détection de sols mous demeure problématique pour leurs opérateurs. Bien que le robot Opportunity soit toujours en fonctionnement, la mission a pris beaucoup de retard à cause des sols mous où il s'est empêtré.

Le Système d'évaluation autonome du sol 2.0 (ASAS), s'appuyant sur les travaux précédents de Mission Control Space Services, vise à améliorer la capacité des rovers à se déplacer dans des environnements inconnus. Ils seront capables de détecter différents types de terrains et de dangers grâce à l'intelligence artificielle et, en particulier, à des techniques d'apprentissage en profondeur. L'ASAS peut renforcer la sécurité et l'efficacité des missions de deux manières : en fonctionnant sur des ordinateurs de stations au sol pour permettre aux opérateurs des rovers de planifier des itinéraires sûrs, ou en s'adaptant en temps réel comme une charge utile logicielle à bord du rover pour accroître son autonomie grâce à la détection automatique des dangers.

Les systèmes actuels de planification de trajectoire des robots martiens de la NASA nécessitent beaucoup d'interventions humaines, ce qui peut compromettre certaines opérations de la mission, ne serait-ce qu'en raison des délais de communication et de la durée de l'analyse humaine des données recueillies tant par l'orbiteur que par le rover.

Le IPP permet aux rovers d'apprendre au fur et à mesure qu'ils avancent. L'IPP utilise l'information recueillie pour influencer le trajet futur, tout en s'adaptant à la qualité du terrain rencontré. L'apprentissage automatique permet à l'IPP d'associer différents types de terrain avec des niveaux de performance du robot. L'IPP pourra être déployé sous la forme d'une mise à niveau du logiciel destinée à améliorer l'efficacité, la sécurité et la valeur scientifique des missions d'exploration, sans avoir à faire appel à des capteurs spécialisés.

Dans le secteur spatial, les technologies de communications par laser offrent des gains importants au chapitre de la taille, de la masse et de la consommation d'électricité par comparaison aux autres technologies de communications spatiales, tout en améliorant la capacité de transmission à haute vitesse d'un grand volume de données. En résumé, des charges utiles extrêmement efficaces sur le plan de la transmission des données peuvent être embarquées sur de plus petits engins.

Neptec se propose de développer un prototype de récepteur optique pour la liaison descendante des satellites en orbite basse terrestre. Ce prototype permettra d'explorer les impondérables technologiques en vue de concevoir les futurs systèmes de communications optiques dans l'espace (soit un terminal optique spatial) et pour les futurs projets de satellites scientifiques de l'ASC.

Les dispositifs d'imagerie de couplage de charges à multiplication d'électrons (EMCCD) sont un moyen efficace de capter des images à haute résolution dans les environnements très sombres.

Nüvü Caméras Inc. se propose de développer un EMCCD à large champ capable de capter des images plus grandes que les EMCCD standards. Cette technologie permettra de répondre à un plus grand nombre d'applications nécessitant une imagerie à large champ, notamment la détection des débris spatiaux menaçant les satellites en orbite terrestre.

Des systèmes de poursuite, télémétrie et commande (TT&C) surveillent les fonctionnalités d'un satellite, calculent sa position et commandent son comportement. Cette technologie s'applique à tous les satellites, quelle que soit leur utilisation. Avec la multiplication des satellites de télécommunications, les agences de réglementation sont conduites à restreindre les bandes de fréquences opérationnelles étant donné l'encombrement du spectre utilisable par les charges utiles de navigation, de communication et d'observation de la Terre.

Orbital Research Ltd. se propose de développer un récepteur TT&C pour son partenaire Tethers Unlimited, qui l'intègrera dans ses propres systèmes. Ce récepteur fonctionnera dans une nouvelle bande de fréquences, en dehors de celles utilisées commercialement. En plus de la nouvelle bande, le récepteur d'Orbital Research sera beaucoup plus compact que les modèles comparables et plus résistant aux contraintes de l'environnement spatial, ce qui en fait le récepteur idéal pour les petits satellites.

Les ingénieurs de l'aérospatiale utilisent souvent des logiciels de simulation de systèmes électroniques complexes pour évaluer les performances de diverses architectures et pour affiner le logiciel et le matériel au début de la phase de développement.

Les systèmes informatiques hétérogènes (c'est-à-dire à plus d'un type de processeur) offrent des avantages par rapport aux systèmes homogènes, sur le plan de la vitesse de calcul et de l'agilité de traitement, mais il n'existe pas encore de logiciels de simulation aérospatiale pour plus d'un type de processeur. Space Codesign Systems propose de développer une plateforme informatique hétérogène permettant aux spécialistes de la conception aérospatiale de concevoir plus facilement et plus efficacement des modèles de systèmes électroniques complexes, en particulier ceux qui intègrent d'autres systèmes.

Le Centre for Surgical Invention and Innovation a développé un robot automatisé à guidage par l'image (IGAR) conçu pour effectuer des interventions chirurgicales automatisées, préétablies et guidées par une technologie d'imagerie. La précision, le confort et la durée des opérations effectuées par des robots médicaux se sont avérés équivalents à ceux des interventions chirurgicales pratiquées par des humains, avec en plus une réduction de la douleur et de meilleurs résultats cosmétiques.

Cette étude de faisabilité propose d'intégrer à la technologie IGAR le système d'intelligence artificielle Watson d'IBM, laissant à Watson la planification et l'exécution des interventions chirurgicales du IGAR. Il s'agira de la première démonstration au monde d'un système de robot médical totalement autonome. Cette technologie sera d'une importance vitale pour l'avenir de l'exploration spatiale et la colonisation des planètes par les humains, mais aussi pour améliorer la qualité et l'accès aux soins de santé sur Terre.

La constellation de satellites OneWeb rendra l'accès Internet à large bande accessible à un coût abordable dans le monde entier. Les satellites devraient avoir une durée de vie utile de cinq ans, après quoi ils seront retirés de leur orbite à l'aide de leur système de propulsion interne.

MDA collaborera avec OneWeb pour faire une étude de faisabilité visant à trouver un concept économique de système de neutralisation des débris actifs (ADR) au moyen d'une technologie robotisée éprouvée. Cette capacité représentera un progrès important pour la sécurité des opérations satellitaires ainsi que pour la réduction du nombre de débris en orbite autour de la Terre.

Il y a actuellement quelque 20 000 objets spatiaux d'origine humaine en orbite autour de la Terre. Ce nombre comprend des satellites opérationnels, mais aussi des débris de lanceurs et des satellites en panne. Il est important de faire un suivi de la position des objets spatiaux en orbite (OSO) pour prévenir d'éventuelles collisions avec des satellites opérationnels et leur endommagement. Actuellement, seules de petites portions du ciel peuvent être surveillées par des détecteurs d'OSO embarqués, et la détection à partir du sol est limitée par la couverture nuageuse et les cycles jour-nuit.

Magellan Aerospace se propose d'adapter des suiveurs stellaires du commerce – des instruments satellitaires servant au pointage de haute précision – pour détecter et poursuivre les OSO proches. L'idée d'utiliser des suiveurs stellaires à cette fin constitue une solution attrayante, car ils pourraient être systématiquement embarqués sur presque tous les satellites en orbite et contribueraient à créer une base de données des OSO en faisant appel au matériel existant sans aucune interruption de la mission du satellite. Cette technologie enrichirait considérablement la base de données des OSO et permettrait de réduire l'incidence des collisions avec des OSO grâce à l'amélioration de leur surveillance et à des alertes précoces.

L'une des clés du succès de toute mission spatiale est de s'assurer que toutes les parties de l'engin restent dans des limites de température acceptables, ce qui repose sur des analyses thermiques complètes de chaque unité et de l'ensemble du système. Il est cependant impossible d'inclure dans l'étude de l'ensemble du système des modèles détaillés de chaque unité du système, de sorte que les ingénieurs doivent souvent créer des modèles thermiques simplifiés pour permettre l'analyse de l'ensemble du système.

Ce projet prévoit le recours aux méthodes d'apprentissage automatique pour créer des modèles thermiques simplifiés. Un ordinateur peut analyser les diverses options et sélectionner le modèle simplifié convenant le mieux au composant et à l'environnement.

La précision du modèle thermique simplifié produit par la machine permettra de prendre des décisions opérationnelles rapides avec plus de confiance. Cet aspect sera particulièrement intéressant pour la conception des rovers à utiliser sur la Lune ou sur Mars, où les menaces de l'environnement sont en constante évolution.

Comprendre l'évolution des signaux physiologiques dans des conditions extrêmes permettrait de réaliser des systèmes de surveillance qui pourraient servir à améliorer la santé et la sécurité des astronautes au cours des futures missions d'exploration de longue durée. Un système de contrôle à porter sur soi constituerait un outil de diagnostic constant, capable de détecter les variations significatives des signaux physiologiques et d'en informer le porteur.

L'objet de ce projet est d'étudier la faisabilité d'une plateforme de contrôle physiologique à porter sur soi, utilisable dans des environnements extrêmes, et de recueillir des données physiologiques pour constituer une base de référence dans une vaste gamme de contextes. Le développement de ce genre de technologies permettrait non seulement de suivre plus étroitement la santé et la sécurité des astronautes, mais pourrait aussi révolutionner divers domaines d'activités sur Terre, comme les soins médicaux, la défense et l'aviation.