Possibilités scientifiques pour le satellite WildFireSat

Appel pour des idées

La mission WildFireSat

L'Agence spatiale canadienne (ASC) a lancé les travaux de la phase ANote de bas de page 1 de la mission WildFireSat qui comportera un microsatellite ou plus. Cette mission répond au besoin d'accroître la capacité du Canada à suivre les feux de végétation actifs au Canada, besoin signalé par le Service canadien des forêts de Ressources naturelles Canada, Environnement et Changement climatique Canada (ECCC) et des Universités.

L'objectif principal de la mission WildFireSat est de fournir :

Le document sur les exigences de la mission WildFireSatNote de bas de page 2 présente des renseignements supplémentaires sur la portée actuellement prévue de cette mission.

Justification de cet appel pour des idées

L'objectif principal de la mission WildFireSat impose des exigences sur les orbites et l'instrumentation. L'ASC désire maximaliser les bénéfices scientifiques de la mission et s'adresse donc à la grande communauté scientifique pour recevoir des idées sur les moyens d'y parvenir. Ces idées pourraient être utilisées pour

  1. guider la conception technique de manière à ne pas limiter les bénéfices scientifiques à venir et
  2. étudier des options d'investissement supplémentaires qui rehausseraient grandement les bénéfices scientifiques de la mission.

Type de réponses

L'ASC prévoit quatre types de réponses (ou combinaisons de réponses) à cet appel pour des idées qui se distinguent par l'importance des répercussions potentielles sur les coûts, l'échéancier et les risques de la mission (les réponses fournies devront tenir compte des spécifications énumérées à l'annexe A) :

  1. Des recherches supplémentaires réalisées à l'aide de l'instrument principal avec la portée actuelle.

    Dans ce cas, la conception de l'engin spatial n'est pas influencée par l'idée scientifique proposée. Des exemples de besoins potentiels pour les investissements pourraient être le soutien à des équipes scientifiques supplémentaires ou des infrastructures additionnelles au sol pour traiter les données. L'idée scientifique proposée pourrait avoir une influence sur les algorithmes de traitement embarqués.

  2. Des recherches supplémentaires rendues possibles en adaptant les spécifications actuelles de l'instrument.

    Des exemples sont des modifications (p. ex., la gamme spectrale, la gamme dynamique ou le bruit), ou l'ajout de bandes à l'instrument principal qui seraient compatibles avec l'optique de l'instrument.

  3. Des recherches supplémentaires rendues possibles par l'ajout d'une charge utile secondaire qui serait synergique à WildFireSat ou qui tirerait profit de l'orbite.

    Dans ce cas, on proposerait l'ajout d'instruments supplémentaires à la plateforme de WildFireSat (ou aux plateformes le cas échéant). Il serait désirable que les instruments proposés soient compatibles avec l'enveloppe actuelle pour le volume, la masse, la puissance et le débit de données (voir l'annexe A), mais, puisque le budget de l'ingénierie sera revu pendant la phase A, il est acceptable de proposer des idées d'instruments qui, en principe, excéderont les marges actuelles.

    Pour raccourcir les répercussions de l'échéancier et des risques sur la mission, le niveau de maturité technologique doit être de 4 ou mieux.

  4. Une nouvelle mission dont les spécifications pour la charge utile seraient semblables à celles de la mission WildFireSat et qui pourrait profiter des économies découlant de l'utilisation d'une plateforme spatiale commune.

Effet sur l'objectif premier de la mission WildFireSat

Il convient de noter que l'objectif premier de la mission WildFireSat reste inchangé et qu'aucune des idées soumises en réponse au présent appel ne peut entraîner une divergence dudit objectif ou l'ajout d'un risque important pour la mission.

Effets sur les activités de la phase A de WildFireSat

Sur la base des réponses reçues, des activités seront entreprises pendant la phase A pour examiner la faisabilité des améliorations à la recherche, pour estimer ses effets sur les coûts, l'échéancier et le risque et pour évaluer les hausses prévues des bénéfices de la mission découlant de l'ajout de l'idée scientifique proposée.

Conditions de l'appel pour des idées

Les renseignements colligés par le processus ne serviront qu'à la planification et ne peuvent être considérés comme une intention de la part de l'ASC de publier des annonces pour des occasions, des subventions ou un appel d'offres. Les réponses resteront anonymes. Toutes les informations données en réponse à cet appel pour des idées sont non contraignantes.

Cet appel pour des idées ne doit nullement être considéré comme une autorisation de l'ASC aux répondants d'entreprendre des travaux qui pourraient se traduire par des coûts par l'ASC. L'ASC ne pourra ni être tenue responsable ni ne remboursera les coûts, frais ou dépenses qu'un répondant aura engagés pour préparer ou soumettre une réponse au présent appel pour des idées.

L'ASC n'a pas l'intention de divulguer publiquement les renseignements confidentiels ou de nature exclusive, obtenus dans le cadre de cet appel pour des idées. Dans la mesure où ils sont protégés en vertu de la Loi sur l'accès à l'information, tous les renseignements que le répondant aura désignés « exclusifs » ou « confidentiels » demeureront confidentiels.

Échéance de l'appel pour des idées

On devra soumettre les réponses avant minuit (HE) le pour que l'équipe WildFireSat puisse étudier dès que possible toutes les réponses reçues et considérer les idées scientifiques proposées de fort potentiel pendant la période de réalisation de la phase A.

Comment soumettre votre réponse

Vous devez envoyer votre réponse à cet appel pour des idées par courriel à : asc.planification.utilisation-utilization.planning.csa@canada.ca en utilisant le Formulaire de présentation de réponse (Word, 71 ko). C'est à cette adresse que l'on doit envoyer toute communication relativement au contenu de cet appel pour des idées ou toute question supplémentaire.

Résultats de l'appel et publication

L'ASC produira une synthèse globale des réponses reçues et les publiera sur son site web en . Cette synthèse pourrait contenir des portions de texte tirées des réponses à l'appel pour des idées. Si des parties de la réponse à l'appel pour des idées comportaient des renseignements exclusifs, il faudra indiquer clairement lesdites parties, afin d'éviter qu'elles ne soient divulguées publiquement.

Annexe A : Spécifications de la mission WildFireSat et des enveloppes pour la mission et d'une possible charge utile secondaire

Cette annexe présente une description de la conception actuelle de la mission WildFireSat afin de guider les propositions présentées en réponse à cet appel pour des idées. Les exigences de la mission ont été publiées dans l'appel d'offre de la phase A de WildFireSat et on peut les consulter dans la première version du document de définition des exigences de la mission WildFireSatNote de bas de page 2. Veuillez consulter ce document pour prendre connaissance des exigences détaillées de la mission de base.

Cette annexe donne les spécifications estimées de l'engin spatial pour l'éventail des propositions de solutions satisfaisant le document sur les exigences de la mission que l'ASC prévoit de recevoir pendant la phase A. Ces spécifications sont basées sur les concepts de phase 0, ainsi que les activités subséquentes de maturation de la charge utile et de préparation de la phase A.

On prévoit que la mission WildFireSat devrait comporter les éléments suivants :

  1. un seul microsatellite muni de plusieurs caméras et ayant un large champ de vision,
  2. plusieurs petits microsatellites dotés d'une seule caméra et ayant un champ de vision étroit,
  3. une solution intermédiaire.

Les spécifications estimées des solutions 1 et 2 sont données. Alors qu'un grand microsatellite apporterait la couverture nécessaire sur une unique plateforme, plusieurs microsatellites plus petits auraient une conception plus simple et pourraient fournir des données de meilleure qualité sur l'aire couverte. Pendant la phase A, ces options seront soumises à une étude des compromis axée sur les exigences de la mission principale.

Les spécifications de la charge utile secondaire sont aussi données. Ces spécifications proviennent de l'estimation des marges disponibles avant le dépassement d'une contrainte majeure (p. ex., un changement majeur de la classe de la plateforme satellitaire, les arrangements pour le lancement, etc.). On ne devrait pas interpréter ces spécifications comme indiquant un volume immédiatement disponible sur une plateforme connue. Dans le cas d'une solution ne comportant qu'une charge utile principale, pour laquelle la plateforme spatiale normalisée la plus petite possible sera choisie et adaptée aux exigences de la charge utile principale de WildFireSat, l'addition de toute charge utile secondaire exigera des changements de conception et des hausses de coûts. L'ampleur et les considérations avantages-coûts de ces changements exigeront une évaluation fondée sur les propositions reçues. Une approximation au premier ordre des répercussions de la solution ne comportant qu'une charge utile principale peut être faite en comparant les charges utiles secondaires proposées aux spécifications pour la charge utile principale.

Article Solution de plusieurs petits microsatellites Solution d'un seul microsatellite Spécifications de la charge utile secondaire (fondées sur la solution d'un seul microsatellite)
Orbite
  • Héliosynchrone
  • Heure locale du nœud ascendant ou descendant entre 16 h et 20 h
  • Altitude : 585 km, ligne de base : 500 - 800 km possible
Attitude
  • Pointage au nadir (exigence de précision de 0,5°)
  • Commande sur les trois axes pour les activités spéciales ⸺ p. ex., étalonnage, cibles spéciales
Charge utile
Bandes obligatoires
  • Bande des ondes IR moyennes :
    • inclut 3,9 µm
    • limite inférieure ≥ 3,4 µm
    • limite supérieure ≤ 4,2 µm
  • ndes IR longues : 10,4 µm — 12,3 µm
  • Visible : 0,6 µm — 0,7 µm (rouge)Note de tableau *
  • IR proche : 0,8 µm — 0,9 µm
S.O., l'expansion ou l'ajout de bandes pourraient être proposés
Résolution spatiale Pixel pointant au nadir 400 m (ondes IR longues, ondes IR moyennes) et 200 m (IR proche, visible) S.O.
Volume
Axe optique × largeur × hauteur / nadir × largeur de fauchée × longueur de fauchée
220 × 240 × 200 mm 610 × 490 × 340 mm
  • Volume interne max. avec accès à la face pointant le nadir :
    • 600 × 500 × 160
  • Volume interne max. sans accès à la face pointant le nadir :
    • 100 × 500 × 400
  • En cas de charges utiles externes, il faut considérer la capacité de rangement au lancement. Volume au lancement :
    • 600 × 800 × 50
Masse 17 kg 45 kg 20 kg max.
Puissance (moyenne orbitale) 16 W 35 W 20 W max.
Production de données 7,5 Gb/jour/satellite 22,5 Gb/jour Au besoin. De grands volumes de données nécessiteront pour les liaisons descendantes des contacts supplémentaires avec des stations au sol. À cause de la disponibilité et des limites de puissance, tout contact supplémentaire sera hors du Canada. Pendant la saison des feux, chaque passage au-dessus du Canada devra réaliser une communication descendante avec transposition de fréquence des données de la charge utile primaire.
Engin spatial
Volume 440 × 296 × 220 mm Jusqu'à 600 × 600 × 800 mm

S.O. Les spécifications de l'engin spatiales sont celles de la taille prévue de l'ensemble du satellite dimensionné pour la charge utile principale seulement.

Les valeurs particulières pour la charge secondaire sont fournies ci-dessus et correspondent à l'accroissement maximal possible du volume, de la masse et de la puissance, à partir des contraintes imposées par le lancement.

Nous donnons ici les capacités de la plateforme intéressant les répondants et qui sont pertinentes pour la compatibilité des charges utiles proposées.

Masse 35 kg 90 kg

Production d'énergie

Jusqu'à 50 W
63 W h/orbite
Jusqu'à 130 W
125 W h/orbite
Consommation d'énergie (moyenne orbitale) 30 W
50 W h/orbite
55 W
90 W h/orbite
Taux de la liaison descendante (bande S) 2 à 4 Mb/s
Taux de liaison descendante (bande X) Non inclus Jusqu'à 50 Mb/s
Temps de contact avec les stations au sol (Prince Albert et Gatineau) 4250 s/jour
Remarque : Le temps de contact potentiel est donné pour une élévation de 5°. La disponibilité de la station n'est pas considérée pour cette valeur.
Détermination de l'attitude 50ʺ à 100ʺ
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