Le Cégep de Sherbrooke et l’entreprise sherbrookoise SBQuantum, qui œuvre dans le domaine des magnétomètres (capteurs) quantiques, participent présentement à la campagne de vols de ballons stratosphériques, un projet de recherche de la Zone d’Innovation nommé MaQFly, qui se déroule à la base spatiale d’Esrange en Suède, gérée par la Swedish Space Corporation (SSC).
Ce sont cinq étudiants du Cégep, Antoni Nicola D'Ascanio-Echevers, Jaider Fabian Trujillo Amaya, Jérémie Hatier, William Therrien et William Leopold Fauteux, qui collaborent à la mission sous la supervision des enseignants-chercheurs Charles Richard, Martin Aubé et Alex Mavrovic, ainsi que de David Roy-Guay et Kayla Johnson de l’entreprise sherbrookoise SBQuantum.
Ce projet vise à tester le magnétomètre quantique fabriqué par SBQuantum dans un environnement qui recrée des conditions semblables à celles de l’espace, d’où la pertinence de mettre à profit l’expertise du Cégep en vol de ballons stratosphériques. Ainsi, il est prévu d’effectuer en Suède un vol qui permet d’amener l’instrument à une altitude d’environ 40 kilomètres, ce qui permettra d’effectuer des caractérisations essentielles.
L’objectif ultime du projet est de déployer cette technologie à l’intérieur d’un CubeSAT (microsatellite) et de le mettre en orbite autour de la terre, dans le but éventuel de générer les données du modèle de champ magnétique terrestre, utilisé par toutes les boussoles numériques. Généré depuis 2013 par une constellation de trois satellites envoyés par la mission SWARM de l’Agence spatiale européenne (ESA), la technologie permettra de passer d’un satellite de la taille d’un autobus à celle d’un carton de lait. Tout cela dans l’intention de maintenir la plus grande précision possible au niveau des systèmes de navigation de l’aviation, par exemple, ou des satellites.
Cette mission, prise en charge par le Centre national d’études spatiales français (CNES) et l’agence spatiale canadienne (ASC), est un projet de recherche du regroupement stratégique collège-université d'expertises en sciences et technologies de la Zone d'innovation Sherbrooke quantique (RIC-ZI) – ReSCUE-STQ, financé par les Fonds de recherche du Québec et dirigé par l’enseignant-chercheur Charles Richard avec une contribution du fonds de Mobilisation du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG).
Il est à noter que Martin Aubé, enseignant-chercheur au Cégep, avait préalablement réalisé trois campagnes de lancement de ballon stratosphérique géant STRATO-SCIENCE à Timmins, en Ontario.
Pourquoi ces magnétomètres quantiques doivent-ils être remplacés?
La planète Terre possède un puissant champ magnétique. Ce dernier exerce une importante influence sur nos sociétés actuelles et à venir. En effet, la majorité de nos technologies et modes de transport sont dépendants de ce champ invisible. Que ce soit pour de simples applications mobiles sur nos téléphones intelligents ou pour les systèmes de navigation de l’aviation et des satellites, la connaissance du champ magnétique terrestre est essentielle.
De plus, les pôles géographiques et magnétiques terrestres ne sont pas alignés et de récentes études et observations montrent que le pôle Nord magnétique est en constant mouvement, voire en accélération. Ainsi, pour conserver la plus grande précision possible dans nos systèmes de navigation, nous utilisons le World Magnetic Model (WMM) qui vient prédire ce déplacement et le corrige pour notre usage.
Cependant, ce modèle a tendance à perdre en précision à long terme. Ainsi le WMM doit être régulièrement mis à jour, soit tous les cinq ans, par le National Geospatial-Intelligence Agency (NGA).
Le modèle actuel est généré par la mission SWARM de l’agence spatiale européenne (ESA), soit un trio de satellites qui opère depuis novembre 2013. Une décennie plus tard, le modèle a besoin d’innovation. C’est pourquoi le NGA fait appel aux entreprises privées pour développer de nouveaux magnétomètres qui serviront à remplacer la mission actuelle.
C’est ainsi que l’entreprise SBQuantum, qui œuvre dans le domaine des capteurs quantiques et des algorithmes avancés de dé-bruitage du satellite, entre en jeu avec sa technologie novatrice de magnétomètre. Leur capteur exploite les propriétés quantiques d’impuretés d’azote-lacune du diamant pour extraire le champ et sa direction avec grande précision.
Source :
Christine Tremblay, conseillère en communication
Cégep de Sherbrooke
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Christine.Tremblay@cegepsherbrooke.qc.ca
Information :
Charles Richard, enseignant-chercheur
Cégep de Sherbrooke
Charles.Richard@cegepsherbrooke.qc.ca