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Space Apps Challenge

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Vue d'ensemble

  • Type : Marathon de programmation
  • Date : au
  • Durée : 48 h
  • Lieu : En virtuel ou en personne
  • Langue : Français et anglais
  • Catégorie : Passionnés par l'espace, communauté scientifique ou technologique, étudiants.

Résumé

Les et , des participants se joindront à des étudiants, programmeurs, concepteurs, ingénieurs et entrepreneurs du monde entier pour relever des défis en matière de science, de conception et de communication lors du 11e Space Apps Challenge annuel de la NASA.

Description détaillée

Les et , des participants de Halifax (en anglais seulement), Inuvik (en anglais seulement), Mississauga (en anglais seulement), Vancouver (en anglais seulement), Hamilton (en anglais seulement), Ottawa (en anglais seulement) et Calgary (en anglais seulement) se joindront à des étudiants, programmeurs, concepteurs, ingénieurs et entrepreneurs du monde entier pour relever des défis en matière de science, de conception et de communication lors du 11e Space Apps Challenge annuel de la NASA.

Les participants mettront en commun leurs idées et utiliseront des données ouvertes pour résoudre des problèmes concrets éprouvés sur Terre et dans l'espace.

Ce marathon de programmation se déroulera en personne et virtuellement sur 48 heures à travers le monde et 10 agences spatiales seront de la partie, y compris l'Agence spatiale canadienne (ASC). C'est la sixième année consécutive que l'ASC participe au Space Apps Challenge.

Tout le monde est le bienvenu, peu importe l'âge ou le niveau d'expertise technique. Si vous êtes passionné par l'espace, vous êtes au bon endroit. Formez une équipe avec vos amis, ou rencontrez vos nouveaux coéquipiers pendant l'événement.

Cette année encore, les participants seront invités à relever un de nos défis courir la chance de gagner un des prix offerts, entre autres un certificat électronique personnalisé signé par un astronaute canadien, des articles à l'effigie de l'ASC et une rencontre virtuelle avec des experts de l'Agence.

Les participants sont encouragés à nous rejoindre sur le serveur Discord officiel Space Apps de l'ASC. Les mentors de l'ASC seront disponibles pour vous aider tout au long du week-end.

L'événement de lancement de Space Apps aura lieu le , de 18 h 30 à 19 h 30 (HE). Rejoignez-nous sur Microsoft Teams!

Défis de l'ASC

Icône d'un télescope 1. Explorer l'univers lointain avec le télescope spatial James Webb

Description du défi : Lancé le , le télescope spatial James Webb est maintenant pleinement opérationnel et produit des images parmi les plus profondes de l'Univers. Plusieurs jeux de données sont disponibles publiquement, issus de la phase de mise en service et des premières observations qui repoussent déjà les limites de l'astronomie infrarouge. Ce défi concerne la recherche et la détection de galaxies lointaines dans les images obtenues avec le télescope spatial James Webb.

Détails du défi 1. Explorer l'univers lointain avec le télescope spatial James Webb

Première mission (régulier) :

Écrivez un poème, une nouvelle ou une bande dessinée inspirée des images et des données du télescope spatial James Webb qui ont été publiées jusqu'à présent. Que ressentez-vous par rapport à celles-ci? À quelles questions répondent-elles (ou quelles questions soulèvent-elles)?

Astronomes chevronnés (avancé) :

Il existe de nombreux outils gratuits et libres pour vous aider à travailler avec les données du télescope spatial James Webb (JWST). Votre mission consiste à créer un didacticiel de code à l'aide de Jupyter Notebook (ou quelque chose de similaire) pour montrer aux gens comment utiliser les données. Le didacticiel doit comprendre au minimum les éléments suivants :

  • Comment ouvrir et visualiser une image provenant d'au moins l'un des capteurs.
  • Comment créer et visualiser une carte du ciel qui montre la région couverte par l'image.
  • Indiquer quand l'image a été acquise.
  • Comment appliquer un filtre personnalisé pour améliorer l'image.
  • Comment compter le nombre de galaxies visibles dans l'image en utilisant des techniques de vision par ordinateur.
  • Au moins une autre caractéristique de votre choix.

Considérations potentielles

Les données du JWST sont nouvelles, mais elles sont disponibles dans une série de formats de données standard (FITS, ASDF, etc.). Tirez parti des outils qui existent déjà pour gérer ces types de données.

Veuillez lire la documentation fournie, car elle vous aidera à mieux comprendre les données.

Ressources

Mots clés

Astronomie, télescope, espace, télescope spatial James Webb, vision par ordinateur, astropy

Icône d'un astronaute 2. Aventure de survie spatiale

Description du défi : L'espace peut sembler vide et paisible, mais c'est un environnement dangereux pour les humains et les systèmes spatiaux comme les satellites et la Station spatiale internationale (SSI)! Les menaces spatiales comprennent le rayonnement cosmique du soleil, les interférences de signaux, les météoroïdes provenant de comètes et d'astéroïdes proches de la Terre et les débris spatiaux. Les opérateurs doivent mesurer et comprendre ces menaces dans le cadre de leur connaissance de la situation dans l'espace, ce qui leur permet de minimiser leurs impacts sur notre vie quotidienne : satellites désactivés, pannes des systèmes d'alimentation, perturbations des communications et du GPS, vols réacheminés ou annulés, rentrée prématurée des satellites. Pouvez-vous utiliser les données canadiennes pour trouver de nouvelles façons d'éduquer et de sensibiliser les gens à ces défis spatiaux?

Détails du défi 2. Aventure de survie spatiale

Première mission (régulier) :

Concevez un jeu de plateau ou de cartes dans lequel les joueurs doivent élaborer des stratégies pour protéger la Terre ou les infrastructures critiques des dangers de l'espace.

Astronomes chevronnés (avancé) :

Intégrez un ou plusieurs ensembles de données de l'ASC de façon créative afin de soutenir l'éducation et la sensibilisation à la connaissance de la situation spatiale (CSS). Par exemple, créez une nouvelle façon de visualiser les données ou de les utiliser pour concevoir un jeu informatique dans lequel les joueurs doivent élaborer des stratégies pour protéger la Terre ou les infrastructures critiques des dangers de l'espace. Intégrez les données fournies dans les sections « Ressources » si vous le pouvez.

Quelques faits amusants sur la CSS à prendre en considération :

  • Les infrastructures critiques de la Terre, l'électricité, les avions, les communications, les satellites et le GPS soutiennent l'économie et assurent la qualité de vie, mais peuvent être entravés par la météo spatiale et les météorites. Par exemple, les orages géomagnétiques peuvent perturber les systèmes électriques lorsque le champ magnétique de la Terre varie rapidement; l'augmentation de la friction dans la haute atmosphère peut provoquer la rentrée prématurée d'un satellite et réduire la durée de vie d'une mission satellitaire; les scintillations du GPS peuvent faire perdre le suivi GPS aux véhicules autonomes.
  • La météo spatiale est largement déterminée par l'activité du soleil, par les vents solaires et la façon dont ils réagissent avec la magnétosphère de la Terre et les différents segments de l'atmosphère. L'augmentation de l'activité solaire peut se traduire par une atmosphère plus épaisse, ce qui augmente la résistance agissant sur les satellites. Elle peut également entraîner une augmentation des radiations, ce qui accroît le risque de perturbation des composants électriques des satellites par le biais de ce que l'on appelle communément les « perturbations par une particule isolée » (SEU).
  • D'autres risques proviennent d'objets physiques tant artificiels (satellites) que naturels (météoroïdes). Les collisions dans l'espace sont catastrophiques en raison de la vitesse élevée à laquelle les objets se déplacent. Le suivi des objets peut constituer un défi, surtout pour les plus petits, mais les données de suivi peuvent être utilisées par les opérateurs de satellites pour manœuvrer afin d'éviter une collision avec un autre satellite ou un débris.

En créant un jeu attrayant, vous pouvez encourager les gens à être mieux informés et plus conscients des effets potentiels de la météo spatiale et des débris spatiaux sur leur vie quotidienne, ainsi que des différentes manières dont les organisations suivent et tentent d'atténuer ces effets.

Considérations potentielles

Pensez à élaborer un jeu qui soit amusant pour tous. Il n'est pas nécessaire qu'il soit exact, mais les concepts utilisés pour le construire doivent être basés sur des faits, ce qui fait de ce jeu une excellente introduction à la météo spatiale. Pensez à des moyens de représenter les différentes menaces spatiales et à la façon dont elles se manifesteront dans votre jeu : à partir d'un tirage de cartes? Un dé? Un cadran avec une flèche? En fonction de statistiques réelles? En fonction d'une histoire en temps réel?

Vous pourriez utiliser les ensembles de données de suivi d'orbite de SCISAT, CASSIOPE et NEOSSat en relation avec les données F10.7 pour estimer l'incidence de la météo spatiale sur la dégradation de l'orbite.

Les données du projet CHAIN fournissent la scintillation GPS et les données CARISMA, les variations du champ magnétique. CELESTRAK offre des données sur la conjonction des satellites ainsi que des messages sur les pannes de GPS.

Essayez d'utiliser autant de données libres que possible pour concevoir le plateau, les pièces, les scénarios et les autres éléments de votre jeu. Présentez votre jeu et expliquez en quoi il est différent des autres, ainsi que ce qui en fait une bonne représentation des menaces spatiales réelles.

Ressources

Mots clés

Menaces spatiales, connaissance de la situation spatiale, météorologie spatiale, débris de satellites, radiations

Symbole nuage et polution 3. Engagement mondial sur le méthane

Description du défi : Le méthane est un polluant climatique puissant mais à courte durée de vie qui est responsable d'environ la moitié de l'augmentation nette de la température moyenne mondiale depuis l'ère préindustrielle. Des gouvernements du monde entier, dont le Canada, ont signé l'Engagement mondial sur le méthane lors de la dernière Conférence de l'ONU sur le Changement climatique (CoP26) en , dans le but de réduire les émissions mondiales de méthane en catalysant l'action mondiale et en renforçant les initiatives internationales existantes de réduction des émissions de méthane. Pouvez-vous contribuer à la sensibilisation aux émissions de méthane par le biais d'un jeu interactif ou créer une image intégrée des émissions mondiales de méthane à l'aide de données canadiennes?

Détails du défi 3. Engagement mondial sur le méthane

Première mission (régulier) :

Créez un jeu de cartes, un jeu de plateau ou un jeu vidéo pour sensibiliser au problème des émissions de méthane et à l'engagement mondial sur le méthane. Le jeu devrait explorer différentes stratégies pour limiter les émissions de méthane. Pour être admissible à un prix, le projet doit faire référence à des documents de l'ASC, mais vous pouvez également utiliser d'autres documents.

Astronomes chevronnés (avancé) :

En utilisant les données du satellite canadien SCISAT et du satellite européen Sentinel-5P (S5P) sur le méthane, dressez un tableau intégré des émissions mondiales de méthane. Cela peut se faire à l'échelle mondiale, nationale ou régionale - c'est vous qui décidez!

Vous pouvez intégrer les mesures de méthane du profil vertical de SCISAT aux mesures de la colonne totale de S5P. Vous pourriez également formuler des recommandations sur la manière d'aller de l'avant avec un ensemble intégré de données spatiales sur le méthane, à temps pour la révision annuelle de l'engagement sur le méthane à l'automne .

Considérations potentielles

Assurez-vous de bien explorer la section « Ressources » de ce défi. Elle comprend plusieurs documents qui vous aideront à mieux comprendre les données, notamment des documents de recherche montrant comment les données SCISAT peuvent être utilisées pour étudier le méthane atmosphérique.

Sur la page du portail des données et informations ouvertes de l'ASC intitulée « Expérience sur la chimie atmosphérique (ACE) sur SCISAT », il existe un fichier CSV spécifique pour le méthane (intitulé « Méthane »). Vous trouverez également les documents d'accompagnement qui vous guideront dans votre démarche.

Ressources

Renseignements généraux
Données et applications des données

Mots clés

Méthane, émissions de méthane, gaz à effet de serre, changements climatiques, SCISAT, ACE, profils verticaux, Sentinel-5P, chimie atmosphérique

Icône de fusée 4. Service de livraison d'astéroïdes

Description du défi : Lancé en , OSIRIS-REx a voyagé jusqu'à l'astéroïde géocroiseur Bennu, et est sur le chemin du retour pour livrer un échantillon (arrivée le ). Puisque les scientifiques pensent que Bennu est resté pratiquement inchangé depuis la formation de notre système solaire il y a 4,6 milliards d'années, cet échantillon aidera les scientifiques à faire la lumière sur la formation de notre système solaire, et pourrait aider à expliquer comment l'eau est arrivée sur Terre. Pouvez-vous aider OSIRIS-REx à naviguer à la surface de Bennu, et explorer comment la mission alimentera les découvertes scientifiques pour les décennies à venir?

Détails du défi 4. Service de livraison d'astéroïdes

Première mission (régulier) :

L'échantillon de l'astéroïde Bennu prélevé par OSIRIS-REx est essentiellement une capsule temporelle des premiers jours de notre système solaire. En l'étudiant, les scientifiques pourront mieux comprendre comment notre système solaire et nos planètes se sont formés, comment l'eau est arrivée sur Terre, et peut-être même les éléments constitutifs de la vie! Réalisez l'une des options du sous-défi ci-dessous.

  • Option 1 : Créez une bande dessinée qui raconte le voyage d'OSIRIS-REx et ce qui pourrait attendre l'échantillon de Bennu une fois arrivé sur Terre. Que pourrions-nous découvrir? Comment cela va-t-il vous toucher et toucher le monde en général?
  • Option 2 : Créez votre propre capsule temporelle et remplissez-la d'objets que vous pensez pouvoir trouver dans un système solaire primitif. Racontez-nous l'histoire de votre système solaire!
  • Option 3 : Si l'échantillon de Bennu est une capsule temporelle, dessinez ce que vous pensez qu'elle pourrait contenir. Quels types de mystères pourrait-il aider les scientifiques à résoudre? Pouvez-vous décrire ce en quoi cela consiste selon vous?

Astronomes chevronnés (avancé) :

OSIRIS-REx transporte un altimètre laser canadien appelé OLA, qui a été utilisé pour créer une carte en 3D de la surface de l'astéroïde Bennu, permettant aux scientifiques de sélectionner l'endroit le plus sûr et le plus intéressant pour recueillir un échantillon. En utilisant les données et les produits OLA fournis et ce que vous savez des priorités de la mission, pouvez-vous choisir le meilleur site d'échantillonnage pour OSIRIS-REx? N'oubliez pas d'expliquer pourquoi vous avez choisi ce site.

Considérations potentielles

Les données OLA sont peut-être nouvelles, mais il s'agit essentiellement d'un ensemble de données de nuages de points lidar. Il existe de nombreux outils gratuits et libres qui peuvent vous aider à travailler avec des nuages de points lidar (voir « Ressources »), il n'est donc pas nécessaire de réinventer la roue.

Comme toujours, veillez à lire attentivement la documentation.

Ressources

Bibliothèques Python

Mots clés

OSIRIS-REx, lidar, nuage de points 3D, modèle altimétrique numérique, interpolation, exploration spatiale

Prix de l'ASC

Les participants qui proposent une solution à un défi de l'ASC peuvent s'inscrire pour courir la chance de gagner l'un des prix offerts par l'Agence.

Prix individuels

Certificat électronique personnalisé pour chaque participant.

Prix canadiens

Les solutions aux défis et les prix seront évalués selon le niveau de complexité : Première mission (régulier) ou Astronomes chevronnés (avancé).

1ère place: Sacs « Space Apps Challenge Canada » contenant plusieurs articles de l'ASC ainsi que des séances virtuelles de mentorat avec des experts de l'ASC.

2e et 3e places : Sacs « Space Apps Challenge Canada » contenant plusieurs articles de l'ASC

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