Reference number : 003-2020-2021-Q1-04490, amendment number : , agreement type : C, recipient legal name : MAYA Heat Transfer Technologies Ltd|MAYA Heat Transfer Technologies Ltd, recipient country : CA, recipient province : QC, recipient city : Montreal|Montréal, recipient postal code : H3Z 1T3, program name english : Class Grant and Contribution Program to Support Research, Awareness and Learning in Space Science and Technology, program name french : Programme global de subventions et contributions à l'appui de la recherche, de la sensibilisation et de l'éducation en sciences et technologies spatiales, program purpose english : This program supports knowledge development and innovation in the CSA's priority areas while increasing the awareness and participation of Canadians in space-related disciplines and activities. 

The Research Component aims to support the development of science and technology; foster the continual development of a critical mass of researchers and highly qualified people in Canada; and support information gathering and space-related studies and research pertaining to Canadian Space Agency priorities., program purpose french : Ce programme appuie le développement des connaissances et l'innovation dans des domaines prioritaires de l'ASC et accroît la sensibilisation et la participation des Canadiens aux disciplines et aux activités liées à l'espace. 

Le volet Recherche vise à soutenir le développement des sciences et des technologies, à favoriser le développement continu d'une masse critique de chercheurs et de personnes hautement qualifiées au Canada, et à appuyer la collecte d'information, la recherche et les études relatives à l'espace en tenant compte des priorités de l'ASC., agreement title english : Rapid Thermal Model Correlation of Spacecraft using the Adjoint Method, agreement title french : Corrélation rapide des modèles thermiques des engins spatiaux utilisant la méthode adjointe, agreement number : 20STDPK30, agreement value : 250015.0, agreement start date : 2020-06-30, agreement end date : 2022-03-31, description english : (20STDPK30) During the development of a spacecraft, a computer thermal model is developed to predict on-orbit temperatures and ensure that the spacecraft components will operate within an acceptable temperature range during all phases of the mission. This model is used both during design and after launch to ensure spacecraft safety during possible operational scenarios.

Maya HTT's Space Systems Thermal software (using the Maya HIT TMG solver) is used worldwide by space agencies, prime contractors, and subcontractors, to develop high fidelity thermal models of spacecraft and their subsystems. Even though these models can be highly detailed, uncertainty in input parameters such as thermal contact resistances, optical properties (particularly after material degradation), and MLI effective emissivity, all lead to discrepancies between model predictions and measured or telemetry data. For accurate model prediction, it is very useful to find an optimum set of input parameters which drives the model to make predictions that correlate well with measurements.

While some recent advances and demonstrations have been made in model correlation techniques, the computational overhead of varying many parameters to find an optimal set still prevents fast and effective model correlation. The most time consuming step of such a computation is computing the sensitivities of the correlation function to the different combinations of input parameters.

 In this project, we exploit a method of mathematics called adjoint-based sensitivity analysis to rapidly compute sensitivities to many design parameters, and utilize t those sensitivities to rapidly correlate a thermal model to temperature measurements., description french : (20STDPK30) Durant la mise au point d'un engin spatial, un modèle thermique informatique est développé pour prédire les températures en orbite et s'assurer que les composants de l'engin spatial fonctionneront dans une plage de températures acceptable pendant toutes les phases de la mission. Ce modèle est utilisé durant la conception et après le lancement pour garantir la sécurité de l'engin spatial dans différents scénarios opérationnels possibles.

Le logiciel Space Systems Thermal de Maya HTT (qui utilise le solveur Maya HIT TMG) est utilisé dans le monde entier par des agences spatiales, entrepreneurs principaux et sous-traitants pour développer des modèles thermiques à haute fidélité d'engins spatiaux et de leurs sous-systèmes. Même si ces modèles peuvent être très détaillés, l'incertitude dans les paramètres de saisie comme les résistances thermiques de contact, les propriétés optiques (en particulier après une dégradation du matériau) et l'émissivité effective de l'isolant multicouche entraînent des écarts entre les prédictions du modèle et les données mesurées ou données de télémesure. Pour avoir des prédictions précises d'un modèle, il est très utile de trouver un ensemble optimal de paramètres de saisie qui permet au modèle de faire des prédictions qui sont corrélées de façon adéquate avec les mesures.

Même si des avancées et démonstrations récentes ont été faites dans des techniques de corrélation de modèle, le temps de calcul nécessaire pour modifier plusieurs paramètres afin de trouver un ensemble optimal empêche tout de même une corrélation rapide et efficace du modèle. L'étape la plus chronophage de ce calcul est le calcul des sensibilités de la fonction de corrélation par rapport à différentes combinaisons de paramètres de saisie.
Dans ce projet, nous exploitons une méthode mathématique appelée analyse de sensibilité basée sur la méthode adjointe pour calculer rapidement les sensibilités par rapport à plusieurs paramètres de conception, et utilisons ces sensibilités pour corréler rapidement un modèle thermique avec des mesures de température., expected results english : The Research component of the program provides financial support to organizations to conduct space related research and development in priority areas. It will support targeted knowledge development and innovation to sustain and enhance the Canadian capacity to use space to address national needs and priorities in the future., expected results french : Le volet Recherche du programme offre aux organisations une aide financière qui leur permettra de mener leurs activités de recherche et développement spatiales dans des secteurs prioritaires. Ce volet appuiera le développement des connaissances et l’innovation dans les domaines ciblés de manière à soutenir et à accroître la capacité du Canada d’utiliser l’espace pour répondre aux besoins et aux priorités du pays dans le futur., additional information english : The amount allocated covers more than one fiscal year., additional information french : La somme allouée couvre plus d'un exercice financier., owner organization : csa-asc, owner organization title : Canadian Space Agency | Agence spatiale canadienne