OPÉRATION STRATÉGIQUE : RECHERCHE DUALE

1. DESCRIPTION

Cette action en recherche duale concerne les programmes réalisés par le Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) dédiés au programme de recherche interministériel de lutte contre la menace nucléaire, radiologique, biologique et chimique – explosif (NRBC-E), et aux sciences du vivant.

La feuille de route du CEA pour le volet NRBC-E du programme 191 s’articule autour de 6 axes d’effort scientifique :

• la détection des agents biologiques (avec en particulier les tests bandelettes et enzymatiques, et les méthodes d’identification) ;

• la détection des agents chimiques (dont le contrôle de contamination et la préparation d’échantillons) ;

• la détection des agents radiologiques ;

• la détection des agents explosifs ;

• le diagnostic et la thérapie d’urgence face aux agents biologiques de la menace ;

• la décontamination et la protection individuelle et collective.

Les travaux en sciences du vivant mobilisent en tant que de besoin des avancées en compréhension des mécanismes moléculaires et cellulaires du vivant. Ils se concentrent actuellement sur 2 axes de recherche principaux, à savoir l’antibiorésistance et le sens olfactif.

En 2023, 51 projets ont été menés dans le cadre du volet NRBC-E, avec des résultats notables. Parmi ces résultats obtenus, peuvent être cités :

• l’avancement du développement de molécules et d’anticorps thérapeutiques contre les toxines et virus d’intérêt ;

• les propriétés de décontamination et de confinement radiologique, biologique et chimique d’une mousse (« Confoam ») ;

• la conduite de premiers essais de détection chimique par fluorescence ;

• l’avancement du développement de nouveaux traitements de surfaces hydrofuges et oléofuges pour les tenues de protection NRBC.

En ce qui concerne les sciences du vivant en 2023, cinq projets pluriannuels sont en cours sur l’antibiorésistance, et un sur le sens olfactif. Ces projets portent notamment sur :

• la compréhension de processus infectieux bactériens en vue du développement de nouvelles antibiothérapies ;

• l’étude des bactériophages (virus infectant les bactéries) en tant qu’alternative aux antibiotiques dans la lutte contre les bactéries multirésistantes ;

• l’élaboration de nouvelles solutions techniques pour la détection et l’identification de résistances aux antibiotiques ;

• le développement et l’optimisation d’un nez optoélectronique pour l’analyse des odeurs et des composés organiques volatiles.

2. ASPECTS FINANCIERS

 Synthese ACTION 01

AUTORISATIONS D’ENGAGEMENT ET CRÉDITS DE PAIEMENT ANNÉE 2023 (EN €)

ENGAGEMENTS ET ÉCHÉANCIERS DE PAIEMENT (EN M€)

OPÉRATION STRATEGIQUE : RECHERCHE DUALE

1. DESCRIPTION

Cette action recouvre des travaux réalisés par le commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) dans les domaines des composants et technologies quantiques, de la photonique et de la cybersécurité.

Dans le domaine de la cybersécurité, la feuille de route pluriannuelle du CEA est orientée selon trois axes d’effort scientifique :

• les architectures sécurisées pour les systèmes industriels ;

• les technologies pour la sécurité logicielle ;

• les technologies de cybersécurité hardware pour les composants de sécurité.

Les principaux résultats et faits marquants obtenus en 2023 dans ce domaine sont :

• le lancement du développement de nouvelles techniques de caractérisation de la sécurité de System-On-Chip (SOC) ;

• le développement de « frameworks » pour la construction de logiciels systèmes sécurisés (XanthOS) ;

• le franchissement d’un jalon emblématique concernant la première caractérisation sécuritaire de l’ASIC (Application Specific Integrated Circuit) VT2 (Véhicule de Test).

Les principaux résultats dans le domaine des technologies quantiques sont :

• sur les sources et détecteurs de photons uniques : amélioration des sources de paires de photons intriqués avec un taux élevé de génération ;

• concernant les technologies silicium pour le calcul quantique : amélioration du contrôle du couplage tunnel entre boîtes quantiques.

Les principaux résultats obtenus dans le domaine des composants et de la photonique sont :

• sur les composants pour la 6G : poursuite des travaux technologiques en vue de réaliser des émetteurs / récepteurs innovants en bandes télécom 5G/6G ;

• sur les écrans et microécrans : poursuite des travaux technologiques en vue de l’élaboration d’un démonstrateur de microécran à base de microLEDs ;

• sur le sujet de la puissance pour les applications énergies : validation des tenues en tension de diodes SiC (carbure de silicium) et amélioration des procédés technologiques, ouvrant la voie vers la réalisation de composants SiC innovants complets ;

• concernant le packaging : études sur les méthodes de packaging pour des capteurs haute performance, en environnement thermique et mécanique exigeant.

Le bon avancement des travaux dans les trois domaines couverts par l’action 02 justifient du bien-fondé des investissements réalisés en 2023.

2. ASPECTS FINANCIERS

 Synthese ACTION 02

AUTORISATIONS D’ENGAGEMENT ET CRÉDITS DE PAIEMENT ANNÉE 2023 (EN €)

ENGAGEMENTS ET ECHEANCIERS DE PAIEMENT (EN M€)

OPÉRATION STRATÉGIQUE : RECHERCHE DUALE

1. DESCRIPTION

Cette action en recherche duale concerne les études menées par le Centre national d’études spatiales (CNES) dans le domaine spatial.

En 2023, la participation de l’État dans le cadre de cette action a permis notamment de lancer ou de poursuivre les actions de recherche duale des projets suivants :

• NESS : ce projet vise à démontrer la pertinence du concept de capacité en orbite pour la surveillance du spectre électromagnétique, à partir d’un nanosatellite. Il a pour but d’expérimenter et de valider, depuis l’orbite basse, de nouvelles technologies de mesures destinées à la détection et à la localisation de sources radiofréquence. Ses résultats seront déterminants pour la conception de la prochaine génération de satellites de ROEM (renseignement d’origine électromagnétique). Le satellite NESS a été lancé avec succès le 8 novembre 2023 par Vega et les premiers résultats obtenus sont très satisfaisants.

• CASTOR (Capacité strAtégique Spatiale Télécom mObile Résiliente) : ce projet vise à préparer les futures technologies de satellites de télécommunications (SATCOM) en exploitant les synergies entre les mondes civil et militaire pour répondre aux enjeux de la prochaine génération de SATCOM (flexibilité, mobilité, débit, et niveau de résistance). La revue de conception du modèle d’ingénierie d’un élément de module de réception en bande Ka et la revue d’aptitude aux tests (TRR) de l’Engineering Model du processeur numérique transparent de 6^e génération (PNT6G) ont été franchies en fin d’année 2023.

• CO3D (Constellation Optique en 3D) : il s’agit de l’étude d’une constellation de mini-satellites optiques répondant aux besoins d’une mission de modèle numérique de terrain et modèle de 3D mondial (pour des besoins civils et militaires). Ces deux objectifs reposent sur un même concept de petit satellite à coût récurrent compétitif et sur une architecture système conçue pour un déploiement incrémental permettant d’enrichir progressivement la capacité vis-à-vis des deux besoins de mission exprimés. Le lancement du satellite a été retardé par un incendie important chez un fournisseur de cartes électroniques de nombreux équipements du satellite, puis de l’échec du lancement de VEGA C, le 20 décembre 2022, qui a provoqué une modification significative du calendrier des lancements d’Arianespace. La nouvelle date de tir est planifiée au second semestre 2025, décalant le début d’exploitation probatoire du programme en 2026. Le CNES et la DGA bénéficieront d’un contrat de licence spécifique durant la phase d’exploitation commerciale dite E2C qui suivra, sous pilotage Airbus.

• OTOS (Observation de la Terre en Optique Super-résolue) est un démonstrateur de technologies innovantes, dans le domaine du renseignement d’origine image (ROIM). OTOS utilise notamment des miroirs semi rigides avec correction active des déformations résiduelles. Un sous-ensemble du système de pointage antenne a été qualifié en durée de vie en 2023.

• KINEIS/SATAIS : il est prévu une participation au financement de la démonstration en orbite d’une mission AIS (Automatic Identification System) haute performance à l’aide d’une constellation de nanosatellites. La société KINEIS a été créée fin 2018 pour porter ce projet ambitieux de constellation d’une vingtaine de nanosatellites en LEO (Low Earth Orbit), afin de couvrir l’évolution des besoins dans le domaine de la collecte de données et de développer de nouveaux marchés institutionnels et commerciaux autour de l’Internet des Objets. Le point clé de démarrage du projet a eu lieu fin 2019. Un accord entre le CNES, le ministère des armées et la société KINEIS a été conclu en avril 2020 sur le périmètre des bénéficiaires pour la diffusion des données AIS au ministère. Une extension des capacités de l’AIS haute performance a été décidée mi‑2023 et la mise à poste est prévue en 2024.

• Dans le domaine de l’exploitation des données spatiales, deux programmes sont en cours : les « services analytics duaux (SAND) » qui visent à enrichir les outils et services d’analyse des données spatiales pour répondre à la fois à des besoins défense et civils et les « services 3D duaux (S3D2) », qui ont pour objectif de proposer des applications utilisant des données de la mission CO3D ou des capteurs optiques disponibles. Deux projets de cas d’usage en rupture applicative ont été contractualisés (Cartographie des dégâts post-tempêtes et Planification de vol de drone) avec un démarrage en janvier 2024 et un appel d’offres a été lancé sur trois autres thématiques à l’été 2023.

• Le projet BSM (ballon stratosphérique manœuvrant) a été lancé en 2023 : il s’agit de développer un véhicule persistant stratosphérique de type pseudo-satellite. Le principe est de se déplacer en utilisant les vents stratifiés de différentes directions selon l’altitude, en gonflant plus ou moins un ballast d’air pour changer d’altitude. Un premier vol est prévu au second semestre 2024.

• En outre, la fin de l’année 2023 a été marquée par l’arrêt du projet de démonstrateur en orbite de système hyper-spectral en raison de son coût trop élevé et de son effet d’éviction sur d’autres projets. Cette opportunité permet notamment de poursuivre les activités sur la capacité de détermination précise d’orbite sans GNSS (DORIS NEO), lancée en 2023, et de soutenir le développement d’une solution industrielle de propulsion orbitale à forte poussée, avec un niveau de dépendance maîtrisé et un coût récurrent compétitif.

2. ASPECTS FINANCIERS

 Synthese ACTION 03

Autorisations d’engagement et crÉdits de paiement année 2023 (EN €)

ENGAGEMENTS ET ÉCHÉANCIERS DE PAIEMENT (EN M€)

OPÉRATION STRATÉGIQUE : RECHERCHE DUALE

1. DESCRIPTION

Cette action correspond à des travaux de recherche réalisés par le Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA). Elle recouvre les actions menées par le CEA dans le domaine de l’énergie.

Dans le domaine des systèmes énergétiques embarqués, les recherches sont orientées selon trois axes : les batteries, l’hydrogène et les carburants.

Les principaux résultats obtenus en 2023 dans ce domaine sont très prometteurs ; ils portent sur les sujets suivants :

• sur les batteries :

  • réalisation d’un prototype de batterie organique en configuration Li-ion ;

  • étude de la faisabilité d’un refroidissement de packs batteries par immersion dans un fluide diélectrique en ébullition.

• concernant l’hydrogène :

  • travaux d’amélioration des performances de piles à combustible (PEMFC) : impact d’un solvant de fabrication, validation de l’incorporation d’un convertisseur…

• sur les carburants :

  • étude de la production d’hydrogène et de méthane par gazéification hydrothermale catalytique ;

  • validation du passage à l’échelle d’une nouvelle technologie de réacteur pour la synthèse catalytique de méthane ;

  • contribution à l’émergence d’une filière française de production de biogaz compétitive par gazéification hydrothermale.

2. ASPECTS FINANCIERS

 Synthese ACTION 04

Autorisations d’engagement et crÉdits de paiement année 2023 (EN €)

Engagements et ÉchÉanciers de paiement (en m€)