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Comité des utilisations pacifiques de l’espace extra-atmosphérique Sous-Comité scientifique et techniqueCommittee on the Peaceful Uses of Outer Space Scientific and Technical Subcommittee
Cinquante-deuxième session Vienne, 2-13 février 2015 Point 7 de l’ordre du jour provisoireFifty-second session Vienna, 2-13 February 2015 Item 7 of the provisional agenda* Space debris
Débris spatiaux Recherche nationale sur les débris spatiaux, la sûreté des objets spatiaux équipés de sources d’énergie nucléaire et les problèmes relatifs à leur collision avec des débris spatiauxNational research on space debris, safety of space objects with nuclear power sources on board and problems relating to their collision with space debris
Note du SecrétariatNote by the Secretariat
I. IntroductionI. Introduction
1. Dans sa résolution 69/85, l’Assemblée générale s’est déclarée profondément préoccupée par la fragilité de l’environnement spatial et les problèmes que pose la viabilité à long terme des activités spatiales, s’agissant en particulier des dégâts que peuvent causer les débris spatiaux, qui intéresse tous les pays.1. In its resolution 69/85, the General Assembly expressed its deep concern about the fragility of the space environment and the challenges to the long-term sustainability of outer space activities, in particular the impact of space debris, which is an issue of concern to all nations.
Elle a jugé indispensable que les États prêtent davantage attention au problème des collisions d’objets spatiaux, en particulier ceux qui utilisent des sources d’énergie nucléaire, avec des débris spatiaux et aux autres aspects de la question des débris spatiaux et a demandé que les recherches sur cette question se poursuivent au niveau national, que les techniques de surveillance des débris spatiaux soient améliorées et que des données sur ces débris soient rassemblées et diffusées.It considered it essential that States pay more attention to the problem of collisions of space objects, especially those with nuclear power sources, with space debris, and other aspects of space debris, and called for the continuation of national research on that question, for the development of improved technology for the monitoring of space debris and for the compilation and dissemination of data on space debris.
L’Assemblée générale a également estimé que le Sous-Comité scientifique et technique devrait, autant que possible, en être informé et est convenue que la coopération internationale s’imposait pour élaborer des stratégies appropriées et abordables destinées à réduire le plus possible l’incidence des débris spatiaux sur les futures missions spatiales.The Assembly also considered that, to the extent possible, information thereon should be provided to the Scientific and Technical Subcommittee and agreed that international cooperation was needed to expand appropriate and affordable strategies to minimize the impact of space debris on future space missions.
2. À sa cinquante et unième session, le Sous-Comité scientifique et technique est convenu que les recherches sur les débris spatiaux devraient être poursuivies et que les États Membres devraient communiquer à toutes les parties intéressées les résultats de ces recherches, notamment des informations sur les pratiques qui s’étaient révélées efficaces pour limiter la création de débris spatiaux (A/AC.105/1065, par. 103).2. At its fifty-first session, the Scientific and Technical Subcommittee agreed that research on space debris should continue and that Member States should make available to all interested parties the results of that research, including information on practices that had proved effective in minimizing the creation of space debris (A/AC.105/1065, para. 103).
Le Sous-Comité est également convenu que les États Membres et les organisations internationales dotées du statut d’observateur permanent auprès du Comité devraient être invités à soumettre des rapports consacrés à la recherche sur la question des débris spatiaux, la sûreté des objets spatiaux équipés de sources d’énergie nucléaire, les problèmes relatifs à leur collision avec des débris spatiaux, ainsi que les moyens utilisés pour appliquer les Lignes directrices relatives à la réduction des débris spatiaux (A/AC.105/1065, par. 104), et sur cette base, une invitation à soumettre les rapports avant le 20 octobre 2014 a été diffusée dans une note verbale datée du 31 juillet 2014, pour que les informations puissent être communiquées au Sous-Comité à sa cinquante-deuxième session.The Subcommittee also agreed that Member States and international organizations with permanent observer status with the Committee should be invited to provide reports on research on space debris, the safety of space objects with nuclear power sources on board, problems relating to the collision of such space objects with space debris and ways in which debris mitigation guidelines were being implemented (A/AC.105/1065, para. 104), and on this basis an invitation was issued in a note verbale dated 31 July 2014 to provide the reports by 20 October 2014, so that the information could be made available to the Subcommittee at its fifty-second session.
3. Le présent document a été établi par le Secrétariat à partir des informations reçues de trois États Membres, à savoir l’Allemagne, l’Autriche et la Suisse, et de trois organisations non gouvernementales ayant le statut d’observateur permanent auprès du Comité, à savoir le Comité de la recherche spatiale (COSPAR), le Conseil consultatif de la génération spatiale et la Secure World Foundation.3. The present document has been prepared by the Secretariat on the basis of information received from three Member States, namely Austria, Germany and Switzerland, and from three non-governmental organizations with permanent observer status with the Committee, namely the Committee on Space Research (COSPAR), the Secure World Foundation (SWF) and the Space Generation Advisory Council (SGAC).
Les informations communiquées par le Conseil consultatif de la génération spatiale, qui comportent des images et des chiffres relatifs aux débris spatiaux, seront diffusées dans un document de séance à la cinquante-deuxième session du Sous-Comité scientifique et technique.Information provided by SGAC, which includes pictures and figures related to space debris, will be made available as a conference room paper at the fifty-second session of the Scientific and Technical Subcommittee.
II. Réponses reçues des États MembresII. Replies received from Member States
AllemagneGermany
[Original: anglais][Original: English]
[27 octobre 2014][27 October 2014]
En Allemagne, des activités de recherche liées aux débris spatiaux sont réalisées dans tous les domaines pertinents, comme la modélisation de l’environnement constitué par les débris spatiaux, l’observation des débris spatiaux, l’étude des effets des impacts à hypervitesse sur l’engin spatial et la protection des systèmes spatiaux de l’impact des micrométéoroïdes et des débris spatiaux.In Germany, research activities on issues related to space debris are being carried out in all relevant fields, such as space debris environment modelling, observation of space debris, studies of the effects of hypervelocity impact on spacecraft, and protection of space systems from impact of micro-meteoroids and space debris.
Des experts allemands participent à des instances internationales compétentes dans le domaine de la recherche sur les débris spatiaux, notamment au Comité de coordination interagences sur les débris spatiaux (IADC) et aux activités internationales de normalisation dans le domaine de la réduction des débris spatiaux.German experts actively participate in relevant international forums in the field of space debris research, inter alia in the Inter-Agency Space Debris Coordination Committee (IADC) and in international standardization activities in the field of space debris mitigation.
Pour les projets spatiaux parrainés par l’Administration spatiale de l’Agence aérospatiale allemande (DLR), les exigences relatives à la réduction des débris spatiaux sont énoncées dans les normes d’assurance et de sûreté des produits applicables aux projets spatiaux DLR.For space projects sponsored by the Space Administration of the German Aerospace Centre (DLR), space debris mitigation requirements are a mandatory part of the product assurance and safety requirements for DLR space projects.
Ces exigences garantissent l’application des mesures de réduction internationalement reconnues, notamment celles contenues dans les Lignes directrices relatives à la réduction des débris spatiaux de l’IADC et dans celles du Comité des utilisations pacifiques de l’espace extra-atmosphérique.These requirements ensure the implementation of internationally recognized mitigation measures, including those identified in the Space Debris Mitigation Guidelines of IADC and those of the Committee on the Peaceful Uses of Outer Space.
Les objectifs généraux sont de limiter la création de nouveaux débris spatiaux et partant, de limiter les risques pour les missions spatiales présentes et futures et les risques pour la vie humaine.The general objectives are to limit the creation of new space debris and thus to limit the risk to current and future space missions and the risk to human life.
Les mesures à adopter pour atteindre ces objectifs englobent notamment la réalisation d’une évaluation officielle de la réduction des débris spatiaux et des mesures spécifiques en matière de conception, entre autres pour empêcher le rejet d’objets liés à la mission, les fragmentations, les avaries et les collisions en orbite, ainsi que des mesures concernant la passivation, l’élimination en fin de vie et la sûreté pour la rentrée dans l’atmosphère.The measures to be adopted in order to achieve these objectives include the conduct of a formal space debris mitigation assessment and specific design measures, inter alia to prevent the release of mission-related objects, fragmentations, malfunctioning and on-orbit collisions, together with measures pertaining to passivation, end-of-life disposal and re-entry safety.
Des travaux de développement ont été effectués au Centre des activités spatiales allemandes pour améliorer le système d’évitement des collisions utilisé pour les missions satellites allemandes civiles et plusieurs outils ont contribué à l’évaluation et à l’analyse des événements critiques de conjonction.Development work has been carried out at the German Space Operations Centre to enhance the collision avoidance system used for German civil satellite missions, with various tools supporting the evaluation and analysis of critical conjunctions.
À la fin de 2013, les seuils pour la constellation de satellites TerraSAR-X/Tandem-X ont été relevés, ce qui a donné jusqu’à 10 alertes par jour.At the end of 2013, the thresholds for the satellite constellation TerraSAR-X/Tandem-X were increased, which resulted in up to 10 warnings per day.
Depuis août 2013, 189 événements critiques ont été analysés pour ces deux satellites et quatre manœuvres d’évitement de collisions ont été effectuées.Since August 2013, 189 critical events have been analysed for those two satellites and four collision avoidance manoeuvres have been executed.
Une station d’observation optique des débris spatiaux a été installée à des fins scientifiques par l’Institut de physique technique de l’Agence aérospatiale allemande.An optical space debris observation station has been installed for scientific purposes by the DLR Institute of Technical Physics.
Elle est équipée d’un télescope Dall-Kirkham de 17 pouces et de plusieurs systèmes de caméras haut de gamme.The station is equipped with a 17 inch Dall-Kirkham telescope and various high-end camera systems.
Depuis 2013, plusieurs objets (d’une taille pouvant n’atteindre que 0,1 mètre) sur orbite terrestre basse peuvent être passivement surveillés par des moyens optiques.Since 2013, various objects in low-Earth orbit down to 0.1 m in size can be passively monitored using optical means.
L’analyse des images de traces détectées optiquement, en particulier d’objets non répertoriés, permet de déduire les orbites initiales pour un suivi précis.Image analysis of optically detected tracks, especially of uncatalogued objects, makes it possible to deduce initial orbits for precise tracking.
En mode de suivi continu, on atteint une précision bidirectionnelle de deux pouces.In continuous tracking mode, a closed loop accuracy of 2 inches is reached.
Un système laser permettant une télémétrie laser par mesure du temps de vol est actuellement en cours d’installation.A laser system for time-of-flight laser ranging is currently being installed.
En combinaison avec la détection optique passive, ce système permet un suivi en trois dimensions d’objets orbitaux lors de leur passage au-dessus de la station avec une précision de quelques mètres.In combination with passive optical tracking this system will allow for three-dimensional tracking of orbital objects during station passage to an accuracy of a few metres.
Des efforts sont entrepris pour développer un réseau de stations optiques mises en place par le Centre des activités spatiales allemandes en étroite coopération avec l’Institut d’astronomie de l’Université de Berne (Suisse).Efforts are under way to develop a network of optical stations set up by the German Space Operations Centre in close cooperation with the Astronomical Institute of the University of Bern, Switzerland.
L’objectif est d’assurer la surveillance continue de l’anneau géostationnaire et les télescopes du réseau sont opérés par télérobotique.It is intended for continuous monitoring of the geostationary ring, and its telescopes are operated telerobotically.
Les données saisies permettront d’observer et de prévoir l’orbite d’objets géostationnaires de plus de 50 centimètres environ.The data captured will make it possible to track and predict the orbit of geostationary objects larger than approximately 50 cm.
L’Observatoire de Sutherland (Afrique du Sud) a été choisi comme site pour le premier télescope, qui sera installé en 2015.The Sutherland Observatory in South Africa has been chosen as the location for the first telescope, to be set up in 2015.
La première campagne d’essais a été un succès et les résultats ont même été meilleurs que prévu.A first test campaign has been successful, and the results were even better than expected.
Un autre projet prévu vise à établir une antenne européenne du Réseau FTN (Falcon Telescope Network).The objective of another planned project is to establish a European node of the Falcon Telescope Network.
Cette antenne devrait donner aux universités la possibilité de participer à des expériences scientifiques authentiques, pratiques et constructives et devrait ainsi encourager les étudiants à se lancer dans des activités scientifiques dans le cadre de divers projets et initiatives exploitant les ressources uniques du Réseau, mener des activités de recherche dans le domaine de la connaissance de l’environnement spatial et améliorer les catalogues dans ce domaine.It should provide academia with opportunities to participate in meaningful, hands-on and authentic science experiments. This should encourage students to engage in science through a variety of projects and initiatives utilizing the unique resources available within the Network and conduct space situational awareness (SSA) research and improve SSA catalogues.
Le Réseau FTN, réseau mondial de télescopes de faibles ouvertures, a été mis en place par le Center for Space Situational Awareness Research du Department of Physics de la Air Force Academy des États-Unis, en collaboration avec des partenaires de l’enseignement.The Falcon Telescope Network, a global network of small aperture telescopes, has been developed by the Center for Space Situational Awareness Research in the Department of Physics at the United States Air Force Academy in collaboration with educational partners.
Il est partagé entre les partenaires universitaires aux États-Unis d’Amérique et à l’échelle internationale pour promouvoir la recherche dans le domaine de la connaissance de l’environnement spatial et de l’astronomie et sensibiliser les étudiants à la science communautaire, la technologie, l’ingénierie et aux mathématiques.It is shared with university partners within the United States of America and internationally for the purpose of undergraduate space situational awareness and astronomy research education and community science, technology, engineering, and mathematics outreach.
Afin de mettre en place des capacités autonomes de surveillance de l’espace, un pays doit disposer des capacités de base pour exploiter les données issues de capteurs, par exemple pour établir un catalogue d’objets spatiaux.In order to develop an autonomous space surveillance capability, a country must have the basic capability of utilizing sensor data, for instance to establish a space object catalogue.
Pour commencer, un projet est créé visant à élaborer et mettre en place des technologies clefs pour cataloguer les débris spatiaux.As a first step a project is being prepared to develop and implement key technologies for cataloguing space debris.
Un simulateur de capteur sera utilisé pour simuler des données de mesure.A sensor simulator will be used that simulates measurement data.
Ces données permettront de développer les principales fonctionnalités telles la corrélation entre les objets, la détermination de l’orbite et la mise en place d’une base de données des objets.These data will allow further development of key functionalities such as object correlation, orbit determination and implementation of an object database.
Des méthodes complémentaires pour la détermination de l’orbite et de propagation sont à l’étude afin de pouvoir disposer de méthodes rapides et précises au sein de la chaîne du système simulé de surveillance de l’espace.Complementary methods for orbit determination and propagation are being investigated so as to have fast and accurate methods available within the process chain of a simulated space surveillance system.
Les travaux de recherche se poursuivent à l’Institut Fraunhofer de dynamique des grandes vitesses pour améliorer la caractérisation expérimentale d’un nouvel accélérateur fondé sur un canon à gaz léger.Research is continuing at the Fraunhofer Institute for High-Speed Dynamics to improve the experimental characterization of a new light gas gun facility.
Cet équipement est capable d’accélérer des particules d’une taille de 100 micromètres à 2 millimètres à hypervitesse.The facility is capable of accelerating particles in the size range of 100 µm to 2 mm to hypervelocity.
L’objectif est d’atteindre des vitesses d’impact plus élevées qu’avec un canon à gaz léger classique, et parallèlement, de réduire l’usure.The purpose of this facility is to reach higher-impact velocities as compared to standard light gas gun facilities, and at the same time reduce facility wear.
Cela permettra d’améliorer les performances des essais de choc réalisés en laboratoire pour tester la capacité de composants d’engins spatiaux dans un environnement de débris spatiaux.This will result in improved performance with regard to laboratory-scale experimental impact testing of the survivability of spacecraft components in a space debris environment.
Comme les objets spatiaux pénètrent dans des régions plus denses de l’atmosphère, le frottement avec l’atmosphère terrestre génère de la chaleur en raison de la grande vitesse de l’objet spatial en orbite.As space objects enter denser regions of the atmosphere, friction with the Earth’s atmosphere generates heat owing to the high velocity of the orbiting space object.
L’énergie thermique peut faire fondre ou vaporiser l’objet spatial, entièrement ou en partie.The thermal energy can melt or vaporize the entire space object or parts of it.
Dans de nombreux cas, l’objet spatial se désintègre entièrement lors de la rentrée dans l’atmosphère, mais certaines parties peuvent aussi survivre au processus de rentrée et toucher le sol.In many cases the space object burns up completely during the atmospheric re-entry, but parts of it can also survive the re-entry process and hit the ground.
Pour mieux comprendre le processus qui s’opère pendant la fragmentation d’un objet spatial et permettre aux analystes de prévoir les risques pour les personnes et les biens au sol, un nouveau projet visant à mettre au point des méthodes de validation est actuellement en cours de développement.In order to better understand the process during the fragmentation of a space object and to enable analysts to pre-estimate the risk for people and property on the ground, a new project is under preparation to develop validation methods.
Il permettra d’analyser la rentrée dans l’atmosphère et le processus de fragmentation qui y est associé, et d’évaluer les risques pour les zones en ce qui concerne les parties non détruites.The project will make it possible to analyse the atmospheric re-entry and the fragmentation process associated with it, and to evaluate the risk for inhabited areas with regard to surviving parts.
Par ailleurs, un projet en cours à l’Université technique de Braunschweig étudie les effets de la désorbitation active d’engins spatiaux en fin de vie, conformément aux Lignes directrices du Comité des utilisations pacifiques de l’espace extra-atmosphérique relatives à la réduction des débris spatiaux, et les effets de l’élimination active des débris sur l’évolution à long terme des débris spatiaux à venir.Furthermore, an ongoing project at Technische Universität Braunschweig is investigating the effects of active deorbiting of spacecraft at their end of life in accordance with the Space Debris Mitigation Guidelines of the Committee on the Peaceful Uses of Outer Space, and the effects of active debris on the long-term evolution of future space debris.
Dans ce contexte, des analyses sont réalisées sur la criticité des objets à haut risque eu égard à leurs effets sur l’environnement en cas de collision.In this context the criticality of high-risk objects with respect to their effects on the environment in the case of a collision is analysed.
Cette approche tente de cerner de manière plus précise les conséquences du processus de cascades de collision.This approach tries to capture the effects of the collision-cascading process more accurately.
Par ailleurs, plusieurs stratégies d’élimination d’objets en orbite terrestre moyenne sont actuellement analysées.In another activity, different disposal strategies for medium-Earth orbit constellation objects are being analysed.
Les risques de collision à long terme entre les engins spatiaux de la constellation mis au rebut et d’autres objets de la constellation et objets ne faisant pas partie de la constellation présentent un intérêt particulier.Of special interest is the long-term risk of collision between disposed-of constellation spacecraft and other constellation and non-constellation objects.
AutricheAustria
[Original: anglais][Original: English]
[20 octobre 2014][20 October 2014]
Depuis 1982, l’Institut de la recherche spatiale de l’Académie autrichienne des sciences exploite une station de télémétrie laser sur satellite (SLR) à l’Observatoire Lustbühel à Graz.Since 1982, the Institute for Space Research of the Austrian Academy of Sciences has operated a satellite laser ranging (SLR) station at the Lustbühel Observatory in Graz.
Le jour et la nuit, 7 jours sur 7, cette station mesure les distances séparant plus de 60 satellites équipés de réflecteurs, tels que des satellites géodésiques, des satellites du Système mondial de navigation par satellite (GNSS) (GALILEO, GPS, GLONASS, COMPASS, etc.), des satellites d’observation de la Terre, ainsi que différents satellites scientifiques et de recherche.Day and night, seven days a week, this station measures distances to more than 60 retro-reflector equipped satellites, such as geodetic satellites, global navigation satellite system (GNSS) satellites (GALILEO, GPS, GLONASS, COMPASS, etc. ), Earth observation satellites, and various scientific and research satellites.
Les mesures effectuées à Graz sont d’une précision d’environ 2 à 3 millimètres; on peut distinguer des différences de distance allant jusqu’à 0,2 millimètre.The single-shot accuracy of the Graz measurements is about 2 to 3 mm; distance differences down to 0.2 mm can be distinguished.
Avec ces résultats, la station SLR de Graz est l’une des plus précises du monde.With these results, the Graz SLR station is considered one of the most accurate in the world.
En 2012, la station de Graz a commencé à tester la télémétrie laser sur les débris spatiaux.In 2012 the Graz laser station started to test laser ranging of space debris objects.
De nouveaux détecteurs spécialisés de photon unique ont été mis au point et des logiciels de télémétrie laser ont été adaptés pour la surveillance des débris spatiaux.New specialized single-photon detectors were developed, and the laser ranging software for space debris tracking was adapted.
Pour la première fois, des photons réfléchis de manière diffuse par des débris spatiaux ont été mesurés pour déterminer la distance séparant ces débris.For the first time photons diffusely reflected by space debris objects were measured to determine the distance to those objects.
Bien que l’exactitude des mesures ne soit pas au millimètre près, compte tenu de la taille des débris en question, qui est de un à plusieurs mètres, cette méthode permet une bien meilleure détermination de l’orbite.Although the accuracy of the measurements is not in the millimetre range, given that the selected debris objects are one to a few metres in size, this approach does allow for significantly better orbit determination.
D’autres améliorations pourraient être apportées à la détermination de l’orbite si d’autres stations SLR étaient en mesure de détecter les photons de Graz réfléchis de manière diffuse.Additional improvements to orbit determination are possible if other SLR stations are able to detect the diffusely reflected Graz photons.
En 2012, la première expérience de ce type a été couronnée de succès:In 2012 the first such experiment was successful:
les photons émis à Graz ont été réfléchis de manière diffuse par des corps de satellite et détectés à la station SLR de Zimmerwald (Suisse), qui avait pour ce faire été synchronisée avec la station de Graz.photons emitted in Graz were diffusely reflected by the bodies of satellites and detected at the Zimmerwald SLR station in Switzerland, which for this purpose had been synchronized with the Graz station.
Cette méthode peut sans problème être répliquée dans quelques autres stations exclusivement réceptrices.This method can be extended without problems to several other receive-only stations.
Depuis 2013, la station de télémétrie laser de Graz participe au programme de connaissance de l’environnement spatial de l’Agence spatiale européenne.Since 2013 the Graz laser station has been involved in the space situational awareness programme of the European Space Agency.
Dans les années à venir, la coopération sera renforcée aux niveaux européen et international.In the coming years cooperation will be increased at the European and international levels.
SuisseSwitzerland
[Original: anglais][Original: English]
[20 octobre 2014][20 October 2014]
L’Institut d’astronomie de l’Université de Berne poursuit ses activités de recherche pour mieux connaître l’environnement des débris spatiaux à proximité de la Terre.The Astronomical Institute of the University of Bern (AIUB) continues its research efforts to better understand the near-Earth space debris environment.
Il utilise son télescope d’un mètre, ZIMLAT, ainsi qu’un petit télescope robotisé ZimSMART et le nouveau téléscope ZimSpace, qui se trouvent tous à l’Observatoire astronomique de Zimmerwald, près de Berne afin de localiser et de caractériser physiquement les débris de petite taille.AIUB uses its 1-metre ZIMLAT telescope, a small robotic telescope named ZimSMART and the new ZimSpace telescope, all located at the Swiss Optical Ground Station and Geodynamics Observatory Zimmerwald near Bern to discover and physically characterize small-size debris.
L’un des principaux résultats de ces travaux a été la constitution d’un catalogue exceptionnel de débris d’un rapport surface/masse élevé, présents dans l’orbite géostationnaire et dans des orbites très elliptiques; ce catalogue est élaboré et tenu à jour en collaboration avec l’Agence spatiale européenne (ESA) et l’Institut Keldysh de mathématiques appliquées de Moscou.A major result of this research has been the creation of a unique catalogue of high area-to-mass ratio debris in geostationary and highly elliptical orbits. The catalogue has been built up and is maintained in collaboration with the European Space Agency and the Keldysh Institute of Applied Mathematics in Moscow.
Ce dernier anime l’International Scientific Optical Network (ISON), réseau de téléscopes avec lequel l’Institut d’astronomie de l’Université de Berne entretient depuis de nombreuses années une collaboration scientifique en vue d’échanger des données d’observation.The latter is operating the International Scientific Optical Network (ISON) with which AIUB has, for many years, shared observation data in the context of a scientific collaboration endeavour.
L’ISON coopère avec l’Initiative des Nations Unies pour les sciences spatiales fondamentales du Bureau des affaires spatiales.ISON is cooperating with the Basic Space Science Initiative of the Office for Outer Space Affairs.
De récentes études de l’Institut d’astronomie de l’Université de Berne ont été spécifiquement consacrées à un examen approfondi des débris de petite taille présents dans les orbites très elliptiques, y compris les orbites de transfert géostationnaires et les orbites de type Molniya.Recent studies by AIUB have focused on deep surveys for small-size debris in highly elliptical orbits, including geostationary transfer, and Molniya-type orbits.
Les observations révèlent la présence dans ces régions orbitales d’une population nombreuse d’objets “inconnus”, c’est-à-dire d’objets ne figurant pas dans les catalogues publics d’objets orbitaux.The observations indicate a substantial population of “unknown” objects in these orbital regions, i.e. objects that are not contained in any of the publicly available orbit catalogues.
La caractérisation de ces objets est essentielle pour identifier leurs sources et pouvoir in fine mettre au point des mesures d’atténuation efficaces et économiquement viables.Characterizing these objects will be of great importance in order to identify the sources of the debris and eventually design efficient and economically viable mitigation measures.
En 2010, une étude a été entreprise visant à détecter des débris de petite taille dans la région des constellations de satellites de navigation.In 2010 a study was initiated to find small-size debris in the region of the navigation satellite constellations.
Cette étude est la première du genre dans cette région orbitale.That study is the first of its kind in this orbit region.
Les résultats à ce jour révèlent une rupture d’un objet plus grand dans les constellations actuelles de satellites de navigation.The results to date indicate a breakup of a larger object in the current navigation satellite constellations.
À l’appui de la discussion sur l’élimination active des objets de grande dimension des orbites terrestres basses, l’Institut d’astronomie de l’Université de Berne mène un programme d’observation en vue d’évaluer la vitesse de rotation des débris de grande taille situés à une altitude orbitale de 700 à 1 000 kilomètres, au moyen de leurs courbes de lumière optique.In support of the discussion on the active removal of large objects from low-Earth orbits, AIUB is conducting an observation programme to assess tumbling rates of large debris objects in orbits at altitudes of 700 to 1,000 km by means of optical light curves.
Le Swiss Space Center, Centre spatial suisse de l’École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) et ses partenaires poursuivent leurs activités de recherche-développement dans le domaine de l’élimination active des débris, dans le cadre du programme “Clean-mE”.The Swiss Space Center at the Swiss Federal Institute of Technology in Lausanne (EPFL) and its partners have continued research and development in the area of active debris removal under its “Clean-mE” programme.
En 2014, les efforts ont été axés sur les études de système pour relever les difficultés des opérations de rendez-vous avec des objets non coopératifs.During 2014 their efforts were focused on system studies to address the challenges of non-cooperative rendezvous.
L’EPFL a travaillé dans le cadre d’un contrat de l’Agence spatiale européenne visant à évaluer les éventuelles démonstrations en orbite reposant sur les technologies CubeSat et réduire les risques pour les futures grandes missions d’élimination de gros débris.EPFL worked under a European Space Agency contract to evaluate possible in-orbit demonstrations using CubeSat technologies and reduce the risk to future large missions for the removal of large debris.
Les CubeSats sont des nanosatellites d’un volume de 1 à 10 kilogrammes.CubeSats are nano-satellites whose mass lies between 1 and 10 kg.
Les démonstrations en orbite CubeSat proposées portent sur les essais de capteurs de rendez-vous et de technologies de capture.Proposed CubeSat in-orbit demonstrations include testing of rendezvous sensor technologies and testing of net capture technology.
Les activités de base se sont poursuivies dans le cadre du projet CleanSpace One.Low-level activities continued on the CleanSpace One project.
III. Réponses reçues d’organisations internationalesIII. Replies received from international organizations
Comité de la recherche spatialeCommittee on Space Research
[Original: anglais][Original: English]
[4 novembre 2014][4 November 2014]
Plus de 55 ans d’activités de vol dans l’espace depuis le lancement de Spoutnik 1, en 1957, ont généré un nombre important d’objets produits par l’homme en orbite terrestre.More than 55 years of space flight activities since the launch of Sputnik 1, in 1957, have generated a significant number of man-made objects in Earth orbits.
Ces objets essentiellement non-opérationnels sont appelés “débris spatiaux”.The vast majority of those objects are non-functional and referred to as “space debris”.
La population non négligeable des débris spatiaux constitue une menace croissante pour les engins spatiaux habités ou non.The sizeable population of that space debris constitutes an increasing threat to robotic and manned spacecraft.
Ces 20 dernières années, les collisions et la désintégration d’objets spatiaux n’ont fait qu’accroître les inquiétudes concernant ce risque pour l’environnement qui deviendra un problème central dans les décennies à venir.Over the last two decades, collision and breakup events have amplified concerns that this environmental hazard will become a central issue in the decades to come.
Bien que de nombreux acteurs du secteur spatial appliquent certaines mesures visant à réduire la création de débris spatiaux, cela ne suffira pas pour contrôler la population croissante des débris spatiaux car il y a déjà assez de débris abandonnés en orbite terrestre pour causer des désintégrations dues à des collisions à l’avenir, même sans placer de nouveaux objets sur orbite.Although many space actors currently apply a variety of measures to reduce the creation of space debris, this will not be sufficient to control the future growth of the population of space debris because there is already a sufficient amount of derelict debris in Earth orbit to cause collisional breakups in the future, even without any new objects being placed into orbit.
La prévention de collisions catastrophiques, qui créent chacune des milliers de nouveaux fragments, est par conséquent l’une des principales préoccupations pour l’évolution à long terme de l’environnement.The prevention of catastrophic collisions, each creating thousands of new fragments, is thus of primary concern for the long-term evolution of the environment.
Les moyens pour éviter les collisions sont notamment la réduction des débris, l’évitement des collisions et l’élimination des débris de l’environnement, également appelée élimination active des débris.Means to prevent collisions include debris mitigation, collision avoidance and removal of debris from the environment, also termed active debris removal.
Les mesures d’évitement des collisions exigent une connaissance précise des trajectoires de tous les objets qui pourraient causer une collision catastrophique.Collision avoidance measures require precise knowledge of the trajectories of all objects that could produce a catastrophic collision.
Actuellement, de telles connaissances ne sont disponibles que pour un nombre très limité d’objets.Today such knowledge is available for a very limited number of objects only.
En ce qui concerne l’élimination active des débris et l’évitement des collisions faisant intervenir des objets non opérationnels, il faut mettre au point de nouvelles technologies pour modifier les trajectoires des débris ou les désorbiter.For active debris removal, and for collision avoidance involving non-functional objects, new technologies need to be developed to change the trajectories of debris objects or to deorbit them.
Il est essentiel de mener d’importants travaux de recherche scientifique pour concevoir des mesures efficaces et économiquement viables visant à stabiliser la population de débris spatiaux.Substantial scientific research is essential to devise efficient and economically viable measures to stabilize the space debris population.
Le Comité de la recherche spatiale (COSPAR) s’intéresse à la question des débris spatiaux depuis plus de 25 ans.The Committee on Space Research (COSPAR) has been addressing the topic of space debris for more than a third of a century.
Son Groupe sur les activités spatiales risquant d’avoir un effet nocif pour l’environnement a tenu ces dernières années plusieurs séances sur les débris spatiaux à chaque assemblée scientifique bisannuelle du Comité.For many years the COSPAR Panel on Potentially Environmentally Detrimental Activities in Space (PEDAS) has held multiple sessions about space debris at every COSPAR biannual Scientific Assembly.
Ces séances ont porté sur:Those sessions have addressed:
a) la caractérisation de l’environnement des débris spatiaux actuels et futurs par des mesures et des modélisations; b) les risques de collision des engins spatiaux avec des débris; c) les moyens de protéger les engins spatiaux; d) des stratégies et politiques pour réduire la création de nouveaux débris spatiaux; et e) le fondement scientifique et le cadre technique pour assainir l’environnement des débris spatiaux et partant, limiter la prolifération des débris spatiaux. Aux sessions de 2014 du Groupe sur les activités spatiales risquant d’avoir un effet nocif pour l’environnement, 38 communications ont été présentées sur le thème de l’action à mener face à l’environnement dynamique constitué par les débris spatiaux.(a) the characterization of the current and future space debris environment through measurements and modelling; (b) risks posed to spacecraft by collisions with space debris; (c) means to protect spacecraft; (d) strategies and policies to mitigate the creation of new space debris; and (e) the scientific foundation and technical framework for remediating the space debris environment and thereby limiting the proliferation of space debris. At the 2014 PEDAS sessions, 38 papers were presented on the theme “Space debris: responding to a dynamic environment”.
À la quarante et unième Assemblée scientifique du COSPAR, en 2016, les sessions du Groupe porteront sur le fondement scientifique des mesures à prendre pour lutter contre les débris spatiaux, ce qui représente un pas en avant.At the 41st Scientific Assembly of COSPAR, in 2016, the PEDAS sessions will be “Space debris:
Quatre séances d’une demi-journée seront consacrées aux questions suivantes:providing the scientific foundation for action”, which is a step forward.
les progrès réalisés en matière d’évaluation des risques de collision pour les missions spatiales, l’évaluation des risques de collision sur orbite, l’évaluation des risques associés à la rentrée dans l’atmosphère, les techniques de réduction des débris et d’assainissement de l’environnement et leur efficacité en termes de stabilité environnementale à long terme, ainsi que des thèmes traditionnels tels que les observations au sol et depuis l’espace et les méthodes à appliquer pour exploiter ces observations, les techniques de mesures in situ, les modèles utilisés pour décrire l’environnement des débris et des météoroïdes, les normes et lignes directrices nationales et internationales applicables à la réduction des débris, les technologies des accélérateurs en mode hypervitesse et le blindage en orbite.Four half-day sessions will focus on advances in collision risk assessment for space missions, on-orbit collision assessment, re-entry risk assessments, debris mitigation and debris environment remediation techniques and their effectiveness with regard to long-term environment stability, as well as traditional topics such as ground and space-based observations and methods for using them, in situ measurement techniques, debris and meteoroid environment models, national and international debris mitigation standards and guidelines, hypervelocity accelerator technologies, and on-orbit shielding concepts.
Les communications interdisciplinaires et multidisciplinaires sur la météorologie spatiale et les objets géocroiseurs sont particulièrement encouragées.Interdisciplinary and multidisciplinary papers on space weather and near-Earth objects are particularly encouraged.
Les problèmes liés à la stabilisation de la population des débris spatiaux sont nombreux, mais les pays ayant des activités spatiales et les organisations scientifiques internationales comme le Comité de la recherche spatiale s’emploient très activement à promouvoir la viabilité à long terme des opérations menées dans l’espace circumterrestre dans l’intérêt de tous.The challenges of stabilizing the space debris population are substantial, but spacefaring nations and international scientific organizations such as COSPAR are devoting considerable efforts to promoting the long-term sustainability of operations in near-Earth space for the benefit of all.
Le COSPAR continue de jouer un rôle central dans les efforts déployés pour mieux connaître la nature de l’environnement constitué par les débris spatiaux et les risques qu’il présente, et pour encourager les pays et organisations ayant des activités spatiales à agir de manière responsable dans l’espace pendant toutes les phases des missions (déploiement, exploitation et mise au rebut).COSPAR continues to be a leader in promoting a better understanding of the nature and risks of the space debris environment and in encouraging spacefaring nations and organizations to act responsibly in space through each mission phase, including deployment, operations and disposal.
Conseil consultatif de la génération spatialeSpace Generation Advisory Council
[Original: anglais][Original: English]
[7 novembre 2014][7 November 2014]
Situation en matière de débris spatiauxThe space debris situation
Depuis le lancement du premier satellite en 1957, l’orbite terrestre est de plus en plus encombrée.Ever since the first satellite was launched in 1957, Earth’s orbit has become more crowded.
De nombreux pays et entreprises commerciales ont lancé leurs propres engins spatiaux en orbite autour de la Terre et nombre d’entre eux sont toujours en orbite.Many nations and commercial enterprises have launched their own spacecraft into orbit around Earth, and many of those craft are still in orbit.
Seuls 6 % des objets spatiaux sont toujours opérationnels, et près de 60 % sont des fragments produits par des explosions et des collisions.Of the objects in space only 6 per cent are still operational, while almost 60 per cent are fragments produced by explosions and collisions.
Ces fragments incontrôlés, ainsi que d’autres pièces de débris spatiaux comme les corps de fusée abandonnés ou les satellites devenus inactifs, peuvent entrer en collision entre eux et générer de nouveaux débris.These uncontrolled fragments, along with other pieces of space debris such as discarded rocket bodies and retired satellites, can collide with each other and generate yet more debris.
Ce cycle, appelé syndrome de Kessler, se traduit avec le temps par une croissance exponentielle de débris orbitaux et partant, par un risque accru pour les engins opérationnels en orbite.This cycle, popularly known as the Kessler syndrome, results in an exponential growth of orbital debris as time progresses, and hence in an ever-increasing risk to operational bodies in orbit.
La répartition des débris spatiaux selon l’altitude montre que la quantité de débris à une altitude de 1 000 kilomètres a plus que doublé entre le début de 2007 et avril 2012.The distribution of space debris according to altitude shows that the amount of space debris at an altitude of 1,000 km more than doubled between the beginning of 2007 and April 2012.
Les fragments générés par l’essai antisatellite effectué par la Chine en 2007 et la collision entre les satellites Iridium 33 et Cosmos 2251 en 2009 ont fortement contribué à la hausse importante des débris spatiaux.Fragments generated by the anti-satellite test conducted by China in 2007 and the collision between the Iridium 33 and Cosmos 2251 satellites in 2009 were major factors in the jump in the amount of space debris.
Des incidents tels que la collision Iridium-Cosmos montrent le rôle important des collisions entre débris dans l’évolution de l’environnement constitué par les débris spatiaux.Incidents such as the Iridium-Cosmos collision show the important role that debris-debris collision can have in changing the space debris environment.
Actuellement, le nombre de débris en orbite terrestre basse n’est pas stable.Currently the debris field in low-Earth orbit is not stable.
Les simulations ont montré que même dans l’hypothèse d’un arrêt des lancements, le nombre de débris continuerait d’augmenter lentement.Simulations have shown that, even without any future launches, the debris field will slowly grow.
Toutefois, il s’agit là d’un scénario optimiste et irréaliste, étant donné que les lancements spatiaux ne devraient pas s’arrêter de sitôt.However, this is an optimistic and unrealistic scenario, since space launches are not expected to stop any time soon.
Avec des lancements réguliers et sans aucune mesure d’atténuation, la population de débris en orbite devrait croître de façon exponentielle.With regular launch rates and no mitigation measures, the quantity of debris in orbit is likely to grow exponentially.
La répartition des 500 objets spatiaux les plus volumineux en fonction de l’inclinaison et de l’altitude de leurs orbites permet de dresser la carte des altitudes de l’apogée et du périgée par rapport à l’inclination des corps de fusée et des engins spatiaux existants en orbite terrestre basse dont le produit de la masse du débris et de sa probabilité d’entrer en collision est le plus élevé.The distribution of the 500 largest space debris objects makes it possible to identify a high collision risk by looking at the relationship between the apogee and perigee altitudes versus inclination distributions of the existing low-Earth orbit rocket bodies and spacecraft that have the highest mass and collision probability products.
Ces objets sont les plus susceptibles de causer des collisions catastrophiques et d’augmenter la quantité de débris spatiaux en orbite terrestre basse, comme on l’a vu précédemment dans le cas de la collision Iridium-Cosmos.These objects are the most likely to cause catastrophic collisions that can increase the amount of space debris in low-Earth orbit, as previously seen in the Iridium-Cosmos collision.
Engin spatial ayant à son bord des sources d’énergie nucléaireSpacecraft carrying nuclear power technology
Il existe trois scénarios généraux à envisager s’agissant des engins spatiaux ayant à leur bord des sources d’énergie nucléaire:There are three general scenarios to consider with respect to nuclear-powered spacecraft:
Scénario 1:Scenario 1:
L’engin spatial est équipé d’un générateur thermoélectrique à radio-isotope (RTG) pour l’alimentation électrique à bord et le chauffage des instruments (sondes spatiales par exemple);The spacecraft is equipped with a radioisotope thermal generator (RTG) for on-board power and instrument heating (e.g. deep space probes);
Scénario 2:Scenario 2:
L’engin spatial fonctionne par propulsion nucléaire et utilise l’énergie générée pour son alimentation en énergie, notamment pendant la phase de lancement (par exemple le Projet Rover et le programme NERVA (Nuclear Engine for Rocket Vehicle Applications));The spacecraft is nuclear-powered and uses the energy generated to power the spacecraft, including at the launch phase (e.g. Project Rover and the Nuclear Engine for Rocket Vehicle Applications programme (NERVA));
Scénario 3:Scenario 3:
L’engin spatial est conçu pour utiliser la technologie nucléaire pour la propulsion, mais pas pour son lancement.The spacecraft is designed to use nuclear technology for propulsion, but not for its launch.
La propulsion nucléaire ne sera utilisée que lorsque l’engin spatial est en orbite.Nuclear propulsion will only be used once the spacecraft is in orbit.
Les scénarios 2 et 3, qui se différencient essentiellement par la phase de lancement, sont examinés dans la section suivante.Scenarios 2 and 3 basically differ in the launch phase and are considered in the following section.
Le scénario 1, le plus courant, est utilisé principalement pour les missions dans l’espace lointain.Scenario 1 is the most common and has been used mostly for deep-space missions.
L’énergie que les panneaux solaires peuvent tirer de la lumière du Soleil diminue conformément à la loi de l’inverse du carré de la distance:The energy that solar arrays can derive from sunlight decreases in accordance with the inverse square law:
à mesure que la distance par rapport au Soleil augmente, l’énergie dont dispose un engin spatial fonctionnant à l’énergie solaire diminue.as the distance from the Sun increases, the power available to a spacecraft using solar power diminishes.
La technologie nucléaire constitue par conséquent une source fiable de chaleur et d’énergie pour les systèmes d’engins spatiaux au-delà du point où les panneaux solaires deviennent inefficaces à toutes fins pratiques.Nuclear technology provides a reliable source of heat and energy for spacecraft systems once they are beyond the point where solar arrays, for all practical purposes, become ineffective.
Un générateur thermoélectrique à radio-isotope convertit la chaleur dégagée par la désintégration naturelle de matières radioactives (généralement du plutonium 238) en énergie électrique, par effet Seebeck.An RTG basically converts the heat released by the natural decay of radioactive material (usually Pu-238) into electrical power, using the Seebeck effect.
Il convient de noter qu’il ne s’agit pas d’une réaction de fission.It should be noted that this is not a fission reaction.
Les missions telles que le Mars Science Laboratory (qui a fait atterrir le rover Curiosity sur Mars) et les sondes du système solaire, telles que Voyager 1 et 2 et Pioneer 10 et 11, ont utilisé des générateurs thermoélectriques à radio-isotope comme source d’énergie et système de gestion thermique fiables.Missions such as the Mars Science Laboratory (which landed the Curiosity rover on Mars) and solar system probes, such as Voyager 1 and 2, and Pioneer 10 and 11, have utilized RTGs for reliable power and thermal management.
Quelques accidents ont été signalés par le passé faisant intervenir des engins spatiaux ayant à leur bord des sources d’énergie nucléaire.Some accidents involving nuclear-powered spacecraft have been reported in the past.
Le premier s’est produit en 1964, lorsqu’un satellite de navigation TRANSIT 5BN-3 a effectué une rentrée non contrôlée dans l’atmosphère terrestre après un dysfonctionnement matériel.The first occurred in 1964, when the TRANSIT 5BN-3 navigational satellite performed an uncontrolled re-entry into the Earth’s atmosphere after a hardware malfunction.
Le satellite s’est complètement désintégré dans la haute atmosphère, comme prévu, mais les effets à long terme sur la population humaine sont difficiles à déterminer.The satellite completely burned up in the upper atmosphere as it was designed to, but the long-term effects on the human population are hard to determine.
Ce genre d’incident se traduit par une augmentation de la charge de radionucléides dans la haute atmosphère, qui, avec le temps, peut descendre en spirale jusqu’au niveau de la mer.Re-entries of this kind result in an increased loading of radionuclides in the upper atmosphere, which can in time spiral down to sea level.
Comme la période radioactive des matériaux composant le générateur thermoélectrique à radio-isotope est habituellement longue (des milliers d’années), il est possible que des dommages aient été causés à la population et à l’environnement.As the half-life of the RTG material is typically long (thousands of years), it is possible that harm was caused to the public and the environment.
Deux autres incidents illustres liés à des engins spatiaux ayant à leur bord des sources d’énergie nucléaire concernaient la mission Apollo 13, qui est rentrée dans l’atmosphère avec à son bord un générateur thermoélectrique à radio-isotope pleinement opérationnel, et le satellite de surveillance des océans, Cosmos-954 (RORSAT), qui a effectué une rentrée non contrôlée dans l’atmosphère et s’est écrasé dans une région isolée des Territoires du Nord-Ouest canadien.Two other well-known incidents involving nuclear-powered spacecraft were related to the Apollo 13 mission, which re-entered the atmosphere with a fully functional RTG on board, and the Cosmos-954 radar ocean reconnaissance satellite (RORSAT), which made an uncontrolled re-entry and crashed into an unpopulated area of the Northwest Territories of Canada.
RORSAT est conçu pour se désintégrer lors de la rentrée dans l’atmosphère, ce qui ne s’est pas produit, provoquant une dispersion importante de combustible radioactif sur la Terre.RORSAT was designed to burn up upon re-entry but failed to do so, and a significant amount of nuclear material reached Earth.
Le générateur thermoélectrique à radio-isotope de la mission Apollo 13 est tombé dans le pacifique Sud, où il demeure à ce jour.The RTG from the Apollo 13 mission plunged into the South Pacific, where it remains to date.
Il a survécu à la rentrée dans l’atmosphère et à l’impact et aucun rayonnement n’a été détecté.It survived the re-entry and impact, and no release of radiation has been detected.
Ces incidents ont entraîné des changements dans la conception des systèmes d’énergie nucléaire destinés aux systèmes spatiaux.These incidents have led to changes in the design of nuclear power systems for use in space systems.
Ces systèmes nucléaires sont maintenant conçus de manière à résister à la rentrée et à l’impact, à garantir un retour intact sur Terre, et surtout, à ne pas rejeter de matière radioactive.Those nuclear power systems are now being designed to withstand re-entry and impact so that they reach the ground intact and, most importantly, without releasing any radioactive material.
Le générateur thermoélectrique à radio-isotope de la mission Apollo 13 avait été conçu de la sorte, ce qui démontre la validité de cette approche.The RTG from Apollo 13 had already been designed in such a way, which demonstrates the validity of this approach.
LancementLaunch
Le lancement d’une mission faisant intervenir un engin spatial ayant à son bord des sources d’énergie nucléaire est considéré comme la phase la plus critique et celle qui constitue la plus grande menace potentielle pour la population générale.Launch is considered the most critical phase of a mission involving a nuclear-powered spacecraft, and also the mission phase with the highest potential threat to the general population.
À ce stade, il est important d’introduire la notion de “criticité”.At this point it is also important to introduce the concept of “criticality”.
La criticité fait essentiellement référence au point où la fission est induite dans un réacteur nucléaire et où des sous-produits commencent à s’accumuler.Essentially criticality refers to the point where fission is initiated in a nuclear core and by-products will start to accumulate.
Avant le stade de criticité, aucun sous-produit n’est présent dans le combustible nucléaire.Prior to criticality there are no by-products present in the nuclear fuel.
Le combustible est relativement inoffensif comparé aux sous-produits: il constitue en effet généralement un émetteur de rayonnements alpha et ne présente un risque important pour la santé humaine que s’il est ingéré.The fuel is relatively benign in comparison to the by-products, as it is typically an alpha-radiation emitter and poses a significant risk to human health only if ingested.
Toutefois, lorsque la criticité est atteinte, des sous-produits de fission commencent à s’accumuler dans le système, ce qui pose un risque beaucoup plus grand pour la santé humaine, une part importante de ces sous-produits étant des émetteurs de rayonnements beta et gamma, qui, par une simple exposition externe, peuvent causer des dommages à l’homme.However, once criticality is achieved, fission by-products start to accumulate in the system. That poses a much greater hazard to human health, as a significant part of those by-products are beta and gamma emitters, which may cause damage to humans from external exposure alone.
Le scénario 2 exige que la criticité soit atteinte avant le lancement et utilise la chaleur dégagée par la réaction nucléaire pour alimenter l’ascension de l’engin spatial.Scenario 2 requires criticality to be achieved before launch and uses the heat derived from a nuclear reaction to power the ascent of the spacecraft.
Ce processus a été étudié et testé au milieu du XXe siècle dans le cadre du programme Rover-NERVA.This was investigated and tested in the mid-twentieth century in the Rover-NERVA programme.
Toutefois, dans ce scénario, toute défaillance de la fusée pourrait avoir pour conséquence le rejet de sous-produits de fission.However, under this scenario any failure of the rocket could potentially result in the release of fission by-products.
Le scenario 3, en revanche, repose sur l’hypothèse que l’engin spatial est lancé en orbite par des méthodes de propulsion classiques.In comparison, scenario 3 assumes that the spacecraft is launched into orbit using conventional propulsion methods.
Il est évident qu’il n’est pas souhaitable que des matières nucléaires soient rejetées avant d’atteindre la criticité ou après.It is obvious that the release of any nuclear material, either before or after criticality is achieved, is undesirable.
Cependant, afin de réduire la gravité des conséquences éventuelles, un réacteur nucléaire ne devrait idéalement pas atteindre la criticité avant d’être en toute sécurité en orbite.However, in order to limit the severity of any potential consequences, ideally a nuclear reactor should not achieve criticality until it is safely in orbit.
Missions en orbite terrestre et risques d’impact posés par les débrisEarth orbit missions and the debris impact hazard
Un impact causé par des débris spatiaux doit être considéré dans le pire des cas comme catastrophique, compte tenu des énergies importantes en jeu.An impact involving space debris must be considered catastrophic as a worst-case scenario, given the significant energies involved.
En outre, la situation la plus grave serait une rupture du système de confinement, avec rejet des produits de fission dans l’espace.Furthermore, the worst-case example would be a breach of core containment, resulting in fission products being released into space.
Dans le cas d’un générateur thermoélectrique à radio-isotope, on suppose que la collision se traduit par la destruction du générateur thermoélectrique à radio-isotope et sa dispersion sous forme de particules.In the case of an RTG, it is assumed the collision results in the RTG being destroyed and scattered as particulate matter.
Cette situation n’est pas nécessairement une menace pour la population ou l’environnement terrestre, selon l’endroit où se produit la collision en orbite car la traînée atmosphérique n’entre pas en jeu et l’orbite est considérée comme stable, et on peut généralement supposer que les matières nucléaires demeureront en altitude.This is not necessarily a concern for the public or Earth’s environment, depending on where in orbit the collision occurs, because as long as atmospheric drag is not a factor and the orbit can be considered stable, it can generally be assumed that the nuclear material will stay aloft.
Toutefois, il est également possible qu’une telle collision apporte suffisamment d’énergie (provenant soit de l’impact initial ou des impacts secondaires qui en ont résulté à un stade ultérieur) à certains débris pour les déplacer vers une orbite où la traînée atmosphérique devient un facteur déterminant.However, it is also possible that such a collision will impart sufficient energy to some debris to move it into an orbit where atmospheric drag does become a factor, either from the initial impact or from the resultant secondary impacts occurring at a later time.
Compte tenu de ce que l’on sait sur la façon dont les débris orbitaux se propagent dans une sphère autour du foyer orbital à l’altitude de l’orbite, ce modèle aurait effectivement pour conséquence une bande de rayonnement à une certaine altitude orbitale.Given what is known about how orbital debris spreads into a shell around the orbital focus at the orbit’s altitude, this model would effectively result in a band of radiation at a certain orbital altitude.
Cela ne constituerait pas une menace directe importante pour les astronautes ou les engins spatiaux, même si une personne menant une activité extravéhiculaire à l’altitude en question pourrait être confrontée à un risque sanitaire immédiat.This would not pose a significant direct threat to astronauts or spacecraft, although anyone carrying out an extravehicular activity at the altitude in question may face direct health hazards.
Par conséquent, il est probable qu’une collision entraînant le rejet de matières nucléaires en orbite aboutisse à des restrictions quant à l’endroit où des activités extravéhiculaires peuvent être effectuées.Therefore it is likely that a collision resulting in nuclear material being released into orbit would lead to restrictions on where extravehicular activities can be carried out.
Il faut également tenir compte de questions de réputation, le grand public ayant tendance à se méfier de la technologie nucléaire.However, reputational issues also need to be considered, as the general public tends to distrust nuclear technology.
Un incident de cette nature pourrait effectivement mener à la clôture prématurée de programmes en cours et futurs d’engins spatiaux à propulsion nucléaire.An incident of this nature could effectively lead to the premature termination of current and future nuclear spacecraft programmes.
Ainsi, un tel incident pourrait avoir des conséquences graves, même s’il n’existe pas de risque immédiat pour la santé.Thus, the consequences of such an incident would be severe, even if they did not pose any immediate health hazard.
La probabilité d’une collision avec des débris doit également être évaluée.The likelihood of a collision with debris also needs to be assessed.
Des études ont été menées pour évaluer la taille et la quantité de débris en orbite, et il est relativement facile à modéliser la probabilité de collision des débris sur cette base.Studies have been carried out to assess the size and quantity of debris in orbit, and it is relatively easy to model the probability of a debris impact on this basis.
La probabilité globale est généralement faible (de l’ordre de 10-5 par année).The overall probability is generally low (in the order of 10-5 per year).
Cependant, lorsque le risque est associé aux conséquences graves mentionnées ci-dessus, le classement du risque est considéré comme élevé et des garanties importantes devraient être incorporées dans les programmes d’ingénierie pour éviter un rejet de radionucléides en cas de collision.However, when paired with the severe consequences mentioned above, the overall risk ranking can be considered high and should drive any engineering programme towards including significant safeguards to prevent a release of radionuclides, should a collision occur.
Mise au rebutDisposal
La mise au rebut d’un engin spatial à la fin de sa mission devrait également être prise en compte.The disposal of a spacecraft after mission completion also needs to be taken into account.
Qu’adviendra-t-il de la composante principale?What happens to the critical core?
La solution la plus simple consiste à transférer l’engin spatial sur une orbite cimetière où il demeurera.The simplest answer is to move the spacecraft into a safe graveyard orbit and leave it there.
Cela conduirait à une nouvelle augmentation du nombre de débris spatiaux en orbite, ce qui augmenterait le risque d’impact de débris spatiaux pour les missions futures.This would lead to a further increase in the number of space debris objects in orbit and, consequently, increase the risk of space debris impact to future missions.
En outre, les collisions avec des systèmes spatiaux à propulsion nucléaire en fin de vie peuvent avoir d’autres conséquences, comme le rejet de matières radioactives dans l’espace.Moreover, collisions with an end-of-life nuclear-powered space system can have other consequences, such as a leak of radioactive material into space.
La rentrée contrôlée du système spatial constitue une solution durable à long terme.A longer-term sustainable solution is controlled re-entry of the space system.
Il faudrait toutefois que l’engin spatial et ses composantes nucléaires, en particulier, soient conçus pour résister aux températures élevées, aux frictions et aux impacts du processus de rentrée, ce qui a été fait précédemment avec les systèmes RTG utilisés pour l’exploration planétaire.This would require the spacecraft, and particularly its nuclear components, to be designed to withstand the high temperatures, stresses and impact loads of the re-entry process.
Cette solution pourrait cependant se traduire par une augmentation des coûts de l’engin spatial.This has been done previously with RTG systems used in planetary exploration, but it might drive up the costs of the spacecraft.
La tâche est beaucoup plus compliquée en ce qui concerne les réacteurs nucléaires actifs (et leurs sous-produits de fission), étant donné qu’on ne sait pas encore clairement s’il est possible de fabriquer un réacteur capable de résister à la rentrée.The case of active nuclear reactors (and their fission by-products) presents a much more challenging task, as it is still not clear whether a reactor capable of withstanding re-entry can actually be manufactured.
Les risques associés au transfert des réacteurs usagés sur une orbite cimetière choisie expressément pour la mise au rebut d’engins spatiaux nucléaires compte tenu de la faible probabilité de collisions futures seraient moins importants que les risques associés à leur rentrée.The risk associated with moving used cores into a graveyard orbit selected specifically for the disposal of nuclear-powered spacecraft taking into account the low probability of future collisions would be lower than that associated with their re-entry.
Une telle orbite cimetière doit être choisie de manière à minimiser les collisions avec des débris et à réduire les risques futurs.Such a graveyard orbit needs to be selected with the aim of minimizing space debris collisions and reducing future hazards.
Missions d’exploration de l’espace lointainDeep-space exploration missions
L’utilisation d’engins spatiaux dotés de sources d’énergie nucléaire pour l’exploration de l’espace lointain est un peu plus acceptable que pour des missions en orbite terrestre.The use of nuclear-powered spacecraft for deep-space exploration is somewhat more acceptable than for Earth-orbit missions.
Plus la distance est grande par rapport au Soleil, plus il est justifié d’utiliser l’énergie nucléaire, les RTG étant alors d’une efficacité plus grande que les panneaux solaires.The increased efficiency of RTGs over solar arrays as the distance from the Sun increases supports the use of nuclear power.
Si les missions dans l’espace lointain posent le même danger dans la phase de lancement, elles séjournent toutefois moins longtemps à proximité de la Terre.While deep-space missions pose the same hazard on launch, they spend less time in Earth’s vicinity.
Les risques d’impact avec des débris spatiaux sont par conséquent plus faibles dans le cas des missions d’exploration de l’espace lointain.Consequently the space debris impact hazard associated with deep-space missions is lower.
La réalité dépend néanmoins du profil de la mission.However, whether this is indeed the case depends upon the mission profile.
Si l’engin spatial quitte la Terre sur une orbite de transfert directement vers sa destination (ce qui est rarement le cas) et si un accident se produit, les débris radioactifs qui en résultent restent sur une orbite qui finirait par croiser l’orbite terrestre, et des débris radioactifs entreraient finalement dans le voisinage de la Terre.If the spacecraft were to depart from Earth on a direct transfer orbit to its destination (which is rarely the case) and an accident were to occur, the resultant radioactive debris would remain on an orbit that could eventually intersect the Earth’s orbit, ultimately resulting in radioactive debris entering Earth’s vicinity.
ConclusionConclusion
Plusieurs missions importantes par le passé (en particulier pour l’exploration de l’espace lointain) ont été réalisées grâce à l’utilisation de l’énergie nucléaire. Cette utilisation pourrait se poursuivre à condition de prendre les mesures de sûreté nécessaires.The use of nuclear power for spacecraft has made several important missions possible in the past (particularly deep-space exploration missions) and can continue to do so as long as the necessary safety measures are undertaken.
À cet égard, le Conseil consultatif de la génération spatiale recommande ce qui suit:In this connection the Space Generation Advisory Council recommends that:
a) Si un engin spatial utilise un réacteur nucléaire, il doit transporter ce réacteur en orbite et n’induire la réaction de fission qu’une fois en orbite, plutôt que d’utiliser la propulsion nucléaire comme moyen pour atteindre l’orbite;(a) If a spacecraft uses a nuclear core, it should carry that core into orbit and start the fission reaction only in orbit, as opposed to using nuclear propulsion as a means to reach orbit;
b) Pour tous les engins spatiaux utilisant l’énergie nucléaire, un accent particulier devrait être mis sur la robustesse et la solidité du système d’énergie nucléaire.(b) For all spacecraft using nuclear power, special emphasis should be placed on the robustness and sturdiness of the nuclear power system.
Ce système doit être protégé contre les impacts de débris et les forces aérodynamiques et les températures extrêmes associées à la rentrée dans l’atmosphère;It should be protected against debris impacts, re-entry stresses and extreme temperatures;
c) Les missions dans l’espace lointain ayant à leur bord des systèmes d’énergie nucléaire devraient utiliser si possible des orbites de transfert indirect;(c) Deep-space missions carrying nuclear power systems should use non-direct transfer orbits if possible;
d) Après avoir atteint leur fin de vie, tous les engins spatiaux en orbite terrestre basse utilisant un système RTG devraient effectuer une rentrée contrôlée dans l’atmosphère en veillant à garder intact le système d’énergie nucléaire;(d) Upon reaching their end of life, all spacecraft in low-Earth orbit using an RTG system should be re-entered in a controlled manner that ensures the intact survival of the nuclear power system;
e) Après avoir atteint leur fin de vie, tous les engins spatiaux en orbite géosynchrone utilisant des réacteurs nucléaires ou un RTG devaient être transférés sur une orbite cimetière.(e) Upon reaching their end of life, all spacecraft using nuclear reactors or using an RTG in geosynchronous orbit should be transferred to a graveyard orbit.
Cette dernière devait être choisie de manière à assurer la stabilité (pas de désintégration ou de risque de collision) pour la durée de la période radioactive du combustible nucléaire ou jusqu’à ce que les rayonnements émis ne représentent plus de danger pour les populations humaines;That graveyard orbit should be selected in such a way as to assure stability, i.e. it should not decay or present a collision hazard, for the duration of the nuclear fuel’s half-life or until the radiation emitted no longer poses a hazard to human populations;
f) Pour chaque mission pour laquelle l’utilisation de l’énergie nucléaire est envisagée, il devrait y avoir un comité de sûreté nucléaire indépendant (semblable à l’Interagency Nuclear Safety Review Panel des États-Unis d’Amérique) pour s’assurer que toutes les procédures de sûreté sont respectées;(f) For every mission for which the use of nuclear power is considered there should be an independent nuclear safety panel (similar to the Interagency Nuclear Safety Review Panel in the United States of America) to assure that all safety procedures are followed;
g) Les efforts relatifs à la sûreté devaient être axés sur la planification et la prévention plutôt que sur les enquêtes sur les accidents.(g) Safety efforts should focus on planning and prevention rather than investigation of accidents.
Au sujet du Conseil consultatif de la génération spatialeAbout the Space Generation Advisory Council
Le Conseil consultatif de la génération spatiale est une organisation internationale à but non lucratif dédiée aux étudiants et aux jeunes professionnels dans le secteur spatial.The Space Generation Advisory Council is an international non-profit organization dedicated to students and young professionals in the space sector.
Il représente les vues de la prochaine génération des responsables du secteur spatial auprès des organismes pertinents des Nations Unies et autres organisations spatiales.It represents the views of the next generation of space leaders before relevant United Nations bodies and other space organizations.
Le Conseil a été créé dans le cadre des Nations Unies (à savoir la troisième Conférence des Nations Unies sur l’exploration et les utilisations pacifiques de l’espace extra-atmosphérique) et ses travaux dans le cadre de l’ONU, en particulier du Comité des utilisations pacifiques de l’espace extra-atmosphérique, sont d’une importance capitale pour sa mission.Having been created in the United Nations environment (namely the Third United Nations Conference on the Exploration and Peaceful Uses of Outer Space), the Council’s work with the United Nations, particularly the Committee on the Peaceful Uses of Outer Space, is of central importance to its mission.
Le Conseil apporte une contribution régulière au Comité et sert de canalisateur pour les opinions de ses membres.The Council gives regular input to the Committee and acts as a conduit for the opinions of its members.
Secure World FoundationSecure World Foundation
[Original: anglais][Original: English]
[20 octobre 2014][20 October 2014]
En 2014, la Secure World Foundation a continué de s’intéresser aux questions liées aux débris spatiaux et à la sécurité en orbite dans le cadre de ses travaux sur la viabilité à long terme des activités spatiales.In 2014, the Secure World Foundation (SWF) continued to work on space debris and on-orbit safety issues as part of its focus on the long-term sustainability of space activities.
Dans le cadre de ses activités de sensibilisation, la Secure World Foundation a été en mesure de témoigner devant le Sous-Comité de l’espace du Comité pour la science, l’espace et la technologie de la Chambre des représentants des États-Unis d’Amérique lors de l’audition sur la menace posée par les débris spatiaux.As part of its information awareness activities, SWF was able to provide testimony before the Space Subcommittee of the House Committee on Science, Space, and Technology of the United States of America as part of a hearing on dealing with the threat of space debris.
Le témoignage écrit comprenait un aperçu complet expliquant l’importance de la réduction des débris spatiaux, de la gestion du trafic spatial, de l’enlèvement des débris spatiaux et de l’assainissement de l’espace, et de la connaissance de l’environnement spatial en vue de réduire la menace que présentent les débris spatiaux pour les activités spatiales.The written testimony included a comprehensive overview explaining the importance of space debris mitigation, space traffic management, space debris removal and remediation, and space situational awareness to minimizing the threat space debris poses to space activities.
Le témoignage comprenait également des recommandations adressées au Sous-Comité sur la manière d’améliorer la mise en œuvre, par le Gouvernement des États-Unis, des lignes directrices relatives à la réduction des débris spatiaux dans les réglementations nationales et de renforcer les services de surveillance de l’environnement spatial pour aider tous les opérateurs de satellites à éviter les collisions dans l’espace.The testimony also provided the Subcommittee with recommendations on how to improve the implementation by the United States Government of the space debris mitigation guidelines in national regulations and how to improve space situational awareness services to help all satellite operators avoid collisions in space.
De même, le personnel de la Secure World Foundation a régulièrement appelé l’attention sur la question des débris spatiaux pendant les discussions lors de réunions et de conférences sur les utilisations de l’espace où il n’était pas prévu d’aborder la question.Similarly, SWF staff members regularly raised the issue of space debris in discussions at meetings and conferences about the uses of outer space that might not otherwise have addressed the question.
Il s’agissait notamment d’interventions et de présentations lors d’un atelier intitulé “Emerging space economies:Examples of such initiatives included speeches and presentations at a workshop entitled “Emerging space economies:
next steps toward prosperity”, tenu à l’occasion du forum de discussion international de Wilton Park, d’une table ronde sur la promotion de la sécurité et de la viabilité de l’espace accueillie par le Council on Foreign Relations, ainsi que d’une intervention remarquée lors du Colloque international sur les vols spatiaux privés et commerciaux concernant la responsabilité du secteur spatial commercial en pleine expansion à participer activement aux mesures de réduction des débris spatiaux.next steps toward prosperity” held by the Wilton Park international discussion forum, a round table on promoting space security and sustainability hosted by the Council on Foreign Relations and a spotlight talk at the International Symposium on Personal and Commercial Spaceflight that addressed the responsibility of the growing commercial space sector to participate actively in practices that mitigate space debris.
Le personnel de la Secure World Foundation a participé au troisième atelier européen sur la modélisation des débris spatiaux et l’assainissement de l’espace, tenu à Paris du 16 au 18 juin 2014.SWF staff participated in the 3rd European Workshop on Space Debris Modelling and Remediation, held in Paris from 16 to 18 June 2014.
Dans ce contexte, la Secure World Foundation a coprésidé la toute première séance sur les difficultés juridiques, politiques et autres difficultés de nature non technique liées à la réduction des débris spatiaux, et une présentation sur un projet de protocole pour déterminer comment demander la permission d’interagir avec un objet spatial pour l’enlever.SWF participation included co-chairing the first ever session on the legal, policy and other non-technical challenges related to space debris remediation, and a presentation on a draft protocol for determining how to ask permission to interact with a space object for remediation.
Le protocole se fonde sur les principes établis dans les traités existants relatifs à l’espace pour établir une liste de mesures qu’un État peut prendre pour déterminer quel État peut exercer sa compétence et son contrôle à l’égard d’un objet spatial.The protocol uses the principles established in the existing outer space treaties to create a list of steps a State can take for determining which State has jurisdiction and control over a space object.
Lorsqu’il n’est pas possible de déterminer l’État, le protocole propose des mesures qui peuvent être prises pour avertir la communauté mondiale de son intention d’enlever un objet spatial d’une manière sûre et responsable.In cases where the determination cannot be made, the protocol suggests steps that can be taken to notify the world community of its intent to remediate a space object in a safe and responsible manner.
Dans le cadre de ses efforts tendant à faciliter les discussions productives, la Secure World Foundation a coopéré avec le Conseil de développement économique de Maui et le Japan Space Forum (JSF) pour tenir deux ateliers de dialogue AMOS (Advanced Maui Optical Space Surveillance), l’objectif étant de favoriser les discussions sur les politiques liées à la coopération et au partage de données en matière de connaissance de l’environnement spatial.As part of its efforts to facilitate cooperative discussions, SWF has cooperated with the Maui Economic Development Board and the Japan Space Forum (JSF) to hold two Advanced Maui Optical Space Surveillance (AMOS) dialogues. The purpose of the dialogues was to foster discussion on policy issues related to space situational awareness cooperation and data-sharing.
Le premier dialogue s’est tenu à Tokyo le 26 février 2014 juste avant le troisième colloque international du JSF sur le développement et l’utilisation durable de l’espace au service de l’humanité.The first dialogue was held in Tokyo on 26 February 2014 just prior to the third JSF International Symposium on Sustainable Space Development and Utilization for Humankind.
Le deuxième dialogue s’est tenu sur l’Île de Maui (États-Unis) le 11 septembre 2014 pendant la conférence AMOS 2014.The second dialogue was held on the island of Maui, United States, on 11 September 2014 during the 2014 AMOS conference.
Ces deux dialogues ont réuni des représentants de gouvernements et du secteur privé de plusieurs pays pour examiner les moyens d’améliorer le partage de données et la coopération dans le domaine de la connaissance de l’environnement spatial.Both dialogues brought together Government and private sector representatives from multiple countries to discuss ways to improve space situational awareness data-sharing and cooperation.
Enfin, dans le cadre de ses efforts généraux de sensibilisation sur la question, la Secure World Foundation a de nouveau accordé une place importante aux débris spatiaux dans sa publication sur la viabilité des activités spatiales, intitulée “Space sustainability:Finally, as part of its general outreach efforts on the issue, SWF once again featured space debris prominently in its publication entitled “Space sustainability:
a practical guide”, qui a été mise à jour et republiée en 2014.a practical guide”, which had been updated and republished this year.
Ce document peut être téléchargé gratuitement du site web de la Secure World Foundation (www.swfound.org/media/121399/swf_space_sustainability-a_practical _guide_2014__1_.pdf.)That document can be downloaded free of charge from the SWF website at www.swfound.org/media/121399/swf_space_sustainability-a_practical_guide_2014__1_.pdf.
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V.14-07676V.14-07675
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Nations UniesUnited Nations
A/AC.105/C.1/109A/AC.105/C.1/109
Assemblée généraleGeneral Assembly
Distr. générale 14 novembre 2014 Français Original:Distr.: General 14 November 2014 Original:
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