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V.16-10037 (E) 011216 021216V.16-10038 (F) 201216 211216
Committee on the Peaceful Uses of Outer SpaceComité des utilisations pacifiques de l’espace extra-atmosphérique
Scientific and Technical SubcommitteeSous-Comité scientifique et technique
Fifty-fourth sessionCinquante-quatrième session
Vienna, 30 January-10 February 2017Vienne, 30 janvier-10 février 2017
Item 7 of the provisional agendaPoint 7 de l’ordre du jour provisoire
Space debrisDébris spatiaux
National research on space debris, safety of space objects with nuclear power sources on board and problems relating to their collision with space debrisRecherche 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 spatiaux
Note by the SecretariatNote du Secrétariat
AddendumAdditif
ContentsTable des matières
PagePage
2.2.
Replies received from Member StatesRéponses reçues des États Membres
22
GermanyAllemagne
22
II.II.
Reply received from Member StatesRéponses reçues des États Membres
GermanyAllemagne
[Original: English][Original: anglais]
[24 November 2016][24 novembre 2016]
OverviewAperçu
Research activities on issues related to space debris are conducted in Germany in all relevant fields, including space debris environment modelling, observation of space debris, technology development for observations, studies of the effects of hypervelocity impact on spacecraft, and protection of space systems from impact of micrometeoroids and space debris.Des activités de recherche liées aux débris spatiaux sont réalisées en Allemagne dans tous les domaines pertinents, notamment la modélisation de l’environnement constitué par les débris spatiaux, l’observation des débris spatiaux, la mise au point de technologies d’observation, l’étude des effets des impacts à hypervitesse sur les engins spatiaux et la protection des systèmes spatiaux contre l’impact des micrométéoroïdes et des débris spatiaux.
German experts actively participate in relevant international forums in the field of space debris research and space safety, inter alia, the Inter-Agency Space Debris Coordination Committee (IADC), and in international standardization activities in the field of space debris mitigation. German industry and academia are also involved in technology developments to serve the long-term sustainable use of outer space and protection of the Earth.Les experts allemands participent activement aux instances internationales compétentes dans le domaine de la recherche sur les débris spatiaux et la sécurité dans l’espace, 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. L’industrie et les universités allemandes participent également à la mise au point de technologies propres à favoriser à long terme l’utilisation viable de l’espace extra-atmosphérique et la protection de la Terre.
For space projects of the Space Administration of the German Aerospace Center (DLR), space debris mitigation requirements are a mandatory part of the product assurance and safety requirements for DLR space projects.S’agissant des projets spatiaux parrainés par l’Administration spatiale de l’Agence aérospatiale allemande (DLR), le respect des exigences relatives à la réduction des débris spatiaux est obligatoire dans le cadre des prérequis de sécurité et d’assurance.
Those requirements ensure the implementation of internationally recognized mitigation measures, including those identified in the Space Debris Mitigation Guidelines of IADC and the Space Debris Mitigation Guidelines of the Committee on the Peaceful Uses of Outer Space.Ces prérequis garantissent la mise en œuvre de mesures de réduction internationalement reconnues, notamment celles énoncées dans les lignes directrices relatives à la réduction des débris spatiaux qu’ont publiées l’IADC d’une part et le Comité des utilisations pacifiques de l’espace extra-atmosphérique d’autre part.
The general objectives are to limit the creation of new space debris and thus to mitigate the risk to current and future space missions and the risk to human life.Les objectifs généraux sont de contenir la création de nouveaux débris spatiaux et, par conséquent, d’atténuer les risques pour les missions spatiales présentes et futures et pour la vie humaine.
The measures to be adopted in order to achieve these objectives include the conduct of a formal space debris mitigation assessment; specific design measures to prevent the release of mission-related objects, fragmentations, malfunctioning, and on-orbit collisions, as well as measures pertaining to passivation, end-of-life disposal and re-entry safety.Les mesures à adopter pour atteindre ces objectifs englobent notamment la réalisation d’une évaluation officielle de la réduction des débris spatiaux, des mesures spécifiques en matière de conception pour empêcher le rejet d’objets liés aux missions, 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.
In order to establish a national space surveillance competence, capabilities for generating and utilizing sensor data are needed, e.g., to establish a space object catalogue or to perform orbit determination.Pour acquérir des compétences en matière de surveillance de l’espace, un pays doit disposer de capacités permettant de produire et d’exploiter les données issues de capteurs, par exemple pour cataloguer les objets spatiaux ou pour déterminer une orbite.
Such an object catalogue is the backbone of space situational awareness operations.Un tel catalogue d’objets est un élément fondamental des opérations de connaissance de l’environnement spatial.
The development of this end-to-end capability requires a coordinated programme of work, covering many different aspects.Le développement de cette capacité de bout en bout nécessite un programme de travail coordonné couvrant de nombreux aspects.
Such a programme is running at the DLR Space Administration and began with the development and commissioning of the German Experimental Space Surveillance and Tracking Radar (GESTRA) in 2015.La DLR dispose d’un programme de ce type, qui a commencé par la conception et la mise en service du radar allemand expérimental de poursuite et de surveillance de l’espace (GESTRA) en 2015.
GESTRA, which is being developed by the Fraunhofer Institute for High Frequency Physics and Radar Techniques, is an experimental system to determine orbital information in low Earth orbit;Actuellement en phase de conception à l’Institut Fraunhofer de recherche sur la physique des hautes fréquences et les techniques radar, ce radar est un système expérimental visant à recueillir des informations orbitales en orbite terrestre basse.
testing is expected to start at the end of 2017.Les essais devraient débuter à la fin de l’année 2017.
Novel concepts for space surveillance with radar are also being studied at the same institute.Des concepts novateurs en matière de surveillance par radar de l’espace sont également à l’étude dans le même institut.
Using a newly developed software tool at the Institute for Space Systems (IRS) at the Technical University of Braunschweig sensor measurements are being simulated.Grâce à un logiciel nouvellement mis au point, l’Institut des systèmes spatiaux (IRS) à l’Université technique de Braunschweig procède actuellement à une simulation des données de mesure provenant de capteurs.
Based on the simulated data, key functionalities including object correlation, orbit determination and creation of an object database are implemented.Ces données servent de base à la mise en œuvre de fonctionnalités principales, notamment la corrélation entre les objets, la détermination de l’orbite et la création d’une base de données des objets.
Complementary methods for orbit determination and propagation are being investigated so as to ensure the availability of fast and accurate methods available within the process chain of a simulated space surveillance system.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.
An optical telescope will be installed to observe space debris and support research activities.Un télescope optique sera installé pour observer les débris spatiaux et soutenir les activités de recherche.
At the same institute, analyses of the long-term evolution of the space debris environment are being conducted using long-term propagations of that environment.L’Institut s’emploie à analyser l’évolution à long terme de l’environnement constitué par les débris spatiaux au moyen de propagations à long terme de cet environnement.
Such analyses are an important tool for assessing the effectiveness of space debris mitigation measures and are being used in studies by IADC. The studies take into account recently observed changes in the launch rate and mission types, i.e., the increasing number of small satellites and potential megaconstellations in low Earth orbit.Ces analyses sont un outil important pour évaluer l’efficacité des mesures de réduction des débris spatiaux et l’IADC y a recours dans ses études, qui prennent en compte les changements récemment constatés en ce qui concerne le taux de lancement et le type de missions, c’est-à-dire la prolifération de petits satellites et de mégaconstellations potentielles dans l’orbite terrestre basse.
Efforts are under way to develop a network of optical stations at DLR in close cooperation with the Astronomical Institute of the University of Bern, Switzerland.La DLR collabore étroitement avec l’Institut d’astronomie de l’Université de Berne (Suisse) au développement d’un réseau de stations optiques.
It is intended for the monitoring of the geostationary regions and related orbits to support research on collision avoidance and other scientific topics.Ces stations servent à surveiller de manière continue les zones géostationnaires et leurs orbites en vue de nourrir les recherches scientifiques s’intéressant, entre autres, à l’évitement des collisions.
Telescopes will be operated remotely and data will encompass objects larger than approximately 50 cm in geostationary orbit.Leurs télescopes seront contrôlés à distance et recueilleront des données sur les objets en orbite géostationnaire de plus d’une cinquantaine de centimètres.
The first station will be set up at the Sutherland Observatory in South Africa in March 2017.La première station sera installée à l’Observatoire de Sutherland (Afrique du Sud) en mars 2017.
In successful test campaigns, objects fainter than magnitude 18 were detected and their positions measured.On est parvenu lors des essais à repérer et à mesurer la position d’objets d’une luminosité de magnitude inférieure à 18.
The precision of the derived orbits was better than 200 m in all three dimensions, and clustered satellites were resolved unambiguously.La précision des orbites dérivées était supérieure à 200 mètres dans les trois dimensions et les difficultés liées aux essaims de satellites ont été entièrement résolues.
In a joint effort between the Simulation and Software Technology facility and the Space Operations and Astronaut Training facility, both at DLR, a software system for space surveillance is being developed.Les centres pour les technologies logicielles et de simulation et pour les opérations spatiales et de la formation des astronautes, tous deux rattachés à la DLR, s’emploient conjointement à concevoir un système logiciel de surveillance de l’espace.
Central to the project is the Backbone Catalogue of Relational Debris Information, an orbital database for objects in Earth orbit.Le système BACARDI (Backbone Catalogue of Relational Debris Information), base de données des objets en orbite terrestre, est au cœur de ce projet.
The main research topics are object correlation using observations from different sensors, orbit determination and orbit propagation, including state vector and state uncertainty.Les principaux domaines de recherche sont la corrélation entre les objets se fondant sur différentes mesures des capteurs, la détermination et la propagation d’orbite, y compris le vecteur de situation et l’incertitude.
The orbital database will be used primarily to predict close approaches for purposes of collision avoidance, but it can be expanded to include other uses.La base de données servira principalement à établir des prévisions de rapprochements pour éviter les collisions, mais il sera possible de l’utiliser à d’autres fins.
Research topics include comparison of the accuracy of different orbit propagators.Les recherches portent notamment sur la comparaison de l’exactitude des différents propagateurs orbitaux.
The optical telescope network being developed between DLR and the Astronomical Institute will provide the first observational data to be processed by the system.Le réseau de télescopes optiques que la DLR et l’Institut d’astronomie sont en passe de mettre en place fournira les premières données d’observation qui seront traitées par la base de données.
An optical space debris observation station is operated by the DLR Institute of Technical Physics for research and development.L’Institut de physique technique de la DLR exploite une station d’observation optique des débris spatiaux à des fins de recherche et de développement.
The station is equipped with a 17-inch Dall-Kirkham telescope and various high-end camera systems.Elle est équipée d’un télescope Dall-Kirkham de 17 pouces et de plusieurs systèmes de caméras haut de gamme.
Its time-of-flight laser system is operational and has successfully measured the distance to objects in low Earth orbit.Son système laser permettant une télémétrie par mesure du temps de vol, à présent en état de marche, est parvenu à mesurer la distance des objets en orbite terrestre basse.
In combination with passive optical tracking, this system can realize three-dimensional tracking of orbital objects during station passage to an accuracy of a few metres.En combinaison avec la détection optique passive, ce système est capable d’effectuer un suivi en trois dimensions d’objets orbitaux lors de leur passage au-dessus de la station avec une précision de quelques mètres.
In addition, optical stare and chase procedures were demonstrated successfully, allowing for the tracking of uncatalogued objects.En outre, les procédures d’observation et de poursuite, dont les essais ont été concluants, permettent la détection d’objets non répertoriés.
A mobile laser-optical ground station for laser tracking of space debris is currently in development.Des travaux sont en cours pour mettre en place une station sol optique mobile destinée à détecter par laser les débris spatiaux.
Materials on the exterior of spacecraft are exposed to the harsh environment of space, which causes degradation.L’espace étant un environnement hostile, les matériaux recouvrant l’extérieur des engins spatiaux subissent des dégradations.
The main threats are charged particle radiation, ultraviolet radiation, atomic oxygen in low Earth orbit, extreme temperatures, thermal cycling and the impact of micrometeoroids and debris.La radiation des particules chargées, le rayonnement ultraviolet, l’oxygène atomique en orbite terrestre basse, les températures extrêmes, le cyclage thermique et l’impact de micrométéoroïdes et de débris constituent les principales menaces.
The relative impact of the individual threats depends on the type of mission to be performed, the mission duration, the solar cycles, solar events and the orbit in which the spacecraft will be placed.Les conséquences de chacune d’entre elles dépendent du type de mission à effectuer, de la durée de la mission, des cycles solaires, des manifestations de l’activité solaire et de l’orbite dans laquelle l’engin spatial sera placé.
Sources of degradation particles are the paints applied on upper stages and multilayer insulation foils used on almost every spacecraft to maintain the operation temperature.Les particules dégradées se détachent des peintures de l’étage supérieur et de l’isolation multicouche qui est utilisée pour la quasi-totalité des engins afin de maintenir la température au cours de l’exploitation.
The degradation process and the inherent release and generation of particles smaller than 1 millimetre are simulated on the basis of empirical modelling parameters.Le processus de dégradation et le rejet de particules d’une taille inférieure à 1 millimètre sont simulés sur la base de paramètres de modélisation empiriques.
Active removal of space debris is an additional area of research at institutes in Germany. Research activities cover technologies including sensors, capture mechanisms, and guidance, navigation and control.L’élimination active des débris est un autre domaine de recherche des instituts allemands, qui consacrent entre autres des activités aux capteurs, aux technologies de capture ainsi qu’à la navigation, au guidage et au pilotage.
New numerical methods to simulate hypervelocity impacts on spacecraft and the subsequent material failure and fragmentation processes are being investigated at the Fraunhofer Institute for High-Speed Dynamics, Ernst-Mach-Institut.L’Institut Fraunhofer de dynamique des grandes vitesses de l’Institut Ernst-Mach (EMI) mène des recherches sur de nouvelles méthodes numériques propres à simuler les impacts à hypervitesse sur des engins spatiaux et les défaillances matérielles et fragmentations qui en résultent.
Impacts on small, simulated material probes are compared with results from tests performed with the hypervelocity impact facilities of the institute.Les impacts observés sur de petits échantillons de matériaux sont comparés aux résultats des essais effectués dans les installations à cet effet de l’Institut.
Several German companies and research organizations are involved in European Space Agency studies addressing the topic of space debris re-entry.Plusieurs entreprises et organisations de recherche allemandes participent à des études que l’Agence spatiale européenne mène sur la question de la rentrée des débris spatiaux dans l’atmosphère.
The objectives of the Characterization of Demisable Materials (CHARDEM) project are to increase knowledge on material behaviour and demise processes during re-entry and reduce the uncertainties of the simulation tools currently used for re-entry risk assessment.Les objectifs du projet de caractérisation des matériaux sujets à la désintégration (Characterization of Demisable Materials) sont d’approfondir les connaissances relatives au comportement des matériaux et aux processus de désintégration pendant la rentrée dans l’atmosphère et de réduire les incertitudes découlant des outils de simulation utilisés actuellement pour l’évaluation du risque lors de cette étape.
The high-enthalpy-flow wind tunnels of DLR in Cologne, in particular, are used for this purpose.À cette fin, on a recours aux souffleries à haute enthalpie de la DLR à Cologne.
The Rapid Assessment of Design Impact on Debris Generation (RADID) activity is aimed at the development of a new generation re-entry analysis tool with the capability of being used concurrently in various engineering facilities with automatic design optimization features.Le projet d’évaluation rapide de l’influence de la conception de l’engin sur la production de débris (Rapid Assessment of Design Impact on Debris Generation) vise à développer une nouvelle génération d’outils d’analyse de la rentrée dans l’atmosphère pouvant être utilisés simultanément dans plusieurs infrastructures d’ingénierie et dotés de fonctions automatiques d’optimisation de la conception.
“Design-for-Demise” (D4D) studies are focused on innovative engineering solutions for spacecraft components in order to achieve as much demise as possible during re-entry, consequently reducing the on-ground risk.Des études de “conception pour la disparition” (“Design-for-demise” ou “D4D”) se concentrent sur l’élaboration de solutions techniques innovantes pour les composants des vaisseaux spatiaux qui permettraient une désintégration maximale pendant la rentrée dans l’atmosphère, réduisant ainsi les risques au sol.
The new In-Orbit Tumbling Analysis (ιOTA) tool will provide a long-term, six-degrees-of-freedom propagator, supporting future active debris removal missions with reliable predictions of the tumbling rates of the target object.Le nouvel outil ιOTA d’analyse du culbutage en orbite sera constitué d’un propagateur à six degrés de liberté sur le long terme, appuyant les futures missions d’élimination active des débris grâce à des prévisions fiables de la vitesse de rotation de la cible.
A/AC.105/C.1/L.355.A/AC.105/C.1/L.355.