Défense de thèse de doctorat en sciences mathématiques - Alexis Petit
Etude de populations observées ou synthétiques de débris spatiaux depuis les données jusqu'aux modèles
Date : 13/10/2017 15:00 - 13/10/2017 17:00
Lieu : Amphithéâtre E11, Rempart de la Vierge 8, 5000 Namur
Orateur(s) : Alexis PETIT
Organisateur(s) : Anne LEMAITRE
Jury
Florent DELEFLIE (IMCCE), Alessandro ROSSI (IFAC CNR), Thomas SCHILDKNECHT (University of Berne), Timoteo CARLETTI, président (UNamur), Anne LEMAITRE, promoteur (UNamur)
Résumé
Depuis le lancement du premier satellite, Spoutnik, en 1957, les
activités spatiales en orbite terrestre produisent des débris
spatiaux qui menacent les satellites opérationnels et les stations
habitées. Ainsi, l'étude et la prise en charge préventive des
populations de débris spatiaux sont devenues cruciales pour le bon
déroulement des activités spatiales. En particulier, notre
capacité à observer et à suivre les plus petits objets étant
limitée, il nous faut produire des modèles capables d'estimer
l'ensemble des populations de débris existantes et d'étudier leur
évolution durant les prochaines décennies.
Cette thèse est consacrée à la modélisation de populations de
débris spatiaux et à l'étude de leur évolution. Les points clés
sont la propagation d'orbite, la modélisation des sources, et
l'ajustement par rapport aux données d'observation.
Le premier point a été traité en développant un logiciel, incluant
les propagateurs NIMASTEP et SYMPLEC, capable de propager l'orbite
d'un objet en prenant en compte le géopotentiel, l'attraction de
la Lune et du Soleil, la pression de radiation solaire avec
l'effet de l'ombre de la Terre, et le freinage atmosphérique. Un
effort particulier a été consacré à l'implémentation du freinage
atmosphérique (pour NIMASTEP uniquement) avec trois modèles de
densité atmosphérique (JB2008, DTM2013 et TD88) et à la
parallélisation permettant d'utiliser plusieurs CPUs pour calculer
un grand nombre d'orbites en un temps raisonnable. Les second et
troisième points ont été traités en implémentant un modèle de
fragmentation et en le calibrant en utilisant les observations
TLE. Pour répondre au troisième point, nous avons également
introduit le concept de population synthétique. Cette technique de
microsimulation appliquée aux débris spatiaux permet de pondérer
une population simulée pour réduire l'écart avec la population
réelle.
La défense est publique
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