As corporations race for the stars, we need international collaboration on space governance
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Alors que les entreprises se lancent vers les étoiles, nous avons besoin d’une collaboration internationale en matière de gouvernance spatiale.

As corporations race for the stars, we need international collaboration on space governance

Peter Brown, Professor in Physics and Astronomy, Western University

Human activity is causing large disruptions to the near-Earth space environment. We need an intergovernmental panel on space sustainability.

L’activité humaine provoque de grandes perturbations dans l’environnement spatial terrestre. Nous avons besoin d’un panel intergouvernemental sur la durabilité spatiale.

The science academies of G7 member countries have identified international space governance as a pressing issue for the G7 Leaders’ Summit, to be held from June 15-17 in Evian, France.

Les académies des sciences des pays membres du G7 ont identifié la gouvernance spatiale internationale comme une question urgente pour le Sommet des dirigeants du G7, qui se tiendra du 15 au 17 juin à Évian, en France.

The explosive growth of large satellite constellations over the last decade offers great promise for near-universal access to broadband internet. But this growth comes with risks that are not yet fully understood.

La croissance explosive des grandes constellations de satellites au cours de la dernière décennie offre une grande promesse d’accès quasi universel à l’internet à large bande. Mais cette croissance s’accompagne de risques qui ne sont pas encore pleinement compris.

These include contamination of the night sky, disruption of astronomy research, increasing risk of satellite collisions and hazards from large numbers of satellites falling back to Earth.

Ceux-ci comprennent la contamination du ciel nocturne, la perturbation de la recherche en astronomie, le risque croissant de collisions de satellites et les dangers liés à la chute de grands nombres de satellites sur Terre.

Our understanding of the human impact on the near-Earth space environment is at a similar stage to our understanding of climate change back in the 1990s. We know that increased human activity is causing large disruptions to the space environment, but whether a tipping point is soon to be reached is not yet clear.

Notre compréhension de l’impact humain sur l’environnement spatial proche de la Terre est à un stade similaire à notre compréhension du changement climatique dans les années 1990. Nous savons qu’une activité humaine accrue provoque de grandes perturbations de l’environnement spatial, mais il n’est pas encore clair si un point de basculement est sur le point d’être atteint.

In this context, one of the most significant recommendations for G7 member states is to establish an intergovernmental panel on space sustainability (IPSS) .

Dans ce contexte, l’une des recommandations les plus importantes pour les États membres du G7 est d’établir un panel intergouvernemental sur la durabilité spatiale (IPSS) .

Impacts on atmospheric chemistry

Impacts sur la chimie atmosphérique

Research and understanding of human impacts in space is still at a very early stage. For example, we don’t really know when some orbital altitudes will become so overpopulated with space debris that they reach operational capacity.

La recherche et la compréhension des impacts humains dans l’espace en sont encore à un stade très précoce. Par exemple, nous ne savons pas vraiment quand certaines altitudes orbitales seront si surpeuplées de débris spatiaux qu’elles atteindront leur capacité opérationnelle.

Scientists have also recently recognized that the increased global rocket-launch rate — with more than one rocket now being launched every day — may lead to a reversal in the recovery of the ozone layer.

Les scientifiques ont également récemment reconnu que l’augmentation du taux mondial de lancement de fusées — avec plus d’une fusée lancée chaque jour — pourrait entraîner un renversement de la récupération de la couche d’ozone.

Similarly, we are aware that satellites burning up as they fall back to the Earth’s atmosphere will have significant effects on the chemistry in the upper atmosphere. We know there are now several of these large satellite re-entries occurring every day, but the full effects of this are not clear.

De même, nous savons que les satellites qui se désintègrent en retombant dans l’atmosphère terrestre auront des effets significatifs sur la chimie de la haute atmosphère. Nous savons qu’il y a maintenant plusieurs de ces rentrées de satellites importantes chaque jour, mais les effets complets de cela ne sont pas clairs.

Messy space governance

Gouvernance spatiale chaotique

Several scientific bodies now advise on policy in different areas of space sustainability. One is the Inter-Agency Space Debris Coordination Committee, which focuses on space debris degradation of the environment.

Plusieurs organismes scientifiques conseillent désormais sur les politiques dans différents domaines de la durabilité spatiale. L’un est le Comité inter-agences de coordination des débris spatiaux (Inter-Agency Space Debris Coordination Committee) , qui se concentre sur la dégradation environnementale due aux débris spatiaux.

Another is the International Astronomical Union Centre for the Protection of the Dark and Quiet Sky, which co-ordinates efforts to reduce the impact of satellites on optical and radio astronomy.

Un autre est le Centre de protection du ciel sombre et calme de l’Union Astronomique Internationale (International Astronomical Union Centre for the Protection of the Dark and Quiet Sky) , qui coordonne les efforts visant à réduire l’impact des satellites sur l’astronomie optique et radio.

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An image of NGC 6302, known as the ‘Butterfly Nebula,’ taken using the Hubble Space Telescope. The telescope is increasingly impacted by satellite constellations in low-Earth orbit. (NASA)
Une image de NGC 6302, connue sous le nom de « Nébuleuse Papillon », prise avec le télescope spatial Hubble. Le télescope est de plus en plus affecté par les constellations de satellites en orbite terrestre basse. (NASA)

But no single body exists to provide comprehensive policy input to governments for policy and regulatory decisions. The situation is similar to that in climate change research, when the early Advisory Group on Greenhouse Gases (AGGG) , formed in the 1980s, transitioned to the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) .

Mais aucun organisme unique n’existe pour fournir des avis politiques complets aux gouvernements pour les décisions réglementaires et politiques. La situation est similaire à celle de la recherche sur le changement climatique, lorsque le Groupe consultatif initial sur les gaz à effet de serre (AGGG) , formé dans les années 1980, est passé au Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) (Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC)) .

We urgently need an intergovernmental panel on space sustainability (IPSS) .

Nous avons un besoin urgent d’un groupe d’experts intergouvernemental sur la durabilité spatiale (IPSS) .

Ten years ago, the number of active satellites in low-Earth orbit numbered almost 2,000; today, it’s close to 20,000. In recent years, governments and corporations have announced plans for up to a million more.

Il y a dix ans, le nombre de satellites actifs en orbite terrestre basse était de près de 2 000; aujourd’hui, il est proche de 20 000. Ces dernières années, les gouvernements et les entreprises ont annoncé des plans pour un million de satellites supplémentaires.

Defining global thresholds

Définir des seuils mondiaux

How could this IPSS be structured, to approach space governance in a similar way to how the IPCC approached the climate change problem?

Comment cet IPSS pourrait-il être structuré pour aborder la gouvernance spatiale de manière similaire à la façon dont le GIEC a abordé le problème du changement climatique?

A primary goal should be to define global thresholds for sustainability. Much like the 1.5 C limit in climate science, the panel should identify thresholds beyond which specific orbital altitudes have reached carrying capacity.

Un objectif principal devrait être de définir des seuils mondiaux de durabilité. Tout comme la limite de 1,5 °C en science climatique, le groupe devrait identifier des seuils au-delà desquels des altitudes orbitales spécifiques ont atteint leur capacité de charge.

Like the IPCC, an IPSS should include several working groups to provide transparent and accessible summaries of scientific results for policy makers.

Comme le GIEC, un IPSS devrait inclure plusieurs groupes de travail pour fournir des résumés scientifiques transparents et accessibles aux décideurs politiques.

One should focus on the physical science of the orbital environment. This means the state of low-Earth orbit as a finite resource — including estimates of space debris and collision growth, effects of space weather and models of sustainable future launch traffic.

L’un devrait se concentrer sur la science physique de l’environnement orbital. Cela signifie l’état de l’orbite terrestre basse en tant que ressource finie — y compris les estimations des débris spatiaux et de la croissance des collisions, les effets de la météorologie spatiale et les modèles de trafic de lancement futur durable.

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A satellite breaks up in orbit. (ESA/ID&Sense/ONiRiXEL) , CC BY-SA
Un satellite se désintègre en orbite. (ESA/ID&Sense/ONiRiXEL) , CC BY-SA

Another working group should centre on the environmental and societal impacts of large satellite constellations. This would assess stratospheric ozone depletion caused by rocket launch emissions, the effects of higher satellite re-entry rates, changes to atmospheric chemistry and increased casualty risks. It would also quantify their impact on ground-based astronomy.

Un autre groupe de travail devrait se concentrer sur les impacts environnementaux et sociétaux des grandes constellations de satellites. Il évaluerait l’appauvrissement de l’ozone stratosphérique causé par les émissions de lancement de fusées, les effets de taux de rentrée satellitaire plus élevés, les changements dans la chimie atmosphérique et l’augmentation des risques de victimes. Il quantifierait également leur impact sur l’astronomie terrestre.

Finally a working group on mitigation and policy could set the stage for clear international standards for post-mission satellite disposal, active debris removal and new licensing requirements that account for a constellation’s “system-wide” rather than “per-satellite” risk.

Enfin, un groupe de travail sur l’atténuation et les politiques pourrait préparer le terrain pour des normes internationales claires concernant l’élimination post-mission des satellites, le retrait actif des débris et de nouvelles exigences de licence qui tiennent compte du risque « global » plutôt que « par satellite » d’une constellation.

Space traffic footprints

Empreintes de trafic spatial

A useful addition to the IPSS would be a Task Force on Space Traffic Footprints. Modelled after the IPCC’s Task Force on National Greenhouse Gas Inventories, this body would develop standardized methodologies for states to report their “space traffic footprint” — the burden their space objects pose to the safety and sustainability of the low-Earth orbit environment.

Un ajout utile à l’IPSS serait un Groupe de travail sur les empreintes de trafic spatial. Modélisé sur le Groupe de travail du GIEC sur les inventaires nationaux de gaz à effet de serre, cet organe développerait des méthodologies normalisées permettant aux États de déclarer leur « empreinte de trafic spatial » — le fardeau que leurs objets spatiaux représentent pour la sécurité et la durabilité de l’environnement en orbite terrestre basse.

Similar to the IPCC’s role in vetting climate models, the IPSS needs to provide independent assessment of claims regarding satellite demisability — the way satellites are safely decommissioned and de-orbited. This should evaluate how successful de-orbiting technologies are and how well we can track satellites and estimate their location uncertainties.

À l’instar du rôle du GIEC dans l’évaluation des modèles climatiques, l’IPSS doit fournir une évaluation indépendante des allégations concernant la démise des satellites — la manière dont les satellites sont mis hors service et désorbités en toute sécurité. Ceci devrait évaluer le succès des technologies de désorbitation et la précision avec laquelle nous pouvons suivre les satellites et estimer leurs incertitudes de localisation.

By creating a co-ordinated international approach now, the IPSS will help balance the enormous promise of commercial activity in space with the environmental risks — just as the IPCC has done with Earth’s changing climate from human activities.

En créant une approche internationale coordonnée dès maintenant, l’IPSS aidera à équilibrer l’énorme potentiel de l’activité commerciale dans l’espace avec les risques environnementaux — tout comme le GIEC l’a fait avec le changement climatique de la Terre dû aux activités humaines.

Peter Brown receives funding from the Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada, the United Sstates National Aeronautics and Space Administration, the European Space Agency, Natural Resources Canada and Defence Research and Development Canada

Peter Brown reçoit un financement du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada, de la National Aeronautics and Space Administration des États-Unis, de l’Agence spatiale européenne, de Ressources naturelles Canada et de Defence Research and Development Canada