As corporations race for the stars, we need international collaboration on space governance
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Enquanto as corporações correm pelas estrelas, precisamos de colaboração internacional em governança espacial

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.

A atividade humana está causando grandes perturbações no ambiente espacial perto da Terra. Precisamos de um painel intergovernamental sobre sustentabilidade espacial.

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.

As academias de ciências dos países membros do G7 identificaram a governança espacial internacional como uma questão premente para a Cúpula dos Líderes do G7, a ser realizada de 15 a 17 de junho em Evian, França.

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.

O crescimento explosivo de grandes constelações de satélites na última década oferece grande promessa de acesso quase universal à internet de banda larga. Mas esse crescimento vem acompanhado de riscos que ainda não são totalmente compreendidos.

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.

Estes incluem a contaminação do céu noturno, a perturbação da pesquisa astronômica, o risco crescente de colisões de satélites e os perigos de grandes números de satélites retornando à Terra.

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.

Nosso entendimento do impacto humano no ambiente espacial perto da Terra está em um estágio semelhante ao nosso entendimento das mudanças climáticas nos anos 90. Sabemos que o aumento da atividade humana está causando grandes perturbações no ambiente espacial, mas se um ponto de inflexão será alcançado em breve ainda não está claro.

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

Neste contexto, uma das recomendações mais significativas para os estados membros do G7 é estabelecer um painel intergovernamental sobre sustentabilidade espacial (IPSS) .

Impacts on atmospheric chemistry

Impactos na química atmosférica

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.

A pesquisa e o entendimento dos impactos humanos no espaço ainda estão em um estágio muito inicial. Por exemplo, não sabemos realmente quando algumas altitudes orbitais ficarão tão superpopuladas com detritos espaciais que atingirão capacidade operacional.

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.

Os cientistas também reconheceram recentemente que o aumento da taxa global de lançamentos de foguetes — com mais de um foguete sendo lançado todos os dias — pode levar a uma reversão na recuperação da camada de ozônio.

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.

Da mesma forma, estamos cientes de que os satélites que queimam ao retornar à atmosfera da Terra terão efeitos significativos na química da alta atmosfera. Sabemos que ocorrem vários desses grandes re-entradas de satélites todos os dias, mas os efeitos completos disso não estão claros.

Messy space governance

Governança espacial caótica

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.

Vários órgãos científicos agora aconselham sobre políticas em diferentes áreas da sustentabilidade espacial. Um é o Inter-Agency Space Debris Coordination Committee, que se concentra na degradação do ambiente causada por detritos espaciais.

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.

Outro é o International Astronomical Union Centre for the Protection of the Dark and Quiet Sky, que coordena esforços para reduzir o impacto dos satélites na astronomia óptica e de rádio.

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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)
Uma imagem de NGC 6302, conhecida como a ‘Nebulosa da Borboleta’, tirada usando o Telescópio Espacial Hubble. O telescópio está cada vez mais impactado por constelações de satélites em órbita baixa da Terra. (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) .

Mas não existe um único órgão para fornecer informações políticas abrangentes aos governos para decisões regulatórias e de política. A situação é semelhante à da pesquisa sobre mudanças climáticas, quando o Advisory Group on Greenhouse Gases (AGGG) , formado na década de 1980, passou a ser o Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) .

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

Precisamos urgentemente de um painel intergovernamental sobre sustentabilidade espacial (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.

Há dez anos, o número de satélites ativos em órbita baixa da Terra era de quase 2.000; hoje, está perto de 20.000. Nos últimos anos, governos e corporações anunciaram planos para até um milhão a mais.

Defining global thresholds

Definindo limites globais

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

Como este IPSS poderia ser estruturado para abordar a governança espacial de maneira semelhante à forma como o IPCC abordou o problema das mudanças climáticas?

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.

Um objetivo principal deve ser definir limites globais de sustentabilidade. Assim como o limite de 1,5 °C na ciência climática, o painel deve identificar limites além dos quais altitudes orbitais específicas atingiram a capacidade de suporte.

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

Assim como o IPCC, um IPSS deve incluir vários grupos de trabalho para fornecer resumos científicos transparentes e acessíveis para os formuladores de políticas.

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.

Um deve se concentrar na ciência física do ambiente orbital. Isso significa o estado da órbita terrestre baixa como um recurso finito — incluindo estimativas de detritos espaciais e crescimento de colisões, efeitos do clima espacial e modelos de tráfego de lançamento futuro sustentável.

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A satellite breaks up in orbit. (ESA/ID&Sense/ONiRiXEL) , CC BY-SA
Um satélite se desintegra em órbita. (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.

Outro grupo de trabalho deve se concentrar nos impactos ambientais e sociais de grandes constelações de satélites. Este avaliaria o esgotamento do ozônio estratosférico causado por emissões de lançamento de foguetes, os efeitos de taxas mais altas de reentrada de satélites, mudanças na química atmosférica e riscos de vítimas aumentados. Também quantificaria seu impacto na astronomia baseada em terra.

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.

Finalmente, um grupo de trabalho sobre mitigação e políticas poderia preparar o terreno para padrões internacionais claros para descarte de satélites pós-missão, remoção ativa de detritos e novos requisitos de licenciamento que considerem o risco de uma constelação em nível “sistêmico” em vez de “por satélite”.

Space traffic footprints

Pegadas de tráfego espacial

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.

Uma adição útil ao IPSS seria um Grupo de Trabalho sobre Pegadas de Tráfego Espacial. Modelado após o Grupo de Trabalho do IPCC sobre Inventários Nacionais de Gases de Efeito Estufa, este órgão desenvolveria metodologias padronizadas para que os estados relatassem sua “pegada de tráfego espacial” — o ônus que seus objetos espaciais impõem à segurança e sustentabilidade do ambiente de órbita terrestre baixa.

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.

Semelhante ao papel do IPCC na verificação de modelos climáticos, o IPSS precisa fornecer uma avaliação independente das alegações relativas à desativação de satélites — a maneira como os satélites são desativados e desorbitados com segurança. Isso deve avaliar o quão bem-sucedidas são as tecnologias de desorbitação e o quão bem podemos rastrear satélites e estimar suas incertezas de localização.

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.

Ao criar uma abordagem internacional coordenada agora, o IPSS ajudará a equilibrar a enorme promessa da atividade comercial no espaço com os riscos ambientais — assim como o IPCC fez com o clima em mudança da Terra devido às atividades humanas.

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 recebe financiamento do Conselho Canadense de Pesquisa em Ciências Naturais e Engenharia, da Administração Nacional de Aeronáutica e Espaço dos Estados Unidos, da Agência Espacial Europeia, do Natural Resources Canada e do Defence Research and Development Canada

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