Integration of light pollution and active debris removal indices in the space sustainability rating

The last decade has been characterized by a significant proliferation of large constellations in Low-Earth orbits region. These innovative space infrastructures provide important data and services, such as communications, internet access, Earth observation, but also technologies like GPS, useful for positioning, navigation and timing. At the same time, the increasing implementation of multi-satellites configurations is rising a critical concern in the long-term sustainability insurance of the outer space. The analysis faces the topic by delving into the level of commitment towards Space Sustainability exhibited by OneWeb, part of Eutelsat Group and the world’s first GEO-LEO satellite operator delivering ubiquitous global connectivity. The study focuses on the principal initiatives in which the company is involved and on its adherence to the Global Space Operators Association (GSOA) Code of Conduct. Among OneWeb active participation in national and international actions, Space Sustainability Rating (SSR) project represents an innovative effort in the assessment of the environmental and operational impact of space missions, promoting responsible practices within the space industry. By exploiting THEMIS, an advanced software developed by Politecnico di Milano and Deimos UK, it is possible to estimate the SSR Mission Index related to constellations according to the probability of collision and explosion of the satellites. The discussion presents the results of the application of the tool to different options for the future OneWeb Generation 2 mission, so that the most promising ones can be identified. In the spirit of advancing Space Sustainability, a proposal of extent of the Space Sustainability Rating (SSR) system is included. The basis of a Light Pollution Index are explored, reflecting the growing concern of uncontrolled light emissions caused by constellation activities and their impact on astronomical observations and Earth’s environment. To complete, the upgrades provide the integration of an Active Debris Removal (ADR) Index, aimed to quantify the efforts to actively remove space inactive objects, one of the most critical aspects in ensuring the safety and longevity of space missions. In the spirit of advancing Space Sustainability, a proposal of extent of the Space Sustainability Rating (SSR) system is included. The basis of a Light Pollution Index are explored, reflecting the growing concern of uncontrolled light emissions caused by constel- lation activities and their impact on astronomical observations and Earth’s environment. To complete, the upgrades provide the integration of an Active Debris Removal (ADR) Index, aimed to quantify the efforts to actively remove space in-active objects, one of the most critical aspects in ensuring the safety and longevity of space missions. In the final excursus, the political implications of ADR implementation are explored. Since the management of space debris necessitates international cooperation and agreements, their removals represent not only technical challenges but also diplomatic and geopolitical ones, as it involves multiple space-faring nations. The success of ADR initiatives requires global collaboration, raising questions about governance, norms, and the role of international organizations in regulating activities in space.

L’ultimo decennio è stato caratterizzato da una significativa proliferazione di grandi costellazioni nella regione delle basse orbite terrestri. Queste complesse e innovative infrastrutture spaziali forniscono dati e servizi importanti, come comunicazione, accesso ad Internet, osservazione della Terra, ma anche strumenti tra i quali il GPS, utile al posizionamento, alla navigazione e al cronometraggio. Allo stesso tempo, la crescente implementazione di configurazioni multi-satellite sta aumentando la preoccupazione nell’assicurare la sostenibilità a lungo termine dello spazio. L’analisi affronta l’argomento approfondendo il livello di impegno verso la sostenibilità spaziale dimostrato da OneWeb, parte del Gruppo Eutelsat e primo operatore satellitare GEO-LEO al mondo che fornisce connettività globale ubiqua. Lo studio si concentra sulle principali iniziative in cui l’azienda è coinvolta e sulla sua adesione al Codice di Condotta della Global Space Operators Association (GSOA). Tra le attività alle quali OneWeb partecipa in ambito sia nazionale sia internazionale, il progetto di Space Sustainability Rating (SSR) rappresenta uno sforzo innovativo nella valutazione dell’impatto ambientale e operativo delle missioni spaziali, promuovendo pratiche responsabili all’interno del settore. Sfruttando THEMIS, un avanzato sofware sviluppato dal Politecnico di Milano e Deimos UK, è possibile stimare l’SSR Mission Index relativo alle costellazioni in base alla probabilità di collisione ed esplosione dei satelliti. La discussione presenta i risultati ot- tenuti dall’applicazione dello strumento per diverse opzioni riguardanti la futura missione OneWeb Generation 2, al fine di caratterizzarne quelle più promettenti. Nello spirito di promozione della sostenibilità spaziale, una proposta di estensione del sistema di valutazione SSR è inclusa. Vengono esplorate le basi di un indice di inquinamento luminoso, come risposta alla crescente preoccupazione per le emissioni luminose incontrollate causate dalle attività delle costellazioni e il loro impatto sulle osservazioni astronomiche e sull’ambiente terrestre. Per completare, lo sviluppo prevede l’integrazione di un indice per simulare gli effetti di tecnologie di Active Debris Removal (ADR), volto a quantificare gli sforzi per mitigare attivamente i spaziali in disfunzione, l’ostacolo più critico nel garantire la sicurezza e la longevità delle missioni spaziali. Nell’excursus finale vengono esplorate le implicazioni politiche dell’attuazione delle soluzioni ADR. Poiché la gestione dei detriti spaziali richiede cooperazione e accordi internazionali, la loro rimozione rappresenta non solo sfide tecniche ma anche diplomatiche e geopolitiche, coinvolgendo più nazioni che operano nello spazio. Il successo delle iniziative ADR richiede una collaborazione globale, che solleva interrogativi sulla governance, sulle norme e sul ruolo delle organizzazioni internazionali nella regolamentazione delle attività nello spazio.