Управление коммерческого космического транспорта
| Часть серии о |
| Космическая программа США |
|---|
  |
Управление коммерческого космического транспорта (обычно называемое FAA/AST или просто AST). [1] [примечание 1] ) — это подразделение США Федерального авиационного управления (FAA), которое утверждает любые коммерческие ракет запуски — то есть любые запуски, которые не классифицируются как модельные , любительские или «осуществляемые правительством » — в случае Оператор запуска из США и/или запуск из США
История
[ редактировать ]С подписанием Указа 12465 25 февраля 1984 года президент Рейган назначил Министерство транспорта ведущим агентством по коммерческим одноразовым ракетам-носителям. Этот выбор произошел в результате межведомственного конкурса между министерствами торговли и транспорта за право стать ведущим агентством. В то время Конгресс и промышленность поддержали Министерство торговли в качестве ведущей роли, и в законопроекте Министерство торговли было названо агентством, ответственным за новую отрасль. Однако это было требование администрации, и, более того, администрация утверждала, что никакого законодательства не требуется. Однако Министерство транспорта было выбрано на эту роль только после того, как оно согласилось с тем, что оно не будет возлагать роль ведущего агентства на Федеральное управление гражданской авиации из-за опасений по поводу «жесткого» регулирования ФАУ. [2] Министр транспорта Элизабет Доул назначила Дженнифер Дорн курировать новую ответственность. Управление коммерческого космического транспорта (OCST) было создано в конце 1984 года и размещено в канцелярии секретаря. [3]
На момент подписания указа правительство могло контролировать коммерческие запуски посредством уникального применения Международных правил торговли оружием (ITAR). Использование ITAR было ответом на предложенный в 1982 году запуск частной ракеты компанией Space Services, Inc. В частности, запуск SSI был объявлен правительством США «экспортом» в космос, что потребовало «экспортной лицензии» от Министерства. Государственного управления по контролю за боеприпасами. [4] Администрация продолжала выступать против законодательства, однако Министерство транспорта согласовало соглашение, согласно которому Государственный департамент согласился делегировать DOT полномочия использовать «экспортную лицензию» ITAR в той мере, в какой это связано с лицензированием коммерческих космических запусков. В письме DOS о согласии на эту передачу также говорилось, что Государственный департамент чувствовал себя неловко из-за использования «экспортной лицензии» в качестве средства контроля за коммерческими запусками и считал, что юридические полномочия, специально предназначенные для коммерческих космических запусков, предпочтительнее. Это письмо Государственного департамента министру транспорта убедило администрацию Рейгана изменить свою позицию относительно необходимости принятия законодательства и проложило путь к принятию Закона о коммерческих космических запусках 1984 года. [5]
Первые 10 лет OCST были отмечены серьезными проблемами, и большинство из этих проблем относились либо к политической, либо к нормативной сфере. Соответственно, Управление коммерческих космических перевозок было разделено на две основные функции: разработку политики и стратегию ценообразования на шаттлы, возглавляемую Дональдом Триллингом, и нормативный надзор, возглавляемый Норманом Боулзом. Новая отрасль сразу же столкнулась с проблемами. Starstruck застрял в процессе экспортного лицензирования Государственного департамента. [6] Фирмы, занимающиеся коммерческими запусками, пострадали от политики ценообразования НАСА на шаттлы. [7] Компании, занимающиеся запуском, обнаружили, что страховые тарифы, установленные НАСА и ВВС США, невозможно выполнить. [8] Затем пусковые компании столкнулись с проблемами при попытке использовать государственные пусковые мощности. [9] В течение нескольких лет эти проблемы возникли и были быстро решены. OCST заслужил свою репутацию в космическом сообществе благодаря тому, что может создать гостеприимный путь, необходимый для роста и процветания отрасли.
Временные правила, реализующие Закон о коммерческих космических запусках, были изданы в течение года после принятия Закона, а окончательные правила были изданы годом позже. Созданная в то время структура лицензирования была модульной и рассчитана на любой тип космического корабля или космического корабля. В то время он был разработан на основе самых современных принципов регулирования. Нормативный подход был основан на предположении, что эра традиционных одноразовых ракет-носителей будет недолгой и что вскоре появятся новые, другие конструкции; Традиционное космическое сообщество не придерживалось такой точки зрения. [10] Это оказалось правдой, даже больше, чем предполагало OCST. Первое регламентационное постановление Управления коммерческого космического транспорта стало прецедентом, создавшим прецедент для одобрения полезной нагрузки «кременов», которые состояли из кремированных человеческих останков, заключенных в капсулы в виде помады. [11] В течение первых 8 лет будет произведено 30 лицензированных запусков (31, если в один из них входит Starstruck), будет лицензирована инновационная авиационная ракета-носитель, и работа по одобрению спускаемого аппарата будет идти полным ходом. Проверка мыса Палима на Гавайях как потенциального места размещения космодрома была завершена (хотя политические факторы заставили штат отказаться от своего предложения), и два других штата обратились к OCST с перспективными предложениями. Концепция, согласно которой процесс лицензирования должен учитывать новые концепции, получила подтверждение.
В период с 1984 по 1992 год программа регулирования OCST применяла агрессивный подход к построению программы, которая предугадывала будущие проблемы и принимала меры по уменьшению или устранению будущих камней преткновения. С самого начала оно готовило заключения или оценки воздействия на окружающую среду , которые позволяли категорически исключить коммерческие космические запуски. Перед первым возвращаемым аппаратом было проведено экологическое исследование эксплуатации возвращаемого аппарата. В отчете OCST «Анализ опасностей при запуске», опубликованном в 1988 году, даже были изучены риски повторного использования компонентов транспортного средства для общественной безопасности, что проложило путь для последующих предложений по возвращаемым аппаратам. Компания заранее обратилась в Национальный совет по безопасности на транспорте, чтобы гарантировать, что следователи NTSB будут готовы к инциденту или несчастному случаю.
В рамках усилий по обеспечению легкого регулирования OCST в 1991 году директор OCST Стефани Ли-Майерс и заместитель директора по лицензированию и безопасности Норман Боулз встретились с Бертом Рутаном, выдающимся конструктором самолетов, чтобы узнать его мнение о том, как избегать чрезмерного регулирования индустрии коммерческих запусков. Берт Рутан сообщил Ли-Майерсу и Боулзу, что он ничего не знает о космосе и не подумывает о том, чтобы заняться бизнесом по космическим запускам. Менее чем через 10 лет его корабль SpaceShipOne выиграл премию Ansari XPrize как первый корабль с частным экипажем, совершивший полет в открытый космос. [12]
В 1984 году OCST выработала свой девиз: «Голубое небо, а не бюрократия». К 1992 году OCST завершил два исследования, которые начали изучать концепцию саморегулирования отрасли . Предыдущие исследования показали, что риски для общественной безопасности от коммерческих космических запусков исключительно низки. [13] Низкие риски послужили аргументом в пользу большей роли отрасли в ее собственном регулировании. Первые 10 лет были эпохой легкого и просвещенного регулирования, которая закончилась передачей OCST из Управления министра транспорта в Федеральное управление гражданской авиации. К 2017 году SpaceX обвинит OCST и FAA в превышении нормативных требований. [14]
В начале правления администрации Клинтона офис был передан Федеральному управлению гражданской авиации в 1995 году, во время пребывания в должности директора OCST Фрэнка Уивера. [15] возглавляла Патти Грейс Смит . После Фрэнка Уивера офис до 2008 года [16] Под ее руководством ФАУ лицензировало воздушный и космический порт Мохаве в Калифорнии, чтобы он стал первым внутренним коммерческим космодромом в стране. SpaceShipOne , первый пилотируемый корабль частной разработки, достигший космоса, был запущен с этого объекта в 2004 году. [17]
В августе 2019 года в офис было назначено 97 сотрудников из 108 утвержденных должностей. Увеличение количества коммерческих космических запусков и входов в атмосферу в последние годы — лицензирование от 33 до 44 запусков в 2019 году по сравнению с «однозначным количеством запусков в год» в предыдущие годы и ожидание до 50 запусков в 2021 году с прогнозируемым десятикратным увеличением рабочей нагрузки. в десять раз по сравнению с 2012 годом. [18]
Обзор
[ редактировать ]Согласно международному праву , гражданство оператора запуска и место запуска определяют, какая страна несет ответственность за любой причиненный ущерб. [19] В связи с этим Соединенные Штаты требуют, чтобы производители ракет и пусковые установки придерживались определенных правил по страхованию и защите безопасности людей и имущества, которые могут пострадать в результате полета. Офис также регулирует стартовые площадки, публикует ежеквартальные прогнозы запусков и проводит ежегодные конференции с представителями индустрии космических запусков. Офис возглавляет заместитель администратора по коммерческому космическому транспорту (FAA/AST), которым в настоящее время является Кельвин Коулман. Они расположены в Вашингтоне, округ Колумбия , и в конечном итоге подчиняются Министерству транспорта .
AST отвечает за лицензирование частных космических аппаратов и космодромов на территории США. Это контрастирует с НАСА , которое является агентством исследований и разработок федерального правительства США и, как таковое, не управляет и не регулирует коммерческую космическую транспортную отрасль. Ответственность за регулирование отрасли была возложена на Федеральное управление гражданской авиации , которое является регулирующим органом. Однако НАСА часто использует спутники-запускатели и космические корабли на транспортных средствах, разработанных частными компаниями.
Согласно своему юридическому мандату, [20] АСТ несет ответственность:
- регулировать коммерческую космическую транспортную отрасль только в той мере, в какой это необходимо для обеспечения соблюдения международных обязательств Соединенных Штатов и для защиты здоровья и безопасности населения, сохранности собственности, а также национальной безопасности и внешнеполитических интересов Соединенных Штатов;
- поощрять, облегчать и продвигать коммерческие космические запуски частного сектора;
- рекомендовать соответствующие изменения в федеральных законах, договорах, правилах, политике, планах и процедурах; и
- способствовать укреплению и расширению космической транспортной инфраструктуры США.
Организация
[ редактировать ]AST состоит из пяти подразделений: [21]
- Отдел авторизации безопасности (ASA-100)
- Отдел анализа безопасности (ASA-200)
- Отдел обеспечения безопасности (ASA-300)
- Отдел коммерческих операций (АСЗ-100)
- Отдел политики и инноваций (АСЗ-200)
Регламент запуска
[ редактировать ]Основная обязанность OCST заключалась в регулировании негосударственных космических запусков в Соединенных Штатах. По состоянию на 2020 год это остается их основным направлением деятельности.
Категории ракет
[ редактировать ]Чтобы транспортное средство по закону считалось ракетой, его «тяга должна быть больше подъемной силы для большей части полета с двигателем». [22] Коммерческие ракеты делятся на две основные категории: любительские и лицензионные.
любительский
[ редактировать ]Любительская ракета имеет общий импульс 200 000 фунтов в секунду или меньше и не может достичь высоты 150 км над уровнем моря. Если ракета превышает эти возможности (или если на ее борту находится человек), она считается лицензируемой. [23]
Любительские ракеты делятся на три класса, и правила, применимые к каждому классу, увеличиваются по мере продвижения по классам. В следующем списке описаны общие правила. [ нужна ссылка ]
Класс 1. Для запуска моделей ракет не требуется одобрение, и они являются законными при условии, что они запускаются безопасным способом.
Класс 2. Для входа в национальное воздушное пространство ракетам большой мощности требуется разрешение. Для получения этого разрешения необходимо предоставить информацию о ракете и месте ее запуска.
Класс 3. Для входа в национальное воздушное пространство усовершенствованным ракетам большой мощности требуется разрешение. Для получения этого одобрения требуется более подробная информация о ракете (например, профиль динамической устойчивости) и ее операциях.
Если ракета превышает критерии любительской ракеты, она считается «лицензированной», что означает, что для полета ей требуется либо лицензия, либо разрешение на эксперименты. [ нужна ссылка ]
Экспериментальные разрешения — это разрешения, выдаваемые многоразовым ракетам для полетов в определенной зоне, называемой «Рабочая зона». Это разрешение не является обязательным, но его легче получить, чем лицензию. Это проще, потому что в отличие от лицензии разрешение на эксперимент не требует ни анализа ожидаемых потерь, ни полного процесса обеспечения безопасности системы. Однако разрешение также более ограничено. Помимо прочего, разрешенную ракету нельзя использовать для перевозки людей или вещей за вознаграждение. Примеры разрешенных ракет включают всех участников X Prize Cup . [ нужна ссылка ]
Лицензионные ракеты-носители
[ редактировать ]Лицензионная ракета включает в себя все другие коммерческие ракеты, включая все нелюбительские, орбитальные или большие одноразовые ракеты-носители (ELV). Примеры лицензированных ракет включают все ракеты «Атлас», «Дельта» и «Титан». На эти ракеты распространяется Кодекс федеральных правил США (14 CFR, Глава III, §400–460). . Запуски, осуществляемые правительством и для него, освобождены от этого правила. Например, шаттлы НАСА и военные ракеты не требуют лицензии для запуска . (Вместо этого они должны соответствовать правилам НАСА и ВВС.) Лицензия на коммерческий запуск должна быть получена в FAA/AST, прежде чем любая ракета этой категории может быть запущена с любой территории США или если запуск проводится гражданином США.
Запускаем работу сайта
[ редактировать ]Космодромы, помимо действующих там ракет-носителей, также должны получить разрешение АСТ. Правила стартовой площадки содержатся в Части 420. [ нужна ссылка ]
Общие требования
[ редактировать ]В целом, при лицензировании операций по запуску AST использует трехсторонний подход к безопасности: количественный анализ , процесс обеспечения безопасности системы и эксплуатационные ограничения .
Количественный анализ
[ редактировать ]AST обычно требует, чтобы оператор выполнил так называемый «Ec - анализ». E c («Eee-sub-cee») — это сокращение от «Ожидаемые потери» — расчет вероятности несчастных случаев среди любой без исключения группы людей в пределах максимального рассеивания транспортного средства. В простейшем случае ракета будет иметь защитную оболочку , а это означает, что в пределах максимальной дальности полета машины нет людей или имущества. Однако большинство ракет не могут обеспечить сдерживание, и их необходимо регулировать с использованием подхода, основанного на оценке риска.
При расчете риска учитываются различные варианты отказа ракеты, различное местонахождение людей, различные убежища, в которых они проживают, а также различные способы нанесения им вреда (прямое воздействие, избыточное давление взрыва, токсичное облако и т. д.). Расчет очень сложен, даже для относительно небольших ракет. Во всех случаях допущения в расчетах становятся пределами на день запуска. Например, если транспортное средство анализируется на предмет неправильного разворота из-за смещения тяги, а предполагаемая скорость ветра в модели составляет 30 узлов (56 км/ч), то одним из критериев GO/NO GO в день запуска будет Ветер <30 узлов. Для AST, как и для большинства государственных учреждений, «Неизвестно» = «Нет». [ нужна ссылка ]
Процесс обеспечения безопасности системы
[ редактировать ]Некоторые ракеты трудно оценить количественно при анализе. Особенно новые автомобили не имеют истории, необходимой для демонстрации надежности, и поэтому неопределенность в количественном анализе может быть существенной. Во всех случаях, но особенно в случаях, когда количественная неопределенность максимальна, AST потребует, чтобы оператор запуска следовал процессу безопасности системы.
Процесс обеспечения безопасности системы (SSP) может иметь множество форм и обычно включает в себя анализ «сверху вниз» (например, деревья отказов), анализ «снизу вверх» (например, анализ опасностей или анализ видов и последствий отказов (FMEA). ) и различные другие анализы по мере необходимости (Fishbone). Ракетные системы, режимы отказов, внешние опасности и все остальное анализируются с учетом общественной безопасности. На основе этого систематического анализа разрабатываются меры по смягчению последствий или действия, предпринимаемые для снижения риска. Как и при количественном анализе, эти меры по смягчению последствий становятся критериями «ДА/НЕТ ПРОДОЛЖЕНО» в день запуска. AST обычно требует проверки (доказательства применения оператором мер по смягчению последствий) для каждой критически важной для безопасности системы транспортного средства. [ нужна ссылка ]
Эксплуатационные ограничения
[ редактировать ]В дополнение ко всем эксплуатационным ограничениям, разработанным в ходе количественного анализа и процессов обеспечения безопасности системы, AST требует соблюдения других ограничений. Они описаны в Своде федеральных правил. Примером эксплуатационного ограничения является анализ предотвращения столкновений (COLA) для ракет, летающих на высоте более 150 км, чтобы предотвратить столкновения с пилотируемыми или пригодными для экипажа космическими конструкциями (такими как МКС или шаттл ). [ нужна ссылка ]
Другая деятельность
[ редактировать ]Управление коммерческого космического транспорта берет на себя деятельность, выходящую за рамки его основной нормативной ответственности, в отношении всех негосударственных космических запусков в Соединенных Штатах.
Например, в июне 2020 года Управление космодромов, подчиненное подразделение OCST, разработало ряд рекомендаций по инфраструктуре космических запусков в Национальном плане развития сети космодромов, чтобы предоставить информацию для развития сети космодромов в США, которая будет включать коммерческое, государственное и федеральное финансирование. [24]
См. также
[ редактировать ]Примечания
[ редактировать ]- ^ «AST» - это символ маршрута Федерального управления гражданской авиации, присвоенный Управлению коммерческого космического транспорта. См. Приказ ФАУ 1100.87F — Стандарты символов маршрутизации .
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Акронимы и сокращения» . Федеральное управление гражданской авиации . 8 июня 2017 года. Архивировано из оригинала 28 декабря 2019 года . Проверено 28 января 2020 г.
AST = Управление коммерческого космического транспорта ФАУ
- ^ «Сообщаем ФАУ и Джей Линну плохие новости» . Архивировано из оригинала 6 июля 2018 г. Проверено 16 ноября 2017 г.
- ^ «Часть 1: Управление коммерческого космического транспорта – Pre FAA» . Архивировано из оригинала 6 июля 2018 г. Проверено 16 ноября 2017 г.
- ^ «В начале…» . Архивировано из оригинала 6 июля 2018 г. Проверено 16 ноября 2017 г.
- ^ «Передача лицензии на экспорт DOT» . Архивировано из оригинала 6 июля 2018 г. Проверено 16 ноября 2017 г.
- ^ «Приключения со Старстраком» . Архивировано из оригинала 6 июля 2018 г. Проверено 16 ноября 2017 г.
- ^ «Скрытые побочные эффекты космического корабля» . Архивировано из оригинала 6 июля 2018 г. Проверено 7 июля 2018 г.
- ^ «Опасности запуска: проблемы с получением страховки» . Архивировано из оригинала 6 июля 2018 г. Проверено 16 ноября 2017 г.
- ^ «Ухабистый путь к стартовой площадке» . Архивировано из оригинала 6 июля 2018 г. Проверено 16 ноября 2017 г.
- ^ «Регулирование коммерческих космических перевозок: новый рубеж» . Архивировано из оригинала 6 июля 2018 г. Проверено 16 ноября 2017 г.
- ^ «Кремейнс – новое использование космоса» . Архивировано из оригинала 6 июля 2018 г. Проверено 16 ноября 2017 г.
- ^ «Президент SpaceX раскритиковал космические правила: внесение незначительных изменений требует героизма» . Архивировано из оригинала 6 июля 2018 г. Проверено 16 ноября 2017 г.
- ^ «Опасности запуска: проблемы с получением страховки» . Архивировано из оригинала 6 июля 2018 г. Проверено 16 ноября 2017 г.
- ^ «Президент SpaceX раскритиковал космические правила: внесение незначительных изменений требует героизма» . CNBC . Архивировано из оригинала 16 ноября 2017 г. Проверено 16 ноября 2017 г.
- ^ «Об офисе» . Архивировано из оригинала 14 июля 2016 г.
- ^ Лангер, Эмили (10 июня 2016 г.). «Патти Грейс Смит, правительственный поборник коммерческих космических полетов, умирает в возрасте 68 лет» . Вашингтон Пост . Архивировано из оригинала 22 июня 2016 года . Проверено 24 июня 2016 г.
- ^ Робертс, Сэм (7 июня 2016 г.). «Патти Грейс Смит, чемпионка частных космических путешествий, умерла в возрасте 68 лет» . Нью-Йорк Таймс . Архивировано из оригинала 14 декабря 2016 года . Проверено 3 марта 2017 г.
- ^ Генри, Калеб (19 августа 2019 г.). «Стартовый офис ФАУ с растущей рабочей нагрузкой и приоритетом реорганизации над расширением» . Космические новости . Проверено 21 августа 2019 г.
- ^ Статьи VI и VII Договора Организации Объединенных Наций по космосу 1967 года.
- ^ 51 USC § 50901 , Деятельность по коммерческим космическим запускам: выводы и цели [
- ^ Монтейт, Уэйн (апрель 2020 г.). «Письмо об обновлении AST» (PDF) . стр. Страница 2 . Проверено 2 января 2021 г.
- ^ «Статья из космического обозрения » . Архивировано из оригинала 8 апреля 2005 г. Проверено 26 апреля 2005 г.
- ^ http://edocket.access.gpo.gov/2008/pdf/E8-28703.pdf. Архивировано 4 мая 2009 г. в Wayback Machine. окончательном правиле Правил любительских ракет
- ^ План развития национальной сети космодромов (PDF) (Отчет). Управление космодромов, Управление коммерческого космического транспорта, Федеральное управление гражданской авиации. 1 июня 2020 г.
Развитие Национальной сети космодромов, состоящей из действующих и перспективных коммерческих космодромов, государственных стартовых и посадочных площадок, а также частных стартовых и посадочных площадок, дает возможность увеличить безопасность, мощность, эффективность и отказоустойчивость космических операций страны. ... Целью настоящего Плана развития сети национальных космодромов является предоставление информации, необходимой для оказания помощи в развитии сети космодромов в США, которая будет соответствовать требованиям гражданской, коммерческой и национальной безопасности для доступа в космос.
