Управление коммерческих космических перевозок (обычно именуемое FAA/AST или просто AST [1] [примечание 1] ) — это подразделение Федерального управления гражданской авиации США (FAA), которое одобряет любые коммерческие операции по запуску ракет — то есть любые запуски, которые не классифицируются как модельные , любительские или «правительственные » — в случае оператора запуска в США и/или запуска с территории США.
Подписав Указ президента 12465 25 февраля 1984 года, президент Рейган назначил Министерство транспорта ведущим агентством по коммерческим одноразовым ракетам-носителям. Этот выбор произошел после межведомственного конкурса между Министерством торговли и Министерством транспорта на ведущую роль. В то время Конгресс и промышленность поддержали Министерство торговли в качестве ведущего агентства, и законопроект назвал Министерство торговли агентством, ответственным за новую отрасль. Однако это был призыв администрации, и, более того, администрация утверждала, что никакого законодательства не было необходимости. Однако Министерство транспорта было выбрано на эту роль только после того, как оно согласилось, что не будет возлагать роль ведущего агентства на Федеральное управление гражданской авиации из-за опасений по поводу «жесткого» регулирования FAA. [2] Министр транспорта Элизабет Доул выбрала Дженнифер Дорн для надзора за новой ответственностью. Управление коммерческих космических перевозок (OCST) было создано в конце 1984 года и размещено в Офисе секретаря. [3]
На момент подписания Указа правительства средства контроля коммерческих запусков были через уникальное применение Международного регулирования 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, тем самым требуя «экспортной лицензии» от Управления по контролю за боеприпасами Госдепартамента. [4] Администрация продолжала выступать против законодательства, однако Министерство транспорта договорилось о соглашении, в соответствии с которым Государственный департамент согласился бы делегировать DOT полномочия по использованию «экспортной лицензии» ITAR в той мере, в какой это касалось лицензирования коммерческих космических запусков. В письме Госдепартамента, согласующем эту передачу, также говорилось, что Государственный департамент чувствовал себя некомфортно из-за использования «экспортной лицензии» в качестве средства контроля коммерческих запусков, и что он считал, что юридический орган, специально разработанный для коммерческих космических запусков, был бы предпочтительнее. Это письмо Госдепартамента 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 сфере политики, либо к сфере регулирования. Соответственно, Управление коммерческих космических перевозок было разделено на две основные функции: разработку политики и стратегию ценообразования шаттлов, возглавляемое Дональдом Триллингом, и нормативный надзор, возглавляемый Норманом Боулзом. Новая отрасль немедленно столкнулась с проблемами. Starstruck застряла в процессе лицензирования экспорта Государственного департамента. [6] Коммерческие пусковые компании были подпорчены политикой ценообразования шаттлов НАСА. [7] Пусковые компании обнаружили, что страховые ставки, которые устанавливали НАСА и ВВС США, были невыполнимы. [8] Затем пусковые компании столкнулись с проблемами при попытке использовать государственные пусковые установки. [9] В течение нескольких лет эти проблемы возникали и быстро решались. OCST зарекомендовала себя в космическом сообществе как организация, способная создать благоприятный путь, необходимый отрасли для роста и процветания.
Временные правила, реализующие Закон о коммерческих космических запусках, были выпущены в течение года после принятия Закона, а окончательные правила были выпущены годом позже. Созданная в то время структура лицензирования была модульной и рассчитана на любой тип космического аппарата или корабля. В то время она была разработана на основе самых современных принципов регулирования. Подход к регулированию основывался на предположении, что эра традиционных одноразовых ракет-носителей будет короткой и что вскоре появятся новые, другие конструкции; традиционное космическое сообщество не придерживалось этой точки зрения. [10] Это оказалось правдой, в большей степени, чем предполагал OCST. Первое регулирующее действие Управления коммерческого космического транспорта стало прецедентом, установившим одобрение полезной нагрузки «кремнеземов», которые состояли из кремированных человеческих останков, заключенных в капсулы в форме губной помады. [11] В течение первых 8 лет будет проведено 30 лицензированных запусков (31, если включить Starstruck), будет лицензирован инновационный самолет-носитель, а процесс одобрения возвращаемого аппарата будет идти полным ходом. Рассмотрение гавайского Палима-Пойнта в качестве перспективного места для космодрома было завершено (хотя политические факторы заставили штат отказаться от своего предложения), и два других штата обратились в OCST с перспективными предложениями. Концепция о том, что процесс лицензирования должен был ожидать новых концепций, была подтверждена.
В период с 1984 по 1992 год программа регулирования OCST приняла агрессивный подход к созданию программы, которая предвосхищала будущие проблемы и принимала меры по сокращению или устранению будущих препятствий. С самого начала она готовила заявления или оценки воздействия на окружающую среду, которые позволяли категорически исключить коммерческие космические запуски. Перед первым возвращаемым аппаратом она завершила экологическое исследование эксплуатации возвращаемого аппарата. Отчет OCST по анализу опасности запуска, выпущенный в 1988 году, даже изучал риски повторного входа компонентов аппарата в общественную безопасность, прокладывая путь для последующих предложений по возвращаемым аппаратам. Проактивно она обратилась в Национальный совет по безопасности на транспорте, чтобы убедиться, что следователи NTSB будут готовы заранее к инциденту или аварии.
В рамках усилий по обеспечению того, чтобы OCST поддерживал легкий регулирующий подход, 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 избежать чрезмерного регулирования отрасли коммерческих запусков. Берт Рутан сообщил Ли-Майерсу и Боулзу, что он ничего не знает о космосе и не думает заниматься космическими запусками. Менее чем через 10 лет его корабль SpaceShipOne выиграл премию Ansari XPrize как первый частный пилотируемый корабль, полетевший в открытый космос. [12]
В 1984 году OCST выдвинул 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 были исключительно низкими. [13] Низкие риски говорили в пользу большей роли отрасли в ее собственном регулировании. Первые 10 лет были эпохой легкого прикосновения и просвещенного регулирования, которая закончилась передачей OCST из Управления министра транспорта в Федеральное управление гражданской авиации. К 2017 году SpaceX обвинила OCST и FAA в чрезмерном регулировании. [14]
В начале администрации Клинтона офис был передан Федеральному управлению гражданской авиации в 1995 году во время пребывания в должности директора OCST Фрэнка Уивера. [15] После Фрэнка Уивера офис возглавляла Патти Грейс Смит до 2008 года. [16] При ее администрации FAA лицензировало Mojave Air & Space Port в Калифорнии, чтобы он стал первым внутренним коммерческим космодромом в стране. SpaceShipOne , первый частный пилотируемый корабль, достигший космоса, был запущен с этого объекта в 2004 году. [17]
В августе 2019 года в офисе было назначено 97 сотрудников из 108 утвержденных должностей. Рост коммерческих космических запусков и повторных входов в атмосферу в последние годы — лицензирование от 33 до 44 запусков в 2019 году по сравнению с «однозначным числом 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]
Согласно международному праву , гражданство оператора запуска и место запуска определяют, какая страна несет ответственность за любой нанесенный ущерб. [19] В связи с этим Соединенные Штаты требуют, чтобы производители ракет и пусковые установки придерживались определенных правил для страхования и защиты безопасности людей и имущества, которые могут быть затронуты полетом. Офис также регулирует места запуска, публикует ежеквартальные прогнозы запусков и проводит ежегодные конференции с представителями индустрии космических запусков. Офис возглавляет заместитель администратора по коммерческим космическим перевозкам (FAA/AST), которым в настоящее время является Кельвин Коулман. Они расположены в Вашингтоне, округ Колумбия , и в конечном итоге работают под эгидой Министерства транспорта .
AST отвечает за лицензирование частных космических аппаратов и космодромов в США. Это контрастирует с NASA , которое является научно-исследовательским агентством федерального правительства США, и как таковое не управляет и не регулирует коммерческую космическую транспортную отрасль. Регулирующая ответственность за отрасль была возложена на Федеральное управление гражданской авиации , которое является регулирующим агентством. Однако NASA часто использует спутники для запуска и космические аппараты на транспортных средствах, разработанных частными компаниями.
В соответствии со своими правовыми полномочиями [20] AST несет ответственность за:
AST состоит из пяти подразделений: [21]
Основной обязанностью OCST было регулирование негосударственных космических запусков в Соединенных Штатах. По состоянию на 2020 год это остается их главным направлением.
Для того чтобы транспортное средство юридически считалось ракетой, его «тяга должна превышать подъемную силу для большинства полетов с двигателем». [22] Коммерческие ракеты делятся на две основные категории: любительские и лицензированные.
Любительская ракета имеет полный импульс 200 000 фунтов-с 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 3 класса, и правила, применяемые к каждому классу, увеличиваются по мере продвижения по классам. В следующем списке описываются общие правила. [ необходима цитата ]
Класс 1 — Модели ракет не требуют разрешения на запуск и являются законными при условии их безопасного запуска.
Класс 2 — Ракеты высокой мощности требуют разрешения на вход в национальное воздушное пространство. Для получения этого разрешения необходимо предоставить информацию о ракете и месте ее запуска.
Класс 3 — усовершенствованные ракеты высокой мощности требуют одобрения для входа в национальное воздушное пространство. Для получения этого одобрения требуется более подробная информация о ракете (например, профиль динамической устойчивости) и ее эксплуатации.
Как только ракета превышает критерии любительской ракеты, она считается «лицензированной», что означает, что для ее полета требуется либо лицензия, либо экспериментальное разрешение. [ необходима цитата ]
Экспериментальные разрешения — это разрешения, выдаваемые многоразовым ракетам для полетов в определенной области, называемой «Операционная область». Это разрешение необязательно, но его легче получить, чем лицензию. Это проще, потому что в отличие от лицензии экспериментальное разрешение не требует анализа ожидаемых потерь или полного процесса безопасности системы. Однако разрешение также более ограничено. Помимо прочего, разрешенная ракета не может использоваться для перевозки людей или вещей за компенсацию. Примерами разрешенных ракет являются все участники X Prize Cup . [ требуется цитата ]
Лицензированная ракета охватывает все другие коммерческие ракеты, включая все не любительские, орбитальные или большие одноразовые ракеты-носители (ELV). Примерами лицензированных ракет могут служить все ракеты Atlas, Delta и Titan. Эти ракеты подпадают под действие Свода федеральных правил США (14 CFR, Глава III, §400-460). Запуски, осуществляемые правительством и для правительства, освобождаются от этого регулирования. Например, шаттлы и военные ракеты NASA не требуют лицензии на запуск . (Вместо этого они должны соответствовать правилам NASA и ВВС.) Лицензия на коммерческий запуск должна быть получена от FAA/AST до того, как любая ракета этой категории может быть запущена с любой территории США или если запуск осуществляется гражданином США.
Стартовые площадки, в дополнение к ракетам-носителям, которые там работают, также должны получить разрешение от AST. Правила стартовых площадок содержатся в Части 420. [ необходима цитата ]
В целом при лицензировании пусковых операций AST использует трехкомпонентный подход к безопасности: количественный анализ , процесс обеспечения безопасности системы и эксплуатационные ограничения .
AST обычно требует, чтобы оператор выполнил то, что известно как «Анализ E c ». E c («Eee-sub-cee») — это сокращение от Expected Casualty — расчет вероятности жертвы для любой и всех групп людей в пределах максимального рассеивания транспортного средства. В простейшем случае ракета будет иметь сдерживание , что означает, что в пределах максимального диапазона транспортного средства нет людей или имущества. Однако большинство ракет не могут достичь сдерживания и должны регулироваться с использованием подхода, основанного на оценке риска.
Расчет риска учитывает различные режимы отказа ракеты, различные местоположения людей, различные убежища, в которых они находятся, и различные способы, которыми они могут быть ранены (прямой удар, избыточное давление взрыва, токсичное облако и т. д.). Расчет очень сложен, даже для относительно небольших ракет. Во всех случаях предположения в расчете становятся ограничениями в день запуска. Например, если транспортное средство анализируется на предмет неисправного поворота из-за смещения тяги, а предполагаемый ветер 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, Unknown = No. [ необходима цитата ]
Некоторые ракеты трудно количественно оценить в анализе. Особенно новые транспортные средства 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 безопасности системы (SSP) может иметь множество форм и обычно включает анализы «сверху вниз» (например, деревья неисправностей), анализы «снизу вверх» (например, анализ опасностей или анализ видов и последствий отказов (FMEA)) и различные другие анализы по мере необходимости (Fishbone). Ракетные системы, виды отказов, внешние опасности и все остальное анализируются с учетом общественной безопасности. Из этих систематических анализов разрабатываются меры по смягчению последствий — или действия, предпринимаемые для снижения риска. Так же, как и в количественном анализе, эти меры по смягчению последствий становятся критериями GO/NO GO в день запуска. AST, как правило, требует проверки (доказательства того, что оператор использует меры по смягчению последствий) для каждой критически важной для безопасности системы на транспортном средстве. [ необходима цитата ]
В дополнение ко всем эксплуатационным ограничениям, разработанным в ходе количественного анализа и процессов безопасности системы, AST требует соблюдения других ограничений. Они описаны в Кодексе федеральных правил. Примером эксплуатационного ограничения является анализ предотвращения столкновений (COLA) для ракет, работающих на высоте более 150 км, — для предотвращения столкновений с пилотируемыми или пригодными для экипажа космическими конструкциями (такими как МКС или шаттл ). [ необходима цитата ]
Управление коммерческих космических перевозок осуществляет деятельность, выходящую за рамки его основных регулирующих обязанностей в отношении всех неправительственных космических запусков в Соединенных Штатах.
Например, в июне 2020 года Управление космодромов, подчиненное подразделение OCST, разработало набор 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]
AST = FAA Office of Commercial Space Transportation
Развитие национальной сети космодромов, состоящей из существующих и перспективных коммерческих космодромов, государственных стартовых и посадочных площадок, а также частных стартовых и посадочных площадок, дает возможность повысить безопасность, пропускную способность, эффективность и устойчивость космических операций страны. ... Целью настоящего Плана развития национальной сети космодромов является предоставление информации, необходимой для содействия развитию сети космодромов в США, которая будет поддерживать гражданские, коммерческие и национальные требования безопасности для доступа в космос.