• AST 与 ANG 合作,正在开发实时飞机危险区域 (AHA) 生成器,以便在正常和非正常运行期间快速识别受影响的空域 • 2014 年,ANG 开发了危险风险评估管理 (HRAM) 原型,以证明 AHA 计算和显示所需的时间可以从几分钟缩短到几秒钟 • AST 和 ANG 已将 HRAM 原型与大西洋城技术中心商业空间实验室中的 SDI 原型集成在一起,在 SpaceX 和 Blue Origin 实时运行期间展示其在影子模式下的能力
负责支持人类在太阳系内持续开展探索任务和行动。NASA 的太空行动任务理事会 (SOMD) 负责管理 NASA 目前和未来在低地球轨道内外的太空行动,包括向国际空间站提供商业发射服务。
摘要 商业航天领域的快速发展,包括发射和卫星数量的增加,需要采取全面的监管方法来确保安全。尽管目前数量不多,但由商业部门运营的新型太空核系统是这些新活动之一。2023 年 10 月,美国运输部联邦航空管理局 (FAA) 发布了一份咨询通告 (AC),“太空核系统的发射和再入”。 AC 提供全面指导,以协助申请人在存在太空核系统的情况下完成发射和再入许可程序。AC 也适用于寻求独立有效载荷确定的申请人。在美国,商业发射、再入和太空港运营受 FAA 商业航天运输办公室监管。自 1989 年以来,FAA 已获得 700 多次商业发射和 40 多次商业再入许可,在监管美国商业太空活动方面发挥了关键作用。FAA 拥有对任何放射性核素的发射或再入的监管权,强调保障公共安全、财产安全以及与国家和国际利益保持一致。由于可能对公共安全造成高风险,因此政府必须对太空核系统的发射或再入进行全面审查。本文介绍了 FAA 为加强美国商业太空运输与太空核系统相关的公共安全所做的初步努力,并进一步推进这一努力,以考虑未来的国际合作挑战和机遇。
1 问题.... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... 1 运输成本高且影响广泛.... .... .... .... .... .... 1 当前运载火箭成本范围.... .... .... .... .... .... .... 1 独特的运输要求.... .... .... .... .... .... .... .... 2 确定每次发射消耗品的成本.... .... .... .... .... 2 确定每次发射航天飞机的成本.... .... .... .... .... 2 代表性运载火箭成本.... .... .... .... .... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 航天飞机. . . . . . . . . . . . . 5 运载火箭成本分数. . . . . . . . . . . . 5 DSP 发射成本分数. . . . . . . . . . . . . 5 GPS 发射成本分数. . . . . . . . . . . . . 6 飞行器性能值. . . . . . . . . . . . . . 6 有效载荷发射效率值 . . . . . . . . . 7 预期效率趋势 . . . . . . . . . . 8 飞行器开发成本和扩展效应 . . . . . 8 有限的发射能力 . . . . . . . . . . . 9 成本目标和成本现实 . . . . . . . . . . . 10 商业发射行业考虑因素 . . . . . . 11 国外竞争 ...... ...... ......
美国,john.sloan@faa.gov 摘要 美国联邦航空管理局 (FAA) 商业空间运输办公室正在为美国法律中限制商业载人航天 (HSF) 安全法规制定的条款的到期做准备。自 2004 年《商业航天发射修正案》通过以来,一直有一个“学习期”,或通常所说的“暂停期”,用于增加额外的安全法规来保护飞行器上的人员。虽然 FAA 于 2006 年针对 2004 年的法律发布了有限的载人航天法规,但美国国会也表示“随着行业的成熟,管理载人航天的监管标准必须不断发展,以便法规既不会扼杀技术发展,也不会让机组人员或航天飞行参与者面临可避免的风险,因为公众开始期望该行业能为机组人员和航天飞行参与者提供更高的安全性”。美国国会已三次延长学习期的到期时间。目前的到期日期是 2023 年 10 月 1 日。随着各行业的飞行率不断提高,美国国会正在考虑是延长学习期还是让它到期。2021 年,FAA 批准了八次商业发射(轨道和亚轨道)和三次载人再入。2022 年迄今为止,FAA 已批准了另外五次商业发射。本文旨在描述 FAA 当前为解决商业发射和再入飞行器上的乘员安全问题而开展的活动。FAA 正在开展三项主要工作,为未来的载人航天法规做准备。首先,FAA 正在建立一个航空航天规则制定委员会 (SpARC),该委员会将召集发射和再入运营商、政府机构、学术界和其他相关方,讨论载人航天法规的潜在框架。其次,FAA 目前正在努力审查和更新 2014 年载人航天飞行乘员安全建议措施。 FAA 正在更新和添加有关运营商如何表明他们遵守建议做法的更多信息,并吸取最近载人航天商业经验中的经验教训。FAA 的第三个重点领域是通过 ASTM International 和国际标准化组织等组织制定共识标准。FAA 许可的运营商在设计和操作 HSF 飞行器时可以使用这些标准。本文对正在考虑采用模型来制定商业太空运输国家框架的行业和国家很有用。* 曾在 FAA/AST 任职
第二次世界大战后,随着美国火箭技术的出现,美国国会于 1949 年制定了导弹联合远程试验场的要求。伴随该法案的立法史中有一句话 - “从安全角度来看,它们(导弹)不会比飞过头顶的传统飞机更危险” - 为射程安全的概念奠定了基础。从 1949 年至今,东部和西部射程都制定并实施了几份描述射程安全要求的文件。为简单起见,以下页面的图表显示了射程安全标准的演变。东部和西部射程测试手册 1956 年,通过了第 84-10 号公法,为军械储存和操作定义了类似的安全要求。随着这些法律的通过,空军军事测试中心和国防部发布了备忘录,明确了指挥官和副指挥官的责任,并要求他们个人对试验场的安全负责。为了实施指挥官的安全政策,成立了中心安全局。第一份针对这些安全要求而编写的文件是 1969 年 8 月发布的《空军西部试验场手册 127-1》。1971 年通过的《职业健康与安全法》规定了保护平民劳动力的要求;1972 年发布的《空军职业安全与健康手册》进一步完善了这些要求。不久之后,《空军东部试验场手册》AFETRM 127-1 发布。东部和西部太空与导弹中心条例 1983 年和 1984 年,发布了手册的修订版,名称也进行了更改,以反映测试中心名称的变化。手册被更改为更具指导性和约束力的条例。国防部指令 3200.11 进一步明确了中心指挥官的职责。东部和西部靶场条例 127-1 1984 年版发布后不久,国会通过了《商业太空发射法》,以适应希望使用军事设施发射卫星用于商业目的的私营航空航天公司。针对这项法律,国防部于 1986 年发布了指令 3230.3,进一步明确了国防部对商业发射活动的安全职责和支持要求。1988 年,国会再次通过更新《商业航天发射法》来解决商业发射问题,并授权运输部负责商业发射许可。在同一时期,在 80 系列空军法规中制定了从靶场发射任何运载火箭的安全、政策和标准;以及目标和职责
1 (a) 轨道发射尝试 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 6 3 商业发射与政府发射 .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 6 2022 年发射的有效载荷,按所有者国家和类别划分 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 10 2022 年发射的 SSO 卫星,按下降节点当地时间排序 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 17 2022 年不受控制的再入 . . . . . . . . . . . . . . 47 18 2022 年最大规模的不受控制的再入 . . . . . . . . . . . . . . . 48 19 2022 年着陆和脱轨 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 20 发射后不久脱离轨道的火箭,2022 年 . . . . . . . . . . . . . 50 21 分离后不久脱离轨道的火箭,2022 年 . . . . . . . . . . . . . . . 52 22 地球静止轨道卫星数量 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ...
美国联邦航空管理局 (FAA) 在其更广泛的许可框架下监督载人商业太空运营。FAA 要求商业发射运营商在美国境内开展任何运营之前获得许可——无论他们运载的是人员还是有效载荷,例如卫星。要获得许可,运营商必须证明他们可以在不危及未参与运营的人员和财产安全的情况下开展运营。FAA 对载人运营有额外的许可要求,例如机组人员培训和扑灭机舱火灾的能力。这些要求旨在解决对未参与公众的风险。由于国会于 2004 年制定了一项暂停令,以限制新兴行业的某些监管负担,FAA 目前被禁止颁布旨在保护机上人员安全的法规,但有一些例外。该禁令将于 2024 年 3 月 8 日到期。
自 20 世纪 60 年代第一个太空时代开始以来,美国政府就与大型公司签订合同,建造卫星和太空系统,有时甚至运营卫星和太空系统,同时保留对卫星本身及其运营的控制权。然而,如今在第三个太空时代,模式已经发生了变化,美国政府和其他太空政府现在正在与公司签订合同,这些公司完全控制卫星、系统及其运营。作为回报,正如美国所看到的,这将带来巨大的好处:降低成本、新的太空能力、提高太空系统的冗余度和弹性——尤其是对国家安全至关重要的通信和远程成像等系统——以及更大的太空访问权。美国并不是唯一一个认识到商业太空日益增长的重要性的国家。俄罗斯一直对 SpaceX 的崛起持谨慎和批评态度,这不仅削弱了俄罗斯自己的商业发射行业,还取消了 NASA 的薪水