BEZPIECZEŃSTWO LOTóW KOSMICZNYCH

PRACE NAUKOWE POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ
z. 114
Transport
2016
Teresa Idzikowska
Instytut Lotnictwa, Normalizacja
/*%
&
%*%
<
š
8+%8&+8].09TÓW KOSMICZNYCH
– %/+89‡( STANU NORMALIZACJI W EUROPIE
=
: ! 2016
Streszczenie: +(awaria kosmonautyczn**
!
* (
! lotów
F Y # ! * ektowanie oraz
* ! ryzykiem w projektach kosmicznych.
!B * !*
e
1. 0.>%
'! (
£
F&)£
%
*"
)
=
£
#* +* !£
(
F—
£
tastrofy podczas przygotowania do misji Apollo 1, której start ustalono na luty 1967 F'
*
lotów kosmicznych pod
kryptonimem Apollo. W dniu 27 stycznia 1967 roku podczas jednego z testów przedstartowych umieszczony na wyrzutn (*
[6].  (
£
£
!
spalania w tlenie, to ( F+
140
>ˆ*=#&
#
#*B‡@
;\‰„*
'
)"==
pociskiem balistycznym R-16. Podczas przygotowywania prototypu do lotu próbnego, ra #*
£
* * (
F
Oficjalnie #
\B x’‡;‹~F&£
#* # \„-tych XX wieku [8‚F>
((
£
pod * (
!£
£
F+#
Y
*
B‹
;\‹‰F ((
F&
Y
ia pier
*£
F:
£
*
u oraz mo
F%
! ku oraz spowo
"='F%
promu kosmicznego oporu aerodynamicznego. Niemal natychmiast potem
FG
kosmicznej [5]. 'to * kosmiczny potrzebuje wymiany informacji technicznych oraz standaryzacji procesów tech
£
* * ( F&!
)
%
#kami
F&
( #Y *
;B„„†*£
F&Y u uszko
F:
£
*#
£
* rbitera, wyry
FB]
F%#
przelotu przez #*go
F )
( u na , jednak
*
*
*
(
* a
F % # w ostatnich minutach misji
*(
(
*
F#
. Ta tragedia
£
powiednim doborze zaawansowanych technologicznie ma
F&£
#*((F
W latach 70-¯¯
(</
+
x<"/~*
+£
F%£
'!
– &
<
141
*<"/
(
£
*#**!
teledete*
zdobywanie wiedzy o Kosmosie.
G/"/*<"/*
( – turystyce
kosmicznej [2‚F>
(
F ( :
<
( !
F
2. EUROPEJSKA (+=95?† NORMALIZACYJNA
NA RZECZ KOSMONAUTYKI
Na normalizacyjna prowadzona jest przez trzy oficjalnie
(
europejskie organizacje normalizacyjne (EON): Europejski Komitet Normalizacyjny (CEN), Europejski Komitet Normalizacyjny Elektrotechniki (CENELEC) i Europejski Instytut Norm Telekomunikacyjnych (ETSI). )
technicznych na sekto
(utworzona w roku 1993
Europejska Komisja ds. Standaryzacji w Przestrzeni Kosmicznej (ECSS - European Cooperation for Space Standardization), której sekretariat prowadzony jest przez </
£
&
Kosmicznej (ESA – European Space Agency). Normy europejskie zasadni
*
F
*
*.
ˆ225/9+&$87/%8$$5/+>(+8
0%8/$‡&8.058%/0(0.0
%9.;750(58857(0;/‰07=7
&
=
x:<~
nr 1025/2012 w sprawie normalizacji europejskiej [16] i stanowi dla kie
+<wniosków (tzw. mandatów) do europejskich organizacji
normalizacyjnych o opracowanie norm europejskich lub europejskich dokumentów norma
:
F =
zobo+
:
F%
#
£
:
*(£
ciu prawodawstwa i polityki Unii [1]. %
*£
oraz poza zakres
tzw. ³
´ F
142
>ˆ*=#&
Pierwszy wniosek M/237 +<(
;\\‰
, acjami normalizacyjnymi i ECSS. Wniosek ten £
te cztery organizacje do opracowania ogólnej strategii prac normalizacyjnych, w tym
#
* normalizacyjna po
£
dzona na poziomie europejskim lub na poziomie , (£
nia specyfikacji opracowanych i opublikowanych przez ECSS * (
transpo
do Norm Europejskich [12].
Drugi wniosek Ÿ‡;]<,G+<B„„’F:
@
*(
£
!
oraz £
<&+
[11]. =
wówczas
F& *y obejmo (o stanu prac normalizacyjnych na potrzeby kosmonautyki, ustalenie
*w poszczególnych obszarach powinni
(
FZadaniem prac w drugim etapie tego programu £
fikowanie potrzeb normalizacyjnych dla (obszaru tematycznego zidentyfikowanego
w pierwszym etapie i opracowanie kompleksowego programu prac normalizacyjnych [13].
Trzeci wniosek to M/496 z ;
B„;;r. We wniosku tym program
prac *
(tych, w przy
(
+ #
F Dziedziny priorytetowe dotycz !
#
wanych z funduszy europejskich:
1. Nawigacja satelitarna: Programy Galileo i EGNOS* ( w skali globalnej informacji na temat pozycjonowania, nawigacji i synchronizacji.
2. Obserwacja Ziemi: Program Copernicus, jest monitorowaniem *
.
3. Badania przestrzeni kosmicznej: _
B„B0, który *zastosowaniu, eksploracji prze
.
Celem opracowania dokumentów normalizacyjnych z tego zakresu jest stymulowanie po
* (
!ch,
zastosowaniem programów cywilnych oraz wojskowych,
[14]. ,
£
nie Y<GY<G<š<Y
;;
B„;;F
+>
CEN/CLC/TC 5 „Space” oraz podpisanie przez CEN, CENELEC i ECSS porozumienia
[9].
'!
– &
<
143
2.1.1. European Cooperation for Space Standardization ECSS
ECSS przy ESA !dla projektów kosmicznych zawartych w normach oraz zapewnienia jednolitego, spójnego zestawu norm do
stosowania w rozwoju i eksploatacji wszystkich europejskich systemów kosmicznych. Celem prac normalizacyjnych ECSS jest opracowanie wspólnego zbioru spójnych norm technicznych w zakresie !**
*
#!*
(
* (*nocze
* #
* £
. Organizacja ta opracowuje trzy rodzaje dokumentów:
normy (ST) - h,
(HB) – Ÿ oraz ustalenia techniczne (TM) – #£
*
zweryfikowane* [7]. Struktura dokument<Y""
rysunku 1.
ECSS-S-ST-00
Zbiór ECSS – ,*(
i wymagania ogólne
ECSS-ST-00-01
Zbiór ECSS – "
ECSS M – Normy, HB i TM
ECSS E – Normy, HB i TM
ECSS Q – Normy, HB i TM
ECSS U – Normy, HB i TM
G ³´ £
tach ECSS
Rys. 1. Struktura dokumentów ECSS [3]
Y <Y""
€
x~* ! xÎ~* (
x<~ £
x:~*(
FG
!
grupie (Q-40) ”bezpiec!´*a wymagania
144
>ˆ*=#&
( Î*
xÎ-;„~³
´*xÎ-B„~³
´
i (Q-†„~³
´F&
³ !£
´
³
e i realizacja projektu” (M-10) oraz ³
£
kiem” (M-80).
2.1.22!!#8&!6"
Grupa Q-40 podzielona jest na trzy kategorie: (Q-ST-‡„~³ !´*xÎ-ST-40-20)
³
(!´xÎ-ST-40-12) „analiza drzewa ”. Zgodnie z ECSS-QST-40, ! #* * *
i akceptacj (!
£
! * ! i programowych danego projektu. Zgodnie z
wymaganiami zawartymi w normie, analiz !
( w
cyklicznym oraz wieloetapowym. Y
!
(
(
F,
£
! (!* #
w normie ECSS-QST-40-02C. ECSS-Q-ST-40-12 IEC 61025 /
! (FTA).
2.1.32!!3#8&!6"
+(
<Y"" !era:
1. Informacje o zmianach oraz wzajemnych relacjach (*
a poprzednim.
2. Zakres i przedmiot normy oraz #(jej stosowania.
3. % * techniczne i p
F
4. %
#
F
5. Wymagania oraz @
(
#informacyjnym lub
pomocniczym.
6. %
*
(F
2.1.4. #1#!6"6!68&
Y !<Y""
ochrony personelu £
*
*
(* * *
((
£
ropejskimi systemami kosmicznymi [7]. Obecne, trzecie wydanie normy ECSS-Q-40 zo B„„\
! !£
zalecanych do stosowania zarówno przez
CEN jak i ISO [10]. "
€
'!
– &
<
1.
2.
3.
4.
5.
145
Przedmowa.
Informacje o zmianach.
Zakres normy.
&
.
>
*#
#
*
*
F
6. Zasady ! * !.
7. & ! - *
£
ropejskich systemów kosmicznych, publicznych takich jak ESA. Pr ! przede wszystkim:
#
w odniesieniu do projektowania, rozwoju i operacji
wyrobów (
; w oparciu o odpowiednio
¬zastosowanie !£
(!
F Ocena ryzyka obejmuje: identyfika
#
poprzez wielokrotne przeprowadzanie
system
!¬ (! #
sekwencyjne
(
(!¬ ¬ #
#
(
jako wsparcie wali ! zasady uzyskania dopuszczenia od od
F
8. ˆ
(
eria !F%dentyfikacja ! £
!
!* !*dobór projektu, pierw!(!*
*
*£
(!*
*
#* £
!
)* !
F
%
(
em ze standar!
*
£
!* izacji ryzyka i probabilistycznych celów
!F,
#
funkcji krytycznych
! ( !
operacyjnego podczas lotu, kontroli misji i operacji naziemnych.
9. %
!F%#£
! do funkcji
i podsystemów statku kosmicznegF &
# bez!
@*
(
! <Y""-M-ST-80C )
kosmicznym – Za
.
10. %# !F%
£
# !F )
(! *
(*
( # !£
stwa. Ponadto opisano proced
do weryfikacji funkcji
!, (*#£
* !*# !
# !F
146
>ˆ*=#&
G
()
*/*<*{
#£
macy
F%
'
£
!wyszczególniono normy ECSS-Q-ST-10, -20, -30, -60, -70 i -80, które (sto
<Y""-M-ST-40 oraz ECSS-E-ST-10 [4].
2.1.5. Komitet CEN/CENELEC TC 5 „Space”
Zakres prac tego komitetu obejmuje wszystkie prace normalizacyjne CEN i CENELEC
*
(
*
(
(( *, w jakim zagadnienia te
(
Y<GY<G<š<Y <Y"",
(<>"ˆF+
ETSI. &
w siedmiu grupach roboczych:
CEN/CLC/TC 5/WG 1 – Odbiorniki nawigacyjne oraz pozycjonowania,
CEN/CLC/TC 5/WG 2 – Monitorowanie sytuacji w przestrzeni kosmicznej,
CEN/CLC/TC 5/WG 3 – Obserwacje Ziemi,
CEN/CLC/TC 5/WG 4 – Interfejsy *
CEN/CLC/TC 5/WG 5 – Ochrona planetarna,
CEN/CLC/TC 5/WG 6 – G( *
CEN/CLC/TC 5/WG 7 – &
.
%
(normy stano
ˆ",x
,
G
~norma EN ISO 14620-1:2002 (obecnie w trakcie nowelizacji), de#
!*
£
!#
normie ISO 14300-2. Zakres normy obejmuje wymagania doty !
, jak i personelu naziemnego, oraz
*
(
* *!
(
(!
z systemem kosmicznym.
)
t + B„;B* #
£
<G <Y""F Obecnie prace
+
(
<Y"" G<x<G~F
Zasady numera <G norm ECSS przedstawiono
w tablicy 1.
Tablica 1
+
!##85)'6#8&.
ECSS
S-ST-yy
S-ST-yy-xx
Q-ST-zz
Q-ST-zz-nn
E-ST-cc
E-ST-cc-vv
EN
16601-yy
16601-yy-xx
16602-zz
16602-zz-nn
16603-cc
16603-cc-vv
'!
– &
<
147
&€ norma EN 16601-00-„; (
<Y""-S-ST-00-01, natomiast
norma EN 16602-B„
(
<Y""-Q-ST-20.
3. PODSUMOWANIE
Normy < w oparciu o konsensusu i przy aktywnym
udziale r(
F, !
w kosmonautyce opracowane przy +<, Europejskiej Agencji Kosmicznej, krajowych agencji kosmicznych i (, korzy ! * (
z informacji zwrotnych na podstawie ich (
F%skomplikowanych programów
w zakresie kosmicznych *( w Europie normy ! ( y kosmiczne F&
*
zapewnienia !
(
naziemnemu i osobom prywatnym, unikania niszczenia FDokumenty normalizacyjne opracowy
<Y""
<
Polityce Kosmicznej.
Bibliografia
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
,+:<G>=,',Y)Ò"¥:µ'+,ˆ"—ˆF&
£
:
F Y ˆ€ = +
F"%xB„;]~B„]#
*'*
B’F;„FB„;],
s. 40
Derek Webber: Space tourism: Its history, future and importance, Acta Astronautica, 92 (2013), 138-143
ECSS-P-00C, ECSS Secretariat, ESA-ESTEC, Requirements & Standards Division, Noordwijk 2013, s.
26.
ECSS-Q-40C, ECSS Secretariat, ESA-ESTEC, Requirements & Standards Division, Noordwijk 2009,
s. 75.
http://history.nasa.gov/sts51l.html
http://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/lunar/apollo1info.html
http://www.ecss.nl/
http://sklep.pkn.pl/catalogsearch/advanced/result/?date_publication%5Bfrom%5D=&date_publication%5Bto%5D=&date_withdrawal%5Bfrom%5D=&date_withdrawal%5Bto%5D=&description=&harmonized_with_directive=&ics=49.140&introduced_standards=&norm_status=actual&p=3&replaced_by=&replaced_standards=&sector=&short_description=&standard_number=&technical_committee=
http://www.russianspaceweb.com/r16_disaster.html
https://standards.cen.eu/dyn/www/f?p=204:7:0::::FSP_ORG_ID:887985&cs
=110F838DFC1615DA9921CE860F40F66D3
Joseph N. Pelton, Ram S. Jakhu: Space Safety Regulation and Standards. Elsevier Ltd., Amsterdam 2010,
s. 495
Komunikat Komisji do Rady i Parlamentu Europejskiego - Europejska Polityka Kosmiczna – ã"<YxB„„]~‰‰‡ä*Y,xB„„]~B„‹!*'*
B†F]FB„„], s. 9
148
>ˆ*=#&
13. M/237, MANDATE TO CEN, CENELEC AND ETSI FOR STANDARDIZATION IN THE FIELD OF
EQUIPMENT FOR THE SPACE INDUSTRY, EUROPEAN COMMISSION, DIRECTORATE-GENERAL III INDUSTRY, Bruksela, 8.03.1996, s. 4
14. M/415, PROGRAMMING MANDATE ADDRESSED TO CEN, CENELEC AND ETSI TO ESTABLISH SPACE INDUSTRY STANDARDS, Bruksela, 25.06.2007, s. 11
15. M/496, MANDATE ADDRESSED TO CEN, CENELEC AND ETSI TO DEVELOP STANDARDISATION REGARDING SPACEINDUSTRY (PHASE 3 OF THE PROCESS), EUROPEAN COMMISSION, ENTERPRISE AND INDUSTRY DIRECTORATE-GENERAL, Bruksela, 1.09.2011, s. 9
16. =
&
< = x:<~ ;„B]ŸB„;B B] @
B„;B r.
*
=‹\Ÿ‰‹‰Ÿ<%\†Ÿ;]Ÿ<%£
rektywy Parlamentu Europejskiego i Rady 94/9/WE, 94/25/WE, 95/16/WE, 97/23/WE, 98/34/WE,
B„„‡ŸBBŸ%<*B„„’ŸB†Ÿ%<*B„„\ŸB†Ÿ%<B„„\Ÿ;„]Ÿ%<=‹’Ÿ\]Ÿ<%£
&
<=
;‰’†ŸB„„‰Ÿ%<xF:Fš†;‰;‡F;;FB„;B~
SPACE FLIGHT SAFETY – A REVIEW OF EUROPEAN STANDARDS
Summary: Every fault of space hardware all over the world, which has been occurred, caused the complex
review of national and international organizational procedures as well as technical requirements, including the
implementation of appropriate measures to increase safety of spaceflights. The aim of this paper is to present
a review of European technical standards on spaceflight safety, including design and construction of materials,
the application of safety systems and risk management procedures in space projects.
Keywords: spaceflight, space safety, technical standards