Zephyrnet-logo

Cape Congestion: 's Werelds drukste ruimtehaven strekte zich uit tot het uiterste

Datum:

Voor 's werelds drukste ruimtehaven zijn het de beste tijden en de slechtste tijden.

De combinatie van Cape Canaveral Space Force Station en NASA's Kennedy Space Center organiseerde in 57 2022 lanceringen, meer dan enig ander lanceerbereik ter wereld en meer lanceringen dan enig ander land behalve China. Die lanceringen strekten zich uit van het Space Launch System en SpaceX's Falcon Heavy tot Astra's Rocket 3.3 kleine draagraket.

Die golf van activiteit - Cape Canaveral organiseerde 31 lanceringen in 2021 - heeft een tastbaar gevoel van opwinding gecreëerd over een industrie die eindelijk de groei laat zien die al lang was voorspeld. "We hebben dit soort ruimteactiviteit sinds de jaren zestig niet meer gezien", zegt kolonel James Horne, plaatsvervangend directeur van lancerings- en afstandsoperaties voor het Space Systems Command van de Space Force.

Horne, die op 20 februari sprak op de jaarlijkse top van de Global Spaceport Alliance, een vereniging van ruimtehavens en aanverwante bedrijven, zei dat hij verbaasd was over wat er vandaag op de Kaap gebeurde. "Ik zit al 18 jaar in de lanceringsbusiness en ik heb dit soort activiteiten nog nooit gezien", zei hij. "Het is ongelooflijk als je vandaag rond Cape Canaveral rijdt."

Die groei zal naar verwachting doorzetten. Generaal-majoor Stephen Purdy, commandant van Space Launch Delta 45, de Space Force-eenheid die toezicht houdt op de Eastern Range, zei dat de dienst 92 lanceringen van de range verwachtte in 2023, bijna driemaal zoveel als twee jaar eerder.

"Iedereen weet dat lanceringen toenemen", zei hij op de Space Mobility-conferentie in Orlando op 21 februari. "Wat schokkend is, is hoe snel ze toenemen."

NASA's Space Launch System-raket is te zien op KSC's Launch Pad 39B in september 2022. credit: NASA/Jason Parrish

Die groei beperkt zich niet tot de Kaap. Purdy zei dat Vandenberg Space Force Base in Californië, waar 11 lanceringen plaatsvonden in 2021 en 19 in 2022, dit jaar 42 lanceringen zou kunnen ondersteunen. "Dat is gestoord."

Hij erkende dat de lanceringsactiviteit zelden aan de prognoses voldoet, maar het groeitraject was duidelijk. In een later panel op de conferentie schatte kolonel Mark Shoemaker, vice-commandant van Space Launch Delta 45, "80-achtige" lanceringen vanaf de Kaap in 2023. "Veel van ons dachten dat dat een paar jaar geleden onbereikbaar zou zijn," hij zei.

Die golf van lanceringsactiviteit brengt uitdagingen met zich mee. Van oudsher hebben bedrijven en overheidsinstanties zich gericht op zaken als licentieverlening of toegang tot het luchtruim voor lanceringen. Maar tijdens de reeks evenementen die de Commercial Space Week in februari in Orlando markeerde, kwam een ​​groter en fundamenteler probleem naar voren: de infrastructuur in ruimtehavens, vooral in de Kaap, om grotere lanceringen aan te kunnen.

"Congestie wordt een enorme uitdaging voor ons", zei Horne. "Al onze mechanismen die we gebruiken om deze business area te beheren, beginnen onder druk te komen te staan."

Gespannen infrastructuur

Voorlopig blijft het niveau van lanceringsactiviteit op de Kaap beheersbaar. Shoemaker zei dat Space Launch Delta 12 in de afgelopen 45 maanden 329 verzoeken ontving voor lanceringsdata op de Eastern Range, waarvan het er 238 goedkeurde. Dat leidde tot 58 lanceringen en 11 scrubs voor weersomstandigheden of technische problemen.

"Zeer weinig keren is het het weer dat de vertraging veroorzaakt en slechts één keer zei de FAA, aan de luchtzijde, dat ze een lancering niet konden goedkeuren," zei hij, waarbij klantproblemen de meeste vertragingen veroorzaakten. "Vanuit het perspectief van een ruimtehaven maken we alles mogelijk wat de klant wil."

Maar waarschuwingssignalen komen op. Een daarvan is dat de Kaap in feite vol is. "Tegenwoordig is elk pad dat we op de Kaap hebben bezet door iemand of meerdere mensen", zei Horne tijdens een panel op de SpaceCom-conferentie op 22 februari. "Er is een enorme congestie, er wordt enorm veel gebouwd."

"Een beperkende factor is de omgeving", zegt Janet Petro, directeur van het Kennedy Space Center, bij Space Mobility. Terwijl haar centrum zich uitstrekt over 144,000 hectare, is slechts 7,500 hectare 'ontwikkelbaar', zei ze, en de rest is gereserveerd als toevluchtsoord voor wilde dieren. Ze stelde voor dat het moeilijk zou zijn om het onroerend goed dat zou kunnen worden ontwikkeld uit te breiden, bijvoorbeeld voor extra lanceerlocaties.

De infrastructuur om die lanceerplaatsen te ondersteunen, zoals stroom, grondstoffen en wegen, veroudert. "We hebben het over de infrastructuur uit de jaren 1960 waarop we vandaag opereren", zei Horne. "Er zijn miljarden dollars aan infrastructuurinvesteringen die uw federale reeksen nodig hebben."

“Congestie wordt een enorme uitdaging voor ons. Al onze mechanismen die we gebruiken om deze business area te beheren, beginnen onder druk te komen te staan.”

Kolonel James Horne, adjunct-directeur van lancerings- en afstandsoperaties voor het Space Systems Command van de Space Force

Die zorgen zijn niet theoretisch. Petro beschreef een uitdaging waarmee het centrum te maken kreeg bij de ondersteuning van de Falcon Heavy-lancering van USSF-67, een nationale veiligheidsmissie, vanaf lanceercomplex 39A in januari. Vertragingen bij de lancering van Artemis 1 vanuit het centrum, dat uiteindelijk afgelopen november van start ging, hadden het geplande onderhoud van faciliteiten van een aannemer, Air Liquide, uitgesteld, die grondstoffen zoals gasvormige stikstof leverde die nodig was om de lancering te ondersteunen.

De hoofdingenieur van Air Liquide, herinnert Petro zich, "werd erg nerveus over het onderhoud, de veiligheid en de risico's die samenhangen met het uitvallen van het systeem, dat gevolgen zou hebben voor deze nationale veiligheidsmissie." Uiteindelijk bracht SpaceX zijn eigen apparatuur in om gasvormige stikstof te leveren ter ondersteuning van de lancering.

"Het was een goed voorbeeld van hoe we, met het hoge ops-tempo, moeten gaan nadenken over zaken als alle systemen die de lancering ondersteunen en die onderhoud nodig hebben", zei ze.

Die problemen strekken zich uit tot alledaagse, maar belangrijke diensten zoals het elektriciteitsnet en rioolleidingen. "Je zou ze niet beschouwen als onderdeel van een lanceringscampagne", zegt Thomas Engler, die de directie voor centrumplanning en -ontwikkeling bij KSC leidt, "maar die dingen zijn van cruciaal belang."

Hij merkte op een SpaceCom-panel op dat het centrum al probeerde te jongleren met de groeiende vraag naar stroom in het centrum. Dat omvatte het "uithakken" van een deel van het net dat Exploration Park bedient, de commerciële ontwikkeling net buiten de poorten van het centrum, zodat een plaatselijk nutsbedrijf een onderstation kon opzetten om te voldoen aan de behoeften van Blue Origin's New Glenn-productiefaciliteit daar.

KSC-directeur Janet Petro poseert voor het voertuigassemblagegebouw. credit: NASA/Cory Huston

Het raster kan echter binnenkort het breekpunt bereiken. SpaceX bouwt een Starship-lanceerplatform bij Launch Complex 39A, waarvan de lanceertoren het bestaande Falcon-platform al overschaduwt. "Mogelijk, als ze dat pad beginnen te ontwikkelen, kunnen we op een gegeven moment niet de stroom leveren aan 39A voor Starship", waarschuwde hij. "Het wordt gewoon overweldigd."

Zelfs zoiets ogenschijnlijk eenvoudigs als het onderhouden van een weg is moeilijk. "Onze wegen zijn niet geschikt om te ondersteunen hoe we dingen heen en weer vervoeren over KSC en de Kaap," zei Horne. Sommige bruggen kunnen niet worden gebruikt, voegde hij eraan toe, omdat ze de massa's voertuigen die raketten of ruimtevaartuigen vervoeren niet kunnen dragen.

"We hebben eerlijk gezegd niet veel mechanismen om daar snel iets aan te doen," zei hij. Hij beschreef een beetje bureaucratische goochelarij waarbij de Space Force samenwerkte met Space Florida, het staatsbureau voor ruimteontwikkeling, om een ​​weg naar Space Florida te leasen en het een verbredingsproject ervoor te laten afhandelen, waarna het weer in gebruik werd genomen. “Als ik dat op de ouderwetse manier had moeten doen, had ik er 20 jaar over gedaan.”

Dat, zei hij, kwam door het trage tempo van militaire bouwprojecten in het algemeen. Hij merkte op dat het werk aan de nabijgelegen Patrick Space Force Base pas onlangs was begonnen voor een nieuwe toegangspoort, ook al stond de bouw ervan al meer dan 15 jaar op de agenda. "Zo kunnen we niet meer opereren."

Nieuwe autoriteiten, nieuwe financiering

Een veel gehoorde opmerking van zowel NASA- als Space Force-functionarissen is dat de huidige aanpak voor het onderhouden en upgraden van de lanceerinfrastructuur op de Kaap, die dateert uit het vroege ruimtetijdperk, toen de overheid de belangrijkste klant was, niet langer werkte toen de lanceeractiviteit werd gedomineerd door de commerciële sector.

"Het is ons niet toegestaan ​​om het geld van commerciële partners aan te nemen en het in onze infrastructuur te investeren", zei Petro. "Het verhindert ons om de hele industrie, het bedrijfsleven en de overheid, echt te ondersteunen terwijl ze in ons centrum opereren."

Evenzo merkte ze op dat NASA geen rekening kon houden met commerciële behoeften bij het contracteren voor diensten zoals grondstoffen. "We krijgen niet het voordeel van kwantumkortingen enzovoort die u waarschijnlijk zou kunnen benutten als we die vereisten in onze contacten zouden opnemen."

Horne bood een soortgelijk bericht aan. "We hebben wetgevende autoriteiten en financieringsmechanismen achterhaald", zei hij. Dat omvat de "overcapaciteit" -benadering waarbij federale reeksen commerciële lanceringen alleen ondersteunen wanneer ze niet worden gebruikt voor overheidsactiviteiten, zelfs als commerciële lanceringen het gebruik van de reeksen domineren. "Het is volledig het tegenovergestelde van de dynamiek waarin we vandaag opereren."

Een andere uitdaging is een gebrek aan financiering voor ruimtehaveninfrastructuur. "Traditioneel heeft ons land een soort federale financiële steun verleend voor infrastructuur voor al onze transportmiddelen", zegt George Nield, voormalig FAA-medewerker voor ruimtetransport bij Space Mobility. Alle modi, merkte hij op, maar ruimte. "Dat is iets dat we moeten oplossen."

Jarenlang pleitte de industrie voor FAA-subsidies voor ruimtehaveninfrastructuur, naar het voorbeeld van die welke het bureau aan luchthavens verstrekt. Er is echter weinig vooruitgang geboekt bij het verkrijgen van financiering voor dergelijke subsidies.

"Een groot deel van de last wordt gedragen door de federale reeksen, en ze krijgen niet alles wat ze nodig hebben om de vraag bij te houden", zegt FAA associate administrator voor commercieel ruimtevervoer Kelvin Coleman. credit: Vereniging van Luchtvaartpiloten

Tijdens de Global Spaceport Alliance-bijeenkomst zei Kelvin Coleman, de huidige FAA-medewerker voor commercieel ruimtetransport, dat deze kwestie een onderwerp is voor een nieuwe National Spaceport Interagency Working Group. Die groep, die afgelopen juni is opgericht, omvat de FAA, NASA, het ministerie van Defensie en andere instanties.

"Ze komen met een reeks aanbevelingen", zei hij over de commissie. "Een groot deel van de last wordt gedragen door de federale reeksen, en ze krijgen niet alles wat ze nodig hebben om de vraag bij te houden."

Coleman zei dat het uiteindelijk een kwestie zal zijn voor de National Space Council, gezien de verschillende betrokken federale agentschappen. Hij zei dat de FAA de kwestie van de financiering van ruimtehavens al aan de raad had voorgelegd, maar kreeg te horen dat de werkgroep het eerst ter hand moest nemen en enkele aanbevelingen moest doen. "Terwijl we op weg gaan en met een aantal echt sterke aanbevelingen komen, weet ik dat het de aandacht zal trekken van de National Space Council."

Leren delen

Meer financiering voor de infrastructuur van de ruimtehaven is slechts een deel van de langetermijnoplossing voor de infrastructuurproblemen van Cape Canaveral. Nu het land beperkt is en de vraag groeit, hebben sommigen gesuggereerd dat het tijd is voor de ontwikkeling van lanceerplatforms voor meerdere gebruikers die door verschillende bedrijven worden gedeeld.

Horne zegt dat er voorlopig weinig interesse is onder lanceringsproviders. "Geen enkele lanceerserviceprovider wil dat doen", zei hij. "Het zal interessant zijn om te zien hoe dat verandert wanneer ze over elkaar heen beginnen te stappen."

The Spaceport Company werkt aan de ontwikkeling van mobiele lanceerplatforms op zee, die volgens haar kunnen helpen bij het aanpakken van congestie op bestaande lanceerplaatsen. credit: De Spaceport Company

Een uitzondering hierop is Mark Lester, chief operating officer van Phantom Space en die voorheen de lanceerbasis Pacific Spaceport Complex Alaska op Kodiak Island leidde. Hij zei op SpaceCom dat zijn bedrijf openstaat voor het delen van lanceerplatforms met andere bedrijven, waarbij hij ontwerpen van voorgestelde faciliteiten bij Vandenberg laat zien die zowel door Phantom's kleine voertuigen in ontwikkeling als door andere voertuigen in dezelfde prestatieklasse kunnen worden gebruikt.

Hij vergeleek het met luchtvaartmaatschappijen die een gate delen op een luchthaven. "Uiteindelijk is het enige waar ik om geef, en waar mijn belanghebbenden om geven, dat ik toegang krijg tot de banen die mijn klanten nodig hebben wanneer we die nodig hebben."

KSC's Engler suggereerde echter dat raketten mogelijk niet voldoende gestandaardiseerd zijn om een ​​gemeenschappelijk pad zinvol te maken. "Zolang elk individueel bedrijf zijn eigen individuele interface naar een lanceerplatform ontwerpt, zullen we er niet in slagen om deze infrastructuur met succes te delen", zei hij.

Een ander alternatief is om lanceerplatforms offshore te verplaatsen. Een startup, The Spaceport Company, presenteerde zijn plannen om mobiele offshore lanceerplatforms te ontwikkelen die kunnen worden gebruikt door kleine lanceervoertuigen. De platforms, gebaseerd op een bestaand scheepsontwerp, een liftboat genaamd, zouden van een haven naar locaties in de territoriale wateren van de VS reizen en zich vervolgens verankeren op de zeebodem om een ​​lancering te organiseren.

"Het is schaalbaar", zei Tom Marotta, oprichter en CEO van het bedrijf, op SpaceCom. "Het is veel gemakkelijker om meer schepen te bouwen om aan meer vraag naar lanceringen te voldoen dan om ergens 100 hectare aan de kust te gaan zoeken."

Zijn bedrijf plant een demonstratie van het systeem in mei, waarbij vier sondeerraketten vanaf een aangepast schip in de Golf van Mexico worden gelanceerd. Het bedrijf is van plan om in de nabije toekomst relaties met lanceringsbedrijven aan te kondigen, terwijl het werkt om geld in te zamelen om aan de eerste lanceringsplatforms te beginnen.

Lanceringen kunnen eenvoudig worden verplaatst naar andere terrestrische ruimtehavens, zoals de groeiende aanwezigheid van Rocket Lab op Wallops Island in Virginia, dat een pad heeft voor Electron-lanceringen en de grotere Neutron-raket van het bedrijf zal hosten. Maar voor orbitale lanceringen zijn er vandaag, of in de nabije toekomst, weinig andere opties, gezien de kosten en regelgevende problemen bij het opzetten van nieuwe ruimtehavens voor verticaal gelanceerde orbitale raketten.

Als de industrie blijft groeien, is verhuizen naar andere lanceerlocaties misschien slechts een tijdelijke oplossing. "Ons doel is om alle efficiëntie uit de Kaap en elders te persen", zegt Dale Ketcham, vice-president van Government and Community Relations bij Space Florida. "Florida heeft tegenwoordig te maken met problemen waar elke andere ruimtehaven ter wereld uiteindelijk mee te maken krijgt."

Dit artikel verscheen oorspronkelijk als "Cape congestie: de meest actieve lanceerbasis ter wereld dreigt het slachtoffer te worden van zijn eigen succes" in het maartnummer van SpaceNews magazine van maart 2023.

spot_img

Laatste intelligentie

spot_img