Самовольно включил двигатели после стыковки на орбите
Драматически прошла стыковка нового российского модуля «Наука» с Международной космической станцией. Почему события сразу после стыковки заставили нервничать Центр управления полетами и экипаж МКС?
Проблемы создания
Модуль «Наука» начали создавать еще в 1995 году. В начале своей разработки он была дублером «Зари», первого модуля российского сегмента МКС. После успешного запуска «Зари» на орбиту, «Наука» оказалась не у дел, а неиспользованный служебный модуль было решено перепрофилировать в научный. К тому моменту готовность «Науки» составляла около 80 процентов, но изменение предназначения заставило полностью пересобрать и в значительной мере модернизировать всю начинку модуля. Делать это пришлось за счет скудного бюджета Роскосмоса, так как сотрудничество с НАСА касалось только «Зари», которая уже ушла на орбиту.
В результате работы по «Науке» стартовали только в 2004 году и продолжались почти восемь лет, до конца 2012. Однако в начале 2013 года при проведении госприемки комиссия выявила большой процент брака в системах «Науки». Главной проблемой стала загрязненность трубопроводов системы заправки топлива посторонними частицами (металлической стружкой), которая была допущена при сборке «Науки». С такими «подарками» внутри топливная система была полностью непригодна, поэтому модуль был возвращен на инспекцию и доработку всех систем.
Однако исправить брак в топливной системе оказалось практически невозможным. Проблемой стала конструкция баков «Науки»: они были изготовлены по уникальной сильфонной технологии – стальные баки представляли собой тонкую металлическую «гармошку», которая могла распрямляться от давления компонентов топлива и обеспечивала многократную заправку баков. К моменту начала ремонта «Науки» технология изготовления таких баков была утрачена, документация потеряна, а восстановление производства было практически нереальным.
В результате в Роскосмосе выбрали компромиссное решение: «Науку» решили снабдить переделанными баками от разгонного блока «Фрегат», вместо утраченных сильфонных. Новые баки были более тяжелыми и неудобными для постоянных заправок, характерных для МКС, но здесь уже сработало известное правило: «за неимением гербовой бумаги пишем на обычной». Вторая переделка «Науки» заняла еще восемь лет, в результате чего модуль был готов к запуску только в начале 2021 года. Таким образом, «Наука» поставила своеобразный рекорд среди космических аппаратов: период от начала ее сборки и до момента выхода на орбиту составил 26 лет.
Что произошло после старта
После запуска «Науки» с космодрома Байконур, который произошел 21 июля, появился еще один повод для беспокойства: сразу же после штатного окончания работы ракеты «Протон» станция слежения в Барнауле кратковременно потеряла телеметрию, поступающую с борта модуля. Практически сразу же несколько источников заявило, что с «Науки» не были получены подтверждения об исправности системы сближения «Курс» и главных двигателей ДКС (двигатели коррекции и сближения).
Обе эти системы критически важны для стыковки с МКС: «Курс» обеспечивает навигацию на финальном этапе точного сближения, а импульсы от ДКС необходимы для коррекции орбиты модуля. Коррекция орбиты стала первым испытанием стойкости «Науки», так как «Протон» вывел модуль на достаточно низкую орбиту, с перигеем в 190 км. Это обычная практика запусков – дальнейшее изменение орбиты обычно делает сам космический аппарат, в более экономичном режиме. Но на орбите с низким перигеем модуль мог находиться не более одной недели, после чего торможение в верхних слоях атмосферы неизбежно повело бы его к поверхности нашей планеты.
Неопределенности в ситуацию с «Наукой» добавил и сам Роскосмос: там никак не комментировали вопрос возможных неполадок в модуле, лишь подтвердив потерю телеметрии над Барнаулом.
На следующий день, 22 июля, ситуация стала угрожающей: «Наука» пропустила первую из четырех запланированных коррекций орбиты. Из-за возникших проблем с коррекцией орбиты Роскосмос даже отложил отстыковку модуля «Пирс» от МКС, место которого должна была занять «Наука». Но к вечеру того же дня в Роскосмосе сообщили, что первое включение двигательной установки модуля «Наука» и импульс формирования орбиты прошли штатно, а перигей орбиты модуля поднялся до 230 км.
Однако сомнения в корректности работы ДКС остались – по итогам модуль был вынужден использовать для сближения с МКС не четыре запланированных коррекции орбиты, а целых пять. Было ли это связано с пропуском времени для первой коррекции или с неполной функциональностью двигательной системы «Науки» – неизвестно, поскольку Роскосмос и тут воздержался от комментариев.
На этом негативном фоне стыковка «Науки» с МКС, которая произошла 29 июля, прошла на удивление гладко. Модуль после начального облета МКС с первого раза зашел на траекторию сближения со станцией и успешно пристыковался со служебным модулем «Звезда» в автоматическом режиме. Система сближения «Курс» и двигатели ориентации модуля отработали штатно, а скорость касания составила 8 см/с при максимально допустимых 15 см/c.
Взбесившийся модуль
Согласно процедуре интеграции модуля в МКС, космонавты должны были войти в «Науку» спустя два часа после стыковки. Однако спустя три часа после стыковки, «Наука» неожиданно включила двигатели. Астронавты из американского сегмента МКС, которым была хорошо видна «Наука» из обзорных иллюминаторов, сообщили диспетчерам на Земле, что видят нечто странное: движение неустановленных частиц возле модуля, что говорит о работе двигателей или об утечке газа.
Чтобы минимизировать последствия от этого сбоя в «Науке», диспетчеры начали запускать двигатели на двух других модулях российской части МКС, включившись в то, что они сами назвали «перетягиванием каната». По результатам такое противостояние «Науки» со «Звездой» и «Прогрессом» закончилось вничью – орбиту станции удалось в общем сохранить, однако всю МКС развернуло на 45 градусов от ее начального положения.
Через час нештатной работы двигатели «Науки» удалось отключить и вернуть контроль за ситуацией на МКС. Инцидент не представлял опасности для экипажа станции, сама она не получила никаких повреждений. Комментарии некоторых «экспертов» о том, что «Наука» якобы «пнула» МКС и у станции «отвалились солнечные батареи», оставим на их совести – к моменту инцидента модуль и станция уже были в жесткой связке, а «отвалить» солнечные батареи об окружающий вакуум пока что на орбите никому не удавалось. По словам руководителя программы МКС в НАСА Джоэла Монталбано, астронавты даже не почувствовали движения станции во время инцидента, что и обусловило запоздалую реакцию на такое «вопиющее непослушание» нового модуля.
Пока неясно, что стало причиной нештатного срабатывания двигателей. Пресс-служба Роскосмоса прокомментировала нештатную ситуацию на «Науке» как «работу с остатками топлива» и процессом перевода модуля «Наука» из полетного режима в режим «состыкован с МКС». Конечно, такого рода комментарий выглядит попыткой сохранить хорошую мину при плохой игре. Ряд источников в отрасли говорит о том, что речь могла идти об утечке гелия, который используется для наддува баков, хотя нельзя исключать и полноценного срабатывания двигательной установки «Науки».
Скорее всего, сейчас острый кризис уже миновал: двигательная установка российского модуля уже надежно заглушена, а ориентацию МКС выправят штатными средствами. На срочно собранной пресс-конференции представитель НАСА на МКС Джоэл Монталбано сообщил, что Роскосмос возглавит расследование ситуации с модулем «Наука», но в нем также примут участие и американские инженеры. При этом Роскосмос предпочел сделать вид, что ничего особенного не произошло – по крайней мере, если верить источнику в Роскосмосе, «никаких комиссий по этому вопросу, тем более с инженерами НАСА, создаваться не будет, ситуация принята как штатная». Но это именно слова источника, официальных комментариев от Роскосмоса на момент публикации текста не поступало.
Так что пока в «сухом остатке» можно сказать следующее. «Наука» пристыкована к МКС, а ее многострадальная двигательная установка, которую дважды переделывали на Земле, отключена. Иначе говоря, легко отделались, могло быть гораздо хуже. Это главное. А все остальное экипаж МКС будет контролировать и исправлять уже на месте.
Алексей Анпилогов, «Взгляд»
