«Добро пожаловать домой, Айлин, – приветствовал ее капком Скотт Альтман. – Тебе и всему экипажу: просто выдающаяся работа».
Это была 19-я посадка шаттлов в Центре Кеннеди подряд и 48-я по общему счету. Айлин Коллинз успешно провела 12-ю ночную посадку в истории программы и седьмую в Центре Кеннеди. Запасной посадочный комплекс на авиабазе Эдвардс к работе не привлекался. Шаттлы не садились туда уже больше трех лет.
Полет (от старта до касания) продолжался 4 сут 22 час 49 мин 37 сек. За исключением миссии STS-83, аварийно прекращенной в апреле 1997 г. менее чем через 4 сут после старта, столь короткого полета шаттла не было с ноября 1990 г. (STS-38).
Через полтора часа после приземления сияющая Коллинз, а за ней остальные четверо, вышла к толпе встречающих. Среди них были Дэниел Голдин, а также муж и дочь Коллинз. «Айлин Коллинз олицетворяет самое лучшее в нашей стране, – сказал Голдин. – Она была великолепна и спокойна и справилась с выпавшими ей проблемами». Коллинз нашла бинокль и прямо на полосе во время обхода «Колумбии» осмотрела сопло двигателя №3 и лично убедилась в его повреждении.
На утренней пресс-конференции она призналась, что за посадку беспокоилась: «Когда ты первая женщина, сажающая шаттл, есть некоторое напряжение. Я знала, что люди наблюдают и хотят увидеть, как все получится».
Только здесь Коллинз подробно рассказала о событиях первой минуты полета. Когда зажглась индикация неисправности электропитания, она спокойно доложила о происшедшем. Подобное случалось и раньше и «инструкцию я знала наизусть». Однако Хьюстон попросил Эшби начать отключение определенных систем (из опасения, что процесс потери питания может продолжиться), и Коллинз сказала себе: «Это неправильно – это не то, чего я ожидала». Затем она узнала, что отключены два контроллера и если процесс пойдет дальше, если откажет еще пара, то на орбиту не выйти. «Следующее, о чем я подумала: «Так, какие у нас возможности по аварийному прерыванию полета?» Если мы потеряем один двигатель, что мы должны делать?..» Сейчас Айлин с каким-то удивлением вспоминает свое спокойствие в момент появления неисправности.
В середине дня 28 июля экипаж вернулся в Хьюстон. На базе Эллингтон астронавтов встречал вице-президент США Альберт Гор, директор JSC Джордж Эбби и от 500 до 600 человек, в т.ч. – много маленьких девочек. Вход, несмотря на присутствие вице-президента, был свободным.
«Она не только сравнялась, но и превзошла Амелию Эрхарт в истории полетов, – сказал Гор. Обращаясь к дочери Коллинз, он произнес: – Сегодня, Бриджит, твоя мама стоит здесь как герой всех девочек и мальчиков, мужчин и женщин, американцев и людей во всем мире». (Амелия Эрхарт – это легенда американской авиации. Она пропала без вести над Тихим океаном в 1937 г., пытаясь выполнить первый женский кругосветный перелет. В свой первый полет в 1995 г. Коллинз брала с собой шарф Амелии Эрхарт.)
Айлин Коллинз ничего не сказала о своих достижениях, но поблагодарила людей, которые подготовили «Колумбию» к полету и произнесла речь в защиту космической программы.
Так что же случилось?
Уже через два часа после посадки руководители программы Space Shittle вынуждены были признать по результатам видеосъемки на полосе, что в сопле 3-го двигателя «Колумбии» повреждены до пяти трубок охлаждения и утечка водорода в полете действительно была. Через несколько часов после приземления «Колумбия» была отбуксирована с полосы в 3-й отсек OPF для послеполетного обслуживания. До двигателя №3 удалось добраться вечером 28 июля, после того как были слиты неиспользованные остатки водорода и кислорода из баков системы электропитания. Первичный визуальный осмотр внутренней части сопла выявил дырки размером до 6 мм в трех соседних трубках. Через них могло вытекать до 2 кг водорода в секунду. В течение ночи поврежденный участок сопла был демонтирован и отправлен для анализа на завод Rocketdyne в г. Канога-Парк (Калифорния).«Мы очень, очень обеспокоены этим, – сказал менеджер программы SSME Джордж Хопсон. – Это слишком много, чтобы чувствовать себя спокойно».
Первая гипотеза о причине происшедшего была опять-таки тривиальной: несмотря на принимаемые меры, в газоотводном лотке оказался какой-нибудь камень, который в вихре от включения двигателей ударил в сопло. Однако уже 29 июля стала известна истинная причина. Один из штифтов, забиваемых в неисправные форсунки камеры сгорания, отсутствовал на месте, а на поверхности камеры вблизи дырок были найдены следы золота.
Описываемый штифт, забитый в одну из неисправных форсунок окислителя, представляет собой конический предмет длиной 22.2 мм и диаметром 3.2 мм, покрытый слоем золота. Штифт вылетел со скоростью не менее 300 м/с, но все же, по предварительным данным, не был в состоянии пробить трубки из нержавеющей стали. Однако он ослабил материал, и внутреннее давление прокачиваемого водорода довершило разрушение.
Лучшим доказательством правильности этой гипотезы стала бы находка штифта, но искать его в газоотводном лотке – это как раз задача вроде поиска иголки в стоге сена. Это был первый случай выпадения штифта в полете; еще один штифт остался на своем месте в двигателе №3.
Если расследование не выявит никаких других обстоятельств, нет необходимости откладывать намеченный на 16 сентября старт «Индевора». В его более новых двигателях таких штифтов нет.
Осмотр корабля также выявил 155 повреждений теплозащиты на нижней части корпуса, из них 40 размером от одного дюйма (25 мм) и выше.
В конце сентября «Колумбия» будет перевезена на завод Boeing North American в Палмдейле (Калифорния), где пройдет серию углубленных инспекций и модификаций.
По сообщениям NASA, MSFC, ВВС США, SAO, MIT, PSU, GRON, TRW, BATC, AP, France Presse, Reuters и Дж.МакДауэлла
ООН обсуждает вопросы космоса
В.Губарев, С.Теселкин специально для «Новостей космонавтики»
В столице Австрии – Вене с 19 по 30 июля с.г. проходила Третья Конференция ООН по освоению и использованию космического пространства в мирных целях. В предыдущих конференциях, состоявшихся в 1968 и 1982 гг., приняли участие 78 и 94 страны соответственно. Они, как и нынешняя, были подготовлены Секретариатом Комитета ООН по мирному использованию космоса, образованного в 1959 г.
Основной целью Третьей Конференции было создание условий для конструктивного и делового обмена мнениями по практическим и прикладным вопросам исследования космоса, а также для максимально эффективного использования результатов космической науки и технологий в интересах человечества в XXI веке. Вместе с тем работа Конференции была нацелена и на оказание помощи развивающимся странам в использовании достижений космической деятельности и космических технологий, в их экономическом, социальном и культурном развитии, в охране окружающей среды. В первую очередь, это предусматривает более широкое использование развивающимися странами космических технологий в образовании, в сфере телекоммуникаций, связи и других областях человеческой деятельности.
Еще одной особенностью Конференции стало то, что ко времени ее проведения значительно выросло число частных, негосударственных фирм и организаций, активно участвующих в формировании рынка космических услуг и технологий как из развитых, так и из развивающихся стран.
Приглашения для участия в Конференции были направлены в 185 стран – членов ООН. Около 1500 представителей национальных космических агентств, научных, исследовательских и производственных предприятий, частных фирм и международных организаций, занимающихся проблемами космоса, откликнулись на эти приглашения и приняли участие в работе семинаров, рабочих встречах и круглых столах, а также в международной выставке, проходившей под ее эгидой.
В открытии Конференции приняли участие президент Австрии Т.Клестил и Генеральный секретарь ООН К.Анан.
«ООН уверена в том, что космос будет оставаться мирным и не станет ареной сражений, привнесенных с Земли, – подчеркнул К.Анан. – Для достижения этого мы должны быть уверены, что результаты технического прогресса будут доступны людям всех национальностей. Это важнейший аспект мирового развития и, тем самым, одно из основных направлений нашей деятельности…».
Президентом Конференции был избран представитель Индии У.Р.Рао. Работа шла в двух комитетах. На первом комитете обсуждались состояние дел в исследовании Земли и окружающей среды; результаты научной деятельности в основных направлениях космических исследований и их перспективы; информационные потребности и глобальный подход; развитие международной кооперации. Второй комитет рассматривал прикладные проблемы космической науки и технологий, включая изучение природных ресурсов, охрану окружающей среды и дистанционное зондирование Земли из космоса; системы навигации и спасения; использование космических средств связи. На этом комитете рассматривались также экономические и социальные последствия деятельности по освоению космоса, включая возможности двойного использования космических технологий, а также пути и средства увеличения экономической эффективности их применения, повышения привлекательности коммерческой деятельности в области космоса и пути интенсификации международной кооперации в этой сфере.
В дополнение к указанным комитетам был образован технический комитет, на котором обсуждались глобальные проблемы высокотехнологичных производств.
Одновременно функционировали рабочие группы по следующим направлениям: образованию; космическому праву; реализации космических программ в развивающихся странах; проблемам глобальных изменений климата; проблемам космической деятельности в XXI веке и некоторым другим. Работал специальный форум молодых ученых и специалистов в области космоса.
Российскую делегацию на Конференции возглавлял заместитель Генерального директора РАКА А.И.Медведчиков. В своем заявлении он сказал, что после окончания холодной войны РФ, США и другие страны активизировали совместную деятельность в области использования и исследования космического пространства. Примерами являются полеты международных экипажей на станции «Мир» и кооперация в создании МКС. Космические технологии позволяют двигаться к созданию единого мирового информационного пространства. Главное же сейчас не допустить милитаризации космического пространства. Кроме того, он обратил внимание на необходимость пересмотра норм космического законодательства, не учитывающих увеличение числа участников космической деятельности и коммерциализации космоса. И эта проблема может быть решена только в рамках ООН.
Нерешенность отмеченных выше проблем во многом предопределила проведение в рамках Конференции рабочего заседания по теме «Правовые проблемы приватизации космической промышленности», которая разрабатывается в рамках международного проекта-2001 «Правовые основы коммерческого использования космического пространства». В этом заседании приняли участие и авторы данной публикации. В ходе выступлений и их обсуждения учеными и специалистами ведущих космических стран были сделаны попытки обобщить и проанализировать основные тенденции в приватизационной политике стран в отношении предприятий космической отрасли, наметить пути решения юридического обеспечения их участия в международном космическом рынке.
Помимо непосредственно научной программы, на конференции проходили и презентации ведущих производителей космической техники, приборов и оборудования. Презентации провели корпорации «Боинг», «Митцсубиси», «Тошиба» и другие. От российских предприятий были представлены ГКНПЦ им. М.В.Хруничева и КБ транспортного машиностроения.
Прошло несколько пресс-конференций. На одной из них, собравшей участников космических полетов, присутствовали Ф.Фибек (Австрия), Ф.Чанг-Диас (США), Ч.Мукаи (Япония), Д.Прунариу (Румыния), В.Титов (Россия).
Выставка, которая проводилась одновременно с Конференцией, объединила ведущие космические державы и страны, желающие продемонстрировать свои возросшие возможности в области высоких космических технологий, крупнейшие аэрокосмические корпорации и объединения, международные организации и частные фирмы. Россию представляли те же Центр им. М.В.Хруничева и КБТМ.
Прошедшая Третья Конференция ООН по освоению и использованию космического пространства в мирных целях, несомненно, поможет активизации усилий мирового сообщества на решении ключевых вопросов в этой сфере человеческой деятельности в наступающем тысячелетии.
Морские
тренировки
группы
«К-97»
Д.Кондратьев,
кандидат в космонавты-испытатели ЦПК, специально для «Новостей космонавтики»
Фото Е.Глазковой, РГНИИ ЦПК
Морские тренировки по действиям после приводнения стали для российских кандидатов в космонавты очередным «активным» испытанием, требующим и полной самоотдачи, и глубоких знаний космической техники, и методик ее эксплуатации. В рамках подготовки к этим испытаниям все 12 российских кандидатов прошли необходимые теоретические и практические занятия и сдали зачеты. Морские тренировки, являясь важнейшей составной частью общекосмической подготовки, позволяют детально отработать действия экипажа при посадке СА на воду в максимально приближенных к реальным условиях.
В этот раз необычность испытаний состояла в том, что семь из девяти условных экипажей были международными. Причем, если раньше на тренировки в ЦПК им. Ю.А.Гагарина приезжали опытные американские астронавты, то в этот раз прибыли новобранцы набора 1996 г. Это явилось вторым этапом совместных тренировок российских космонавтов и американских астронавтов по действиям экипажей в экстремальных условиях. Первый этап состоялся зимой этого года и заключался в выживании в лесисто-болотистой местности (НК №3, 1999, с.15).
Совместные тренировки дают возможность кандидатам не только получить вполне конкретные навыки по выживанию после аварийной посадки, но и поближе познакомиться с коллегами, с которыми в недалеком будущем придется работать бок о бок на орбите. Не секрет, что именно в таких экстремальных ситуациях человек проявляет себя лучше всего. Поэтому с обеих сторон в состав группы врачей входили психологи. Их заключения в значительной мере будут влиять на формирование будущих реальных космических экипажей.
В окончательном виде составы условных экипажей, принимавших участие в морских тренировках, выглядят следующим образом.
«Водные процедуры» Дмитрия Кондратьева |
| 1 экипаж: 2 экипаж: | С.Марчихин (нач.отделения отдела выживания ЦПК, вместо О.Мошкина), С.Мощенко, О.Скрипочка; М.Сураев, Ф.Юрчихин, М.Корниенко. |
2-я группа тренировалась с 15 по 21 июня:
| 3 экипаж: 4 экипаж: | А.Скворцов, Д.Петтит, П.Уитсон; Р.Романенко, Дж.Херингтон, С.Магнус. |
3-я группа – с 21 по 28 июня:
| 5 экипаж: 6 экипаж: | Д.Кондратьев, Дж.Филипс, И.Кейгл; К.Вальков, Р.Мастраккио, Х.Стефанишин-Пайпер. |
4-я группа – с 28 июня по 3 июля:
| 7 экипаж: 8 экипаж: | Ю.Лончаков, Д.Браун, Л.Кларк; С.Волков, Дж.Хиггинботам, В.Стеклов. |
В последнюю, 5-ю группу, тренировавшуюся с 3 по 7 июля, вошел российско-японский экипаж:
9 экипаж: О.Мошкин, А.Хосиде, С.Фурукава.
Составы экипажей несколько отличаются от плановых (см. НК №7, 1999, с.28). Изменения произошли в связи с пожеланиями американской стороны. В частности, вместо Д.Томаса на подготовку приехал Д.Браун, а Ч.Камарда был отстранен от тренировок по состоянию здоровья. Его место занял актер Владимир Стеклов, проходящий сейчас подготовку в ЦПК. Следует также отметить, что на тренировках присутствовали наблюдатели NASA – астронавты Э.Бейкер, Ш.Люсид и Ж.-Л.Кретьен, который сейчас работает в Отделе астронавтов NASA.
В международных экипажах особая нагрузка падала на российских кандидатов в космонавты, которые были назначены командирами. От них требовалось не только хорошее знание английского языка, но и, самое главное, обладание навыками психолога. Надо было из практически незнакомых людей – представителей разных стран, с различным уровнем технических знаний и специальной подготовки, создать единый коллектив-экипаж, подчиненный единой цели – работать быстро и без ошибок.
ü В период 23-28 июля 1999 г. в космосе впервые одновременно находились два французских космонавта: Жан-Пьер Эньере на российской станции «Мир» и Мишель Тонини на американской «Колумбии». – С.Ш. ü По сообщению французского Национального центра космических исследований (CNES), космонавт CNES Мишель Тонини, входящий в состав экипажа STS-93, и космонавт ЕКА Жан-Пьер Эньере, совершающий полет на борту российского орбитального комплекса «Мир», декретом от 5 июля 1999 г. произведены в командоры Ордена Почетного легиона. – И.Л. ü Джон Гленн возглавит Национальную комиссию по обучению математике и научным дисциплинам в XXI веке, объявил 20 июля министр образования США Ричард Рили. Цель специальной «Комиссии Гленна» – изучить качество преподавания естественно-научных предметов в американской школе и предложить пути привлечения, подготовки и удержания хороших преподавателей математики и научных дисциплин. Работа комиссии рассчитана на один год. – С.Г. ü Второй человек на Луне Базз Олдрин заявил 30 июля, что был бы счастлив дать обычным гражданам шанс полететь в космос. Выступая в г.Саратога, он сказал, что когда космические путешествия будут открыты для частных лиц, они не должны быть исключительной привилегией богатых. Олдрин хотел бы, чтобы каждый получил свой шанс. Он уже основал бесприбыльную компанию ShareSpace Foundation Inc. для изучения возможности организации своеобразной космической лотереи. – С.Г. |
Морские тренировки включают отработку действий экипажа после аварийного приводнения:
– снятие скафандра «Сокол» внутри спускаемого аппарата и одевание специальных гидрокостюмов,
– экстренное покидание спускаемого аппарата во время имитации аварии после приводнения,
– использование специального снаряжения при нахождении на воде.
Погода во время тренировок экипажи не баловала. Несколько раз испытания откладывались из-за сильного волнения моря. Зато члены экипажей могли более тесно познакомиться в неофициальной обстановке, что благоприятно сказалось на итогах тренировок.
Экипаж к «полету» готов – Р.Мастраккио, К.Вальков, Х.Стефанишин-Пайпер
Если учесть, что тренировки проходили в течение нескольких часов, в условиях морской качки и тридцатиградусной жары, то становится ясным, насколько серьезными они оказались для космонавтов и астронавтов. По заключению наблюдателей и инструкторов, российские командиры со своей задачей справились успешно. Владимир Стеклов, несмотря на недостаток опыта, работал самоотверженно и заслужил очень высокие оценки.
Хорошая работа экипажей явилась результатом высокого профессионализма российских инструкторов, вложивших в подготовку не только огромный труд, но и особое, бережное отношение к своей работе. Это люди, действительно увлеченные своим делом и осознающие всю его важность.
После окончания тренировок и российская и американская стороны выразили большое удовлетворение их результатами. Окрепло понимание необходимости совместной работы представителей различных стран по освоению космоса.
Об экипажах МКС
С.Шамсутдинов. «Новости космонавтики»
В июле 1999 г. ЦПК им. Ю.А.Гагарина и РКК «Энергия» приняли согласованное решение о включении Елены Кондаковой в дублирующий экипаж МКС-3 и основной экипаж МКС-5 (вместо Павла Виноградова, который сейчас готовится в дублирующем экипаже ЭО-28 на ОК «Мир»). Это решение еще должна утвердить Межведомственная комиссия при РАКА. Тем не менее, в начале августа 1999 г. Е.Кондакова должна приступить к подготовке в группе «МКС-5».
Израильские астронавты завершили общекосмическую подготовку Л.Розенблюм специально для «Новостей космонавтики» В ходе состоявшегося 14-21 июля текущего года официального визита премьер-министра Израиля Эхуда Барака в США израильская сторона получила «личные заверения» президента Билла Клинтона в том, что первый израильский астронавт совершит полет на шаттле до конца 2000 г. В настоящее время израильские астронавты – полковник Илан Рамон и подполковник Ицхак Майо завершили общекосмическую подготовку, которую они прошли (в качестве наблюдателей) вместе с астронавтами 17-го набора NASA. Ранее они закончили ускоренный курс по программе подготовки специалистов по полезной нагрузке. По завершении ОКП Ицхак Майо отбыл в Израиль. Он вернется в США на этапе непосредственной подготовки к полету в качестве дублера первого израильского астронавта. Илан Рамон продолжает работу в Космическом центре им. Л.Джонсона. |
По информации из учебно-планового отдела ЦПК стало известно, что NASA наконец-то отобрало своих астронавтов для экипажей МКС-5 и МКС-6. Правда, официально оно об этом пока не сообщало. Итак, составы экипажей 5-й и 6-й экспедиций на МКС теперь выглядят следующим образом:
МКС-5 (дубл. МКС-3): В.Корзун, Е.Кондакова, П.Уитсон.
МКС-6 (дубл. МКС-4): Ю.Маленченко, С.Робинсон, Э.Финки.
Стивен Робинсон – уже бывалый астронавт, он дважды работал на орбите, а вот Пегги Уитсон и Эдвард Финки – еще не летавшие в космос новички набора 1996 г. Командиром экипажа МКС-5 является Валерий Корзун, хотя американцы имели право назначить своего командира. Как известно, россияне и американцы через раз занимают эту должность в экипажах МКС. Внеочередное командирство Корзуна объясняется тем, что его экипажу предстоит стартовать (14.07.2001) и возвращаться на Землю (январь 2002) на российском «Союзе ТМ».
При этом Пегги Уитсон станет первой из американских астронавтов, выполнившей и старт, и посадку на российском транспортном корабле. Сейчас она активно готовится в американской группе астронавтов, периодически стажирующейся в ЦПК им. Ю.А.Гагарина. По сути эта группа проходит курс российской ОКП методом сборов. В свое время именно так в ЦПК готовились «бурановские» космонавты.
Экипаж МКС-5 примечателен еще и тем, что женщины оказались в большинстве, впервые за всю историю пилотируемых полетов. Надеюсь, что Валерий Корзун больше рад этому, чем огорчен.
В.Мохов, И.Извеков, М.Побединская.«Новости космонавтики»
5 июля 1999 г. в 16:31:59.973 ДМВ (13:32:00 UTC) с 24-й пусковой установки 81-й площадки космодрома Байконур был осуществлен запуск ракеты-носителя 8К82К «Протон-К» серии 38901 с разгонным блоком 14С43 «Бриз М» №88501. В этом пуске «Протон-К» должен был вывести на орбиту спутник связи «Радуга» (КА 11Ф638 «Грань» №45), принадлежащий Министерству обороны России. Запуск завершился аварией на 277-й секунде полета из-за взрыва двигателя 8Д412К (двигатель №3) двигательной установки второй ступени.
В этом пуске впервые на «Протоне-К» был установлен новый разгонный блок «Бриз М», изготовленный в ГКНПЦ им. М.В.Хруничева. Планировалось проведение его первых летных испытаний. Однако из-за аварии РН выполнить программу испытаний блока не удалось.
Расследование причин и последствия аварии
К утру 6 июля появились первые сообщения о наблюдении падения обломков ракеты, разгонного блока и аппарата. Житель поселка Саулмалколь видел, как примерно в 10 км от места наблюдения упали какие-то части. В поселке Карбушевка во двор частного дома упал 200-килограммовый обломок. Никакой информации о пострадавших или значительных разрушениях, вызванных падением обломков носителя, не поступало. По «Интерфаксу» прошла информация, что вечером 5 июля несколько жителей Карагандинской области видели яркий взрыв в воздухе.В зону падения обломков РН тут же направились независимые казахстанские экологи. Но и от них не последовало сообщений о заражении местности токсичными веществами. Речь шла лишь об участке выгоревшей степи. Видимо, компоненты топлива, как и предполагали специалисты, испарились и выгорели еще до падения. Утром 7 июля в район падения обломков вылетели представители МЧС Казахстана. Ими не было зафиксировано химического заражения местности.
Скандал в связи с падением обломков произошел по вине информационных агентств России. Первоначально они сообщили ложную информацию, что обломки ракеты упали в нерасчетном районе в горном Алтае. Тут же появились сообщения с мест, что кто-то действительно что-то видел. Губернатор края с представителями МЧС вылетели на место предполагаемого падения и ничего там, естественно, не нашли.
Россия сразу же сообщила Казахстану, что возместит ущерб, нанесенный аварией «Протона». Этого требовала Конвенция о международной ответственности за ущерб, нанесенный космическими объектами. Она была одобрена ООН 29 ноября 1971 г. и подписана СССР, Великобританией и США 29 марта 1972 г. Россия как правопреемница СССР соблюдает эту конвенцию. На возмещение ущерба, видимо, пойдет часть страховой суммы. Ракета-носитель, разгонный блок и спутник были застрахованы российской компанией «Мегарус» на 15 млн $.
Однако, несмотря на минимальный ущерб, причиненный аварией, Казахстан очень жестко отреагировал на происшедшее. Днем 6 июля правительство Казахстана наложило запрет на какие бы то ни было запуски ракет-носителей с космодрома Байконур. МИД Казахстана направил в адрес МИДа России ноту. Российское министерство отреагировало на нее со сдержанным сожалением. Запрет на пуски сорвал два ближайших пуска: намеченный на 8 июля старт РН «Зенит-2» с океанографическим спутником «Океан-О» и на 10-14 июля – РН «Союз-У» с грузовым кораблем «Прогресс М-42» для снабжения станции «Мир».
В этот же день была сформирована казахстанская правительственная комиссия для выявления последствий аварии и принятия решения о дальнейшей эксплуатации космодрома Байконур. Основное требование Казахстана, которое эта комиссия «озвучила», было погашение задолженности по аренде Байконура за первую половину 1999 г. Авария «Протона» была непредвиденным, но удобным поводом, чтобы поднять этот вопрос.
7 июля представители казахстанского правительства выступили с заявлением о желании Казахстана пересмотреть договор об аренде комплекса Байконур. Среди прочих были высказаны требования о переходе от уведомительной практики запусков к разрешительной, когда казахстанские официальные органы давали бы «добро» на российские космические запуски. Казахстан также выдвинул требование введения квот на экологически опасные запуски РН «Протон», «Рокот» и «Днепр».
8 июля появились сообщения информационных агентств о том, что парламент Казахстана потребовал вообще запретить запуски российских военных КА с космодрома Байконур. Однако дальше заявлений отдельных депутатов дело не пошло.
9 июля Распоряжением правительства РФ №1098-р была создана комиссия Правительства Российской Федерации по расследованию причин и оценке последствий аварии ракеты-носителя «Протон» под председательством И.И.Клебанова, которая в тот же день начала работу. По ее заданию специальная группа по оценке экологического ущерба работала в Карагандинской области Казахстана в течение двух недель. В нее входили 30 российских специалистов, в основном медики и химики – специалисты по ракетному топливу.
Единственный фрагмент РН «Протон», упавший на жилую территорию, к счастью, ничего не повредил |
Предварительные итоги обследования районов падения
10 июля в Караганде состоялось совместное заседание казахстанской и российской правительственных комиссий по аварийному пуску РН «Протон» 5 июля, на котором были рассмотрены предварительные материалы обследования зон падения частей РН. Российскую делегацию возглавлял Генеральный директор РАКА, заместитель председателя правительственной комиссии Юрий Коптев.На заседании было отмечено, что до этого дня никаких человеческих жертв, телесных повреждений и другого вреда здоровью людей и повреждения личного имущества в местах падения не обнаружено. Тем не менее, российская сторона еще раз подтвердила, согласно «Конвенции о международной ответственности за ущерб, причиненный космическими объектами» 1972 г., свою готовность оплатить все обоснованные и документально подтвержденные расходы Казахстана по ликвидации последствий аварии.
Кроме того, на заседании было объявлено, что экспресс-анализы проб грунта, воды и воздуха, взятые совместными экспертными группами в районе поселка Беталыс, гептила не выявили. Несмотря на это, было решено создать две совместные рабочие комиссии. Первая – для оценки возможных экологических последствий от падения фрагментов РН, вторая – для проверки и оценки фактов возможного повреждения здоровья граждан от остатков гептила. Было решено, что казахстанская сторона обеспечит эти рабочие комиссии всем необходимым, в т.ч. транспортом, связью, питанием. Российская сторона будет проводить анализы проб в соответствии с имеющимися методиками и лабораторным оборудованием, а также обеспечит медицинские консультации обратившимся с претензиями гражданам. Работы этих комиссий планировалось завершить 31 июля.
Казахстанская сторона взяла на себя обязательство доставить все обнаруженные фрагменты РН и КА на Байконур или заводы-изготовители для выявления причин аварии. Было заявлено, что решение о возобновлении пусков «Протонов» с Байконура будет принято Казахстаном только после получения казахстанской стороной документов по причинам аварии и мероприятиям, принятым российской стороной для предотвращения таких аварий в дальнейшем, и осуществления компенсационных выплат.
Кроме того, на совещании была достигнута договоренность – до 1 сентября разработать Соглашение о порядке взаимодействия в случае аварий при пусках РН с Байконура, в ближайшие два месяца провести консультации по совершенствованию межправительственных соглашений и договоров по Байконуру.
Соответствующим министерствам и ведомствам было поручено в течение месяца отрегулировать вопросы окружающей среды в соответствии с законом Казахстана и межправительственным Соглашением об аренде Байконура от 4 октября 1997 г.
Юрий Коптев о санкциях Казахстана
12 июля Генеральный директор РАКА Ю.Н.Коптев провел пресс-конференцию по поводу аварии «Протона». Он, в частности, сказал:
«5 июля на 277-й секунде произошла авария РН «Протон» из-за отказа одного из двигателей второй ступени, в результате чего остатки комплекса упали на большой территории в р-не Караганды. 6 июля в Казахстане была создана специальная правительственная комиссия, которую возглавил вице-премьер Павлов Александр Сергеевич, где представлены все заинтересованные, с точки зрения оценки и ликвидации последствий аварии, ведомства. Российская комиссия аналогичного уровня была сформирована 9 июля и утверждена премьером. Такая задержка произошла из-за отсутствия четкого порядка работы правительств двух стран при таких инцидентах. Пока мы руководствуемся Конвенцией 1972 г., которая определяет порядок компенсации ущерба третьим лицам, а вот рабочего регламента – как создается комиссия, с кем взаимодействует – пока нет. Руководителем российской комиссии назначен вице-премьер Клебанов Илья Иосифович, я и главком РВСН Владимир Яковлев назначены его заместителями. В этой комиссии представлены все основные ведомства: МИД, Минсодружества, Минздрав, МЧС, МО.
Около 20 российских специалистов в пятницу вылетели непосредственно на место аварии. Среди них – генеральный конструктор ракеты А.Недайвода, генеральный конструктор двигателя В.Рачук. Кроме того, большая группа специалистов прибыла и с Байконура и привезла аппаратуру для измерений проб. Казахские коллеги создали четыре рабочих группы, в которые влились наши специалисты, и началась работа. Провели замеры в тех местах, которые тревожили наших казахских коллег. Каждый замер производился совместно специалистами Казахстана и России. Брали пробы воздуха, воды и почв. Всего было проверено семь точек. Замеры проводились «тест-методом». Этот метод достаточно грубый, но при больших заражениях мы сразу получаем результат наличия загрязнений гептилом. По каждому измерению есть протокол, подписанный обеими сторонами, где зафиксировано, что следов гептила не обнаружено. Но это не окончательно. Пробы с каждого из этих мест будут исследованы в стационарных условиях в Москве и Алма-Ате, а также, наверное, в Караганде, где в университете можно провести масс-спектрометрические анализы по согласованной методике.
Кроме того, члены этой комиссии побывали в двух поселках, попавших в зону падения обломков, прошли на место, где находятся останки этого комплекса, нашли тот самый аварийный двигатель. Он сейчас доставляется в Воронеж на завод-изготовитель.
Кроме того, мы прямо на месте решили вопрос о материальной компенсации той женщине (по сообщению РТР, 1000 $. – Авт.), на двор которой влетел отсек ступени, с учетом того, что она оттуда все равно собиралась уезжать. Видимо, есть Бог, так как хорошая группа монтажников не смогла бы так точно положить этот отсек во двор, ничего не разрушив. Он упал в 15 сантиметрах от стены дома и в 5 сантиметрах от забора. Повреждений никаких нет, и, на наше счастье, людей здесь тоже не оказалось.
Есть одно место, где упал разгонный блок с топливом и на поверхность вылилось, по нашим оценкам, около 2-2.5 т гептила (позже выяснилось, что гептила здесь не было. – Авт.). Возник пожар. Эта земля находится в обороте в качестве пастбища. Обгорело 500-550 гектаров. Мы договорились, что объем рекультивации этой территории мы определим после окончательного исследования образцов почвы. Пока мы проверили всего две точки, в них пары гептила не установлены. Мы договорились с Казахстаном, что все вопросы по обследованию, по материальной компенсации ущерба будут закончены в июле. Кстати, средства на компенсацию будут взяты не из государственного бюджета России. Будут платить те, кто окажется виновником этой аварии. Договорились, что в этом разберемся позже, а пока, чтобы вновь начать запуски, расходы возьмет на себя Центр Хруничева.
Работа совместной комиссии закончилась подписанием протокола, в котором российская сторона подтвердила приверженность международным принципам и подписанным договорам между Россией и Казахстаном. Взято обязательство, что ущерб от аварии будет компенсирован российской стороной. Мы договорились о схеме дальнейшей работы с учетом возбужденности населения районов, которые на себе ощущают воздействия испытаний Семипалатинского полигона. Намечено провести медобследование населения (1500-2000 человек из 3-4 поселков). Завтра, 13 июля, в Казахстан вылетит большая группа специалистов из НПО «Тайфун» Госкомгидромета и «Биофизики» из Санкт-Петербурга и ряда учреждений экстремальной медицины. Они и организуют необходимое обследование.
В протоколе определены все процедуры, необходимые для возобновления запусков РН «Протон». В частности, мы должны представить казахстанской стороне в полном объеме выводы комиссии о причинах аварии и методах, направленных на предотвращение подобных ситуаций. Кроме того, мы пригласили их участвовать в работе аварийной комиссии по выявлению ущерба и объему затрат казахской стороны для их компенсации. Казахстанская сторона считает, что подписанием этого протокола вопрос о компенсации последствий аварии РН урегулирован.
Что касается моратория на все запуски, то сообщу, что этот вопрос вчера обсуждался с премьер-министром и не нашел своего завершения. Требуется выполнение некоторых процедур, чем и занимается российское правительство. Самым больным вопросом является вопрос выплаты арендной платы. Это основной вопрос – раздражитель для
| ü Возможная полезная нагрузка для второго запуска РН «Протон-К» с РБ «Бриз М» для подтверждения характеристик нового РБ пока не определена. Компания Lockheed Martin Intersputnik отказалась использовать «Бриз М» при запуске своего спутника LMI-1, отдав предпочтение блоку ДМ3. РАКА рассматривает возможность экстренного запуска (в сентябре-ноябре 1999 г.) КА «Экран-М». Центр Хруничева также рассматривает возможность повторного запуска КА для Министерства обороны РФ или даже старта с габаритно-весовым макетом. – Ю.Ж. |
Если не удастся договориться? Я думаю, что это нонсенс, этого не может быть никогда. Будет найдена договоренность, хотя будут неприятные минуты, которые мы уже переживаем почти неделю, но договоренность обязательно будет. Схема наших действий такова: на запасах, которые есть на станции («Мир». – Авт.), до конца этого месяца мы прожить можем, даже зайдем в середину следующего месяца и по воде, и по пище, и по другим компонентам. Сложность в том, что на этом «Прогрессе», пуск которого намечен на 14 июля, летит аппаратура, позволяющая после ухода экипажа перевести станцию в автоматический режим, исключив вычислительный комплекс из управления. Этот комплекс – самое критическое звено. После его доставки экипажу понадобится около месяца для его установки, наладки и проверки. Кроме того, на этом «Прогрессе» придет дополнительный запас топлива, необходимый для реализации двух сценариев дальнейшей эксплуатации «Мира»: продолжение пилотируемого полета, если находим средства, или затопление, и для этого необходимо топливо. Для того чтобы это реализовать, необходимо «Прогресс» пустить до 18 июля. Позже начнется неблагоприятная ситуация по баллистике. Нам придется что-то снимать с «Прогресса». Благоприятное время старта повторится примерно через месяц, тогда мы на месяц должны продлить пребывание экипажа на станции. А это дополнительные ресурсы… Начинается необратимая цепочка… Если «Прогресс» не пускаем, то мы заканчиваем полет 15-20 августа. Правда, французские коллеги просят добавить 4-5 дней. Затем экипаж уйдет, а операции по обеспечению полета станции в автоматическом режиме не будут обеспечены. Мы попадаем в зону неопределенности, с большой вероятностью нарваться на отказ, который не позволит контролировать станцию. Тогда наступит ситуация, когда 140-тонная махина снижается и в марте-апреле следующего года падает неизвестно куда со всеми международными и финансовыми последствиями. Сейчас мы пытаемся довести до наших казахстанских коллег особенность этого запуска. Отсутствие этого запуска создаст ситуацию, с которой столкнутся буквально все. Могут получить на голову фрагменты станции многие страны, в т.ч. и Казахстан.
Что нам мешает запустить «Зенит» с «Океаном» без согласия Казахстана? В межгосударственных отношениях надо договариваться, а не применять некие силовые приемы. Силовой прием может быть применен с двух сторон.
А.К.Недайвода (ГКНПЦ) и В.С.Рачук (КБХА) исследуют бак гептила РБ «Бриз», вызвавший загорание степи. Утечки гептила не обнаружено. Слева – Ю.Н.Коптев |
В завершение скажу, что если мы лишимся космодрома Байконур, то потеряем многое, если не все… Нам надо исходить из того, что нет другой возможности осуществления почти всех направлений космической деятельности, без Байконура.
Кроме того, мы должны считаться с тем, что Казахстан – это независимая страна, с которой надо выстраивать нормальные отношения. До сих пор мы всегда находили решения».
Договоренность на уровне заместителей премьеров достигнута
14 июля в столице Казахстана Астане состоялись переговоры между заместителем председателя правительства России И.И.Клебановым и заместителем премьер-министра Казахстана А.С.Павловым, на которых обсуждалась ситуация, сложившаяся на Байконуре вследствие аварии «Протона» 5 июля. А.Павлов высказал ряд претензий российской стороне. Он, в частности, отметил, что до сих пор Россия не произвела арендную плату за Байконур в 1999 г., не выдерживаются сроки инвентаризации объектов космодрома, не соблюдаются требования по экологии и природопользованию, нарушаются сроки и порядок уведомления Казахской стороны о планируемых пусках.
Двигатель, с которого начались все неприятности (число 13 подписано при инвентаризации упавших фрагментов) |
Все эти вопросы были всесторонне обсуждены. В результате была достигнута договоренность о том, что российская сторона до 19 июля выполнит все внутригосударственные процедуры, необходимые для вступления в силу Соглашения об урегулировании финансовых вопросов от 8 октября 1998 г. При этом выплата арендной платы за 1999 г. будет проводиться равными частями по 12.5 млн $ до 10 августа, в сентябре, октябре и ноябре 1999 г. На оставшуюся сумму долга в 65 млн $ будут поставлены товары народного потребления, перечень которых, цены и график поставки намечено утвердить до 15 сентября.
Кроме того, РАКА взяло на себя обязательства до 1 октября завершить инвентаризацию объектов комплекса «Байконур» с целью изменения амортизационных отчислений и вывода части объектов из договора аренды. Казахстанская сторона с 1 августа будет принимать участие во всех поисково-спасательных работах КА и фрагментов РН, запущенных с Байконура.
Была достигнута договоренность об упорядочении планирования запусков с Байконура, порядке уведомления об этом казахстанской стороны. Новый порядок должен быть в дальнейшем оформлен в виде Соглашения.
Российская сторона подтвердила свое согласие на отбор и подготовки к полетам двух казахстанских космонавтов. Стороны договорились проработать вопрос о совместном использовании космодрома, участии в коммерческих проектах и эксплуатации аэродрома «Юбилейный».
На переговорах казахстанская сторона обратила внимание, что правительство республики уже дало распоряжение министерству природных ресурсов о снятии запрета на запуски с Байконура всех РН, кроме «Протона».
Все достигнутые договоренности были зафиксированы в Протоколе и подписаны И.И.Клебановым и А.С.Павловым. Обязательства по ликвидации последствий аварии «Протона», зафиксированные в протоколе совместной работы аварийных комиссий от 10 июля, признаны неотъемлемой частью этого протокола.
В этот же день Казахстан снял запрет на запуски с Байконура российских РН, кроме «Протона».
К 22 июля все работы правительственных комиссий России и Казахстана на месте аварии были завершены. За прошедшее время группа провела забор 106 проб земли, воздуха, воды в местах падения обломков РН, РБ и КА. 23 забора образцов были взяты совместно с представителями Казахстана. Эти пробы были отправлены в Москву и переданы казахстанской стороне для углубленного изучения. В результате обследования гептил в образцах обнаружен не был. Таким образом, было установлено, что ранее сделанные казахстанскими представителями заявления об экологической катастрофе необоснованны. Имевшие место 9 июля сообщения о заражении компонентами топлива водоема в районе падения обломков тоже не подтвердились. Они были основаны лишь на рассказе ребенка, который видел некие предметы, падающие в озеро. Приказ об эвакуации жителей близлежащих сел был преждевременным. Группой было проведено обследование более 1000 человек в близлежащих от района падения обломков населенных пунктах, которое не выявило никакого влияния компонентов топлива на их организмы.
В.С.Рачук у турбонасосного агрегата, вызвавшего аварию ЖРД |
Все проведенные исследования подтвердили, что основная часть компонентов испарилась при разрушении в верхних слоях атмосферы (вторая ступень взорвалась на высотах 110-114 км, третья ступень и внешний бак «Бриза М» – 25-28 км).
Нанесенный экологический и моральный ущерб был оценен казахстанской стороной примерно в 1 млн $ (объявленная первоначально в СМИ сумма в 260 тыс $ была неверной из-за неправильного перевода казахстанских тенге в американские доллары). Его выплату взял на себя ГКНПЦ им. М.В.Хруничева – изготовитель РН и РБ.
От гептила никто не пострадал
С просьбой прокомментировать медицинский аспект аварии мы обратились к заместителю руководителя Федерального управления «Медбиоэкстрем» заслуженному врачу России, д.м.н. Валерию Федоровичу Власенко. Он рассказал, что 12 июля председатель Правительственной комиссии Республики Казахстан А.Павлов обратился к Правительству РФ с просьбой «предоставить в распоряжение Казахстана следующие материалы и информацию:1) методики, стандартные растворы и химические реактивы для проведения исследований в г.Караганде;
2) научные данные о возможных последствиях аварийной ситуации и розлива гептила для здоровья населения и окружающей среды».
В этот же день по распоряжению министра здравоохранения Ю.Л.Шевченко и руководителя Федерального управления медико-биологических и экстремальных проблем при Министерстве здравоохранения РФ В.Д.Рева была создана медицинская комиссия из 12 опытных специалистов, куда вошли химики-аналитики, педиатры, врачи-клиницисты, врачи-лаборанты.
Как сообщил В.Ф.Власенко, в Карагандинскую область были незамедлительно направлены опытнейшие специалисты с современной аппаратурой, в их числе заместитель начальника лечебного управления ФУ «Медбиоэкстрем» В.И.Васильев, с.н.с. химико-аналитической лаборатории Л.П.Болтромеюк, главный педиатр С.Л.Бушуев. Особая роль принадлежит специалистам ГНЦ РФ «Институт биофизики», в котором накоплен наибольший опыт по определению поражения компонентами ракетного топлива.
И уже 13 июля на самолете РАКА медицинская комиссия со специальным оборудованием вылетела в Караганду. В районы непосредственного падения фрагментов РН специалисты доставлялись вертолетами. «Центроспасом» были предоставлены специальные модули, в которых медики жили и работали.
Предполагалось, что в зоне заражения могло находиться приблизительно 2200 человек. Уже за первые двое суток работы медкомиссии было обследовано 960 человек. За неделю, на 21 июня, было обследовано 2500 человек, взрослых и детей, в районе падения фрагментов и в близлежащих населенных пунктах. В обследовании принимали участие врачи Казахстана.
Специалисты при обследовании населения пользовались аппаратурой УЗИ, фотометрами, центрифугой, электрокардиографом, набором лабораторных реактивов, укладками для оказания неотложной медицинской помощи и др. Все это было привезено из России.
Было проведено полное квалифицированное медицинское обследование населения (брались пробы крови, мочи, обследовались кожные покровы, внутренние органы); окружающей среды – почвы, воды; а также продуктов питания (молоко). Было выявлено несколько десятков человек с хроническими заболеваниями, никак не связанными с воздействием гептила. Нужно отметить, что в обследуемом районе ближайшие лечебно-медицинские учреждения находятся на расстоянии до 200 км. Так что на медиков легла дополнительная нагрузка – решать социальные задачи. Больным была оказана бесплатная медицинская помощь, выданы необходимые рекомендации. Минздрав направил письмо председателю комитета Министерства образования, культуры и здравоохранения Республики Казахстан Т.К.Рахыпбекову с предложением о дальнейшем взаимодействии и помощи, которое было с благодарностью принято.
Валерий Власенко подчеркнул, что на 21 июля пострадавших вследствие аварии РН не выявлено. В настоящее время работа комиссии продолжается, окончательное заключение ожидается через несколько месяцев.
| В 1998 г. Центр Хруничева начал реализовывать программу по снижению площади заражения штатного района падения первой ступени «Протона». Площадь была значительно сокращена примерно в 1000 раз за счет выполнения управляемого спуска ступени. Также для уменьшения загрязнения сразу после отделения первой ступени теперь производится открытие клапанов топливных баков для испарения остатков топлива.
По этой новой технологии, когда первая ступень падает вообще без топлива, в 1999 г. уже было проведено три пуска РН новой серии. Потерпевшая аварию РН «Протон-К» серии 38901, изготовленная в 1997 г., еще не была оснащена соответствующей системой. Поэтому пролив топлива в штатном районе падения составил около 6 т. С 2000 г. планируются подобные мероприятия по снижению заражения для районов падения второй ступени. |
Причины аварии
23 июля в 15:00 в Бизнес-центре «Протон» ГКНПЦ им. М.В.Хруничева состоялось заседание Межведомственной аварийной комиссии.Межведомственная комиссия для расследования причин аварии была сформирована 6 июля совместным приказом генерального директора РАКА Юрия Коптева и главнокомандующего РВСН Владимира Яковлева. Возглавил комиссию заместитель главкома РВСН В.А.Никитин. В нее вошли как представители изготовителя «Протона-К» ГКНПЦ им. М.В.Хруничева и его субподрядчиков (КБХА, ВМЗ, КБОМ и пр.), так и представители заказчика этого запуска – Министерства обороны России (НИИ-4 и других частей). Также в работе комиссии участвовали специалисты головных институтов и организаций РАКА (ЦНИИ-маш, НИИТП имени М.В.Келдыша и др.). До завершения ее работы запуски «Протона-К» были приостановлены. Срок работы комиссии первоначально был определен в один месяц, однако в связи с возникшими сложностями в российско-казахстанских отношениях и временном запрете российских запусков с Байконура она завершила работу досрочно.
В комиссии работало восемь групп, изучавших ход, причины и последствия аварии РН 8К82К «Протон-К» серии 38901 с КА «Грань» по различным направлениям. Изучение телеметрии и моделирование проводились главным образом в ГКНПЦ им. М.В.Хруничева, ЦНИИмаш и в Институте Келдыша (по двигательной установке).
Анализ телеметрии показал, что отделение первой ступени РН (на 127-й секунде полета) и головного обтекателя (на 186-й) прошли без замечаний, уровни динамических нагрузок, по данным телеметрии, не превышали среднестатистических. Однако со 150-й секунды (т.е. уже через полминуты с момента запуска ДУ второй ступени) начались вибрации двигателя 8Д412К, на 30% превышающие номинальный уровень. Причину возникновения вибраций специалисты объяснить пока не могут. Анализ шести предыдущих пусков РН «Протон-К» не выявил подобных аномалий. На 277.00 сек на 1-1.5% упали обороты турбонасосного агрегата (ТНА) этого двигателя, после чего через 0.05 сек начался резкий рост давления и температуры (с 400°С до 1200°С) на входе в камеру сгорания, что и привело к разрушению ТНА.
Таким образом, авария двигателя с разрушением элементов ДУ, хвостового отсека и днища бака горючего второй ступени произошла на 277-й секунде полета на высоте 111 км (примерно за 50 сек до окончания работы 2-й ступени). Это подтвердил мгновенный обрыв телеметрической информации по всем параметрам второй ступени. Телеметрия по третьей ступени и разгонному блоку сохранилась и позволила сделать выводы о последовательности дальнейших событий после 277 сек.
С момента 277.35 сек произошел сброс давления из бака горючего с выбросом компонента (первоначальное давление – 2.2 атм, остаток – 13840 кг). На 277.5 сек произошел сброс давления из бака окислителя с выбросом компонента (первоначальное давление – 4 атм, остаток – 35535 кг).
РН «Протон-К» перед установкой на стартовый стол
Сброс давления из баков сопровождался резким импульсным возрастанием продольного ускорения, а также поперечными возмущениями.
После аварии связка, состоящая из остатков второй ступени, полностью заправленной третьей ступени (масса топлива – 46350 кг), разгонного блока «Бриз М» (масса топлива – 19800 кг) и КА «Грань», продолжила движение по баллистической траектории. Вход в атмосферу аварийной части происходил в ориентированном положении КА вперед, так как основная масса была сконцентрирована в 3-й ступени и РБ. Примерно на высоте 30 км связка начала испытывать значительные динамические и тепловые нагрузки, что привело к ее разрушению.
Штатный район падения второй ступени лежит в 1985 км от места старта в горном Алтае. Однако из-за недобора скорости, большей массы и габаритов ракеты по сравнению с пустой второй ступенью, торможение проходило более интенсивно, траектория падения была круче. Поэтому обломки ступеней, разгонного блока и спутника упали в Карагандинской области Казахстана примерно в 1050 км от места старта.
Все точки падения фрагментов лежали вдоль траектории полета РН. Недолет фрагментов до расчетной точки падения связки порядка нескольких километров был объяснен разлетом фрагментов в результате их разрушения на атмосферном участке полета.
Исследования, подтвержденные расчетами, показали, что при наличии в сварном шве 10-15% дефектов типа трещин или каверн происходит отрыв крышки ТНА и возгорание двигателя. Для предотвращения подобной ситуации в будущем рекомендовано доработать конструкцию ТНА двигателей 8Д411К и 8Д412К второй ступени и аналогичного по конструкции двигателя 8Д49 третьей ступени. Предложено усилить крепление крышки ТНА и изменить ее конструкцию. Кстати, такую доработку уже планировалось провести в 2000 г. в рамках программы повышения надежности РН «Протон-К», и конструкция нового ТНА уже была отработана в КБ химавтоматики.
Исследовалась комиссией и возможность попадания в двигатель посторонних частиц. Были обследованы фильтры на заправочном оборудовании стартового комплекса, но на них ничего не было обнаружено. Для предотвращения в будущем попадания в двигатели посторонних частиц из баков, комиссией было рекомендовано поставить фильтр в магистрали высокого давления двигателей РН. О его установке говорили еще три года назад, эта модернизация тоже ранее планировалась на 2000 г. Это будет уже четвертая по счету доработка фильтра, начиная с 1965 г. В 1978 г. после трех за год аварий (две – из-за отказов двигателей второй ступени) тоже высказывались подобные претензии к низкой чистоте в баках РН при их изготовлении. Тогда были вскрыты и исследованы 117 баков всех трех ступеней РН, но ни в одном не были обнаружены посторонние частицы, которые могли бы привести к аварии.
В результате работы Межведомственная комиссия пришла к выводу, что причиной аварии является «возгорание турбонасосного агрегата третьего двигателя второй ступени 8Д412К (РД-0211) в стыке крышки и соплового аппарата из-за возможного производственного дефекта сварного шва при случайном попадании в сопловой аппарат алюминиевых частиц. Причина аварии квалифицируется как производственная, носит единичный, случайный характер и не может препятствовать пускам РКН «Протон» при условии проведения дополнительных проверок чистоты пневмогидравлических трактов РН и качества сварного шва ТНА инструментальными методами».
Комиссия рекомендовала:
1. Изменить конструкцию узла турбины, обеспечивающую повышение стойкости к возгоранию, и провести рентгеноконтроль сварного шва…
2. Ввести фильтры в магистрали высокого давления газогенератора…
3. Изменить конструкцию фильтра и технологию подготовки наземной системы заправки окислителем.
4. Предусмотреть установку фильтров в расходные топливные магистрали РН.
Заключение утвердили Главком РВСН генерал-полковник В.Яковлев (26 июля) и Генеральный директор РАКА Ю.Коптев (30 июля).
Перспектива возобновления пусков
Комиссия приняла решение со всех уже изготовленных на момент аварии двенадцати РН «Протон-К» снять двигатели второй и третьей ступеней и отправить их на завод-изготовитель для изучения и модернизации.Однако Центр Хруничева для ближайших пусков предложил выбрать две-три РН и провести их запуски без доработки, так как причины аварии явно имели случайный характер и нет оснований подозревать другие двигатели. Остальные же изготовленные двигатели будут все-таки доработаны.
Дата возобновления пусков «Протона» будет зависеть от решения заказчиков. Ближайший пуск РН «Протон-К» должен был состояться 31 августа со спутником LMI-1. Если заказчик этого старта сочтет выводы комиссии убедительными и согласится с предложением ГКНПЦ им. М.В.Хруничева провести запуск на обычной РН без доработки двигателей второй и третьей ступеней, то старт состоится в намеченный ранее день. Если же LMI будет настаивать на замене двигателей, то пуск придется задержать.
В настоящее время в Центре Хруничева имеется два возможных графика пусков: первый – с использованием двух-трех «недоработанных» РН, второй – с полной переборкой всех РН. Оба графика позволяют к 31 декабря полностью выполнить все запланированные на 1999 г. запуски (и коммерческие, и федеральные). Это позволяют сделать, в частности, три имеющиеся на Байконуре пусковые установки «Протона». С их использованием возможно проводить 2-3 пуска в месяц.
После завершения работы комиссии Центр Хруничева также планирует решить вопрос с Министерством обороны РФ о повторном пуске КА на новом разгонном блоке «Бриз М».
Кстати, замечаний к работе РБ «Бриз М» во время аварийного полета не было. На основании телеметрии, поступавшей с РБ, комиссия сделала следующие выводы:
• разгонный блок 14С43 «Бриз М» №88501 благополучно преодолел участок максимальных акустических, статических и вибрационных нагрузок. Все системы блока, включая систему управления, функционировали нормально даже после аварии. Прием телеметрии с блока прекратился на 420-й секунде полета при начале его разрушения в плотных слоях атмосферы;
• головной обтекатель 14С75 для РБ «Бриз М» новой конструкции был сброшен в расчетное время и без замечаний;
• нагрузки на интерфейсе космического аппарата в основных расчетных случаях (старт, отсечка 1-й ступени) оказались меньше среднестатистических нагрузок, зарегистрированных при пуске РН «Протон-К» с РБ семейства ДМ.
С учетом всего сказанного можно предположить, что уже до конца 1999 г. состоится следующий пуск РН «Протон-К» с РБ «Бриз М».
 КА «Молния-3» в МИКе |
Н.Л.Каптельцев, к.т.н.,
специально для «Новостей космонавтики»
Фото А.Бабенко
8 июля 1999 г. в 11:45:06.006 ДМВ (08:45:06 UTC) с 3-й пусковой установки (ПУ) 43-й площадки 1-го Государственного испытательного космодрома (Плесецк) боевым расчетом частей РВСН произведен запуск РН «Молния-М» (8К78М) с КА «Молния-3» (11Ф637).
Спутник выведен на орбиту с начальными параметрами:
– минимальное расстояние от поверхности Земли – 472 км;
– максимальное расстояние от поверхности Земли – 40813 км;
– период обращения – 12 час 16 мин.
Пуском впервые руководил генерал-майор Ковенко Геннадий Николаевич, назначенный указом Президента РФ в июне 1999 г. начальником космодрома.
| В каталоге Космического командования США КА «Молния-3» получил наименование Molniya 3-50, номер 25847 и международное обозначение 1999-036A. Аппарат выведен в одну плоскость с «Молнией-3», запущенной 24 октября 1996 г. – С.Г. |
Запуск осуществлен для восполнения орбитальной группировки КА связи, расположенных на высокоэллиптических орбитах.
КА «Молния-3» предназначен для ретрансляции сигналов систем связи и телевидения и решает задачи в интересах Минсвязи и Минобороны. КА «Молния-3» разработан и изготовлен научно-производственным объединением прикладной механики (НПО ПМ) им. академика М.Ф.Решетнева (г.Железногорск, Красноярский край).
Конструктивно КА «Молния-3» состоит из цилиндрического гермоконтейнера со служебной и ретрансляционной аппаратурой, на одном конце которого крепится шесть откидывающихся панелей солнечных батарей, а на другом – отсек корректирующей двигательной установки, имеющий форму усеченного конуса. Корпус КА ориентируется продольной осью на Солнце, а антенны, установленные на выносных штангах, независимо наводятся на Землю.
Начальник космодрома генерал-майор Геннадий Николаевич Ковенко и Владимир Леонтьевич Иванов (слева) |
Предыдущий запуск КА этого типа состоялся почти 12 месяцев назад, 1 июля 1998 г. Данный КА стал 52-м в этой серии, выведенным на орбиту с космодрома Плесецк, и 50-м, получившим официальное наименование «Молния-3». Первый запуск КА «Молния-3» был произведен 21 ноября 1974 г.
Подготовка РН осуществлялась с 14 по 28 июня на площадке 43, а КА – с 11 июня по 5 июля на площадке 41. Замечаний по работе бортовой аппаратуры при их подготовке не было. Особенностью подготовки КА на техническом комплексе (ТК) была работа в сжатые сроки, так как спутник был поставлен на космодром с завода-изготовителя с опозданием более чем на 10 суток из-за финансовых затруднений. Для проведения запуска КА в установленный Главнокомандующим РВСН срок расчету подготовки пришлось работать зачастую круглосуточно и в выходные дни, проявляя высокое профессиональное мастерство и слаженность. Он с этой задачей успешно справился.
3 июля РН была перевезена на площадку 41, а начиная с 5 июля была осуществлена стыковка КА с разгонным блоком и сборка ракеты космического назначения (РКН). Подготовка оборудования стартового комплекса (СК) к приему РКН проводилась 2, 3 и 5 июля. Это была первая подготовка оборудования после длительного перерыва в пусках и проведения работ по продлению технического ресурса стартового комплекса. Расчет стартового комплекса справился с ней успешно.
Вывозная комиссия, состоявшаяся 5 июля, заслушав доклады о готовности РН, КА, СК, служб космодрома, разрешила вывоз РКН на СК и – по положительным результатам испытаний на СК – запуск КА.
Вывоз РКН на СК был осуществлен 6 июля в 06:20. В процессе автономных проверок и генеральных испытаний (ГИ) отказов и замечаний к наземному технологическому оборудованию и бортовой аппаратуре КА и РН не было. Работы по первому стартовому дню закончились анализом материалов регистрации телеметрической информации ГИ и докладом о переводе РКН в готовность к пуску.
7 июля с 10 часов расчет заправки РН заполнил расходное хранилище СК криогенными компонентами ракетных топлив.
В 6 часов утра 8 июля состоялось построение боевого расчета, на котором начальник космодрома поставил задачу на запуск КА «Молния-3» в установленное время и обратил внимание на его особенности.
Подготовка РН к заправке, заправка баков всеми компонентами ракетных топлив прошли без замечаний и отклонения от графика.
Запуск КА состоялся в 12:45 летнего московского времени. Средства измерительного комплекса космодрома сопровождали РКН на всем активном участке полета. Информационно-аналитический центр оперативно оценивал траекторную и телеметрическую информацию и передавал данные о функционировании систем и агрегатов РКН и траектории полета на командный пункт.
Замечаний по работе бортовой аппаратуры РКН в полете не было. Отделение спутника от разгонного блока произошло в заданное время, КА «Молния-3» вышел на расчетную орбиту. Командно-измерительный комплекс РВСН принял КА к сопровождению.
Первый запуск КА в 1999 г. с площадки 43 выполнен успешно. Это явилось хорошим подарком к юбилею части, расположенной на данной площадке, которой 15 июля исполнилось 40 лет.
Лето – пора бурного роста
системы Globalstar
С.Голотюк. «Новости космонавтики» В июле 1999 г. американскими ракетами запущены еще две четверки КА Globalstar, принадлежащих одноименному международному консорциуму. В результате (после того как последние четыре из упомянутых КА через две недели после старта достигнут рабочей орбиты) создается орбитальная группировка, позволяющая начать коммерческую эксплуатацию системы Globalstar.
Первый из запусков был осуществлен 10 июля 1999 г. в 08:45:37.185 UTC (04:45:37 EDT) с космического стартового комплекса SLC-17B Станции ВВС «Мыс Канаверал». Использовалась ракета-носитель Delta 2 (модель 7420-10).
Следующий запуск был произведен такой же ракетой 25 июля в 07:46:03.329 UTC (03:46:03 EDT) с соседнего стартового комплекса SLC-17A.
Параметры орбит спутников, их летные номера, международные регистрационные обозначения и номера в каталоге Космического командования США приведены в таблице.
КА Globalstar (головной подрядчик – компания Space Systems/Loral) массой по 448 кг каждый, как обычно, отделялись от верхней ступени РН попарно – соответственно через 69 и через 73 минуты после старта – на высоте 1370 км над Землей. Для их перевода с помощью бортовых двигателей на рабочую орбиту высотой 1414 км потребуется еще 14-17 дней.
Июльские запуски стали седьмым и восьмым успешными стартами в рамках проекта Globalstar. 20 из находящихся на орбите спутников Globalstar доставлены туда РН Delta 2 (в феврале и апреле 1998 г., в июне и – дважды – в июле 1999 г.) и еще 12 – РН «Союз-У» (в феврале, марте и апреле 1999 г.). Во всех случаях КА запускались группами по четыре.
В полной конфигурации орбитальная группировка будет состоять из 52 КА (48 эксплуатационных и 4 резервных). Однако уже при наличии на орбите 32 КА консорциум Globalstar может начать коммерческое использование одноименной системы. Это намечено сделать в конце сентября. По словам президента и генерального директора консорциума Бернарда Шварца (Bernard L. Schwartz), близка к готовности и наземная инфраструктура; восемь станций сопряжения системы Globalstar уже введены в строй, ведется строительство девятнадцати других.
Подробное описание системы Globalstar дано в НК №4/5, 1998.
| Оба запуска (в документации провайдера стартовых услуг обозначены как Delta/Globalstar 4 и Delta/Globalstar 5) пришлось откладывать, хотя и по разным причинам.
Запуск Delta/Globalstar 5 был запланирован на 24 июля, однако в этот день стартовый отсчет вообще не начинался. О сдвиге даты старта на сутки было объявлено 22 июля, после переноса (по погодным условиям) старта космической транспортной системы с кораблем «Колумбия» – чтобы не чинить препятствий шаттлу. Два стандартных трехминутных стартовых окна 25 июля начинались в 03:46:03 и 06:44:03 EDT. Как и 10 июля, второе окно не потребовалось. Использованная конфигурация двухступенчатой РН Delta 2 – с четырьмя твердотопливными стартовыми ускорителями вместо обычных девяти (модификация 7420-10) – специально разработана для программы Globalstar. Дело в том, что под имеющимся головным обтекателем диаметром 10 футов удается разместить лишь четыре КА Globalstar, общая масса которых – 2061.3 кг вместе с блоком разведения – не требует от РН «полной отдачи». Для РН семейства Delta эти запуски стали 272-м и 273-м по счету. |
«Ударная вахта» стартовиков компании Boeing – три запуска КА Globalstar с одного космодрома в течение неполных семи недель (чтобы справиться с таким темпом, пришлось использовать обе стартовые площадки РН Delta – А и В, а также, по неофициальных данным, командировать на мыс Канаверал от 50 до 70 специалистов стартового комплекса РН Delta с авиабазы Ванденберг) – еще не закончилась. Следующий запуск КА Globalstar, намеченный на середину августа, также возложен на Boeing. После этого наступит очередь РН «Союз-У» и совместного предприятия Starsem (три запуска с сентября по ноябрь).
Два трехминутных стартовых окна 8 июля (с 05:17:37 до 05:20:37 EDT и с 08:17:37 до 08:20:37 EDT) и два аналогичных окна 9 июля (с 05:01:38 до 05:04:38 EDT и с 08:01:08 до 08:04:08 EDT) не удалось использовать из-за сильного ветра на высоте более 6 км. На следующий день погода все же
сжалилась над ракетчиками, и стартовая команда компании Boeing четко «вписалась» в первое же окно (с 04:45:37 до 04:48:37 EDT).
Использованы пресс-релизы компаний Globalstar, Loral и Boeing, а также сведения Космического командования США
| Объект | Международное обозначение | Номер в ката- логе КК США | Параметры орбиты | |||
| i,° | Hmin, км | Hmax, км | P, мин | |||
| Запуск 10 июля Globalstar M032 Globalstar M030 Globalstar M035 Globalstar M051 Запуск 25 июля Globalstar M026 Globalstar M028 Globalstar M043 Globalstar M048 |
1999-037A 1999-037B 1999-037C 1999-037D 1999-041A 1999-041B 1999-041C 1999-041D |
25851 25852 25853 25854 25872 25873 25874 25875 |
51.99 52.00 52.01 52.01 52.01 52.00 52.00 52.01 |
1371.7 1368.6 1367.4 1367.3 1364.7 1367.1 1366.3 1369.6 |
1380.9 1373.2 1371.9 1371.6 1374.0 1373.2 1375.1 1376.3 |
113.214 113.086 113.056 113.062 113.077 113.084 113.093 113.120 |
17 июля 1999 г. в 08:37:59.719 ДМВ (05:38:00 UTC) с левой пусковой установки площадки № 45 космодрома Байконур был произведен пуск ракеты-носителя «Зенит» (11К77 №17Л) с космическим аппаратом «Океан О» №1.
Спутник был успешно выведен на солнечно-синхронную орбиту с параметрами:
– минимальное расстояние от поверхности Земли – 663.5 км;
– максимальное расстояние от поверхности Земли – 670.7 км;
– период обращения – 98.032 мин.
Согласно информации Мирового центра данных по ракетам и спутникам, КА «Океан-О» после выведения получил международное обозначение 1999-039А и номер в каталоге Космического командования США 25860.
Рекорд «Зенита» – 11 суток в ожидании пуска
В.Антипов специально для «Новостей космонавтики»
При подготовке к пуску был поставлен рекорд: впервые в истории комплекса «Зенит» ракета-носитель 11К77 находилась на пусковом столе целых 11 суток. Даже при макетных и летных испытаниях носитель стоял на старте только семь суток.
К сожалению, такой рекорд возник не от хорошей жизни. Все началось с той злополучной аварии «Протона» 5 июля 1999 г., после которой правительство Казахстана запретило пуски всех ракет с космодрома Байконур. У всех на устах было страшное слово «гептил», компонент топлива, который якобы выбросил аварийный носитель. Но при чем здесь «Союз» и «Зенит», которые летают на полезном кислороде и «домашнем» керосине?
Не имея на руках официальных запретительных документов и продолжая верить в разум казахского народа, расчеты запуска на следующий после аварии день, 6 июля, вывели «Зенит» на старт и приступили к подготовке ракеты космического назначения (РКН) к пуску. Подготовку вел Центр эксплуатации и испытаний КБ транспортного машиностроения (ЦЭИ КБТМ) и другие представители промышленности России и Украины (150 человек) с привлечением 1-го центра космодрома (15 офицеров).
После установки ракеты на пусковой стол были проведены электрические проверки космического аппарата, защитные операции и комплексные испытания системы управления носителя. Следующий день, 7 июля, был посвящен обработке и анализу результатов испытаний и рассмотрению их на Межгосударственной комиссии под руководством Г.Полищука. В этот день на стартовом комплексе работали только дежурные расчеты, обеспечивавшие контроль ракеты-носителя на пусковой установке и термостатирование КА и отсеков РН. Ночью из-за отключения электроэнергии термостатирование два раза прекращалось, что заставляло принимать срочные меры, чтобы не вывести из строя ставшую неуправляемой 3-мегаваттную систему термостатирования.
В тот же день по НТВ объявили о переносе пуска «Зенита». Не доверяя сообщениям средств массовой информации, руководители дали команду расчетам запуска рано утром 8 июля в полном составе выехать на стартовый комплекс. Пуск планировался на 11:34 местного времени (08:34 ДМВ). Не успев занять рабочие места, люди получили официальное сообщение, что пуск переносится на сутки из-за запрета со стороны Казахстана. Вскоре, за 5 минут до планируемого начала подготовки, казахстанские энергетики на всякий случай отключили электроэнергию на всем космодроме.
Оставив на ночь дежурную смену в количестве 25 человек, расчеты уехали в город. Вечером на экранах телевизоров можно было видеть премьера правительства России Сергея Степашина, который обещал договориться с казахстанским правительством о продолжении пусков, но добавил, что его больше волнует саранча, идущая из Казахстана. Телевизионные каналы Казахстана продолжали запугивать зрителей гептилом, якобы заразившим место падения «Протона».
9 июля 1999 г., упорно не доверяя средствам массовой информации, расчеты рано утром опять прибыли на стартовый комплекс и вскоре опять разъехались по домам. В субботу 10 июля и в воскресенье 11 июля на старт выезжала только дежурная смена. Стало ясно, что переговоры С.Степашина и генерального директора РАКА Ю.Коптева с правительством Казахстана ни к чему не привели. В понедельник 12 июля на свой страх и риск теперь уже руководители РКК «Энергия» организовали вывоз на старт площадки №1 ракеты-носителя «Союз» с кораблем «Прогресс М».
Из сообщений телевидения России стало известно, что на месте падения «Протона» проливов гептила не нашли. Тогда «специалисты» республики по космосу стали вспоминать другие беды и валить вину за них на космодром. Сообщалось, что Аральское море высохло из-за Байконура, урожайность риса упала тоже из-за него, верблюд стал худеть тоже ясно почему. Байконурцам стало понятно, что недовольство космодромом разжигается с какой-то целью.
13 июля эта цель прояснилась. По словам президента Назарбаева, Россия должна расплатиться с долгами по аренде Байконура. Он потребовал, чтобы этим вопросом занялись правительственные делегации России и Казахстана. Позже, в ходе переговоров правительство Казахстана выдвинуло не только законные требования о выплате 50 млн $ долга деньгами и 65 млн $ – товарами и услугами, но и новые – обеспечить экологическую безопасность мест падения ступеней ракет, пересмотреть документы об аренде, чтобы Казахстан имел свою долю от коммерческих запусков. Последнее требование родилось как результат лихорадочных поисков денег при обширном кризисе экономики Казахстана.
15 июля переговоры были завершены и получено разрешение на проведение пусков «Союза» и «Зенита». 16 июля стартовал «Союз» с кораблем «Прогресс М-42». Пуск «Зенита» 17 июля был проведен успешно, в чем главная заслуга ЦЭИ КБТМ, которым руководит А.В.Ларкин. Кстати, это был первый самостоятельный пуск нового подразделения КБТМ после передачи техники и сооружений от военных. Надо признать, что основу ЦЭИ КБТМ составляют бывшие военнослужащие 1-го центра космодрома, имеющие большой опыт пусков «Зенита».
Столь длительная, 11-суточная стоянка «Зенита» привела к множеству обратимых и необратимых проблем и последствий:
– у КА «Океан О» происходил разряд бортовых батарей (ограничивая срок стоянки как раз 17 июля);
– стартовый комплекс потреблял до 5 МВт электроэнергии, из-за чего приходилось периодически отключать город Байконур. Кроме того, чтобы не допускать пуска РН, казахстанские энергетики несколько раз отключали стартовый комплекс, в результате чего прекращалось термостатирование РН и КА и возникала опасность солнечного перегрева отсеков РН и заправленной компонентами топлива жидкостной реактивной системы КА;
С успешным пуском расчеты поздравляет генеральный конструктор ГКБ «Южное» С.Н.Конюхов |
– находившаяся на старте ракета требовала расхода гелия, азота, сжатого воздуха и технической воды, запасы которых были ограниченны;
– не выдержав солнечного жара и многосуточного воздушного напора, разорвалась резина рукава термостатирования межбакового отсека 1-й ступени РН. На 9-е сутки из-за периодического температурного сжатия-расширения началось перетекание масла в гидросистеме установщика и сдвинулась с места одна из цапф. Это могло привести к задеванию цапфы за ракету при автоматическом отводе установщика перед пуском;
– длительная работа системы термостатирования привела к отказам нескольких ее узлов и небольших агрегатов, а за 35 минут до пуска во время заправки перегрелся и вышел из строя регулятор напряжения электроподогревателя, в результате на обдув двигателя в хвостовой отсек 1-й ступени поступал воздух с температурой +19°С вместо +30°С;
– подготовленный и захоложенный до -29°С керосин в хранилище грелся примерно на один градус в сутки;
– в хранилищах жидкого кислорода росли естественные потери, достигавшие 2 тонн в сутки;
– после 12 июля закончились сроки оплаты полей падения в Туркмении и пребывания измерительного пункта в Омане;
– люди, издерганные бесполезными выездами на пуск и частыми ночными дежурствами, сильно устали. Только усталостью номеров расчета можно объяснить ошибочную подачу азота и гелия на борт РН не при вертикальном, а при горизонтальном ее положении. В результате было потеряно около 20 кг дорогостоящего гелия;
– резко упал авторитет казахстанского правительства и его специалистов по космосу в глазах российских специалистов космодрома;
– убытки космодрома составляли 12 млн рублей в сутки, а с учетом внешних и международных затрат России потеря составляла до 500 млн рублей, несла убытки и Украина.
С пуском «Зенита» связан и другой рекорд: очень долго шла подготовка к запуску КА «Океан О». Макет КА прибыл на космодром еще в июле 1991 г. Его примерки с макетом РН состоялись в ноябре 1993 г. А подготовка к запуску летного образца «Океан О» началась в 1994 г., т.е. пять с лишним лет назад, и шла на площадке №31 силами украинских расчетов с длительными перерывами в зависимости от финансирования программы.
Были задержки и при подготовке носителя 11К77 на технической позиции площадки № 42. Подготовка началась 2 апреля 1999 г. с целью провести запуск КА 21 мая, однако с 27 апреля энергетики Казахстана ввели ограничения по электроэнергии, в результате чего электроиспытания системы управления РН затянулись на целый месяц.
Как бы там ни было, а расчеты комплекса «Зенит» приобрели бесценный опыт работы в тяжелых условиях, с честью решая возникающие проблемы. А ракета-носитель «Зенит» после аварии сентября 1998 г. показала, что может летать даже в таких условиях.
«Океан-О» и его задачи
И.Черный. «Новости космонавтики»
Запуск российско-украинского КА «Океан-О», являющийся одним из этапов реализации «Общегосударственной (национальной) космической программы Украины в 1998-2002 гг.», проведен в соответствии с двухсторонним решением Российского космического агентства (РКА) и Национального космического агентства Украины (НКАУ).Группа технического руководства ГКБЮ и НКАУ
Цель миссии «Океан-О» – дистанционное зондирование Земли и Мирового океана в оптическом, инфракрасном и микроволновом диапазонах электромагнитного спектра. Также это сбор и передача информации на наземные пункты с морских, ледовых и наземных платформ с целью изучения фундаментальных проблем и эффективного решения прикладных задач, связанных с состоянием окружающей среды и влиянием на нее природных и техногенных процессов. Кроме того, это передача данных по радиоканалам на пункты приема информации в интересах народного хозяйства, наук о Земле и международного сотрудничества.
 | Схема спутника «Океан-О» при установке на ракету-носитель «Зенит-2»: |
 |
Первые сведения о КА «Океан-О» появились в 1989 г., когда НПО «Планета» проанонсировало появление новой серии аппаратов, выводимых на солнечно-синхронную орбиту с помощью РН «Зенит».
Заказчиками КА выступили РКА и НКАУ, разработчиком (интегратором систем) явилось Государственное конструкторское бюро «Южное» имени М.К.Янгеля (ГКБЮ, г.Днепропетровск, Украина). Спутник изготовлен Производственным объединением «Южный машиностроительный завод» (г.Днепропетровск).
Измерительная аппаратура, установленная на КА, позволяет решать следующие научно-хозяйственные задачи:
– оперативное получение и предоставление потребителям данных ДЗЗ;
– составление морских гидрологических и специализированных прогнозов;
– оперативное определение районов Мирового океана, перспективных для рыбного промысла;
– обеспечение безопасности судовождения и выбор оптимального маршрута судов;
– осуществление экологического мониторинга, в т.ч. обнаружение районов загрязнения поверхности океанов и морей;
– предупреждение и контроль чрезвычайных ситуаций;
– изучение ледовой обстановки в приполярных районах;
– изучение динамических процессов в квазиизотермическом слое;
– изучение синоптической и сезонной изменчивости крупномасштабных течений;
– исследование изменчивости характеристик и взаимосвязи Мирового океана и приводного слоя атмосферы;
– исследование возможностей определения внутренних волн в океане;
– изучение характеристик вод континентального шельфа.
Информационные возможности спутника распределяются между Россией и Украиной в пропорции 50/50 по ресурсу каждого прибора, причем использование принятой информации осуществляется каждой стороной раздельно.
В состав служебных систем спутника входят:
– система управления бортовым аппаратурным комплексом (СУБАК), в которую входят приборы системы успокоения, ориентации и стабилизации (СУОС);
– командно-программная измерительная система «Куб-Контур»;
– информационная телеметрическая система «БИТС-2-7»;
|
| ||||||||||||||||||
|  КА «Океан-О», пристыкованный к РН. Готовность к накатке обтекателя
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
– система терморегулирования (СТР) с радиаторами, покрытиями и экранно-вакуумной теплоизоляцией;
– система электроснабжения (СЭС) с панелью солнечных батарей и буферными аккумуляторными батареями;
– жидкостная реактивная система (ЖРС) с 10 двигателями тягой по 3 кгс, работающими на топливе АТ-НДМГ;
– система ориентации солнечной батареи (СОСБ) с двухосным электромеханическим приводом;
– коммутационные блоки питания и управления, бортовая кабельная сеть (БКС).
О наземном сегменте системы «Океан-О» мы расскажем подробнее в ближайшее время.
Источники:
1. Космический аппарат «Океан-О». Центр управления полетами, ЦНИИмаш, 1999 г.
2. Украинско-российский аппарат для дистанционного исследования Земли «Океан-О». Информация на сайте http://www.okean-o.dp.ua.
3. Jane's Spacecraft Directory, 1997-98, стр.415.
К аварии РН «Зенит» И.Извеков. «Новости космонавтики» В НК №19/20, 1998, с.37 сообщалось, что 9 сентября 1998 г. при выведении на орбиту двенадцати спутников Globalstar на 283 сек полета потерпела аварию РН «Зенит-2». В этом же номере была названа причина аварии: отказ двух каналов управления бортового вычислительного комплекса. Казалась, ничто не мешает устранить причину аварии и возобновить эксплуатацию ракеты. Так и произошло. Довольно успешно стартовала РН «Зенит-3» с морского старта с той же системой управления. Однако 12 июля 1999 г. украинское информационное агентство «Украина Онлайн» передало сенсационную информацию: поставлена последняя точка в выяснении причин прошлогодней аварии ракеты-носителя «Зенит-2» во время запуска спутников Globalstar. Как сообщили в КБ «Южное», где разработан носитель, сотрудники российской ФСБ в результате проведенных в Саратове оперативно-следственных мероприятий установили, что одна из местных фирм изготовила комплектующие детали для системы управления (СУ) «Зенитом» с грубейшими нарушениями технологии. Причиной аварии стал отказ сразу после старта химических источников тока, которые поставила эта саратовская фирма. Как выяснилось, их сборка производилась не в стационарных заводских условиях, а в автогараже из некондиционных комплектующих и без испытаний, предусмотренных нормативной документацией. В результате допущенной при сборке халатности, СУ при запуске лишилась питания и не смогла выполнить возложенные на нее задачи. В настоящее время ФСБ России выясняет, почему для международного проекта Globalstar были заказаны и установлены ненадежные источники тока и как столь ответственный и престижный заказ достался недобросовестной и непроверенной в деле фирме. Мы обратились за разъяснением в Российское авиационно-космическое агентство, где нам предоставили заключение межведомственной комиссии, разбиравшейся в причинах этой аварии. В частности, комиссия установила, что полет РН «Зенит-2» №22Д (заводской №67047801) был прерван вследствие формирования системой управления (СУ) команды на аварийное прекращение полета, выполненной с 276.168 сек по 282.135 сек полета. Эта команда была сформирована по штатному алгоритму реализации аварийной программы при отказе двух каналов БЦВМ: третьего на 248.283 сек и второго на 276.069 сек. При поиске причин отказа было проверено практически все, что могло бы повлиять на систему управления: возможное наличие отступлений от документации при изготовлении СУ; уровни электромагнитных помех при подготовке и в полете РН; ресурс бортовой аппаратуры. Были проанализированы замечания, выявленные при подготовке РН; исследованы последние доработки программ управления, проведенные специально для запуска КА Globalstar; исследованы возможные помехи и неисправности наземных и бортовых источников питания БЦВМ. Все возможные причины отказа исключены. Однако выявилось следующее: сбой произошел в блоке обеспечения структуры и связи (БОСС) канала ввода-вывода БЦВМ и проявился в несравнении информации каналов. Причиной этого является сбой в работе одного из его узлов: триггера хранения признаков БОСС, счетчика относительного времени, приемного регистра или схемы сравнения по начальному времени считывания информации. Произошел единичный сбой, но заложенный алгоритм работы БОСС оценил этот единичный сбой, как отказ канала БЦВМ, и снял готовность канала. Таким образом, были отключены два канала и выполнилась штатная программа аварийного прекращения полета. Стало очевидным, что виноваты в аварии отдельные сбои БОСС и несовершенный алгоритм их обработки. Ни о каком отсутствии электропитания на БЦВМ и каналах ввода-вывода не может быть и речи. Комиссия рекомендовала Государственному унитарному предприятию Научно-производственный центр автоматики и приборостроения (г.Москва) разработать алгоритм защиты каналов БЦВМ от единичных сбоев и после соответствующих испытаний реализовать на РН «Зенит». Кроме того, НПЦ АП совместно с ПО «Коммунар», Южным машиностроительным заводом и ГКБ Южное поручено проводить дополнительный анализ результатов изготовления приборов, устранения выявленных отказов, доработок, переработок и т.д. с выпуском соответствующего заключения о пригодности к использованию в составе СУ «Зенит-2» до отправки РН на полигон. Все это по планам должно было быть реализовано до 30 ноября прошлого года. Успешные запуски РН «Зенит-3» с морского старта 27 марта и РН «Зенит-2» 17 июля 1999 г. с Байконура подтвердили правильность выводов комиссии и действенность принятых мер по устранению выявленной причины аварии. |
|
28 июля 1999 г. в 21:46 PDT (29 июля в 04:46 UTC) американская экспериментальная станция Deep Space 1 (DS1) прошла на расстоянии около 25 км от астероида 9969 Брайль. Это был наиболее близкий пролет астероида в истории космонавтики. Запланированная программа исследований была выполнена частично, но для проекта неполное выполнение программы пролета не было неудачей.
Экспериментальная станция, стартовавшая с мыса Канаверал 24 октября 1998 г. (НК №23/24, 1998, с.22-25; №1, 1999, с.53-55), была создана для летной отработки технических и программных решений, предназначенных для использования на АМС следующего поколения. По заявлению руководителей проекта, к моменту встречи с астероидом она полностью выполнила, а в нескольких случаях значительно перевыполнила задание по отработке 11 таких технологий из 12. И только задание по отработке автономной навигационной системы AutoNav было выполнено «на 95%». Цель пролета Брайля состояла в первую очередь в отработке методики автономного исследования небесного тела космическим аппаратом, а получение научной информации считалось как бы «премией» за ударный труд.
Долгий рассказ о короткой встрече
Как мы уже сообщали, 27 апреля разгон DS1 с помощью электрореактивной ДУ NSTAR был закончен. В общей сложности он длился около 73 суток, было израсходовано примерно 11 кг ксенона из общего запаса в 84 кг и получено приращение скорости около 715 м/с. В итоге станция была выведена на орбиту, обеспечивающую встречу со своей «учебной» целью. Ею был астероид с обозначением 1992 KD, выбранный из более 100 возможных кандидатов.Станция Deep Space 1 должна была отработать по 1992 KD в автономном режиме – от обнаружения бортовой автономной навигационной системой AutoNav до управления научной работой аппаратуры во время пролета, передачи, обработки и записи данных.
В базе данных AutoNav – 42 астероида и 250000 звезд. За последние месяцы эта система продемонстрировала способность ориентироваться по звездам и астероидам так, что отклонение определенного ею положения DS1 от найденного по радиоизмерениям с Земли не превышало 900 км (основным источником погрешности являются ограниченные возможности камеры). Но организовать пролет в считанных километрах от астероида – это куда более сложная задача.
Началом подготовки к встрече можно считать 4 июня, когда началась загрузка новой версии программного обеспечения бортового компьютера DS1. Эта третья по счету версия (с первой аппарат стартовал, вторую заложили на борт в феврале) была разработана специально для пролета. Объем загружаемой программы был более 4 Мбайт, так что процесс растянулся почти на три дня. 8 июня бортовой компьютер был перезагружен. Аппарат при этом ушел в защитный режим – он не умеет отличать запланированную перезагрузку от сбоя. Чтобы облегчить ему жизнь, DS1 заранее сориентировали батареями на Солнце. Перезагрузка прошла успешно.
10 июня была проведена первая за весь полет коррекция траектории с помощью ЖРД системы ориентации. В последние 48 часов перед пролетом астероида использование ЭРДУ неприемлемо: она работает слишком долго. В этот период коррекции (а их могло быть до шести) должны выполняться с помощью ЖРД, и этот вариант нужно было опробовать. Тестовая коррекция изменила скорость станции на 0.54 м/с, двигатели проработали около двух минут и сожгли 130 г гидразина. ЭРДУ потребовалось бы только 9 г ксенона – и два часа времени.
14 июня Deep Space 1 выполнил первую полностью автономную коррекцию. До этого «навигатор» AutoNav только уточнял направление тяги и длительность работы двигателя NSTAR относительно предложенного группой управления плана. На этот раз аппарат самостоятельно определил свое положение в пространстве, рассчитал траекторию, приводящую к встрече с целью, и необходимый импульс. При этом AutoNav обнаружил, что при маневре станцию пришлось бы развернуть так, что ее камера и звездный датчик будут направлены на Солнце. Разработчики это предусмотрели: «навигатор» разложил вектор приращения скорости на два компонента и выполнил их последовательно. Каждое включение длилось более 4 часов, а суммарное приращение скорости составило 1.6 м/с.
18 июня под управлением AutoNav была проведена коррекция с использованием ЖРД. Два импульса дали в сумме 1.1 м/с. Таким образом, все необходимые режимы управления были успешно отработаны.
На этой же неделе испытывался аварийный радиомаяк станции – устройство, оповещающее частотой своего сигнала о состоянии бортовых систем. В отличие от ранее выполненного теста, маяком действительно управляла программа, оценивающая состояние бортовых систем (электропитания, связи, ориентации и т.д.).
Весь следующий месяц варианты программы работы КА при пролете каждый день отрабатывали на наземном аналоге станции. Немало «блох» в бортовом ПО удалось выловить, но гарантии, что нашли все ошибки, не было. Генеральная репетиция пролета была проведена 13 июля. Станции были заданы элементы орбиты воображаемого астероида под названием Spoof2, с которым надо было сблизиться. На реальные навигационные снимки специальная программа накладывала изображение Spoof2, и AutoNav анализировал их. Deep Space 1 выполнил две коррекции и успешно «пролетел» мимо воображаемой цели, но по результатам в бортовое ПО пришлось внести и отработать новые изменения.
 Траектория полета КА Deep Space 1 до встречи с астероидом 1992 KD |
После этого группа управления выполнила дополнительный анализ навигационных снимков DS1 (в бортовом ПО соответствующих алгоритмов пока нет) и в первый раз почти за пять месяцев выдала станции ее более точные координаты. Используя их вместе со своими измерениями, AutoNav рассчитал предварительную коррекцию траектории и отработал ее 23 июля. ЭРДУ выдала два импульса по 3 часа, а суммарное приращение скорости составило 1.1 м/с.
Геометрия встречи была такова. Место: 188 млн км от Земли, 199 млн км от Солнца. Если наблюдать с Земли, то это примерно в направлении на Гамму Девы. Станция движется примерно в плоскости эклиптики с гелиоцентрической скоростью 24.2 км/с. Астероид прошел перигелий за 6.3 сут до встречи и пересекает плоскость эклиптики в северном направлении со скоростью 30.9 км/с – так что скорее Брайль пролетает мимо станции, чем наоборот. Относительная скорость сближения двух объектов – около 15.5 км/с.
Съемка на подлете ведется до расстояния 350 км. Ближе изображение все равно будет смазано, поэтому непосредственно во время пролета работает только плазменный прибор PEPE. Станция должна пройти над теневой стороной астероида: в этом случае, если у него есть магнитное поле, она пересечет магнитосферу. Камера-спектрометр MICAS должна получить черно-белые снимки и ИК-изображения с разрешением до 30-50 м, а спектрометр ионов и электронов PEPE – картину трехмерного распределения плотности заряженных частиц. Так как УФ-спектрометр в составе MICAS вышел из строя, ультрафиолетовая съемка не планируется.
Напомним, что MICAS представляет собой телескоп диаметром 10 см с четырьмя приемниками, расчетные характеристики которых приведены в таблице. Два канала камеры отличаются тем, что один использует ПЗС-матрицу, а второй – датчик с активными пикселами (APS). Прибор был оптимизирован для съемки Плутона и рассчитан на низкий уровень яркости объекта.
| Название | Диапазон, нм | Поле зрения | Угловое разрешение, мкрад | Спектральное разрешение, нм |
| ПЗС-канал 1024x1024 APS-канал 256x256 ИК-спектрометр УФ-спектрометр |
500-1000 500-1000 1200-2400 80-185 |
0.7x0.8° 13 0.7x0.8° 0.7x0.003° 0.63x0.03° |
13 18 53 316 |
- - 12 2.1 |
25 июля система AutoNav начала съемку той области, где, по не очень точной предварительной оценке, должен был находиться 1992 KD. Как и ожидали в группе управления, на первых снимках не нашли ничего. Брайль был замечен только в понедельник 26 июля при дополнительной наземной обработке передаваемых снимков и оказался в 400 км от расчетной точки. AutoNav по-прежнему его не видел, времени было в обрез, и Земле пришлось вмешаться. По снимкам AutoNav специалисты группы управления определили координаты цели, просчитали с помощью бортовой программы параметры коррекции траектории и заложили их на борт. Используя эти параметры вместо тех, которые она была должна вычислить сама, 27 июля система AutoNav провела первую рабочую коррекцию с использованием четырех из восьми ЖРД системы ориентации.
Снимки астероида |
Лишь ранним утром 28 июля, за 17 часов до пролета, станция «увидела» Брайль. Теперь AutoNav должен был рассчитать и провести вторую коррекцию. И тут случилась беда. В «горячке» последних дней AutoNav запомнил слишком большое количество точек траектории КА и, пытаясь обработать этот массив данных и рассчитать коррекцию, «завис». Обнаружив ненормальное состояние задачи, бортовой компьютер прервал ее выполнение, перезагрузился, отключил второстепенные системы КА, перевел его в защитный режим с ориентацией на Солнце и перешел на малонаправленную антенну LGA – все как положено. Земля узнала об этом в 05:30 PDT; до цели оставалось около 900 000 км и 16 часов полета, а до последней коррекции – семь часов.
Если учесть, что при расстоянии 188 млн км обмен радиосигналами занимает 21 минуту, кажется просто чудом, что американцы успели «вытащить» DS1. Аппарату была дана команда навести основную антенну на Землю. Была включена камера-спектрометр MICAS. Со всеми необходимыми предосторожностями (источник питания на 8 кВ требует бережного подхода) ввели в работу спектрометр ионов и электронов PEPE. Вновь загрузили программу для датчиков электрических и магнитных полей ДУ NSTAR, специально подготовленную для измерений у астероида – при уходе в защитный режим она пропала. К 11:00 PDT станция была возвращена в штатный режим полета. При перезагрузке аппарат «забыл» рассчитанное им положение астероида. Но управленцы «вытащили» со станции три навигационных снимка, рассчитали по ним параметры коррекции и успели заложить их на борт. Последнюю команду аппарат принял за 4 минуты до того, как ушел со связи и начал разворот для выполнения коррекции. (Вряд ли такое можно было сделать с каким-нибудь другим КА. Станцию NEAR в похожей ситуации (НК №2, 1999, с.32-33) «вытащить» даже не пытались.)
Эта вторая коррекция была успешно выполнена за 6 часов до встречи, и после этого станция работала «на свой страх и риск». Получая сигнал с 10-минутной задержкой и отслеживая допплеровское смещение частоты, группа управления могла догадываться, что делает аппарат. Ориентацию он менял осмысленно. Но когда утром 30 июля закончился прием записанных на борту научных данных, оказалось, что снимков Брайля крупным планом, которые должны были быть сделаны в последние пять минут перед сближением, – нет.
Наземные службы управления аппаратом С.Карпенко. «Новости космонавтики» Двусторонний канал, по которому осуществляется управление аппаратом и прием телеметрии, обеспечивается тремя основными наземными станциями Сети дальней космической связи NASA, разнесенными между собой по широте примерно на 120° – в Голдстоуне (Калифорния, пустыня Мохаве), Мадриде (Испания), и Канберре (Австралия). Данные, принятые с КА, передаются в Лабораторию реактивного движения (JPL) в г.Пасадена. Работа аппаратом ведется с использованием Системы управления миссиями AMMOS (Advanced Multimission Operations System). AMMOS (НК №21, 1994) – это интегрированная наземная система, предоставляющая услуги, общие для многих космических проектов. Она используется при планировании полетов и анализе данных, а также при подготовке детальной программы работы КА. Система позволяет имитировать прием служебной и научной информации, представлять ключевые параметры, характеризующие состояние КА (температура, давление, потребляемая мощность), управлять приемом и выдачей данных различных типов. DS1 стал первым проектом, который полностью использует мощности AMMOS для управления КА. Поэтому (а также благодаря высокой степени «разумности» станции) группа управления состоит всего из 44 человек. Управление ведется из зала на 3-м этаже здания 230 в JPL. Поскольку КА не требует в принципе частого контроля с Земли, прием полноценной телеметрии и загрузка команд на борт проводится раз в неделю в наименее напряженное время. |
Как это могло случиться? Чтобы уточнить программу съемки, AutoNav самостоятельно сделал еще четыре навигационных снимка, два последних – с расстояния 65000 км за 70 мин до пролета. В это время астероид еще был виден как точка диаметром в четыре пиксела. За 28 мин до встречи «навигатор» переключил MICAS в новый режим. По-видимому (имеющиеся сообщения избегают деталей), вместо канала с ПЗС-матрицей был включен второй, с приемником на активных пикселах. Что при этом произошло, было не ясно. Либо объект оказался намного темнее, чем предполагалось, либо второй канал имел очень низкую чувствительность. (То, что оба канала камеры в составе MICAS недостаточно чувствительны, было установлено при их тестировании в полете. Кроме того, они дают геометрическое искажение изображения и страдают от засветки.) И, как сказал в интервью AP научный руководитель проекта Роберт Нелсон, за 20 мин до пролета камера потеряла цель.
AutoNav был вынужден выполнять программу съемки «вслепую», не имея возможности ее уточнить. И астероид в поле зрения не попал! Его удалось «поймать» только при отлете, через 15 мин после сближения с расстояния 13000-14000 км, когда AutoNav развернул аппарат кругом и переключил камеру в «нормальный» режим. Тогда и были сделаны с интервалом 20 сек два снимка «ограниченного качества». Главный инженер проекта Марк Рейман сказал в интервью AP, что его команда восприняла это известие «философски». Зато они узнали, что видовой ИК-спектрометр в составе MICAS, спектрометр PEPE и датчики NSTAR работали штатно. Как и планировалось, плазменный прибор вел измерения на минимальном расстоянии от цели. До и после точки встречи были получены ИК-спектры четырех различных участков астероида. Таким образом, сведения об элементном и минералогическом составе Брайля, так же как и информация о его взаимодействии с плазмой солнечного ветра, попали в руки ученых. Данные о форме, размере, структуре и плотности астероида будут менее точными, чем хотелось бы.
Полученные снимки были обнародованы на специальной пресс-конференции 3 августа. Брайль имеет крайне неправильную форму, напоминающую штопор: поперечный размер 1 км, длина 2.2 км. Низкая поверхностная яркость в сочетании с неправильной формой астероида и повлекли его потерю камерой. Спектр пород Брайля действительно очень похож на спектр крупного астероида Весты. Эта новость усилила уже существовавшие подозрения, что Брайль является ее осколком. Ионы вблизи астероида не обнаружены.
Лоренс Содерблом, научный руководитель эксперимента MICAS, заявил на этой пресс-конференции, что орбита Брайля неустойчива и примерно через 4000 лет он приблизится к земной орбите. Тогда появится и некоторая вероятность столкновения.
Брайль стал пятым астероидом, с котором сблизились американские АМС, причем самым маленьким и странным из них (см. таблицу).
| Дата | КА | Астероид | Тип и размер, км | Минимальное расстояние, км |
| 29.10.1991 28.08.1993 27.06.1997 23.12.1998 29.07.1999 |
Galileo Galileo NEAR NEAR DS1 |
951 Гаспра 243 Ида + Дактил 253 Матильда 433 Эрос 9969 Брайль |
S, 19x12x11 S, 32x28 C, 52 S, 41x15x14 S?, 1x2.2 |
1601 2399 1212 3700 25 |
И снова в путь
30 июля в 09:00 PDT двигательная установка станции была включена вновь. В течение почти трех месяцев Deep Space 1 будет менять орбиту, чтобы подготовиться к возможной встрече с объектом Вильсона-Харрингтона. Что это такое, точно не известно: возможно, «уснувшая» комета (хвоста у нее не наблюдали с 1949 г.) в процессе превращения ее ядра в астероид. До объекта Вильсона-Харрингтона DS1 может добраться в январе 2001 г. Оттуда станция может направиться к молодой и очень активной комете Борелли, чтобы исследовать ее в сентябре 2001 г. Бортовой запас ксенона рассчитан на 20 месяцев непрерывной работы ДУ!Но это только в том случае, если NASA примет решение продлить миссию DS1, которая официально заканчивается 18 сентября 1999 г. Учитывая жестокий финансовый удар, нанесенный на днях Конгрессом, перспектива продления полета DS1 стала сомнительной.
Победная поступь космического робота
Теперь вернемся во времени на два месяца назад. В июльском номере я обещал рассказать об еще одном уникальном событии – испытании бортового программного комплекса (ПК) Remote Agent (RAX). «Служба удаленного агента» – это что-то вроде киберпилота на борту Deep Space 1, а рассказ о нем звучит почти как страницы из научной фантастики. Впрочем, задача проекта DS1 – превратить как можно больше фантастических идей в работающие технологии.
Программа, разработанная специалистами Исследовательского центра имени Эймса (ARC), JPL, Университета Карнеги-Меллона и Института Дейстрома, построена на основе принципов искусственного интеллекта и выполнена с помощью продукта LispWorks компании Harlequin. Remote Agent принимает задание группы управления и детализирует его, превращая в конкретную программу работы бортовых систем. Входящий в состав ПК «планировщик» генерирует необходимый для выполнения задания набор операций, привязанных ко времени или к событиям, с учетом состояния систем и наложенных ограничений. Другая часть ПК, «исполнитель», детализирует операции до конкретных команд, выдаваемых на подсистемы КА, и контролирует выполнение команд. Третий компонент ПК по имени «Ливингстон» обнаруживает неисправности и рекомендует исполнителю простейшие приемы «лечения», типа «выключить камеру и включить снова». Если простые приемы не дают результата, «исполнитель» дает «планировщику» сигнал изменить план работы с учетом встреченного отказа. Неисправность может быть непреодолимой для логики «планировщика»; тогда он запрашивает помощи человека-оператора. По крайней мере, так задумано.
Не все новые технологии на борту Deep Space 1 предназначены для постоянного использования. ЭРДУ, солнечные батареи и система AutoNav по существу используются как штатные. А вот Remote Agent остался чисто экспериментальным средством, и даже опробование его началось лишь через 7 месяцев после старта. 4 мая закончилась загрузка на борт DS1 дополненного варианта бортового ПО, разрешающего ПК RAX работать с другими задачами бортового компьютера. 6 мая начали закладывать сам Remote Agent, но вечером этого дня произошло сразу два сбоя: перерыв в передаче на борт со станции сети DSN и переход аппарата в защитный режим (НК №6, 1999, с.47). Было ли второе событие следствием первого, осталось неясным. Во время сбоя внесенные изменения пропали, и пришлось начинать загрузку вновь; ее закончили 11 мая. В промежутке, 9 мая, была проведена калибровка ИК-спектрометра и обеих камер прибора MICAS.
Remote Agent был запущен 17 мая в 11:00 PDT. Впервые в истории «киберпилот» получил на 48 часов право управлять ионным двигателем и некоторыми другими системами АМС. Подготовленный «планировщиком» план предусматривал навигационную съемку звезд и астероидов и включение ДУ NSTAR. К удивлению операторов на Земле, он оказался не таким, как ожидали; выяснилось, что файлы для выбора астероидов на борту и на наземном аналоге не совпадают. Затем сработал подготовленный Землей отказ: камера не выключилась по выданной команде. Повторив попытку несколько раз, ПК был вынужден разработать и выполнять новый план, учитывающий дополнительное потребление энергии камерой.
Сбой был обнаружен 18 мая в 07:00 PDT. К этому времени Remote Agent сориентировал станцию и включил двигатель NSTAR для коррекции, а вот выключение его не прошло. Наблюдающие за экспериментом операторы поняли, что в какой-то момент во время работы двигателя «исполнитель» завис. Ситуация не обещала неприятностей, и операторы спокойно запросили и получили у Remote Agent диагностику (по существу – список возможных сбоев), проанализировали ситуацию и только в 16:10 отключили ПК. Еще до этого прошла резервная команда выключения ДУ, которую Remote Agent предусмотрел. Степень выполнения задачи была оценена в 70%.
|
ü
19 июля опубликованы результаты спектроскопии Плутона и Харона с помощью уникального телескопа Субару на Гавайских островах и ИК-спектрографа CISCO. Комплекс Субару/CISCO легко разрешил пару Плутон/Харон (расстояние между ним составляет 0.9'', а видимые диаметры – 0.08 и 0.04'' соответственно) и позволил установить, что эти два тела сильно различаются по составу поверхности. Плутон покрыт замерзшими азотом, метаном, угарным газом и этаном, имеющими температуру ниже -210°C, в то время как его спутник Харон имеет на поверхности главным образом водяной лед. Открытие этана на Плутоне особенно интересно, так как это вещество может быть остатком первичного облака межзвездного газа, из которого образовалась Солнечная система. – И.Л. ü Сложные молекулы углерода обнаружены в веществе метеорита Альенде, упавшего в 1969 г. в Мексике. Как сообщило 14 июля агентство Reuters, это открытие сделали ученые NASA и Гавайского университета во главе с Луэнн Беккер. Наиболее вероятно, считают исследователи, это фуллерены – сферические молекулы углерода, впервые синтезированные искусственным путем в 1985 г. Не исключено, однако, что найденные молекулы принадлежат к новому классу ароматических углеродсодержащих веществ. Астрономы полагают, что фуллерены присутствуют в космических молекулярных облаках и, следовательно, могли быть занесены из них на Землю. Благодаря своим уникальным свойствам эти молекулы могли играть определенную роль в зарождении жизни. – И.Л. |
Причиной сбоя оказалась не найденная при наземном тестировании, но легко обнаруженная по самодиагностике Remote Agent ошибка в увязке времени работы двух компонентов программы. На ее исправление нужно было больше времени, чем отводил график полета. Учитывая низкую вероятность ее проявления, руководители программы решили продолжить эксперимент. 21 мая в 07:15 PDT началась эта вторая часть испытаний ПК. Remote Agent корректно обработал три заложенных отказа: выключенный блок электроники был включен, от услуг измерительного устройства, выдающего недостоверную информацию, «киберпилот» отказался, а неработоспособность одного ЖРД «обошел», выбрав вариант ориентации, в котором он не используется. Он, однако, не выполнил запланированное включение двигателя NSTAR. На этот раз Remote Agent почему-то не получил квитанцию на выданную двигателю команду и благоразумно прекратил работу с ним. Испытания закончились в 13:30 PDT.
Реальных отказов за 29 часов работы Remote Agent не было. По сумме двух попыток было решено, что задача по испытаниям ПК выполнена на 100%.
Между отработкой Remote Agent и подготовкой встречи с Брайлем продолжались испытания новых технологий DS1. Некоторые были подготовкой к исследованию астероида – так, 23 мая была проведена калибровка ИК-спектрометра в составе MICAS, затем проверка прибора PEPE.
Кроме этого, проводились ресурсные испытания. 28 мая был проведен тест ДУ NSTAR. Двигатель проработал уже более 74 сут, и было интересно проверить, изменились ли его характеристики по сравнению с начальными. Станция была ориентирована так, чтобы двигатель «смотрел» на Землю. NSTAR был опробован на пяти разных уровнях тяги, а станция сети DSN регистрировала изменения частоты сигнала за счет эффекта Допплера. Собственные датчики двигателя и прибор PEPE регистрировали воздействие, оказываемое двигателем на среду при нормальной работе и при отклонении оси двигателя от оси аппарата. Были также проведены измерения электрических характеристик тестовых фотоэлементов на экспериментальных солнечных батареях станции.
По сообщениям NASA, JPL, ARC, Harlequin, AP, Reuters и Марка Реймана
| С.Карпенко. «Новости космонавтики» 31 июля 1999 г. в 09:52 UTC (далее всюду время по Гринвичу) американская АМС Lunar Prospector (LP), подчиняясь командам с Земли, упала на поверхность Луны в районе Южного полюса. До последнего дня полета на борту аппарата работали и передавали данные два из пяти научных приборов – магнитометр MAG и электронный рефлектометр ER. |
Наша справка
LP был запущен 7 января 1998 г. из Космопорта Флорида носителем Athena II и вышел на орбиту искусственного спутника Луны 11 января (см. подробный отчет о целях запуска и полете КА в НК №1/2, 1998). На борту КА находилось пять научных приборов: магнитометр MAG, электронный рефлектометр ER, нейтронный спектрометр NS, гамма-спектрометр GRS и альфа-спектрометр APS. Основные цели программы исследований АМС:– поиск следов лунного льда (NS);
– составление карты гравитационного поля Луны (допплеровский эксперимент DGE);
– поиск глобального и локальных магнитных лунных полей (MAG/ER);
– поиск газов, выделяющихся на лунной поверхности (APS);
– определение размера и состава лунного ядра (MAG/ER).
Основная программа исследований была рассчитана на год. Далее аппарат использовали по дополнительной программе почти до полной выработки топлива на борту. Свод с орбиты и падение в заданную точку поверхности понадобились ученым для получения доказательств наличия льда на лунных полюсах (см. НК №7,1999).
Аппарат проработал на орбите 18 месяцев – без единой серьезной аварии. «Мы собрали с его помощью данных в 10 раз больше, чем ожидали», – говорит д-р Алан Байндер (Alan Binder), руководитель проекта (Институт лунных исследований, Таксон, Аризона).
Стоимость проекта Lunar Prospector составила 63 млн $. Аппарат был изготовлен компанией Lockheed Martin. Управление КА вели из Исследовательского центра имени Эймса (ARC), а навигационное обеспечение управляемого падения на Луну проводилось в Центре космических полетов им. Годдарда (GSFC).
Закончить полет было решено управляемым падением аппарата на Луну. Этот финальный эксперимент предложил д-р Дэвид Голдстейн (David Goldstein, Университет Техаса в Остине) для проверки гипотезы о наличии водного льда в приполярных кратерах Луны.
Хроника пикирующего Prospectorа
До 20-х чисел июля аппарат жил своей повседневной жизнью, продолжая собирать данные четырьмя из пяти научных приборов (см. НК №7, 1999, стр. 50). Параметры орбиты КА слегка менялись вследствие естественной эволюции и двухимпульсной коррекции ЕМОС-7, проведенной 29 июня в 15:11 и в 16:22 (расход топлива 1.17 кг.). Перицентр находился в пределах от 14.1 до 20.4 км, апоцентр – от 39.6 до 45.9 км).Подготовка к сведению КА с орбиты началась 26 июля небольшой коррекцией ЕМОС-8. В 14:01 после 9-секундного включения двигателей (расход топлива составил 0.13 кг) высоту перицентра увеличили на 5 км. Тем самым были обеспечены условия прохождения над выбранным кратером 31 июля. А дальше аппарат ждало серьезное испытание лунным затмением...
Он перенес затмение
28 июля жители обеих Америк, восточной Азии и островов Тихого океана могли наблюдать частное лунное затмение. Полная Луна в течение двух часов (с 08:56) проходила сквозь земную тень. Максимум ее покрытия в 11:34 составил 40%.Затмение могло преждевременно «прикончить» аппарат. Расчеты показывали, что LP в этот день будет находиться в тени 67 мин и в полутени (когда ток от солнечных батарей ниже нормы) 2 час 31 мин. Аппарат не был рассчитан на столь долгое затенение; его дата запуска была специально выбрана так, чтобы закончить работу до 28 июля 1999 г. Чтобы аккумуляторы КА успели перезарядиться на Солнце, время нахождения КА в тени не должно быть больше 47 мин. После слишком глубокого разряда аккумуляторов аппарат уже не сможет включиться при выходе из тени или восстановить их заряд до приемлемого уровня до следующего входа в тень.
Чтобы пережить затмение, было решено отключить часть бортовой полезной нагрузки и служебных систем. Кроме обычного выключения передатчика, отключили основной переключатель нагревателей топливного бака КА. Нагреватели и передатчик – это два самых значительных потребителя энергии. Но безусловное выключение нагревателей – это палка о двух концах. Если не сядут аккумуляторы, так может замерзнуть сам аппарат. Кроме того, где-то за час до начала выключили две второстепенные нагрузки – датчик давления в топливном баке и датчик горизонта Земли и Луны. Наконец, отключили оба бортовых спектрометра – навсегда, поскольку они должны безнадежно переохладиться. В работе из «науки» остались магнетометр и рефлектометр.
В 08:37 аппарат вошел в тень от Луны, а в 09:12 вышел в полутень от Земли, в которой оставался до 09:30. В 10:16 КА вновь вошел в полутень, а в 10:29 – в лунную тень. Из нее Lunar Prospector вышел в 11:03, но до 11:36 оставался в тени Земли, а затем в полутени. Еще одна лунная тень продолжалась с 12:20 до 12:55, и затмение было позади. В 13:13 включили передатчик для съема телеметрии, увидели крайне низкое напряжение на аккумуляторах (21.5 В против 33 В при полной зарядке), немедленно выключили нагреватели и передатчик. В 13:54 передатчик снова включили – напряжение выросло до 30.1 В. Станция пережила затмение!
В 17:18 телеметрия показала полный заряд аккумуляторов, и группа управления вновь включила датчик давления в баке и все нагреватели сразу. Станция оживала.
Можно ли было избежать этого испытания и выполнить сведение с орбиты до затмения? По словам Д.Голдстейна, дата 31 июля диктовалась соображениями небесной механики. Именно 31 июля аппарат должен был пройти прямо над интересующим ученых кратером, и именно в этот день условия освещенности для наблюдения за местом падения аппарата были наиболее благоприятными.
Три последних дня
28 июля высота перицентра орбиты КА достигла рекордно низкой величины – 10.9 км.29 июля в 15:32 скорость вращения аппарата подняли с 12.2 до 23.4 об/мин. Операция потребовалась для того, чтобы осадить остатки топлива к стенкам бака и обеспечить его подачу во время финальных маневров. Раскрутка потребовала 0.22 кг топлива.
30 июля выполнили перевод КА на «подготовительную» эллиптическую орбиту. Для этого в 06:48 включили нагреватели используемых двигателей (A3 и А4) и в 06:56 на борт был загружен и проверен файл уставок. После выхода из радиотени в 07:45 на связь произошел сбой в центре данных Лаборатории реактивного движения, и Центр управления LP не получал телеметрию. Последующие команды выдавали на борт «вслепую». Телеметрия восстановилась менее чем за минуту до включения двигателей в 08:13. Маневр прошел успешно. Приращение скорости составило 40.5 м/с, расход топлива – 3.18 кг, остаток – 5.98 кг. КА перешел на орбиту с параметрами (виток 7046):
– высота апоцентра – 234 км;
– период обращения – 120 мин.
Подъем апоцентра потребовался для того, чтобы выполнить торможение на большей высоте и подходить к поверхности под более крутым углом (6.3°). При этом повышалась вероятность того, что КА упадет именно в кратер, а не врежется снаружи в его вал.
31 июля
Теперь аппарату предстояло отработать последний маневр – сход с орбиты. В 08:06 по команде с Земли были включены нагреватели двигателей A3 и А4, в 08:11 на борт загружен файл уставок и в 08:16 запущен таймер, обеспечивающий включение двигателей через 60 мин. В 08:59 закончился прием телеметрии и научных данных с КА – он прошел над северным лунным полюсом и ушел на обратную сторону... Если все шло по программе, то в 09:16 над обратной стороной Луны включились на 276.5 сек двигатели A3 и А4. Израсходовав 3.38 кг топлива, они уменьшили скорость КА на 44.3 м/с, а высоту перицентра орбиты с +17 до -160 км. Падение искусственного метеорита со скоростью 1.69 км/с должно было состояться в 09:52:02 в точке 87.7°ю.ш., 42°в.д., на дне или на северной террасе кратера диаметром 50 и глубиной 4.2 км, где царит вечная ночь. Сделав по орбите спутника Луны более 6800 витков, АМС Lunar Prospector перестала существовать.Что увидели после падения аппарата
(первые результаты и комментарии)По предварительным расчетам, в результате падения «Проспектора» выбитое лунное вещество должно было образовать облако, которое могло быть обнаружено крупными телескопами в видимом диапазоне в течение нескольких минут. В его составе было, по разным оценкам, от 18 до 87 кг воды. В первые 10-30 мин эта вода могла быть обнаружена инфракрасными инструментами, а образующийся в результате фотодиссоциации гидроксил – в ультрафиолете в период до 14 часов после столкновения.
Вероятность успешного обнаружения следов воды наземными и космическими инструментами оценивалась менее чем в 10%. Однако организаторы эксперимента указывали, что отрицательный результат не означал бы отсутствия воды на Луне. Промах, попадание в крупный камень или более низкая концентрация льда, чем было заложено в расчеты, также являются разумными объяснениями.
За падением LP на Луну наблюдали не менее 20 наземных и космических телескопов, среди которых:
• спектрограф STIS космического телескопа им. Хаббла (поиск молекул гидроксила ОН в УФ-диапазоне);
• космический телескоп SWAS (поиск молекул воды Н2O по их микроволновому излучению на волне 538.2 мкм);
• телескопы Обсерватории МакДоналда Техасского университета (поиск молекул ОН);
• телескопы Кека на Гавайях (поиск видимого облака пыли).
 Трасса (белая линия) и район падения Lunar Prospector |
По предварительным данным, ни один из наземных телескопов не наблюдал видимого облака осколков или пыли от падения аппарата. Данные с «Хаббла» и телескопа SWAS были приняты 1 августа и в последующие несколько дней никаких данных об обнаружении видимого пылевого облака не поступало.
Что это значит? Упал ли аппарат на южный полюс Луны или куда-то еще? А может, неблагоприятны были условия освещенности для наблюдения? И упал ли аппарат вообще?
На последний вопрос ответ существует однозначный – упал. Во-первых, с него больше не поступают сигналы. Если бы двигатели не включились, аппарат вновь появился бы на орбите через определенное время. В правильности отработки программы последнего включения тоже не может быть сомнений. «Аппарат до последнего момента работал штатно. У нас нет оснований считать, что что-то не так включилось в момент выдачи тормозного импульса», – говорит Дэвид Фолта (David Folia), руководитель навигационной группы в GSFC.
Остается вопрос – куда же LP упал на самом деле? Возможная погрешность параметров траектории составляла ±3% и, по словам Фолта, могла привести к столкновению аппарата с южным валом кратера. Но как раз в этом случае, по мнению представителя ARC Дэвида Морзе (David Morse), a также в случае падения на равнинное место около кратера облако пыли должно было быть видно с Земли. «Наш результат можно назвать положительным. Отсутствие видимых следов падения может означать, что аппарат попал прямо в кратер, а вся поднятая пыль в нем и осталась...»
Д.Голдстейн был расстроен, не дождавшись появления облака пыли над кратером. «Факт ее отсутствия нас слегка разочаровал... Мы точно знаем, что аппарат упал, но куда – сказать трудно...». Наконец, по словам Эдвина Баркера (Edwin Barker, обсерватория МакДоналд), при таком угле падения (6.3°; в случае падения на склоне кратера до 7-14°) КА мог просто отрикошетировать, не вызвав при этом заметного поднятия пыли. Правда, какое-то количество водяного пара, по его мнению, все равно должно было образоваться.
Итак, пока рано делать окончательные выводы. Лишь после сопоставления данных, полученных наземными и космическими телескопами, можно говорить, были ли обнаружены молекулы Н2O или ОН от столкновения LP с лунной поверхностью.
назад