Тайны ракетных катастроф. Плата за прорыв в космос - Александр Железняков

Конструкции всех космических летательных аппаратов обладают определенной гибкостью, поскольку абсолютно жесткая конструкция при таких нагрузках обязательно сломается. Так и шаттл, включая ускорители, изгибается при запуске двигателей. Специалисты отмечали, что при изгибе газообразные продукты сгорания в твердотопливном ускорителе прорываются через соединение заднего и центрального сегментов. В большинстве полетов это соединение с двумя уплотняющими кольцами самоуплотнялось. Хотя ситуация с прорывом газов повторялась, казалось, что проблема не угрожает безопасности полетов. В то же время стиль руководства центра имени Маршалла не поощрял персонал сообщать о возникающих проблемах, поэтому специалисты описывали их уклончиво или осторожно, затушевывая потенциальную опасность.

В ночь перед запуском «Челленджера» над космодромом разразилась ледяная буря, в результате чего соединения и уплотнительные кольца на ускорителях переохладились и обледенели. Когда ускорители «Челленджера» изогнулись при запуске, уплотняющие кольца оказались недостаточно эластичными, и образовалась постоянная щель, через которую прорвались продукты сгорания. Язык пламени достиг одной из распорок, фиксирующих ускоритель. Вскоре после того как «Челленджер» прошел точку максимального динамического давления, распорка прогорела, ускоритель повернулся, прорвал днище водородного бака топливного блока и повредил кислородный бак. Огромный топливный блок мгновенно взорвался.

По иронии судьбы твердотопливные ускорители, которые стали причиной катастрофы, имея собственную систему наведения, продолжали полет до тех пор, пока им не была дана с Земли команда на самоуничтожение.

Вот такую картину катастрофы нарисовали эксперты. Однако официально объявленные причины удовлетворили далеко не всех. Многие эксперты были склонны считать ее слишком простой и недостаточно полной. По их мнению, надо было изучить и проанализировать не только события, происшедшие при старте, но и всю технологическую цепочку предстартовых операций, а также конструктивные решения, принятые при создании отдельных узлов многоразовой системы. Ничего этого сделано не было, и специалисты до сих пор считают истинную причину гибели «Челленджера» неизвестной.

При расследовании катастрофы инженеры НАСА обнаружили еще несколько проблем, которые в конце концов могли привести к неприятностям во время будущих полетов. Конструкцию оставшихся шаттлов доработали. Наиболее важным изменением была разработка нового соединения сегментов ускорителя с тремя уплотняющими кольцами и более эффективным креплением. Кроме того, были введены новые методы извещений, которые поощряли служащих обращаться к высшему руководству, если они считали, что существует угроза безопасности полета.

Катастрофа «Челленжера» круто изменила развитие космонавтики. По прошествии стольких лет это можно утверждать достаточно уверенно. О том, что пришлось отменить все запланированные полеты на 1986 – 1987 годы, и говорить не надо. Это само собой разумеющееся.

Но самыми тяжелыми последствиями можно считать тот факт, что пилотируемые полеты в космос до сих пор остаются уделом избранных. Не будь той катастрофы шаттла, американцам удалось бы достигнуть частоты полетов 15 – 24 в год. По сравнению с четырьмя запусками пилотируемых кораблей, состоявшимися в 2003 году, эта цифра впечатляет. Соответственно, и Советскому Союзу пришлось бы по-иному строить свои космические планы, учитывая достижения соперника по космической гонке.

Пришлось американцам поставить крест на программе «Учитель в космосе», в рамках которой в свой полет отправилась Криста МакОлифф. Ее попытался возобновить пятнадцать лет спустя президент Джордж Буш-младший. Но над этой программой висит какой-то злой рок. Едва начался отбор кандидатов на новый полет, как погибла «Колумбия». Даже если американцы рискнут послать второго учителя в космос, это произойдет очень не скоро.

Пришлось отказаться от планов туристических полетов в космос. Если до январской катастрофы в США существовали планы создания пассажирского модуля для размещения в грузовом отсеке шаттлов, в котором помещались бы одновременно до 30 пассажиров, то потом полеты гражданских специалистов были признаны слишком опасными, и этот проект также был закрыт.

Правда, можно найти и положительные стороны этой корреляции планов. Американские военные очень остро восприняли катастрофу «Челленджера». Посчитав корабли многоразового использования ненадежными носителями, они на будущее отказались от их применения при выводе на орбиту своих грузов. Кроме того, было заморожено строительство стартового комплекса для шаттлов на базе ВВС США «Ванденберг». Военные корабли предполагалось запускать именно оттуда. Ну а следствием стало то, что многие планы по милитаризации космического пространства не были реализованы и мы сейчас живем в более или менее спокойное время. Я говорю только об околоземной орбите, а не земной поверхности, где до спокойствия еще ой как далеко.

Отступление четвертое и последнее

Катастрофа космического масштаба

В последний раз переключаю внимание читателей с аварий ракетной и космической техники на неприятности иного рода. На этот раз речь пойдет о катастрофе истинно космического масштаба. Случись такое на Земле, и жизнь человечества была бы поставлена под угрозу. Вполне вероятно, что мы вымерли бы, как миллионы лет назад вымерли динозавры, погубленные прилетевшим из глубин Солнечной системы астероидом. Впрочем, ученые до сих пор не уверены, что именно этот катаклизм погубил древних ящеров.

Да и бог с ними, с динозаврами: вымерли и вымерли. Их уже не возродишь, поэтому давайте думать о будущем. А каким может быть грядущее, продемонстрировала в июле 1994 года комета Шумейкера-Леви-9. Известный американский астроном, директор Бюро астрономических телеграмм Международного астрономического союза Брайен Марсден назвал ее «камикадзе». В чем-то он прав.

Это необычное небесное тело открыли 18 марта 1993 года известные охотники за кометами, американские астрономы Дэвид Леви и супруги Шумейкеры, Каролина и Юджин. Фотографируя звездное небо, они заметили в созвездии Девы сильно вытянутый объект 14-й звездной величины. Его длина была в несколько раз больше ширины. Дальнейшее изучение вновь открытой кометы позволило установить, что она имеет несколько вторичных ядер, расположенных на одной прямой линии, которые образовались вследствие разрушения большего ядра родительской кометы. Еще одна известная открывательница комет и астероидов Элеонора Гелин назвала объект за его внешний вид «бриллиантовой ниткой». К 28 марта на эту нить было «нанизано» одиннадцать «бусинок», а спустя три дня их уже стало двадцать одна. Это был настоящий «кометный поезд».

Вычисления показали, что орбита кометы почти круговая и когда-то она почти совпадала с орбитой Юпитера. Вследствие тесного сближения с гигантской планетой комета была захвачена в его гравитационные «объятия» и превратилась в спутник с периодом вращения вокруг планеты два года. Ну а дальше произошло то, что требуют от небесных тел законы небесной механики: гигант разорвал свою временную спутницу, превратив ее в скопление фрагментов, каждый со своим ядром и хвостом.

Изучение динамики движения обломков показало, что все они в период с 16 по 22 июля 1994 года столкнутся с Юпитером. Конечно, газовому гиганту вследствие его огромной массы этот эксцесс ничем не грозил. Но при падении самого крупного фрагмента кометы должна была выделиться энергия, эквивалентная энергии взрыва 10 квадриллионов тонн тринитротолуола. Чтобы стало понятней, сколь грандиозна приведенная цифра, следует напомнить, что она соответствует взрыву миллиарда ядерных бомб мощностью в 10 мегатонн. За все годы своего «ядерного безумия» (1945 – 1962) человечество не навзрывало и малой толики этого количества.

Но вот наступил июль 1994 года. Телескопы всего мира были нацелены на Юпитер. К наблюдениям подключили и космические средства – орбитальный телескоп «Хаббл». Астрономы следили за всеми «вагонами» гигантского «кометного поезда», которые то распадались, увеличивая длину «состава», то выпадали из поля зрения, вероятно, превращаясь в газопылевые облака. В конечном итоге к «станции назначения» прибыли двадцать кометных ядер. Все они должны были упасть в южном полушарии Юпитера.

Падение обломков кометы Шумейкера-Леви-9 происходило точно по небесно-механическому расписанию. 16 июля вечером упало только одно ядро А, а уже в течение 17 июля в атмосфере Юпитера погибло еще четыре ядра В, С, D и Е. На следующий день в атмосфере планеты взорвались ядра F, G и Н. В последующие трое суток падение ядер кометы продолжалось. Последними в атмосфере Юпитера исчезли ядра V и W. Это произошло 22 июля. Комета Шумейкера-Леви-9 прекратила свое существование.