Загадка про пробоїни в «Союзі»

Ранок 30 серпня видався не дуже добрим для екіпажу МКС. Було виявлено витік повітря зі станції, тому космонавтам і астронавтам довелося шукати місце витоку і усувати. Отвір знайшовся в побутовому відсіку «Союзу МС-09», і, незважаючи на те, що його вже успішно закрили, в інтернеті не вщухають суперечки про його можливу причину. Дійсно це звичайний удар мікрометеорита або космічного сміття?


«Союз МС-09» (ліворуч), пристикований до МКС, фото NASA

Хронологія подій

Витік атмосфери був виявлений в ніч на 30 серпня. У МКС є допустимий рівень витоку в 0,5 міліметра ртутного стовпа в годину (ідеально герметичних з’єднань не буває), але приблизно з 18 годин UTC (21 МСК) вона збільшилася до 0,8 мм, а за ніч зросла до 4 мм рт.ст. в годину. Про те, що витік не представляв серйозної небезпеки говорить хоча б те, що космонавтів не стали терміново будити. Але, звичайно, по пробудженні, проблемою довелося зайнятися. Насамперед було необхідно встановити місце пробоїни. Для цього стали перекривати відсіки МКС — там, де тиск падає, там і витік. Досить швидко визначили, що пробоїна в побутовому відсіку корабля «Союз МС-09», пристыковавшегося до МКС 8 червня. Для точного визначення місця витоку на станції є ультразвуковий витокошукач — інструмент, здатний виявити високочастотний свист повітря, що виходить.


Ультразвуковий витокошукач, слайд з презентації NASA

Побутовий відсік корабля «Союз» має сферичну форму. У ньому розташований стикувальний агрегат, деякі системи корабля, зокрема, туалет, але, головне, що він дає додаткове місце. Апарат досить тісний, і дві доби від старту до стикування в ньому було б некомфортно перебувати. Побутовий відсік і приладно-агрегатний відсік відокремлюються від спускного апарата і згорають в атмосфері при посадці.

Читайте також  SandboxEscaper/PoC-LPE: що всередині?


Схема корабля «Союз», зображення Роскосмосу


Побутовий відсік зсередини, фото John McGauley/форум NasaSpaceFlight

На цьому етапі виник певний безлад — спочатку в ЗМІ повідомлялося про дві пробоїни, але в результаті вона опинилася одна, діаметром приблизно 2 міліметри. Отвір розташовувалося на стінці побутового відсіку близько шпангоута під оббивкою, яку довелося відігнути. Безпеці людей ніщо не загрожувало — за підрахунками ЦУПа, на втрату атмосфери МКС пішло б 18 діб. Так що отвір тимчасово заклеїли каптоновою стрічкою і стали думати, яким чином краще його закрити на постійній основі. Про те, що ніякої небезпеки не було говорить той факт, що космонавтів відправили обідати, поки ЦУП Москви думав над тим, як закладати пробоїну.


«Союз МС-09», пристыкований до МКС, кадр з NASA TV трансляції

Що відбувається, можна було дивитися в прямому ефірі NASA TV, але, на жаль, фотографії виявленої пробоїни там не публікувалися і з’явилися сильно пізніше, причому тільки дві.

Далі виникли деякі розбіжності між російськими космонавтами та американськими астронавтами. ЦУП Москви пропонував заклеїти отвір відразу, а командир МКС Ендрю Джей Фейстел пропонував взяти добу на вивчення способів закладення пробоїни і потім зробити один раз, але точно добре. Якийсь час пішов на спілкування між ЦУПами Москви і Х’юстона, і ця історія стала рідкісним випадком, коли розбіжності між країнами, що працюють на МКС, спливли в публічному просторі. У підсумку після всіх переговорів був прийнятий російський план негайного усунення витоку.

https://youtube.com/watch?v=JwNCNT6pOKc

Для того, щоб закрити пробоїну, тканинний пластир просочили стійкою до вакууму епоксидною смолою і проштовхнули в отвір. Одного шару виявилося мало — на поверхні утворилася здуття. Трохи почекавши, наклали ще один просочений епоксидкой шар. Ще через деякий час виступаючі частини заплатки підрізали. За тиском на станції спостерігали протягом як мінімум доби, причому для полегшення діагностики температуру на МКС зафіксували на одному рівні, ознак падіння тиску не виявили, так проблема була остаточно вирішена. Витік було виявлено приблизно в 14 годин UTC, а забитий приблизно о 16:30 UTC.

Читайте також  Збільшуємо випадковість того, що і так [напевно] [майже] випадково

Таємнича пробоїна

З’явилися на наступний день фотографії породили головну загадку історії — яке походження отворів?


Отвір до закладення, фото NASA


І після

Офіційна версія — це звичайне зіткнення з мікрометеоритом або космічним сміттям. Подібні події відбуваються регулярно, тому що системи контролю космічного простору мають межу чутливості, а удар частинки нижче цієї межі завдає цілком помітні пошкодження. За двадцять років роботи МКС її модулі несуть сліди десятків ударів.


Сліди ударів мікрометеоритів на службовому модулі «Зірка», фото NASA

Проблема цієї версії полягає в тому, що отвір виглядає як розсверлене або пробите, але не як  від удару метеорита. Окрім фотографій, в діалогах на трансляції самі астронавти описували його як «схоже на просвердлене». І навіть можна помітити сліди, схожі на невдалі спроби свердлити. Давайте розглянемо можливі версії більш докладно:


Отвір крупним планом

Версія 1. Удар мікрометеорита/космічного сміття

Аргументи «за»:

  • Подібні удари трапляються регулярно.

Аргументи «проти»:

  • Отвір не схоже на удар микрометеорита.
  • На фото оббивки не помітно слідів того, що вдарило.

Версія 2. Помилково просвердлений на виробництві отвір. Припустимо, що при виробництві/складання корабля робочий просвердлив дірку в неправильному місці, і з неї почало виходити повітря. Але у цій версії є безліч своїх проблем.

Аргументи «за»:

  • Отвір схоже на просвердлений. Поруч можна знайти сліди того, що схоже на спроби свердлити.

Аргументи «проти»:

  • Просвердлений отвір наскрізь стало б пропускати повітря відразу. Це помітили ще на стадії підготовки корабля до пуску.
  • Варіант «заклали чимось отвір, потім воно відвалилося» не підтверджується відсутністю яких-небудь слідів.
  • Найбільшою навантаженням для корабля був ділянку старту. Чому пробоїна не відкрилася, коли «Союз» вібрував від роботи двигунів?
  • Ніч на МКС — найтихіший час, складно придумати якусь раптову струс, яка б розкрила пробоїну.
Читайте також  Наші з вами персональні дані продовжують нахабно продаватися

Версія 3. Космонавти рассверлили пробоїну при ремонті, але в трансляції це не залишило слідів.

Аргументи «за»:

  • В авіаційній і космічній індустрії дійсно є алгоритм закладення тріщини з рассверливанием її кінців. У цьому випадку знімається напруга матеріалу, і тріщина не росте далі.

Аргументи «проти»:

  • Десятки, якщо не сотні людей слухали трансляцію. Ніхто не помітив ніяких слідів планування та виконання цих робіт, при тому, що дії екіпажу та рекомендації ЦУПа описано дуже детально.
  • Коментар астронавтів про те, що отвір виглядає як просвердлений, трансляції звучить практично відразу після його виявлення.

Особисто на мій погляд, в умовах наявної інформації найбільш правдоподібною виглядає версія удару мікрометеорита — вона не вимагає складних і малоймовірних побудов. Але це припущення — для однозначного виведення інформації поки мало. Наприклад, у відкритому доступі не з’явилися фотографії зовнішньої сторони пробоїни. Але тим і хороша диванна вгадайка причин пригод — вона дає розминку для мозку і можливість дізнатися нове.

Степан Лютий

Обожнюю технології в сучасному світі. Хоча частенько і замислююся над тим, як далеко вони нас заведуть. Не те, щоб я прям і знаюся на ядрах, пікселях, коллайдерах і інших парсеках. Просто приходжу в захват від того, що може в творчому пориві вигадати людський розум.

You may also like...

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *