Ошибки мировой космонавтики - Александр Геннадьевич Яровитчук

«Салют-7». Космонавты перешли на запасную систему, но основную надо было починить в любом случае. Инженеры разработали особую методику и инструменты для ремонта, а новый экипаж – космонавты Леонид Кизим и Владимир Соловьёв – еще на Земле несколько месяцев готовился к проведению внеплановой операции. Когда они оказались на орбите и вышли в открытый космос, то столкнулись с неожиданной проблемой. Одна из гаек, которая крепила магистраль к корпусу, была залита клейким веществом – эпоксидной смолой. Никто и не предполагал на Земле, что гайку кто-то будет трогать. Космонавты потратили два часа только на попытки ее отвинтить. После этого инженеры всё оборудование старались делать так, чтобы отремонтировать его было просто.

В 1983 году маленькая песчинка оставила серьезную трещину на иллюминаторе шаттла. Всего за время полетов шаттлов было обнаружено более 170 следов от столкновений и потребовалось более 70 замен иллюминаторов. Шаттл был слишком большим и собирал на себе все удары. При этом, в отличие от станции, он возвращался на Землю целиком, но повреждения, как показала практика, для него критичны.

Почти каждый год 12–15 августа можно увидеть звездопад, который получил имя Персеиды. В эти дни люди видят, что на Землю падают пылинки от кометы Свифта – Таттла. Комета – это снежок изо льда и пыли. Приближаясь к Солнцу, она «тает», и пыль освобождается, разлетаясь в хвост и затем вдоль орбиты кометы. Микрочастицы нагреваются от трения об атмосферу и светятся, словно звезды.

В 1993 году ожидалось, что Земля пересечет очень крупное облако таких частиц, которое осталось после пролета кометы Свифта – Таттла. Многие инженеры испугались этого и, например, в США запуск шаттла отложили. Станцию «Мир», которая на тот момент уже находилась на орбите, спрятать не получилось. Космонавты на ее борту видели поток микрометеоритов и как они врезаются в панели солнечных батарей. Более серьезных повреждений не было. «Мир» уже имел специальный радиатор, который служил первым щитом. Хотя основная функция этого устройства была в контроле температуры, многослойная конструкция позволяла затормозить врезающиеся метеороиды и не дать пробить основной корпус.

Космонавтам повезло, а вот европейскому спутнику связи Olympus-1 – нет. У него друг за другом отключились сначала солнечные батареи, а потом система стабилизации. Это две независимые системы, то есть в Olympus-1 космическая пыль попала минимум дважды. После инженеры доработали конструкцию подобных спутников и укрепили корпус.

16–18 ноября 1998 года станция «Мир» пролетела через еще один подобный «звездный дождь» под названием Леониды. Космонавты даже специально развернули станцию так, чтобы в случае чего пробило станцию, но не корабль, в котором люди смогут эвакуироваться на Землю. В самое опасное согласно данным астрономов время ничего не произошло. Космонавты даже не увидели вспышек от падения метеоров в атмосферу. На самом деле астрономы ошиблись, и станция пролетела через облако пыли на 16 часов позже расчетного времени. Космонавты к тому моменту уже были на отбое и мирно проспали как эффектное зрелище, так и опасность.

Метеор с борта МКС. NASA

В последующем исследовании на солнечной панели станции обнаружилось 150 повреждений, которые появились за десять лет эксплуатации.

Как позже показал анализ солнечных батарей орбитального телескопа «Хаббл», такие проблемы есть у всех космических аппаратов. На следующей после «Мира» станции МКС уже имелись специальные противометеоритные панели, а на солнечных батареях – специальная пленка, уменьшающая повреждение. А вот на роботе-манипуляторе «Канадарм», который используется снаружи станции, защиты нет, и в 2021 году на плече космического робота-руки нашли отверстие от удара метеороида.

На американской станции «Скайлэб» имелся специальный прибор в виде ловушки для регистрации микрометеоритов. Однако в процессе одного из выходов в открытый космос астронавты Джеральд Карр и Эдвард Гибсон его не обнаружили. Вряд ли космическая пыль сбила датчик. Скорее всего, во время предыдущего выхода астронавты задели этот прибор, например, шлангом от скафандра и сбили его с платформы. В итоге датчик сам стал космическим мусором.

В момент написания книги на орбите разворачивалась еще одна история. Под новый 2023 год космонавты Сергей Прокопьев, Дмитрий Петелин и астронавт НАСА Франсиско Рубио наблюдали снежный фонтан, который вырывался из космического корабля «Союз МС-22», доставившего их на Международную космическую станцию.

Выяснилось, что была пробита система охлаждения. Она представляет собой радиатор, наполненный теплопроводной жидкостью, которая сначала циркулирует внутри корабля, забирая (или подводя) тепло, а потом циркулирует снаружи, отдавая энергию за счет излучения (или получая ее от Солнца). И вот теплопроводящая жидкость через небольшое отверстие улетела в космос. При последующем наблюдении за отверстием ученые определили, что его проделал крупный метеороид.

Фонтан из пробитого отверстия в корабле «Союз МС-22». NASA

Через полтора месяца грузовой корабль «Прогресс-МС» получил аналогичное повреждение. Вероятность попадания астероидов в одно и то же место в двух разных кораблях крайне мала. Это породило мысли о систематической технической ошибке в конструкции.

Рукотворные объекты в виде космического мусора создали много трудностей и проблем. Одним из самых «грязных» в этом смысле был американский проект «Вестфорд». В его рамках предполагалось выпустить в космос 480 миллионов медных иголок. Идея заключалась в эффекте отражения радиоволн. Если окутать планету медью, то такая оболочка станет своего рода зеркалом, отражающим информацию во все стороны всем на планете. Радиовышки для телевизионной и сотовой связи делают высокими, чтобы Земля меньше мешала распространению сигнала. С отражением можно было добиться увеличения покрытия, причем чем выше была бы оболочка, тем большего покрытия можно было бы ожидать.

Первая попытка «намусорить» не удалась. На высоту в 3500 км был выпущен утыканный иголками нафталиновый шарик. По мере сублимации нафталина иголки должны были освобождаться и разлетаться по орбите. Однако нафталин неравномерно прогревался Солнцем на своей орбите и не расплавился до конца. Несколько сгустков иголок все еще летают вокруг Земли. Вполне возможно, что при изменении активности Солнца или гравитационного влияния других тел на орбиту сгустков иголки все-таки высвободятся.

Вторая попытка была успешнее. Количество нафталина уменьшили, а число иголок увеличили. Это позволило шарику сильнее нагреваться от Солнца. В итоге около 190 миллионов иголок окутали кольцом планету. В этом случае нафталин тоже расплавился не полностью, и потому высвободился не весь заряд. В итоге вокруг Земли образовалось своего рода кольцо из иголок. На Земле осуществили сеанс дальней связи, но уже через несколько дней пояс рассеялся за счет солнечного ветра и давления света. Иголочки оказались на слишком большом расстоянии друг от друга и уже плохо справлялись со своей задачей отражения. Зато они стали очень мешать астрономам, особенно тем, которые занимались изучением Вселенной в радиодиапазоне. К тому же появился риск повреждения этими частицами космических аппаратов.

В международном сообществе возникли волнения и