Загадка пробоины в «Союзе»
---
Утро 30 августа выдалось не очень добрым для экипажа МКС. Была обнаружена утечка воздуха со станции, поэтому космонавтам и астронавтам пришлось искать место утечки и устранять ее. Отверстие нашлось в бытовом отсеке "Союза МС-09", и, несмотря на то, что его уже успешно заделали, в интернете не утихают споры о его возможной причине. Действительно ли это обычный удар микрометеорита или космического мусора?
"Союз МС-09" (слева), пристыкованный к МКС, фото NASA
Утечка атмосферы была обнаружена в ночь на 30 августа. У МКС есть допустимый уровень утечки в 0,5 миллиметра ртутного столба в час (идеально герметичных соединений не бывает), но примерно с 18 часов UTC (21 МСК) она увеличилась до 0,8 мм, а за ночь выросла до 4 мм рт.ст. в час. О том, что утечка не представляла серьезной опасности говорит хотя бы то, что космонавтов не стали срочно будить. Но, конечно, по пробуждении, проблемой пришлось заняться. Прежде всего было необходимо установить место пробоины. Для этого стали перекрывать отсеки МКС - там, где давление падает, там и утечка. Достаточно быстро определили, что пробоина в бытовом отсеке корабля "Союз МС-09", пристыковавшегося к МКС 8 июня. Для точного определения места утечки на станции есть ультразвуковой течеискатель - инструмент, способный обнаружить высокочастотный свист выходящего воздуха.
Ультразвуковой течеискатель, слайд из презентации NASA
Бытовой отсек корабля "Союз" имеет сферическую форму. В нем расположен стыковочный агрегат, некоторые системы корабля, в частности, туалет, но, главное, что он дает - дополнительное место. Спускаемый аппарат достаточно тесный, и двое суток от старта до стыковки в нем было бы некомфортно находиться. Бытовой отсек и приборно-агрегатный отсек отделяются от спускаемого аппарата и сгорают в атмосфере при посадке.
Схема корабля "Союз", изображение Роскосмоса
Бытовой отсек изнутри, фото John McGauley/форум NasaSpaceFlight
На этом этапе возник некоторый беспорядок - сначала в СМИ сообщалось о двух пробоинах, но в итоге она оказалась одна, диаметром примерно 2 миллиметра. Отверстие располагалось на стенке бытового отсека около шпангоута под обивкой, которую пришлось отогнуть. Безопасности людей ничто не угрожало - по подсчетам ЦУПа, на потерю атмосферы МКС ушло бы 18 суток. Так что отверстие временно заклеили каптоновой лентой и стали думать, каким образом лучше его заделать на постоянной основе. О том, что никакой опасности не было говорит тот факт, что космонавтов отправили обедать, пока ЦУП Москвы думал над тем, как заделывать пробоину.
"Союз МС-09", пристыкованный к МКС, кадр из трансляции NASA TV
Происходящее можно было смотреть в прямом эфире NASA TV, но, к сожалению, фотографии обнаруженной пробоины там не публиковались и появились сильно позже, причем только две.
Далее возникли некоторые разногласия между российскими космонавтами и американскими астронавтами. ЦУП Москвы предлагал заклеить отверстие сразу, а командир МКС Эндрю Джей Фёйстел предлагал взять сутки на изучение способов заделывания пробоины и потом сделать один раз, но точно хорошо. Некоторое время ушло на общение между ЦУПами Москвы и Хьюстона, и эта история стала редким случаем, когда разногласия между странами, работающими на МКС, всплыли в публичном пространстве. В итоге после всех переговоров был принят российский план немедленного заделывания утечки.
Для того, чтобы закрыть пробоину, тканевый пластырь пропитали устойчивой к вакууму эпоксидной смолой и протолкнули в отверстие. Одного слоя оказалось мало - на поверхности образовалось вздутие. Немного подождав, наложили еще один пропитанный эпоксидкой слой. Еще некоторое время спустя выступающие части заплатки подрезали. За давлением на станции наблюдали в течение как минимум суток, причем для облегчения диагностики температуру на МКС зафиксировали на одном уровне, признаков падения давления не обнаружили, так проблема была окончательно устранена. Место утечки было обнаружено примерно в 14 часов UTC, а заделано примерно в 16:30 UTC.
Появившиеся на следующий день фотографии породили главную загадку истории - каково происхождение отверстия?
Отверстие до заделки, фото NASA
И после
Официальная версия - это обычное столкновение с микрометеоритом или космическим мусором. Подобные события происходят регулярно, потому что системы контроля космического пространства имеют предел чувствительности, а удар частички ниже этого предела наносит вполне заметные повреждения. За двадцать лет работы МКС ее модули несут следы десятков ударов.
Следы ударов микрометеоритов на служебном модуле "Звезда", фото NASA
Проблема этой версии заключается в том, что отверстие выглядит как рассверленное или пробитое, но не как след от удара метеорита. Кроме фотографий, в диалогах на трансляции сами астронавты описывали его как "похожее на просверленное". И даже можно заметить следы, похожие на неудачные попытки сверлить. Давайте рассмотрим возможные версии более подробно:
Отверстие крупным планом
Версия 1. Удар микрометеорита/космического мусора
Аргументы "за":
Подобные удары случаются регулярно.
Аргументы "против":
Отверстие не похоже на удар микрометеорита.
На фото обивки не заметно следов того, что ударило.
Версия 2. Ошибочно просверленное на производстве отверстие. Допустим, при производстве/сборке корабля рабочий просверлил дыру в неправильном месте, и из нее стал выходить воздух. Но у этой версии есть множество своих проблем.
Аргументы "за":
Отверстие похоже на просверленное. Рядом можно найти следы того, что похоже на попытки сверлить.
Аргументы "против":
Просверленное насквозь отверстие стало бы пропускать воздух сразу. Это бы заметили еще на стадии подготовки корабля к пуску.
Вариант "заделали чем-то отверстие, потом оно отвалилось" не подтверждается отсутствием каких-либо следов.
Наибольшей нагрузкой для корабля был участок старта. Почему пробоина не открылась, когда "Союз" вибрировал от работы двигателей?
Ночь на МКС - самое тихое время, сложно придумать какую-то внезапную встряску, которая бы вскрыла пробоину.
Версия 3. Космонавты рассверлили пробоину при починке, но в трансляции это не оставило следов.
Аргументы "за":
В авиационной и космической индустрии действительно есть алгоритм заделки трещины с рассверливанием ее концов. В этом случае снимается напряжение материала, и трещина не растет дальше.
Аргументы "против":
Десятки, если не сотни людей слушали трансляцию. Никто не заметил никаких следов планирования и выполнения этих работ, при том, что действия экипажа и рекомендации ЦУПа описываются очень подробно.
Лично на мой взгляд, в условиях имеющейся информации наиболее правдоподобной выглядит версия удара микрометеорита - она не требует сложных и маловероятных построений. Но это предположение - для однозначного вывода информации пока мало. Например, в открытом доступе не появились фотографии внешней стороны пробоины. Но тем и хороша диванная угадайка причин происшествий - она дает разминку для мозга и возможность узнать новое.
В качестве эксперимента запущены пуш-уведомления. Нажмите эту кнопку, и вам будет приходить сообщение, когда выйдет мой новый пост.
Я в социальных сетях:
Вконтакте, Facebook, Twitter, Instagram, YouTube
"Союз МС-09" (слева), пристыкованный к МКС, фото NASA
Хронология событий
Утечка атмосферы была обнаружена в ночь на 30 августа. У МКС есть допустимый уровень утечки в 0,5 миллиметра ртутного столба в час (идеально герметичных соединений не бывает), но примерно с 18 часов UTC (21 МСК) она увеличилась до 0,8 мм, а за ночь выросла до 4 мм рт.ст. в час. О том, что утечка не представляла серьезной опасности говорит хотя бы то, что космонавтов не стали срочно будить. Но, конечно, по пробуждении, проблемой пришлось заняться. Прежде всего было необходимо установить место пробоины. Для этого стали перекрывать отсеки МКС - там, где давление падает, там и утечка. Достаточно быстро определили, что пробоина в бытовом отсеке корабля "Союз МС-09", пристыковавшегося к МКС 8 июня. Для точного определения места утечки на станции есть ультразвуковой течеискатель - инструмент, способный обнаружить высокочастотный свист выходящего воздуха.
Ультразвуковой течеискатель, слайд из презентации NASA
Бытовой отсек корабля "Союз" имеет сферическую форму. В нем расположен стыковочный агрегат, некоторые системы корабля, в частности, туалет, но, главное, что он дает - дополнительное место. Спускаемый аппарат достаточно тесный, и двое суток от старта до стыковки в нем было бы некомфортно находиться. Бытовой отсек и приборно-агрегатный отсек отделяются от спускаемого аппарата и сгорают в атмосфере при посадке.
Схема корабля "Союз", изображение Роскосмоса
Бытовой отсек изнутри, фото John McGauley/форум NasaSpaceFlight
На этом этапе возник некоторый беспорядок - сначала в СМИ сообщалось о двух пробоинах, но в итоге она оказалась одна, диаметром примерно 2 миллиметра. Отверстие располагалось на стенке бытового отсека около шпангоута под обивкой, которую пришлось отогнуть. Безопасности людей ничто не угрожало - по подсчетам ЦУПа, на потерю атмосферы МКС ушло бы 18 суток. Так что отверстие временно заклеили каптоновой лентой и стали думать, каким образом лучше его заделать на постоянной основе. О том, что никакой опасности не было говорит тот факт, что космонавтов отправили обедать, пока ЦУП Москвы думал над тем, как заделывать пробоину.
"Союз МС-09", пристыкованный к МКС, кадр из трансляции NASA TV
Происходящее можно было смотреть в прямом эфире NASA TV, но, к сожалению, фотографии обнаруженной пробоины там не публиковались и появились сильно позже, причем только две.
Далее возникли некоторые разногласия между российскими космонавтами и американскими астронавтами. ЦУП Москвы предлагал заклеить отверстие сразу, а командир МКС Эндрю Джей Фёйстел предлагал взять сутки на изучение способов заделывания пробоины и потом сделать один раз, но точно хорошо. Некоторое время ушло на общение между ЦУПами Москвы и Хьюстона, и эта история стала редким случаем, когда разногласия между странами, работающими на МКС, всплыли в публичном пространстве. В итоге после всех переговоров был принят российский план немедленного заделывания утечки.
Для того, чтобы закрыть пробоину, тканевый пластырь пропитали устойчивой к вакууму эпоксидной смолой и протолкнули в отверстие. Одного слоя оказалось мало - на поверхности образовалось вздутие. Немного подождав, наложили еще один пропитанный эпоксидкой слой. Еще некоторое время спустя выступающие части заплатки подрезали. За давлением на станции наблюдали в течение как минимум суток, причем для облегчения диагностики температуру на МКС зафиксировали на одном уровне, признаков падения давления не обнаружили, так проблема была окончательно устранена. Место утечки было обнаружено примерно в 14 часов UTC, а заделано примерно в 16:30 UTC.
Таинственная пробоина
Появившиеся на следующий день фотографии породили главную загадку истории - каково происхождение отверстия?
Отверстие до заделки, фото NASA
И после
Официальная версия - это обычное столкновение с микрометеоритом или космическим мусором. Подобные события происходят регулярно, потому что системы контроля космического пространства имеют предел чувствительности, а удар частички ниже этого предела наносит вполне заметные повреждения. За двадцать лет работы МКС ее модули несут следы десятков ударов.
Следы ударов микрометеоритов на служебном модуле "Звезда", фото NASA
Проблема этой версии заключается в том, что отверстие выглядит как рассверленное или пробитое, но не как след от удара метеорита. Кроме фотографий, в диалогах на трансляции сами астронавты описывали его как "похожее на просверленное". И даже можно заметить следы, похожие на неудачные попытки сверлить. Давайте рассмотрим возможные версии более подробно:
Отверстие крупным планом
Версия 1. Удар микрометеорита/космического мусора
Аргументы "за":
Подобные удары случаются регулярно.
Аргументы "против":
Отверстие не похоже на удар микрометеорита.
На фото обивки не заметно следов того, что ударило.
Версия 2. Ошибочно просверленное на производстве отверстие. Допустим, при производстве/сборке корабля рабочий просверлил дыру в неправильном месте, и из нее стал выходить воздух. Но у этой версии есть множество своих проблем.
Аргументы "за":
Отверстие похоже на просверленное. Рядом можно найти следы того, что похоже на попытки сверлить.
Аргументы "против":
Просверленное насквозь отверстие стало бы пропускать воздух сразу. Это бы заметили еще на стадии подготовки корабля к пуску.
Вариант "заделали чем-то отверстие, потом оно отвалилось" не подтверждается отсутствием каких-либо следов.
Наибольшей нагрузкой для корабля был участок старта. Почему пробоина не открылась, когда "Союз" вибрировал от работы двигателей?
Ночь на МКС - самое тихое время, сложно придумать какую-то внезапную встряску, которая бы вскрыла пробоину.
Версия 3. Космонавты рассверлили пробоину при починке, но в трансляции это не оставило следов.
Аргументы "за":
В авиационной и космической индустрии действительно есть алгоритм заделки трещины с рассверливанием ее концов. В этом случае снимается напряжение материала, и трещина не растет дальше.
Аргументы "против":
Десятки, если не сотни людей слушали трансляцию. Никто не заметил никаких следов планирования и выполнения этих работ, при том, что действия экипажа и рекомендации ЦУПа описываются очень подробно.
Лично на мой взгляд, в условиях имеющейся информации наиболее правдоподобной выглядит версия удара микрометеорита - она не требует сложных и маловероятных построений. Но это предположение - для однозначного вывода информации пока мало. Например, в открытом доступе не появились фотографии внешней стороны пробоины. Но тем и хороша диванная угадайка причин происшествий - она дает разминку для мозга и возможность узнать новое.
В качестве эксперимента запущены пуш-уведомления. Нажмите эту кнопку, и вам будет приходить сообщение, когда выйдет мой новый пост.
Я в социальных сетях:
Вконтакте, Facebook, Twitter, Instagram, YouTube
Взято: lozga.livejournal.com
Комментарии (0)
{related-news}
[/related-news]