Poważne konsekwencje niepozornego zaniechania? Załogowe loty kosmiczne na tle awarii Sojuza

23 października 2018, 14:38
2438453574
Cztery bloki boczne napędu pierwszego stopnia rakiety Sojuz-FG. Fot. roscosmos.ru

Pierwsze od kilku dekad niepowodzenie załogowego startu rakiety Sojuz położyło się cieniem na planach utrzymania stałej obecności astronautów na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Jeśli przyjąć, że za całym incydentem stoi jednostkowy przypadek niedbałości w montażu drobnego podzespołu, sytuacja zaczyna przywoływać na myśl skutek anegdotycznego efektu motyla. Właściwy dla niego ciąg zdarzeń (od niepozornego odchylenia początkowego do wielokrotnie spotęgowanego, chaotycznego wyniku) mógł w tym przypadku zyskać swój dynamiczny bieg w konsekwencji balansowania na jednym punkcie podparcia, ucieleśnianym przez trwające uzależnienie od rosyjskiego potencjału rakietowego. Incydent, jakkolwiek potwierdza potrzebę sprawnego zakończenia prac nad alternatywnymi środkami pasażerskiego transportu orbitalnego, prawdopodobnie jednak nie zagrozi kontynuacji globalnego wykorzystania rosyjskich pojazdów kosmicznych i obecnych działań człowieka na orbicie okołoziemskiej.

Nieudany start rosyjsko-amerykańskiej misji Sojuz MS-10, zakończony awaryjnym wyczepieniem kapsuły załogowej na pułapie blisko 93 km nad Ziemią, wprowadził sporo zamieszania do realizacji międzynarodowego programu działalności stacji orbitalnej ISS. Poza samą nieoczekiwaną redukcją zespołu astronautów (rzutującą na zakres obsługiwanych badań i eksperymentów), sprowadził niepewność co do skali konsekwencji faktycznego zamrożenia rotacji załóg. Wobec potrzeby drobiazgowego wyjaśnienia przyczyn niepowodzenia jedynej działającej platformy załogowej, krótkie terminy oczekiwanych rewizyt i kolejnych ekspedycji stały się potencjalnie niemożliwe do utrzymania.

Lot z 11 października 2018 roku, który miał zakończyć się przetransportowaniem na pokład Międzynarodowej Stacji Kosmicznej dwóch członków 57. i 58. zmiany (kosmonauta Aleksiej Owczynin oraz astronauta Tyler Nick Hague), został gwałtownie zakłócony w momencie separacji elementów pierwszego segmentu napędowego. Awaria nastąpiła w 119 sekundzie lotu na skutek niewłaściwego oddzielenia jednego z czterech bocznych bloków dzierżących silniki pierwszego stopnia. Feralny układ uległ następnie fragmentacji, zderzając się z pracującym nadal trzonem rakiety (jej drugim segmentem).

W tym samym momencie zadziałał automatyczny mechanizm ratunkowy, który z pomocą dodatkowych silników odrzutowych ulokowanych na szczycie rakiety umożliwił ucieczkę kapsuły na bezpieczną odległość od segmentów napędowych. Pojazd Sojuz z pasażerami na pokładzie opadł następnie na Ziemię po trajektorii balistycznej, na kazachski step około 400 kilometrów od miejsca startu. Przeciążenia, jakich doświadczyła załoga w efekcie anomalii i dalszego ratunkowego zrzutu były jednak na tyle niewielkie (rzędu 6,7 g), że załoga nie odniosła poważniejszego uszczerbku na zdrowiu.

Kadr z przygotowań do  misji MS-10. Fot. roscosmos.ru
Kadr z przygotowań do misji MS-10. Fot. roscosmos.ru

Misja MS-10 została zarejestrowana ogółem jako 139. wystrzelenie spośród wszystkich historycznych lotów załogowych statku kosmicznego Sojuz. Odnotowany przypadek był pierwszym od blisko 43 lat, kiedy doszło do nagłego przerwania rozpoczętego lotu załogowego rosyjskiej rakiety nośnej. Poprzedni taki nastąpił 5 kwietnia 1975 roku w ramach misji Sojuz-18A, która została awaryjnie anulowana w 295 sekundzie lotu (załoga przetrwała, choć doświadczyła wówczas przeciążeń rzędu 21 g). W nieco innych okolicznościach doszło natomiast do incydentu we wrześniu 1983 roku, który uniemożliwił wysłanie na orbitę radzieckich kosmonautów misji Sojuz-T10A. Z powodu pożaru na stanowisku startowym, zadziałał system ratunkowy (pierwszy historyczny przypadek jego operacyjnego użycia), który odpalił kapsułę załogową na dwie sekundy przed eksplozją rakiety nośnej na wyrzutni (załoga została uratowana). W późniejszym okresie wszystkie kolejne radzieckie i rosyjskie starty załogowe postępowały już bez niepowodzeń, aż do 11 października 2018 roku.

W wyniku aktualnego incydentu dalsze planowane starty rakiet Sojuz-FG zawieszono do momentu ustalenia przyczyn awarii. Wyjaśnieniem powodów wystąpienia anomalii zajęła się rosyjska państwowa komisja dochodzeniowa. Nadzorujący prace rządowy Roskosmos zapowiedział, że sprawozdanie wraz z odpowiednimi zaleceniami zostanie przedstawione do 30 października 2018 roku.

Ujawniono już jednak wstępne ustalenia komisji, które wskazują wyraźnie na błąd ludzki w przygotowaniach rakiety do lotu. Jak przekazały rosyjskie media w weekendowych komunikatach z 21 i 22 października, za awarię był odpowiedzialny najprawdopodobniej uszkodzony drobny sworzeń (6 mm), odpowiadający za działanie mechanizmu odłączającego dyszę utleniacza  bloku napędowego D (jednego ze składników pierwszego segmentu rakiety). O usterce miał zadecydować nieostrożny i niedbały montaż po stronie personelu pracującego na kosmodromie Bajkonur.

W dalszych komunikatach podano również doniesienia ze źródeł w rosyjskim sektorze rakietowo-kosmicznym, zapowiadające ponowny start rakiety Sojuz-FG na termin 18 listopada 2018 roku. Miałby to być przełożony lot towarowy statku Progres MS-10 na Międzynarodową Stację Kosmiczną, który planowano pierwotnie na dzień 31 października. Z kolei następny lot załogowy zaplanowano wstępnie na 3 grudnia tego roku - data musi jednak zostać jeszcze oficjalnie zatwierdzona na posiedzeniu komisji nadzwyczajnej, zaplanowanym na 30 października.

Kadr z przygotowań do misji MS-10. Fot. roscosmos.ru
Kadr z przygotowań do misji MS-10. Fot. roscosmos.ru

Czytelnym sygnałem w tym aspekcie pozostaje obustronna, rosyjsko-amerykańska, wola jak najszybszego wznowienia działania łańcucha dostaw i transportu załogowego za pośrednictwem statków Sojuz. Po uprzednich deklaracjach Siergieja Krikalowa z agencji Roskosmos o potwierdzeniu przez stronę amerykańską zainteresowania dalszym korzystaniem z usług Rosji w transporcie astronautów na ISS, podobne zapewnienia przedstawili sami zainteresowani: słowami astronauty Nicka Hague’a oraz administratora NASA, Jima Bridenstine’a. Wcześniej szef NASA miał również okazję bezpośrednio omówić sprawę awarii z kierownikiem Roskosmosu, Dmitrijem Rogozinem podczas spotkania dwustronnego w Rosji. Obaj potwierdzili zamiar dalszej współpracy i omówili plany na przyszłość.

Krikalow zapewniał dodatkowo, że między Rosją a USA nie ma rozbieżności, jeśli chodzi o współpracę obu państw dotyczącą ISS. Przyznał jednak, że dopuszczana jest ewentualność czasowego pozostawienia ISS bez obsady. "Będziemy jednak starać się, by do tego nie doszło, bo stacja powstała z przeznaczeniem dla lotu załogowego" - dodał. Przedstawiciel Roskosmosu uznał przy tym za prawdopodobne, że służba załogi, która obecnie pracuje na ISS, przedłuży się o kilka dni. "Jednak nie możemy tak działać na dłuższą metę. Postaramy się przyspieszyć start następnej załogi" - zastrzegł.

Zadeklarowana obustronnie wola współpracy i jak najszybszego wznowienia startów rosyjskich rakiet to zasadniczo nadal jedyna możliwość bezpośredniego podtrzymania regularnej rotacji załóg na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Na korzyść przywrócenia Sojuzów przemawia nadal ich wysoka niezawodność, względnie niewielka skala nakładów wymaganych do organizacji lotów, a także potwierdzone ponownie w warunkach sytuacji niebezpiecznej sprawne operacyjne działanie systemu ratunkowego kapsuły załogowej. Jednocześnie dostrzegalna jest też negatywna tendencja do obniżania poziomu rosyjskiej obsługi wypraw kosmicznych i próby poszukiwania daleko idących oszczędności w warstwie obsługi technicznej i organizacyjnej. Nie bez znaczenia pozostają też (a może i przede wszystkim) obserwowane liczne przypadki patologii systemowych w administracji sektorowej i zarządzaniu (korupcja, rozmycie odpowiedzialności, niekonsekwencja decyzyjna).

Nieco inaczej przedstawia się natomiast sytuacja wypraw kosmicznych w perspektywie bardziej długoterminowej. Na horyzoncie międzynarodowych postępów w pracach nad odbudową potencjału lotów załogowych coraz wyraźniej widoczne stają się alternatywne projekty astronautyczne (ze szczególnym uwzględnieniem kapitału prywatnego). Choć przeważnie nękane poważnymi opóźnieniami (Space Launch System, kapsuły Starliner i Dragon-2), ich realizacja i finansowanie oparte są na solidniejszych podstawach administracyjno-budżetowych NASA i współdziałających międzynarodowych ośrodków naukowo-technicznych. Niemniej jednak, mowa tutaj w dalszym ciągu o co najmniej kilkuletnim wymiarze czasowym, jaki jest niezbędny do wcielenia pełnoprawnych możliwości operacyjnego zastosowania alternatywnych rozwiązań transportowych na ISS.

Zawieszenie na ten czas bezpośredniej obecności załogi na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej z pewnością odbiłoby się negatywnie na kondycji badań i sektorowych eksperymentów technicznych, niemniej jednak taka ewentualność jest coraz częściej traktowana jako godna rozważenia. Związane jest to z jednej strony z dynamicznym rozwojem zdolności autonomicznego i zdalnego zarządzania potencjałem ISS, opartego w dużej mierze na automatyce i robotyce. Z drugiej natomiast, zasadność utrzymania obecności astronautów na stacji orbitalnej jest coraz częściej poddawana w wątpliwość, jeśli wziąć pod uwagę relację nakładów ponoszonych na ten cel przez państwowe agencje do oczekiwanych przez nie profitów z działalności na ISS. Wciąż aktualny pozostaje w tym kontekście wątek odstąpienia własności ISS (w części lub całości) zainteresowanym podmiotom komercyjnym. Miałoby to zapewne daleko idące konsekwencje dla dalszej organizacji pracy orbitalnych laboratoriów i ich ogólnego przeznaczenia, także w zakresie wymagań i alternatyw transportowych. Ostatecznie, sama Międzynarodowa Stacja Kosmiczna będzie w dalszej perspektywie tracić na zainteresowaniu na rzecz nadchodzących nowych programów baz orbitalnych i przesiadkowych w przestrzeni kosmicznej, których koncepcje nabierają obecnie coraz bardziej konkretnych kształtów.

W dalszej perspektywie mija zatem czas, rozpatrywanego w kategorii konieczności, uznawania monopolu konkretnego usługodawcy astronautycznego. Nie oznacza to jednak, że w warunkach zaostrzonej rywalizacji rynkowej stosowane dotychczas rosyjskie rozwiązania załogowe przestaną być konkurencyjne. Wiele z tych uwarunkowań, które uczyniły systemy nośne Sojuz w okolicach 2011 roku jedynymi dostępnymi obecnie platformami transportu astronautów, pozostaje w dalszym ciągu aktualnych.

KomentarzeLiczba komentarzy: 56
anda
czwartek, 25 października 2018, 23:02

BZIW tylko ten prosty / według ciebie / latawiec do tej pory lata i będzie jeszcze przez kilka lat jako jedyny latał, a twoje cudo techniki jest w muzeum. 90% ładunków wynoszonych przez promy można było wynieść za za znacznie mniejszą cenę przez rakiety jednorazowe. Statek Sojuz właśnie został zaprojektowany jako "taxi" dostarczające na orbitę ludzi i ładunki - robi to na co został zaprojektowany. Sojuzy miały wypadki w początkowym okresie programu, promu w trakcie jego trwania. Używając twoich słów to gigantyczna przepaść technologiczna dzieli USA od Rosji - Sojuzy do tej pory latają a o promach świat zapomniał. Porównajmy promy USA i ZSRR : KONCEPCJA: 1. USA - prom i rakiety jedna nierozerwalna konstrukcja. 2. ZSRR - prom Buran i rakieta nośna Energia osobne konstrukcje, boczne rakiety Energii stosowane przez wiele lat w rakietach Zenit, rakieta przeznaczona do wynoszenia różnych ładunków nie tylko promu. ad.1/ cały kompleks nieodporny na warunki atmosferyczne / +5 i uszczelka nie działa / ad.2 / kompleks mógł latać -50 do +50 porównajmy same promy: USA - prom bez możliwości kontroli lotu, lot tylko balistyczny, bez systemów ratunkowych ZSRR - prom z własnymi silnikami, możliwość manewrów, możliwość lotu w systemie automatycznym, cały system ratunkowy / oddzielna kapsuła, wyrzucane fotele /. I jak widać z pobieżnej oceny myśl technologiczna inżynierów rosyjskich biła o głowę USA / oczywiście widząc system amerykański w eksploatacji i wiedząc o jego niedostatkach zaprojektowali coś co te niedostatki ograniczało /. Zresztą jak wykazała analiza ekonomiczna zarówno promy typu USA jak i Buran był to błędny kierunek, wynoszenie ładunków kosztownymi promami, które to ładunki z powodzeniem morza wynieść na orbitę rakietami jednorazowymi jest nieuzasadnione ekonomicznie. Nawet aktualnie projektowane jednostki do wynoszenia ludzi nie są promami. Technologia w przyszłości pozwoli na stożenie promu do wynoszenia tylko ludzi i cennych ładunków o niewielkiej masie, są takie projekty zarówno amerykańskie jak i rosyjskie przypuszczam, że chińskie też.

jan
czwartek, 25 października 2018, 21:20

Panie Davien, proszę wymienić kiedy te 50 osób, ofiar radzieckiego programu kosmicznego zginęło. A jakie to pojazdy załogowe posiadają Amerykanie? Odpowiem: żadnego. Jak dotąd w załogowych lotach w kosmos zginęło 14 astronautów amerykańskich w dwóch spektakularnych katastrofach i czterech kosmonautów radzieckich, też w dwóch katastrofach. Zanim amerykański pojazd załogowy dotrze na ISS upłynie jeszcze wiele lat. A każdy lot to będzie wielkie ryzyko, jak w przypadku każdego nowego systemu.

sża
czwartek, 25 października 2018, 19:39

@Bziw - zapominasz, że Rosjanie również mieli swój prom kosmiczny, zresztą chyba całkiem udany. I tylko zbieg okoliczności [rozpad ZSRR] spowodował, że skończyło się tylko na jednym locie.

Davien
czwartek, 25 października 2018, 17:09

Do porazki: płytki odpadły w wyniku uderzenia elementu z zewnatrz wiec to nie wada statku jak w Sojuzie 1 i 11 czyli znowu sie skompromitowałeś na całego:) Jakos "przodujaca technika rosyjska" nie uratowała Komarowa i załogi Sojuza 11

Davien
czwartek, 25 października 2018, 17:06

Anda i Ito i znowu musze was dobic:)) Oba wypadki wagadłowców zostały spowodowane przez działanie czynników zewjetrznych, czyli eksplozję zbiornika z wodorem w przypadku Charlestona wywołana awaria boostera a druga w wyniku powaznego uszkodzenia skrzydła przez element nie bedacy częścia Columbii wiec dawno tak sie nie skompromitowaliście, no ale przy waszej wiedzy to nic nowego:) A co do Apollo1 to jakbys nie zauwazył to były testy, statek nie był gotowy do startu , do tego nie wiedziałem że Apollo 1 to wahadłowiec??? System ratowniczy LES był wtedy wyłaczony jako ze nikt nie zamieżał startowac rakieta bez grama paliwa no ale to chyba znaffco wiedziałeś:)