Возвращение корабля CST-100 Starliner компании Boeing на Землю вновь откладывается: теперь планируется, что он отчалит от Международной космической станции только 26 июня и в тот же день совершит посадку в районе полигона Уайт-Сэндс в США. В НАСА по традиции отмечают, что отсрочка предоставит командам «чуть больше времени» для оценки имеющейся информации и позволит убедиться в готовности корабля к отправке домой. Однако необходимость в очередной раз продлить пребывание Starliner на орбите вызывает опасения — ведь несчастный корабль уже начинает порождать проблемы и на самой станции.
На прошлой неделе, 13 июня, должен был состояться 90-й по счету американский выход в открытый космос, однако НАСА перенесло его «из-за проблемы с дискомфортом в скафандре, возникшей у одного из астронавтов». По плану Трейси Дайсон и Мэттью Доминик должны были пробыть за бортом 6,5 часа, о чем объявлялось заранее. Но выход пришлось отложить, когда появилось сообщение о дискомфорте.
Отмена запланированной внекорабельной деятельности (ВКД) привлекла внимание публики после того, как в эфир случайно попала аудиозапись тренировки по оказанию неотложной медицинской помощи на МКС. Хотя НАСА тут же подтвердило отсутствие аварийной ситуации на станции, вопросы об истинных причинах отмены выхода возникли с новой силой, особенно из-за того, что управление не дало никакой дополнительной информации, даже отвечая на прямые вопросы…
Тут-то и всплыла мысль о том, что в основе беспокойства лежат негативные последствия прибытия на МКС корабля Starliner. На память приходит «эффект бабочки», когда небольшое случайное изменение в начальных условиях работы сложной системы может привести к значительным последствиям в будущем. Известно, что еще до запуска на CST-100 была обнаружена утечка гелия. Этот инертный газ используется для вытеснения топлива из баков в двигательных установках ориентации и маневрирования. Эксперты полагают, что разрешение на запуск корабля с утечкой, которую посчитали минимальной и допустимой, было ошибкой: на орбите ситуация усугубилась, и одна утечка превратилась в пять. Обо всем по порядку.
Молчаливое согласие НАСА
Еще на земле, после первой отмены запуска, специалисты обнаружили утечку в одном из двигателей реактивной системы управления (РСУ) сервисного модуля. Разработчик корабля — компания Boeing — наддула двигательную установку до полетного уровня и попыталась промониторить утечку гелия, чтобы составить прогноз. В пресс-релизе сообщалось, что «испытания гелиевой системы под давлением, проведенные 15 мая, показали, что утечка во фланце стабильна и не представляет риска для выполнения полета».
Тесты также показали, что остальная часть двигательной установки эффективно герметизирована. Boeing разработал процедуры, чтобы гарантировать, что система сохранит возможности и надежность во время полета. С молчаливого согласия НАСА подготовка к старту продолжилась.
Стив Стич, менеджер программы коммерческих пилотируемых кораблей (NASA Commercial Crew Program), перед полетом сообщил, что инженеры считают, что дефект имеют фланец и уплотнение — резиновое кольцо толщиной примерно в 10 листов бумаги. По его словам, в уплотнение попал воздух или частица мусора. «Однако лететь можно даже в том случае, если бы пришлось полностью удалить уплотнение, — сказал Марк Наппи, вице-президент Boeing и менеджер программы коммерческих пилотируемых кораблей. — Скорость утечки не превысит наши возможности справиться с ней».
Для дублирования и повышения надежности двигательная установка CST-100 Starliner имеет несколько запараллеленных контуров. Если неприятности возникают в одном, контур можно заблокировать — остальные справятся с задачами ориентации и проведения коррекций. Впервые официально сообщая об обнаружении нескольких новых утечек, представители НАСА упомянули, что доложили Бутчу Уилмору и Суните Уильямс о том, чего можно ожидать. Предполагалось, что специалисты проведут углубленный анализ ситуации и попытаются решить все вопросы, пока астронавты будут отдыхать.
Вскоре после этого во время прямой трансляции НАСА инженер Boeing сообщил: «После запуска наша команда отслеживала утечку в двигательной установке корабля… Когда специалисты закрыли все клапаны “текущего” контура, обнаружились еще две небольшие утечки. Убедившись в их местонахождении, мы протестировали все восемь гелиевых коллекторов и определили место течи на фланце одного из 28 двигателей РСУ. Газ вытекал через уплотнение размером с пуговицу на рубашке. Хочу отметить, что гелий не горюч и не токсичен. На ночь мы закроем некоторые контуры, оставив лишь те, где утечки нет. Это даст возможность нормально управлять ориентацией корабля. Гелиевая система по-прежнему безопасна, такие случаи [утечки] являются плановыми».
Несмотря на успокаивающие заявления представителей Boeing и НАСА, эксперты сообщили, что опубликованные материалы обзора мероприятий по устранению утечки на самом деле показывают конструктивную уязвимость двигательной установки: в редких обстоятельствах Starliner не сможет выполнить спуск с орбиты, если из строя выйдут два соседних блока двигателей РСУ и орбитального маневрирования, называемые за глаза «собачьими будками». В этом случае возможно возникновение асимметрии тяги при выдаче тормозного импульса, а двигатели РСУ могут не справиться с возмущением.
Чтобы своевременно решить эту проблему, инженеры проработали несколько режимов спуска с орбиты с измененным процессом работы двигателей. Понятно, что такой исход маловероятен, но на всякий случай специалисты хотят подстраховаться. Требовалось оценить работоспособность системы во время маневрирования при сближении и стыковки со станцией, в том числе с использованием ручного управления. Режим отбоя стыковки и досрочного прекращения полета был предусмотрен, но не понадобился. Астронавты на борту корабля провели проверку связи, ручной и автоматической навигации, оценили работу системы жизнеобеспечения, а экипаж станции внимательно следил за сближением.
Утечки вышли из-под контроля
Starliner приблизился к станции и автономно состыковался с передним портом модуля Harmony. Затем Бутч Уилмор и Сунита Уильямс открыли люки и вошли в станцию, проверяя возможность передачи спасательного (аварийного) оборудования на МКС (Starliner в будущем должен находиться на станции до полугода и служить «спасательной шлюпкой» для экипажа американского сегмента) и, закрыв люки, продемонстрировали, что корабль может служить безопасным убежищем на случай задымления станции или потери атмосферы. После стыковки первые основные задачи запуска Starliner были выполнены, осталась последняя важная веха миссии — возвращение в атмосферу.
К сожалению, вскоре обнаружилась четвертая течь, хотя она была намного меньше остальных.
«В ближайшие несколько дней нам предстоит посмотреть уровень утечек и выяснить, что делать до окончания миссии», — сказал Стич на брифинге после стыковки корабля с МКС.
НАСА закрыло гелиевые коллекторы в двигательной установке, чтобы остановить утечки, зная, что их придется открыть после расстыковки для маневрирования при спуске с орбиту. НАСА заявило, что, по оценкам инженеров, у Starliner достаточно гелия для обеспечения 70 часов автономного полета, в то время как для возвращения на Землю уйдет всего шесть-семь часов. Во время брифинга была обнаружена пятая утечка…
«Она значительно меньше других», – сказал в интервью изданию SpaceNews представитель НАСА Джош Финч. Таким образом, на корабле имелось пять мест, откуда выходил гелий, однако официальные лица по-прежнему подтверждали: «Экипаж в безопасности и миссия на данный момент продолжается, как и планировалось. Придется подождать и посмотреть, как будет развиваться ситуация и какое влияние она окажет на всю космическую отрасль».
Помимо утечек гелия, инженеры изучают один двигатель РСУ, который отключился во время сближения корабля с МКС. Четыре других двигателя были отключены по команде системы управления, но позже снова включились. Обнаружилась также проблема с закрытием запорного клапана окислителя РСУ в сервисном модуле.
По плану, подготовленному НАСА и Boeing, Starliner в состыкованном со станцией состоянии включает на секунду восемь двигателей, обращенных назад (четыре импульса по два двигателя, продолжительностью менее секунды каждый), чтобы оценить работоспособность РСУ во время будущих рабочих миссий.
Изначально существовала надежда удержать утечки под контролем, чтобы они не вызвали каких-либо серьезных проблем или изменений в плане миссии в ближайшие часы или дни. Однако затем череда событий привела к тому, что время прибывания корабля в составе МКС увеличилось с недели до 20 дней.
Миссию Boeing Crew Flight Test теперь планируется закончить не ранее среды, 26 июня.
Время еще есть
Подытожим. На сегодня утечки гелия на CST-100 Starliner представляют серьезную проблему. По-видимому, ошибкой было разрешение отпускать в полет корабль с уже обнаруженным дефектом, поскольку в космосе одна течь превратилась в пять, и теперь появились сомнения в возможности вернуться с орбиты. По мнению некоторых экспертов, представители НАСА могут недооценивать сложность проблем.
Опасения вызывает продление пребывания корабля на МКС. Возможно, НАСА и Boeing пытаются найти выход, не призывая к использованию для разрешения ситуации других кораблей, таких как Crew Dragon или «Союз», что будет представлено в невыгодном свете и потребует объяснений общественности.
«У нас есть программа коммерческих пилотируемых кораблей, команды Boeing и МКС, все они тесно интегрированы и очень хорошо работают вместе, чтобы предложить перспективный план, который поможет нам занять наилучшую позицию для отстыковки и входа в атмосферу», — сказала Дина Контелла, заместитель менеджера программы НАСА по МКС. Она упомянула об этом 11 июня на брифинге, посвященном предстоящей ВКД (которая была отменена).
Пока есть время. Первоначально НАСА планировало расстыковку Starliner на 14 июня, но 9 июня заявило, что переносит эту операцию на срок не ранее 18 июня. Эта задержка была сделана для того, чтобы избежать конфликта с выходом в открытый космос, намеченным на 13 июня.
«Два мероприятия одно за другим — выход в открытый космос и последующая отстыковка — не очень удобно», — сказала Контелла. Расстыковку с последующим входом в атмосферу и посадкой необходимо подгадывать под такую конфигурацию орбиты, чтобы приземление происходило на юго-западе США, что бывает не каждый день.
А ведь все началось с того, что в начале марта НАСА объявило, что первый пилотируемый полет CST-100 был перенесен с конца апреля на начало мая из-за конфликтов в расписании МКС, а вовсе не из-за трудностей с самим кораблем или его носителем. Однако попытка запуска 7 мая была отменена за два часа до старта из-за проблемы с дренажным клапаном на ракете Atlas V. Возможно, НАСА и Boeing следует серьезнее отнестись к безопасности астронавтов и быть более ответственными.
Эксперты указывают, что, хотя отмена ВКД и обнаруженные проблемы с кораблем могут быть не связаны между собой, нечеткое заявление НАСА об отмене выхода непреднамеренно указывает на странные связи обоих событий. «Похоже, у МКС проблемы из-за корабля Starliner».
Игорь Афанасьев