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Unfall des "Fortschritts": Chronik, Material und Versionen



Am 28. April startete der Progress M-27M auf der ISS. Dies war der 150. Start von Progress und die 59. ISS-Versorgungsmission. Der Start und die ersten Minuten des Fluges waren erfolgreich, und das Schiff wurde in die Umlaufbahn gebracht, aber Nachrichten über den erfolgreichen Start wurden schnell durch Nachrichten über Probleme an Bord ersetzt. Die Anzahl und Schwere der angerufenen Probleme nahm zu, und nach einem Tag wurde klar, dass das Schiff vollständig verloren war. Derzeit wird der "Fortschritt" mit leeren Batterien, die sich unkontrolliert drehen, durch die Erdatmosphäre allmählich verlangsamt und wird nach den neuesten Daten vom 7. bis 11. Mai seine Umlaufbahn verlassen. Bis die offiziellen Ergebnisse der Untersuchung veröffentlicht sind, ist es Zeit, die Chronologie der Ereignisse wiederherzustellen, die Technik zu verstehen und zu versuchen, die möglichen Versionen des Unfalls zu analysieren.

Chronologie


Die Chronologie der Ereignisse wird ohne Nachdenken erzählt, um deutlicher zu zeigen, wie sich die Nachrichten und die Wahrnehmung der Ereignisse verändert haben.

"Progress M-27M" begann am 28. April 2015 um 10:09:50 Uhr (im Folgenden immer Moskau):



Neun Minuten später sendete die TsENKI- Live- Sendung eine Nachricht über den erfolgreichen Start des Schiffes und seine Trennung von der dritten Stufe der Trägerrakete. Nachrichtenagenturen veröffentlichten diensthabende Nachrichten über den erfolgreichen Rückzug und gingen zu anderen aktuellen Nachrichten über.

Diejenigen, die die NASA-TV-Sendung gesehen haben, , «». , , . , , . «» . - «», , , .

10:35 «» , 10:42 . 10:54 «» über "Start 30 km über der gewünschten Umlaufbahn". Alle diese Informationen basierten auf den Daten, die das Kundencenter nach der Trennung erhalten hatte - „Fortschritt“ sollte gegen 11:30 Uhr in der Sichtbarkeitszone erscheinen.

Um 11:40 Uhr erschienen die ersten offenen Daten auf der Umlaufbahn des Fortschritts von NORAD:
40619 / 2015-024A: 127 x 251 km, 51,6 °
40620 / 2015-024B: 123 x 306 km, 51,7 °

Die Daten waren ehrlich gesagt einschüchternd. Die Umlaufbahnparameter unterschieden sich stark von den Standardkilometern von 193 (± 2) x 238 (± 5) km. Mit einem Perizentrum von 127 km könnte sich der Progress innerhalb weniger Kurven in die Atmosphäre „eingraben“.

Gegen 11:47 Uhr erschien ein Bild des "Course" -Systems, das im MCC gezeigt und von NASA-TV weitergeleitet wurde:



Das Erscheinungsbild des Bildes wurde als erfolgreiche Verbindung von "Progress" wahrgenommen und von Nachrichtenagenturen weitergeleitet .

Wunderbare Neuigkeiten erschienen um 12:44 Uhrüber den "unsynchronisierten Betrieb des Motors der dritten Stufe". Die Journalisten wollten nicht sagen, was synchronisiert werden sollte, aber nach einiger Zeit wurde den Nachrichten eine mehr oder weniger klare Erklärung hinzugefügt, die natürlich nichts mit irgendeiner Art von Synchronisation zu tun hatte.

Gegen 13 Uhr begann die MCC-Sendung, in der bereits andere Parameter der Umlaufbahn angezeigt wurden:



Dateninkongruenz verwirrte das Bild noch mehr. Welche Umlaufbahn ist richtig? Und andere Störungen? Gibt es Telemetrie? Wurden die Antennen enthüllt? Darüber hinaus hat TASS eine Nachricht gesendet , dass das Kundencenter keine Informationen über die Nichtoffenlegung von Antennen hat.

Um 13:30 Uhr, als Progress in der dritten Runde war, erschienen Informationen über das Fehlen von Telemetrie vom Vorstand.

In der vierten Runde um 14:50 Uhr erschien in der NASA-TV-Sendung ein Bild der Kursa-Kamera (zuvor wurde es höchstwahrscheinlich ausgeschaltet, was den schwarzen Hintergrund auf der Tagesseite der Umlaufbahn erklärt), auf dem deutlich zu erkennen war, dass sich das Schiff drehte Gieren und Pech gleichzeitig:



Darüber hinaus berichtete der Kommentator über zahlreiche Ausfälle der Winkelgeschwindigkeitssensoren und dass das MCC einen Verbotsbefehl an Bord gesendet hatte, um zu versuchen, die Orientierung im Raum aufrechtzuerhalten (es ist offensichtlich, dass das Steuerungssystem das Schiff aufgrund einer fehlerhaften Bedienung der Sensoren, des Steuerungssystems oder der Motoren nicht noch mehr drehen konnte). .

Später berichtete NASA-TV, dass es am Ende des Kommunikationsabschnitts in der vierten Runde des MCC von Moskau Befehle an Bord übermittelte, um die Rotation des Schiffes zu stoppen. Aufgrund der Tatsache, dass das Manöver zur Annäherung an die ISS nicht rechtzeitig abgeschlossen werden konnte, wurde die zweitägige Verbindung abgebrochen.

In der fünften Runde ist weder das Senden von Befehlen noch das Empfangen einer vollständigen Telemetrie fehlgeschlagen. "Fortschritt" ging zu den "toten Kurven", und die Kommunikation mit ihm konnte erst am 29. April hergestellt werden.

Am Abend des 28. April bestätigte NORAD seine ersten Daten zur Progress-Umlaufbahn mit einem Perigäum von 120 km. Das kletterte nicht in ein Tor, denn mit einem so niedrigen Perigäum konnte das Schiff nicht länger als ein paar Umdrehungen existieren. In der Nacht des 29. April kam die Datenkorrektur jedoch mit einem normalen Perigäum von 180 km. Ein Rätsel ist weniger geworden.

Die erste Kommunikationssitzung am 29. April sollte um 03:50 Uhr stattfinden. Um fünf Uhr morgens berichtete TASS , dass der Versuch erfolglos war. Die zweite Sitzung um fünf Uhr morgens endete ebenfallsFehler. In der Presse erschienen Informationen über eine mögliche Reduzierung des Schiffes aus der Umlaufbahn. Wie dies mit einem scheinbar unkontrollierbaren Schiff geschehen könnte, bleibt ein Rätsel. Ein separater kleiner Skandal war die Geschichte einer Kopie des Siegesbanners, die offensichtlich nicht auf die ISS gelangen konnte. Wie sich jedoch herausstellte, war sie bereits im März mit Sojus an die ISS geliefert worden. Außerdem gab es am 29. April Neuigkeiten über mögliche Versuche, den Fortschritt von der ISS über das TORU-Teleoperator-Funksteuerungssystem manuell zu steuern.

Am Nachmittag des 29. April gab es Informationen, dass es keine Versuche mehr geben würde, das Schiff zu kontaktieren.

Ebenfalls am 29. April erschienen Informationen über die Entdeckung von 44 Trümmern unbekannter Herkunft in der Nähe von Progress. Und der Funkamateur R4UAB (Dmitry Pashkov) hat aufgenommen «-». .

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Darüber hinaus konnten laut Open Source und inoffiziellen Informationen von in der Branche tätigen Personen

Folgendes festgestellt werden: Entschlüsseln der Kursdaten:



Der Bildschirm „Kurs“ wird unmittelbar nach der Anzeige in der ersten Runde angezeigt (oberer rechter Bildschirm des Kundencenters). Mit ziemlicher Sicherheit ist unten eine Unfallmarke sichtbar, aber der Bildschirm wird aus der Ferne und zu kurz angezeigt, um sicher Schlussfolgerungen ziehen zu können. In der zweiten Kurve sagt das periodische Geräusch auf dem Bild, dass sich das Schiff mit einer Wahrscheinlichkeit von 95% mit ungefähr der gleichen Winkelgeschwindigkeit wie in der vierten Kurve drehte.

Die ersten drei Umlaufbahnen des Schiffes. Die Sichtbarkeitszonen der Bodenkontrollpunkte sind gelb hervorgehoben:



Materiel




Das Schiff "Fortschritt" . Angesichts aller Modifikationen war es bereits einhundertfünfzig Start. Und der Unfall mit dem Verlust des Schiffes ist nur der zweite. Der erste Fall ereignete sich 2011, als der Progress M-12M aufgrund des Ausfalls der dritten Stufe der Sojus-U-Trägerrakete nicht in die Umlaufbahn gebracht wurde.

Auf dem Schiff befinden sich fünf Antennen des Kurssystems:



Die Kamera, deren „Auge“ wir gesehen haben, befindet sich am Boden des Schiffes, ähnlich wie das Sojus-Periskop. Das Foto ist durch einen Pfeil markiert:



d.h. Aus Sicht des Schiffes drehte es sich im Uhrzeigersinn.
Video der Vorbereitung für den Start des abgestürzten Schiffes:



Die Sojus-2.1a-Rakete . Im Gegensatz zum Progress ist die Rakete relativ neu. Es ist eine Entwicklung der Sojus-U-Trägerrakete. Der erste Flug im Jahr 2004 gemacht. Die Änderungen 2.1a und ST-A (Version für den Raumhafen Kourou) haben 22 Flüge abgeschlossen, alle Änderungen - 46 Flüge. Während des Betriebs gab es zwei Unfälle aufgrund der Beschleunigungseinheit und einen Unfall der Modifikation 2.1b aufgrund eines abnormalen Betriebs des Motors der dritten Stufe. Es gab keine Unfälle aufgrund des Scheiterns der dritten Änderungsstufe 2.1a.
Dritte Schritte verschiedener Modifikationen der „Union“:



Dritter Schritt, ein anderes Schema:


Modifikationen des dritten Schritts unterscheiden sich hauptsächlich im Motor. In 2.1a gibt es einen lang verwendeten, zuverlässigen und gemasterten RD-0110, und in 2.1b gibt es einen neueren, verbesserten Eigenschaften, RD-0124.

Zyklogramm :


Trennung. Kurz bevor das Schiff in eine bestimmte Umlaufbahn einfährt, beginnt der Motor der dritten Stufe mit dem Abschalten. Der Raketentriebwerk kann nicht sofort abgestellt werden, er hat einen sogenannten. "Impulsnachwirkung", die ein wenig Geschwindigkeit hinzufügt und von der Steuerung berücksichtigt wird. Nach dem Abstellen des Motors werden Pyro-Sperren aktiviert, die das Schiff von der dritten Stufe trennen. Pyrozamok ist ein Schloss, das sich öffnet, wenn der Zünder ausgelöst wird. In diesem Fall, im Gegensatz zu Sprengbolzen, weniger Erschütterungen des Schiffes. Nach der Trennung des Schiffes öffnet die dritte Stufe das Ablassventil des Oxidationsmitteltanks und geht bei seinem verbleibenden Druck zur Seite. Der Trennungsprozess ist im Video des Starts des Satelliten Sentinel-1A in Kourou deutlich zu sehen. Die Trägerrakete ist Sojus ST-A, in der Tat 2.1a mit Modifikationen für Kuru.



Absturzversionen




Version 1. Die Zerstörung des Kraftstofftanks der dritten Stufe. Die wahrscheinlichste Option. Der obere Teil der Bühne wird zerstört, die Fragmente schneiden das Aggregatfach „Progress“ ab und deaktivieren Kraftstoffleitungen, Antennen und andere Blöcke. Übermäßiger Druck wirft den Schritt zurück bzw. das Schiff vorwärts, wodurch das Schiff höher als seine Umlaufbahn ist und der Schritt niedriger ist. Durch die Zerstörung einer Bühne wird ihre Telemetrieeinheit oder Antenne deaktiviert (sie befinden sich im oberen Teil der Bühne), was das Verschwinden der Telemetrie erklärt. Die Rotation des Schiffes kann durch den ungleichmäßigen Kraftstoffabfluss aus den unterbrochenen Kraftstoffleitungen erklärt werden.

Problem: Sie müssen die Ursache für die Zerstörung des Tanks finden. Am Ende der Etappe gibt es dort praktisch keinen Kraftstoff. Dies verringert die Belastung der Bodenwand des Tanks, aber die Vibrationen können zunehmen. Warum ist der Panzer in den ersten Sekunden des Fluges nicht zusammengebrochen? Außerdem sind die Reserve und der Druck des Gases im Tank möglicherweise physikalisch nicht ausreichend, um die Umlaufbahnen der Bühne und des Schiffes um jeweils 30 km zu verändern.

Subversion. Ablenkung . Eine von einem Saboteur gepflanzte Bombe erklärt perfekt, warum die Bühne explodierte, aber sie wirft eine viel komplexere Frage auf - warum? Um ein sehr großes Risiko einzugehen (eine Bombe muss leise gepflanzt werden, sie kann dann bei Inspektionen gefunden werden), um Konserven, Wassertanks, Feuchttücher und Pyjamas für zivile Astronauten zur Detonation zu bringen? Meiner Meinung nach ist das völlig absurd.



Version 2. Motorschaden. Das Vorhandensein einer Turbopumpeneinheit, die unter Last arbeitet, kann die Explosion unter Bildung gefährlicher Fragmente logisch erklären. Die Möglichkeit eines fehlerhaften Schließens der Ventile ist ebenfalls möglich, wodurch ein Ausbrennen oder eine Explosion nicht nur in der Turbopumpeneinheit, sondern auch in der Brennkammer auftreten kann.
Problem : Warum zerstreuten sich Schiff und Stufe in verschiedene Richtungen? Wenn die Fragmente vom unteren Teil der Bühne verstreut wären, wäre es logisch, einen gleichmäßigen oder meist nach unten gerichteten Abfluss von Gasen aus den Tanks anzunehmen, was nicht mit dem beobachteten Bild übereinstimmt. Außerdem sollte der Prozess des falschen Abstellens des Motors auf Telemetrie gehen, bevor er verschwand.



Version 3. Frühe Trennung. Angenommen, aus irgendeinem Grund begann der Trennvorgang bei laufendem Motor. In diesem Fall erhielt das Schiff einen Impuls, „sprang“ über die Stufe, und dann holte die Stufe das Schiff ein, krachte hinein und drückte das Aggregatfach zusammen.
Problem : Dies sollte durch Telemetrie erkennbar sein. Der Vorgang ist relativ langsam, kann bis zu mehreren Sekunden dauern und muss einfach telemetrisch erfolgen.



Version 4. Zerstörung des Aggregatfachs „Fortschritt“ . Erklärt Schiffsprobleme, weist aber grundlegende Mängel auf:
  • Vor der Fortschrittsabteilung „schläft“ er bedingt, er hat keine Kraftstofftanks, warum sollte er explodieren?
  • Warum hat die Explosion bei Progress die Telemetrie auf den Stufen ausgeschaltet? Es ist viel schwieriger, schwere und gefährliche Fragmente vom Schiff zu bekommen.




Version 5. Verstoß gegen das Trennverfahren . Stellen Sie sich vor, dass „Fortschritt“ nur teilweise getrennt war und an einem oder mehreren Schlössern hing. Die begonnene Entwässerung der Stufe begann das Bündel zu lösen. Die Zentrifugalkraft brach die Schleusen, das Schiff und die Bühne waren seitlich verstreut, die Krafttrennung beschädigte das Aggregatabteil des Progress.
Die Probleme sind :
  • Der Prozess ist sehr langsam, es sollte zur Telemetrie gehen.
  • Es ist keine Tatsache, dass der Druck im Oxidationsmitteltank ausreicht, um ein schweres Bündel zu fördern.
  • Der Unterschied in den Umlaufbahnen erfordert, dass eine Unterbrechung auftritt, wenn sich das Schiff streng vorne und die Stufe hinten befindet, was während der Rotation nicht sehr wahrscheinlich ist.
  • Ein kaputtes Schloss bedeutet nicht unbedingt eine Beschädigung des Aggregatfachs.


Fazit


Der Unfalluntersuchungsausschuss soll die Ergebnisse bis zum 13. Mai vorlegen. Ich hoffe, dass die Unfallursache entdeckt wird und diese Art von Unfall in Zukunft nicht mehr sein wird.

Betrachten Sie es nicht als Zynismus oder Sarkasmus, aber die Tatsache, dass dieser Unfall passiert ist, hat eine gute Seite. Die Sojus-2.1a-Rakete ist relativ neu, und bemannte Sojus wird eines Tages auf sie umsteigen. Stellen Sie sich vor, ein solcher Unfall würde lebenden Menschen passieren. Die Astronauten müssen dringend verstehen, was passiert, die beginnende Rotation beseitigen, die verlorenen und verbleibenden Ressourcen ermitteln. Dringend hinsetzen? Die Landung erfolgt jedoch im Südpazifik, was für Stunden und Tage Notspritzer und die Erwartung der Erlösung bedeutet. Mindestens eine Runde warten? Aber Kraftstoff tritt aus, was ist, wenn er ausgeht? Und wenn die Motoren defekt sind? Wie bremsen und sich setzen? Und für viele Tage, um auf natürliche Hemmung zu warten, ist möglicherweise nicht genügend Strom oder Sauerstoff vorhanden. In jedem Fall wird ein schreckliches Bild erhalten. Und es ist keine Tatsache, dass es im Allgemeinen möglich ist, aus einer solchen Veränderung lebend herauszukommen.Und jetzt werden sowohl Entwickler als auch Hersteller eine Untersuchung durchführen, und es besteht die Hoffnung, dass eine solch schreckliche Gefahr niemanden bedroht.

UPD vom 12. Mai


Am 12. Mai fand eine Pressekonferenz mit vorläufigen Ergebnissen der Untersuchung statt:

Ergebnisse:
  • Die Unfallursache war die Zerstörung des Oxidationsmitteltanks zuerst (am unteren Ende der Stufe, über dem Motor) und dann des Kraftstofftanks (am oberen Ende der Stufe).
  • Die unmittelbaren Ursachen dieser Zerstörung sind noch nicht geklärt. Weitere Forschung ist erforderlich.
  • Um die Zuverlässigkeit der Ausrüstung zu überprüfen, wird der nächste "Fortschritt" früher im Juni gestartet. Erst nach dem erfolgreichen Flug wird die nächste "Union" gestartet.
  • Um Arbeitskräftemangel auf der ISS zu vermeiden, wird die Besatzung, die im Mai zurückkehren sollte, einen weiteren Monat auf der Station arbeiten und im Juni landen. Dann, im Juli, startet eine neue Crew.


Kommentar: Wir müssen bis zum 22. Mai auf die Bekanntgabe der endgültigen Ergebnisse warten. Es war klar, dass etwas zusammengebrochen war, aber warum es noch nicht bekannt war.

Liste der verwendeten Quellen


Zusätzlich zu den im Text als Referenzen angegebenen wurden verwendet:


Laut dem Tag "Weltraumunfälle" - andere Unfälle und Katastrophen, die aufgetreten sind und nicht.

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