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Accidente de "Progreso": crónica, material y versiones



El 28 de abril, el Progress M-27M se lanzó a la ISS. Este fue el 150º lanzamiento de Progress y la 59ª misión de suministro de la ISS. El lanzamiento y los primeros minutos del vuelo tuvieron éxito, y el barco se puso en órbita, pero los mensajes sobre el lanzamiento exitoso fueron reemplazados rápidamente por noticias sobre problemas a bordo. El número y la gravedad de los problemas llamados aumentaron y, después de un día, quedó claro que el barco se había perdido por completo. Actualmente, la atmósfera de la Tierra ralentiza gradualmente el "progreso" con las baterías agotadas, girando sin control, y, según los últimos datos, dejará su órbita del 7 al 11 de mayo. Hasta que los resultados oficiales de la investigación se hagan públicos, es hora de restaurar la cronología de los eventos, comprender la técnica y tratar de analizar las posibles versiones del accidente.

Cronología


La cronología de los eventos se cuenta sin pensarlo con el fin de mostrar más claramente cómo han cambiado las noticias y la percepción de los eventos.

"Progress M-27M" comenzó el 28 de abril de 2015 a las 10:09:50 (en adelante, todo el tiempo Moscú):



Nueve minutos después, la transmisión en vivo de TsENKI envió un mensaje sobre el exitoso lanzamiento del barco y su separación de la tercera etapa del vehículo de lanzamiento. Las agencias de noticias publicaron mensajes de servicio sobre el retiro exitoso y pasaron a otras noticias actuales.

Los que vieron la transmisión de la NASA-TV, pudieron ver que la ventana del sistema de acoplamiento automático "Kurs" apareció durante varios minutos en la pantalla de MCC. Además, según el locutor, el CCM estaba esperando la confirmación por telemetría de la divulgación de las antenas y paneles solares de la nave. Cinco minutos después, apareció información de que los paneles solares se abrieron con éxito, pero aún no hay confirmación de la divulgación de las antenas. El "progreso" dejó la línea de visión de los elementos del suelo. Después de aproximadamente media hora, NASA-TV informó que no había confirmación de la divulgación de todas las antenas del Curso y, por lo tanto, en lugar de un esquema de conexión de seis horas con la ISS, el barco cambió a uno de dos días.

A las 10:35, la agencia de noticias Interfax informó la ausencia de telemetría y, a las 10:42, TASS publicó noticias sobre la transición a un esquema de conexión de dos días. A las 10:54, Interfax informósobre "lanzar 30 km por encima de la órbita deseada". Toda esta información se basó en los datos que el MCC logró obtener después de la separación: se suponía que "Progreso" debía aparecer en la zona de visibilidad alrededor de las 11:30.

A las 11:40, aparecieron los primeros datos abiertos sobre la órbita del Progreso de NORAD:
40619 / 2015-024A: 127x251 km, 51,6 °
40620 / 2015-024B: 123x306 km, 51,7 °

Los datos fueron, francamente, intimidantes. Los parámetros orbitales fueron muy diferentes del estándar 193 (± 2) x238 (± 5) km. Además, con un pericentro de 127 km, el Progreso podría "excavar" en la atmósfera en unas pocas vueltas.

Alrededor de las 11:47 apareció una imagen del sistema "Course", que se mostró en el MCC y se transmitió por NASA-TV:



la apariencia de la imagen se percibió como una conexión exitosa de "Progress" y fue transmitida por las agencias de noticias.

Maravillosas noticias aparecieron a las 12:44sobre la "operación no sincronizada del motor de la tercera etapa". Los periodistas no querían decir qué se iba a sincronizar, sin embargo, después de un tiempo, se agregó una explicación más o menos clara a las noticias, por supuesto, no relacionada con ningún tipo de sincronización.

Alrededor de las 13 en punto, comenzó la transmisión de MCC, en la que ya se mostraban otros parámetros de la órbita: la



falta de coincidencia de datos confundió aún más la imagen. ¿Qué órbita es correcta? ¿Y otros fallos de funcionamiento? ¿Hay telemetría? ¿Se han revelado las antenas? Además, TASS transmitió un mensaje de que el MCC no tiene información sobre la no divulgación de antenas.

A las 13:30, cuando Progress estaba en la tercera ronda, apareció información sobre la ausencia de telemetría de la junta.

En la cuarta ronda a las 14:50, apareció una imagen de la cámara Kursa en la transmisión de la NASA-TV (antes de eso, probablemente estaba apagada, lo que explica el fondo negro en el lado del día de la órbita), en la que era claramente visible que el barco estaba girando. guiñada y cabeceo al mismo tiempo:



Además, el comentarista informó sobre numerosas fallas de los sensores de velocidad angular y que el MCC envió un comando de prohibición a bordo para tratar de mantener la orientación en el espacio (es obvio que el sistema de control no pudo hacer girar la nave aún más debido al funcionamiento incorrecto de los sensores, el sistema de control o los motores) .

Más tarde, la NASA-TV informó que al final de la sección de comunicaciones en el cuarto giro del MCC de Moscú, transmitió comandos a bordo para detener la rotación del barco. Además, debido a que la maniobra para acercarse a la EEI no pudo completarse a tiempo, se canceló la conexión de dos días.

En la quinta ronda, ni la transmisión de comandos ni la recepción de telemetría completa fallaron. El "progreso" fue a los "virajes muertos", y la comunicación con él solo se pudo establecer el 29 de abril.

En la noche del 28 de abril, NORAD confirmó sus datos iniciales sobre la órbita Progress con un perigeo de 120 km. Eso no subió a ninguna puerta, porque con un perigeo tan bajo, la nave no podría existir más de unas pocas vueltas. Sin embargo, en la noche del 29 de abril, la corrección de datos llegó con un perigeo normal de 180 km. Un acertijo se ha vuelto menos.

La primera sesión de comunicación el 29 de abril se celebró a las 03:50. A las cinco de la mañana, TASS informó que el intento no tuvo éxito. La segunda sesión a las cinco de la mañana también terminófracaso. En la prensa apareció información sobre una posible reducción de la nave desde la órbita. Cómo se podría hacer esto con un barco aparentemente incontrolable sigue siendo un misterio. Otro pequeño escándalo fue la historia de una copia de la Bandera de la Victoria, que, obviamente, no pudo ingresar a la ISS, sin embargo, como se vio después, ya había sido entregada a la ISS en marzo con Soyuz. Además, durante el 29 de abril, hubo noticias sobre posibles intentos de controlar manualmente el Progreso desde la ISS a través del sistema de control de radio teleoperador TORU.

En la tarde del 29 de abril, no era información que no habría más intentos de contactar con la nave.

También el 29 de abril, apareció información sobre el descubrimiento de 44 escombros de origen desconocido cerca de Progress. Y la radioaficionada R4UAB (Dmitry Pashkov) grabóEl trabajo del complejo de radio a bordo "Quant-V". Este sistema se utiliza para transmitir comandos a bordo y recibir información telemétrica por tierra.

Y finalmente, en la tarde del 29 de abril, tuvo lugar una conferencia de prensa de Roscosmos, en la que anunciaron nuevos datos y reconocieron la pérdida del barco.

El 1 de mayo, los astronautas de la ISS fotografiaron el Progreso volando doscientos kilómetros más abajo para tratar de determinar visualmente el daño. Desafortunadamente, a pesar de los teleobjetivos, la imagen no era lo suficientemente informativa: a



partir de la noche del 4 de mayo, el barco está perdiendo altitud activamente:



parece que el barco se quemará en la atmósfera antes de lo esperado en la región del 8 de mayo.

Hechos


En la conferencia de prensa de Roscosmos, se anunciaron los siguientes hechos:
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Además, según fuentes abiertas e información no oficial de personas que trabajan en la industria, fue posible establecer:

Descifrando los datos del



"Curso": la pantalla "Curso" aparece inmediatamente después de la salida, en el primer turno (pantalla superior derecha del MCC). Es casi seguro que a continuación se ve una marca de accidente, pero la pantalla se muestra desde lejos y por un tiempo demasiado corto como para sacar conclusiones confiadas. Pero en la segunda vuelta, el ruido periódico en la imagen dice que con un 95% de probabilidad, la nave giraba aproximadamente a la misma velocidad angular que en la cuarta vuelta.

Las primeras tres órbitas de la nave. Las zonas de visibilidad de los puntos de control en tierra se resaltan en amarillo:



Material bélico




El barco "Progreso" . Dadas todas las modificaciones, ya era ciento cincuenta lanzamiento. Y el accidente con la pérdida del barco es solo el segundo. El primer caso ocurrió en 2011, cuando el Progress M-12M no se puso en órbita debido a la falla de la tercera etapa del vehículo de lanzamiento Soyuz-U.

En el barco se encuentran cinco antenas del sistema Course:



la cámara, con el "ojo" del que vimos la rotación, se encuentra en la parte inferior del barco de manera similar al periscopio Soyuz. La foto está marcada por una flecha:



es decir Desde el punto de vista de la nave, giraba en sentido horario.
Video de preparación para el lanzamiento del barco que se estrelló:



El cohete Soyuz-2.1a . A diferencia del Progreso, el cohete es relativamente nuevo. Es un desarrollo del vehículo de lanzamiento Soyuz-U. El primer vuelo realizado en 2004. Las modificaciones 2.1a y ST-A (versión para el puerto espacial de Kourou) completaron 22 vuelos, todas las modificaciones - 46 vuelos. Durante la operación, hubo dos accidentes debido a la unidad de aceleración y un accidente de modificación 2.1b debido a la operación anormal del motor de la tercera etapa. No hubo accidentes debido al fracaso de la tercera etapa de modificación 2.1a.
Terceros pasos de varias modificaciones de la "Unión":



Tercer paso, otro esquema:


Las modificaciones del tercer paso difieren principalmente en el motor. En 2.1a hay un RD-0110 usado, confiable y masterizado desde hace mucho tiempo, y en 2.1b hay un RD-0124 más nuevo, con características mejoradas.

Ciclograma :


Separación. Poco antes de que la nave entre en una órbita dada, el motor de la tercera etapa comienza el proceso de apagado. El motor del cohete no se puede apagar al instante; tiene un llamado. "Impulso posterior", que agrega un poco de velocidad y es tenido en cuenta por el sistema de control. Después de que se apaga el motor, se activan los bloqueos de piro, que separan el barco de la tercera etapa. Pyrozamok es un bloqueo que se abre cuando se activa el squib. En este caso, a diferencia de los rayos explosivos, menos sacudidas de la nave. Después de la separación del barco, la tercera etapa abre la válvula de drenaje del tanque oxidante y pasa a un lado con la presión restante. El proceso de separación es claramente visible en el video del lanzamiento del satélite Sentinel-1A en Kourou. El vehículo de lanzamiento es Soyuz ST-A, de hecho, 2.1a con modificaciones para Kuru.



Versiones de bloqueo




Versión 1. La destrucción del tanque de combustible de la tercera etapa. La opción más probable. La parte superior del escenario se destruye, los fragmentos cortan el compartimento agregado "Progreso", desactivando líneas de combustible, antenas y otros bloques. El exceso de presión hace retroceder el paso y el barco, respectivamente, hacia adelante, como resultado de lo cual el barco es más alto que su órbita, y el paso es más bajo. La destrucción de un escenario desactiva su unidad de telemetría o antena (están ubicadas en la parte superior del escenario), lo que explica la desaparición de la telemetría. La rotación del barco puede explicarse por el flujo desigual de combustible de las líneas de combustible rotas.

Problema: Necesitas encontrar la causa de la destrucción del tanque. Al final de la etapa, prácticamente no hay combustible allí, esto reduce la carga en la pared inferior del tanque, pero la vibración puede crecer. ¿Por qué no se derrumbó el tanque en los primeros segundos del vuelo? Además, la reserva y la presión del gas en el tanque pueden no ser físicamente suficientes para cambiar las órbitas de la etapa y el barco en 30 km cada una.

Subversión. Desvío . Una bomba colocada por un saboteador explica perfectamente por qué explotó el escenario, pero crea una pregunta mucho más compleja: ¿por qué? Para correr un riesgo muy grande (una bomba debe plantarse en silencio, luego se puede encontrar durante las inspecciones) para detonar alimentos enlatados, tanques de agua, toallitas húmedas y pijamas para astronautas civiles. En mi opinión, esto es completamente absurdo.



Versión 2. Daño del motor. La presencia de una unidad de turbobomba que funciona bajo carga puede explicar lógicamente la explosión con la formación de fragmentos peligrosos. También es posible la opción de cierre incorrecto de las válvulas, como resultado de lo cual puede producirse un desgaste o explosión no solo en la unidad de turbobomba, sino también en la cámara de combustión.
Problema : ¿Por qué el barco y el escalón se dispersaron en diferentes direcciones? Si los fragmentos se dispersaron desde la parte inferior de la etapa, sería lógico suponer una salida de gases uniforme o dirigida principalmente hacia abajo desde los tanques, lo que no es consistente con la imagen observada. Además, se suponía que el proceso de apagado incorrecto del motor debía comenzar con la telemetría antes de que desapareciera.



Versión 3. Separación temprana. Supongamos, por alguna razón, que el proceso de separación comenzó con el motor todavía en funcionamiento. En este caso, el barco recibió un impulso, "saltó" sobre el escalón, y luego el escalón alcanzó al barco y se estrelló contra él, apretando el compartimento agregado.
Problema : Esto debería haberse notado por telemetría. El proceso es relativamente lento, puede tomar hasta varios segundos y simplemente debe entrar en telemetría.



Versión 4. Destrucción del compartimento agregado "Progreso" . Explica los problemas del barco, pero tiene fallas fundamentales:
  • Antes del departamento de Progreso, condicionalmente "duerme", no tiene tanques de combustible, ¿por qué debería explotar?
  • ¿Por qué la explosión en Progress apagó la telemetría en los escalones? Obtener fragmentos pesados ​​y peligrosos del barco es mucho más difícil.




Versión 5. Infracción del procedimiento de separación . Imagine que "Progreso" estaba solo parcialmente separado, colgando de una o más cerraduras. El drenaje iniciado del escalón comenzó a desenrollar el grupo. La fuerza centrífuga rompió las cerraduras, el barco y el escenario se dispersaron a los lados, la separación de potencia dañó el compartimento agregado del Progreso.
Los problemas son :
  • El proceso es muy lento, debería ir a telemetría.
  • No es un hecho que la presión en el tanque oxidante sea suficiente para promover un paquete pesado.
  • La diferencia en las órbitas requiere que se produzca una ruptura cuando el barco está estrictamente al frente y el escalón está atrás, lo cual no es muy probable durante la rotación.
  • Una cerradura rota no necesariamente significa daño al compartimento agregado.


Conclusión


El comité de investigación de accidentes presentará los resultados antes del 13 de mayo. Espero que se descubra la causa del accidente, y en el futuro este tipo de accidente ya no lo será.

No lo considere cinismo o sarcasmo, pero hay un lado positivo en el hecho de que ocurrió este accidente. El misil Soyuz-2.1a es relativamente nuevo, y Soyuz tripulado algún día se transferirá a él. Imagine que tal accidente le sucederá a las personas vivas. Los astronautas tendrán que comprender urgentemente lo que está sucediendo, eliminar la rotación incipiente, determinar los recursos perdidos y restantes. Urgente sentarse? Pero el desembarco será en el Pacífico Sur, lo que significa un chapuzón de emergencia y la expectativa de salvación durante horas y días. Espera al menos un turno? Pero el combustible tiene fugas, ¿y si se agota? ¿Y si los motores están defectuosos? ¿Cómo frenar y sentarse? Y durante muchos días para esperar la inhibición natural, puede que no haya suficiente electricidad u oxígeno. En cualquier caso, se obtiene una imagen terrible. Y no es un hecho que generalmente sea posible salir vivo de tal alteración.Y ahora, tanto los desarrolladores como los fabricantes llevarán a cabo una investigación, y existe la esperanza de que un peligro tan terrible no amenace a nadie más.

UPD del 12 de mayo


El 12 de mayo, se realizó una conferencia de prensa con resultados preliminares de la investigación:

Recomendaciones:
  • La causa del accidente fue la destrucción del tanque oxidante primero (en la parte inferior de la etapa, por encima del motor), luego el tanque de combustible (en la parte superior de la etapa)
  • Las causas inmediatas de esta destrucción aún no se han establecido. Se necesita más investigación.
  • Para verificar la confiabilidad del equipo, el próximo "Progreso" se lanzará antes, en junio. Solo después de su exitoso vuelo se lanzará la próxima "Unión".
  • Para evitar la escasez de trabajadores en la EEI, la tripulación, que se suponía que regresaría en mayo, trabajará en la estación durante otro mes y aterrizará en junio. Luego, en julio, comienza una nueva tripulación.


Comentario: Debemos esperar el anuncio de los resultados finales hasta el 22 de mayo. Estaba claro que algo se había derrumbado, pero por qué aún no se sabía.

Lista de fuentes utilizadas


Además de los indicados en el texto como referencias se utilizaron:


De acuerdo con la etiqueta "accidentes espaciales" - otros accidentes y desastres que han ocurrido y no.

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