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Acidente de "Progresso": crônica, material e versões



Em 28 de abril, o Progress M-27M foi lançado na ISS. Este foi o 150º lançamento da Progress e a 59ª missão de fornecimento da ISS. O lançamento e os primeiros minutos do voo foram bem-sucedidos e o navio foi colocado em órbita, mas as mensagens sobre o lançamento bem-sucedido foram rapidamente substituídas por notícias sobre problemas a bordo. O número e a gravidade dos problemas chamados aumentaram e, depois de um dia, ficou claro que o navio estava completamente perdido. Atualmente, o "progresso" com baterias gastas, girando incontrolavelmente, é gradualmente desacelerado pela atmosfera da Terra e, de acordo com os dados mais recentes, ele deixará sua órbita nos dias 7 e 11 de maio. Até que os resultados oficiais da investigação sejam divulgados, é hora de restaurar a cronologia dos eventos, entender a técnica e tentar analisar as possíveis versões do acidente.

Cronologia


A cronologia dos eventos é contada sem reflexões a fim de mostrar mais claramente como as notícias e a percepção dos eventos mudaram.

"Progress M-27M" começou em 28 de abril de 2015 às 10:09:50 (doravante, o tempo todo Moscou):



Nove minutos depois, a transmissão ao vivo do TsENKI enviou uma mensagem sobre o lançamento bem-sucedido do navio e sua separação do terceiro estágio do veículo de lançamento. As agências de notícias postaram mensagens de plantão sobre a retirada bem-sucedida e passaram para outras notícias atuais.

Aqueles que assistiram a transmissão da NASA-TV, eles puderam ver que a janela do sistema de encaixe automático “Kurs” apareceu por vários minutos na tela da MCC. Além disso, segundo o anunciador, o MCC aguardava confirmação por telemetria da divulgação das antenas e painéis solares do navio. Cinco minutos depois, surgiram informações de que os painéis solares foram abertos com sucesso, mas ainda não há confirmação da divulgação das antenas. "Progresso" saiu da linha de visão dos itens no solo. Após cerca de meia hora, a NASA-TV informou que não havia confirmação da divulgação de todas as antenas do Curso e, portanto, em vez de um esquema de conexão de seis horas com a ISS, o navio passou para o de dois dias.

Às 10:35, a agência de notícias Interfax relatou a ausência de telemetria e, às 10:42, a TASS publicou notícias sobre a transição para um esquema de conexão de dois dias. Às 10:54, a Interfax informousobre "lançar 30 km acima da órbita desejada". Todas essas informações foram baseadas nos dados que a MCC conseguiu obter após a separação - “Progresso” deveria aparecer na zona de visibilidade por volta das 11:30.

Às 11:40, apareceram os primeiros dados abertos na órbita do Progresso do NORAD:
40619 / 2015-024A: 127x251 km, 51,6 °
40620 / 2015-024B: 123x306 km, 51,7 °

Os dados foram, francamente, intimidadores. Os parâmetros orbitais eram muito diferentes dos 193 (± 2) x238 (± 5) km padrão . Além disso, com um pericentro de 127 km, o Progress poderia "escavar" a atmosfera em poucas voltas.

Por volta das 11h47, apareceu uma imagem do sistema “Course”, exibida na MCC e transmitida pela NASA-TV:



A aparência da imagem foi percebida como uma conexão bem-sucedida de “Progress” e foi transmitida pelas agências de notícias. Notícias

maravilhosas apareceram às 12:44sobre a "operação não sincronizada do mecanismo do terceiro estágio". Os jornalistas não queriam dizer o que deveria ser sincronizado. No entanto, depois de algum tempo, uma explicação mais ou menos clara foi adicionada às notícias, é claro, não relacionada a nenhum tipo de sincronização.

Por volta das 13 horas, começou a transmissão da MCC, na qual outros parâmetros da órbita já eram mostrados: a



incompatibilidade de dados confunde ainda mais a imagem. Qual órbita está correta? E outras avarias? Existe telemetria? As antenas foram reveladas? Além disso, a TASS transmitiu uma mensagem de que a MCC não possui informações sobre a não divulgação de antenas.

Às 13:30, quando o Progress estava no terceiro turno, surgiram informações sobre a ausência de telemetria do quadro.

Na quarta rodada, às 14:50, uma imagem da câmera Kursa apareceu na transmissão da TV da NASA (antes disso, provavelmente estava desativada, o que explica o fundo preto no lado diurno da órbita), no qual era claramente visível que o navio estava girando guinada e passo ao mesmo tempo:



Além disso, o comentarista relatou várias falhas dos sensores de velocidade angular e que o MCC enviou um comando de proibição a bordo para tentar manter a orientação no espaço (é óbvio que o sistema de controle não conseguiu girar a nave ainda mais devido à operação incorreta dos sensores, sistema de controle ou motores) .

Mais tarde, a NASA-TV informou que, no final da seção de comunicações, na quarta curva do MCC de Moscou, transmitia comandos a bordo para interromper a rotação do navio. Além disso, devido ao fato de a manobra de aproximação à ISS não poder ser concluída a tempo, a conexão de dois dias foi cancelada.

Na quinta rodada, nem os comandos de transmissão nem a telemetria completa falharam. O "progresso" foi para os "turnos mortos", e a comunicação com ele só pôde ser estabelecida em 29 de abril.

Na noite de 28 de abril, o NORAD confirmou seus dados iniciais sobre a órbita Progress com um perigeu de 120 km. Isso não entrou em nenhum portão, porque com um perigeu tão baixo o navio não poderia existir mais do que algumas voltas. No entanto, na noite de 29 de abril, a correção dos dados veio com um perigeu normal de 180 km. Um enigma se tornou menor.

A primeira sessão de comunicação em 29 de abril seria realizada às 03:50. Às cinco da manhã, a TASS informou que a tentativa não teve êxito. A segunda sessão às cinco da manhã também terminoufracasso. Informações apareceram na imprensa sobre uma possível redução da nave em órbita. Como isso pode ser feito com um navio aparentemente incontrolável permanece um mistério. Um pequeno escândalo separado foi a história de uma cópia do Victory Banner, que, obviamente, não conseguiu entrar na ISS, no entanto, como se viu, já havia sido entregue à ISS em março com a Soyuz. Além disso, durante 29 de abril, houve notícias sobre possíveis tentativas de controlar manualmente o Progress do ISS por meio do sistema de controle de rádio do teleoperador TORU.

Na tarde do dia 29 de abril, a informação passada que não haveria mais tentativas de contato com o navio.

Também em 29 de abril, surgiram informações sobre a descoberta de 44 detritos de origem desconhecida perto do Progress. E o radioamador R4UAB (Dmitry Pashkov) gravouo trabalho do complexo de rádio de bordo "Quant-V". Este sistema é usado para transmitir comandos a bordo e receber informações telemétricas por terra.

E, finalmente, na noite de 29 de abril, ocorreu uma conferência de imprensa da Roscosmos, na qual eles anunciaram novos dados e reconheceram a perda do navio.

Em 1º de maio, os astronautas da ISS fotografaram o Progress voando duzentos quilômetros abaixo para tentar determinar visualmente o dano. Infelizmente, apesar das teleobjectivas, a imagem não era suficientemente informativa:



na noite de 4 de maio, o navio está perdendo altitude ativamente:



parece que o navio queimará na atmosfera mais cedo do que o esperado na região de 8 de maio.

Fatos


Na conferência de imprensa da Roscosmos, os seguintes fatos foram anunciados:
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Além disso, de acordo com fontes abertas e informações não oficiais de pessoas que trabalham no setor, foi possível estabelecer:

Decifrando os dados do “Curso”:



A tela “Curso” aparece imediatamente após ser exibida , na primeira curva (tela superior direita da MCC). Certamente, uma marca de acidente é visível abaixo, mas a tela é exibida de longe e por um período muito curto para tirar conclusões com confiança. Mas, na segunda curva, o ruído periódico na imagem diz que, com uma probabilidade de 95%, o navio girava aproximadamente na mesma velocidade angular da quarta curva.

As três primeiras órbitas do navio. As zonas de visibilidade dos pontos de controle de solo são destacadas em amarelo:



Material




O navio "Progress" . Dadas todas as modificações, já era cento e cinquenta lançamentos. E o acidente com a perda do navio é apenas o segundo. O primeiro caso ocorreu em 2011, quando o Progress M-12M não foi colocado em órbita devido à falha do terceiro estágio do veículo de lançamento Soyuz-U.

Cinco antenas do sistema Course estão localizadas no navio:



A câmera, com o “olho” do qual vimos rotação, está localizada no fundo do navio de forma semelhante ao periscópio da Soyuz. A foto é marcada por uma seta:



ou seja, do ponto de vista do navio, ele girava no sentido horário.
Vídeo de preparação para o lançamento do navio que caiu:



O foguete Soyuz-2.1a . Ao contrário do Progress, o foguete é relativamente novo. É um desenvolvimento do veículo de lançamento Soyuz-U. O primeiro voo realizado em 2004. As modificações 2.1a e ST-A (versão para o espaçoporto de Kourou) completaram 22 vôos, todas as modificações - 46 vôos. Durante a operação, houve dois acidentes devido à unidade de aceleração e um acidente de modificação 2.1b devido a operação anormal do motor do terceiro estágio. Não houve acidentes devido à falha do terceiro estágio da modificação 2.1a.
Terceiros passos de várias modificações da “União”:



Terceiro passo, outro esquema:


As modificações do terceiro passo diferem principalmente no motor. No 2.1a, existe um RD-0110 de longa duração, confiável e masterizado, e no 2.1b, existe um mais novo, com características aprimoradas, o RD-0124.

Ciclograma :


Separação. Pouco antes do navio entrar em uma determinada órbita, o terceiro estágio inicia o processo de parada. O motor de foguete não pode ser desligado instantaneamente; ele tem o chamado. "Efeito pós-impulso", que adiciona um pouco de velocidade e é levado em consideração pelo sistema de controle. Depois que o motor é desligado, os bloqueios pyro são ativados, o que separa o navio do terceiro estágio. Pyrozamok é um cadeado que se abre quando o squib é acionado. Nesse caso, ao contrário de parafusos explosivos, menos agitação do navio. Após a separação do navio, o terceiro estágio abre a válvula de drenagem do tanque do oxidante e vai para o lado com a pressão restante. O processo de separação é claramente visível no vídeo do lançamento do satélite Sentinel-1A em Kourou. O veículo de lançamento é o Soyuz ST-A, de fato, 2.1a, com modificações para o Kuru.



Versões de falha




Versão 1. A destruição do tanque de combustível da terceira etapa. A opção mais provável. A parte superior do palco é destruída, os fragmentos cortam o compartimento agregado “Progress”, desativando linhas de combustível, antenas e outros blocos. O excesso de pressão lança o passo para trás e o navio, respectivamente, para a frente, como resultado do qual o navio é mais alto que sua órbita e o passo é mais baixo. A destruição de um palco desativa sua unidade ou antena de telemetria (eles estão localizados na parte superior do palco), o que explica o desaparecimento da telemetria. A rotação do navio pode ser explicada pela saída desigual de combustível das linhas de combustível quebradas.

Problema: Você precisa encontrar a causa da destruição do tanque. No final do estágio, praticamente não há combustível, reduz a carga na parede inferior do tanque, mas a vibração pode crescer. Por que o tanque não entrou em colapso nos primeiros segundos do voo? Além disso, a reserva e a pressão do gás no tanque podem não ser fisicamente suficientes para alterar as órbitas do palco e do navio em 30 km cada.

Subversão. Desvio . Uma bomba plantada por um sabotador explica perfeitamente por que o palco explodiu, mas cria uma pergunta muito mais complexa - por que? Para assumir um risco muito grande (uma bomba deve ser plantada silenciosamente, pode ser encontrada durante as inspeções) para detonar alimentos enlatados, tanques de água, lenços umedecidos e pijamas para astronautas civis? Na minha opinião, isso é completamente absurdo.



Versão 2. Danos no Motor. A presença de uma unidade de turbobomba que opera sob carga pode explicar logicamente a explosão com a formação de fragmentos perigosos. A opção de fechamento incorreto das válvulas também é possível, como resultado da qual pode ocorrer queima ou explosão, não apenas na unidade de turbobomba, mas também na câmara de combustão.
Problema : Por que o navio e a etapa se espalharam em direções diferentes? Se os fragmentos se dispersassem da parte inferior do palco, seria lógico assumir uma saída uniforme ou dirigida de gases principalmente para baixo dos tanques, o que não é consistente com a imagem observada. Além disso, o processo de desligamento incorreto do mecanismo deveria entrar em telemetria antes de desaparecer.



Versão 3. Separação Antecipada. Suponha que, por algum motivo, o processo de separação tenha começado com o motor ainda em funcionamento. Nesse caso, o navio recebeu um impulso, “pulou” por cima do degrau e, em seguida, o degrau alcançou o navio e colidiu com ele, apertando o compartimento agregado.
Problema : isso deve ter sido notado pela telemetria. O processo é relativamente lento, pode levar alguns segundos e simplesmente precisa ser feito por telemetria.



Versão 4. Destruição do compartimento agregado "Progress" . Explica os problemas do navio, mas possui falhas fundamentais:
  • Antes do departamento de Progresso, ele “dorme” condicionalmente, ele não tem tanques de combustível, por que ele deveria explodir?
  • Por que a explosão no Progress desativou a telemetria nas etapas? Obter fragmentos pesados ​​e perigosos do navio é muito mais difícil.




Versão 5. Violação do procedimento de separação . Imagine que o "progresso" foi apenas parcialmente separado, pendurado em um ou mais bloqueios. A drenagem iniciada do degrau começou a desenroscar o cacho. A força centrífuga quebrou as fechaduras, a nave e o palco se espalharam para os lados, a separação de energia danificou o compartimento agregado do Progress.
Os problemas são :
  • O processo é muito lento, deve ir para telemetria.
  • Não é fato que a pressão no tanque oxidante seja suficiente para promover um pacote pesado.
  • A diferença de órbitas exige que ocorra uma ruptura quando o navio estiver estritamente na frente e o degrau na parte de trás, o que não é muito provável durante a rotação.
  • Uma trava quebrada não significa necessariamente danos ao compartimento agregado.


Conclusão


O comitê de investigação de acidentes deve apresentar os resultados até 13 de maio. Espero que a causa do acidente seja descoberta e, no futuro, esse tipo de acidente não será mais.

Não considere cinismo ou sarcasmo, mas há um lado bom no fato de esse acidente ter acontecido. O míssil Soyuz-2.1a é relativamente novo e a Soyuz tripulada algum dia será transferida para ele. Imagine que esse acidente acontecerá com pessoas vivas. Os astronautas terão que entender urgentemente o que está acontecendo, eliminar a rotação incipiente, determinar os recursos perdidos e restantes. Urgente sente-se? Mas a aterrissagem será no Pacífico Sul, o que significa um colapso de emergência e a expectativa de salvação por horas e dias. Aguarde pelo menos uma volta? Mas o combustível está vazando, e se acabar? E se os motores estiverem com defeito? Como frear e sentar? E, por muitos dias, aguardando a inibição natural, pode não haver eletricidade ou oxigênio suficiente. De qualquer forma, é obtida uma imagem terrível. E não é fato que geralmente seja possível sair vivo de tal alteração.E agora, desenvolvedores e fabricantes conduzirão uma investigação, e há esperança de que um perigo tão terrível não ameace ninguém.

UPD de 12 de maio


Em 12 de maio, foi realizada uma conferência de imprensa com resultados preliminares da investigação:

Constatações:
  • A causa do acidente foi a destruição do tanque oxidador primeiro (na parte inferior do palco, acima do motor), depois o tanque de combustível (na parte superior do palco)
  • As causas imediatas dessa destruição ainda não foram estabelecidas. Mais pesquisas são necessárias.
  • Para verificar a confiabilidade do equipamento, o próximo "Progresso" será lançado no início de junho. Somente após seu vôo bem-sucedido será lançada a próxima "União".
  • Para evitar escassez de trabalhadores na ISS, a tripulação, que deveria retornar em maio, trabalhará na estação por mais um mês e desembarcará em junho. Então, em julho, uma nova equipe começa.


Comentário: Devemos aguardar o anúncio dos resultados finais até 22 de maio. Ficou claro que algo havia desmoronado, mas por que ainda não se sabia.

Lista de fontes utilizadas


Além das indicadas no texto como referências, foram utilizadas:


De acordo com a tag "acidentes espaciais" - outros acidentes e desastres que ocorreram e não.

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