Почему выжили космонавты корабля «Союз МС-10»

11 октября на космодроме Байконур состоялся очередной запуск. На орбиту должен был отправиться корабль «Союз МС-10» с космонавтами Алексеем Овчининым и Тайлером Хейгом. Корабль должен был добраться до МКС по «укороченной» шестичасовой схеме за счёт активного маневрирования на орбите. 

Но планам помешала авария. Рассказываем, как это произошло, как космонавтам удалось выжить и к чему всё это приведёт для российской космонавтики.

Как произошла авария

Космонавты должны были провести на орбите 187 суток. Экипаж отправился в сокращенном составе (двое вместо троих), поскольку запуск модуля «Наука», который будет обеспечивать расширенную программу экспериментов, перенесли. Вместо третьего космонавта на борту корабля разместили контейнер с продуктами.

Старт Союза МС-10

«Союз МС-10» провожали глава Роскосмоса Дмитрий Рогозин и администратор NASA Джим Брандерстайн. После старта должны были состояться переговоры по вопросу российско-американского сотрудничества в проекте строительства обитаемой станции «Лунная орбитальная платформа-шлюз» (Lunar Orbital Platform-Gateway, LOP-G), развертывание которой начнётся в октябре 2022 года. Однако события развивались совсем не по плану.

Ракета-носитель «Союз-ФГ» была запущена с 1-й площадки космодрома («Гагаринский старт») в 11:40 по московскому времени. Поначалу всё шло идеально, но на 123-й секунде полета, при отделении первой ступени носителя (боковых блоков) от второй ступени (центрального блока), что-то произошло. Корабль сильно затрясло, и сработала система аварийного спасения (САС): она отключила двигатели ракеты и «отстрелила» от неё корабль. Затем от корабля отделился спускаемый аппарат, который приземлился под своим парашютом в казахстанской степи. Космонавты испытали перегрузку до 6 g — в пределах нормы.

К спускаемому аппарату тут же отправилась группа спасателей. Экипаж перевезли на вертолёте в Жезказган и после медицинского обследования транспортировали на Байконур. Сегодня космонавты Алексей Овчинин и Тайлер Хейг прибыли в Звёздный городок.

Спускаемый аппарат после аварийного приземления

Пока ещё рано делать выводы о причинах катастрофы, но, по предварительным данным, один из боковых блоков не отделился штатно из-за сбоя в дренажно-предохранительном клапане бака окислителя и ударил по центральному, вызвав его разгерметизацию и потерю пространственной ориентации. Технические подробности предстоит выяснить Государственной комиссии. До окончания её работы все пилотируемые запуски приостановлены.

Такое бывало и раньше

В отечественной космонавтике уже случались похожие инциденты.

5 апреля 1975 года корабль «Союз-18» с Василием Лазаревым и Олегом Макаровым на борту не смог добраться до орбиты из-за того, что третья ступень ракеты не отделилась от второй. В результате на 261-й секунде полёта САС «отстрелила» корабль, при этом космонавты испытали перегрузку в 20 g (норма составляет до 8 g). Спускаемый аппарат приземлился на заснеженном склоне горы Теремок-3, к юго-западу от города Горно-Алтайска. Экипаж удалось эвакуировать только через сутки.

26 сентября 1983 года при запуске «Союза Т-10» с Владимиром Титовым и Геннадием Стрекаловым начался пожар на ракете-носителе. По команде из бункера управления была задействована САС, которая фактически сорвала корабль с вершины ракеты, уведя его вверх и в сторону от гибнущей ракеты; космонавтам пришлось пережить перегрузку в 10 g. Спускаемый аппарат приземлился в 3,7 км от стартового комплекса 1-й площадки, который сильно пострадал — на его восстановление потребовалось полтора года.

Система, которая спасла космонавтов

Трижды система аварийного спасения выручала космонавтов, доказав свою высокую надёжность. Её разработка началась в бюро Сергея Королёва ещё в 1963 году. Проектом занимались отделы № 3 и № 11 ОКБ-1 под руководством Константина Бушуева и Сергея Крюкова. Поскольку спускаемый аппарат корабля «Союз» находится не сверху корабля, а под бытовым отсеком, который отбрасывается перед нормальным возвращением на Землю, нужно было отделить весь головной блок.

Схема САС «Союза»

САС представляет собой стартующий с аварийной ракеты аппарат, который состоит из уводимой части корабля (спускаемый аппарат и бытовой отсек), головного обтекателя и порохового двигателя увода. Пороховая двигательная установка с верхним блоком сопел устанавливается на головной обтекатель. Корабль соединяется с головным обтекателем тремя опорами, которые упираются в нижний шпангоут бытового отсека. На этом шпангоуте и висит спускаемый аппарат. Кроме того, для сохранения устойчивости в полёте на обтекателе установлены четыре решетчатых стабилизатора.

Схема срабатывания САС «Союза» довольно оригинальна. Она вводится в дежурный режим за пятнадцать минут до старта и отвечает за спасение корабля и экипажа первые две минуты полёта — до отделения боковых блоков и сброса головного обтекателя. Если в течение этих минут происходит авария, САС выключает двигатели ракеты-носителя, разделяет космический корабль и фиксирует опоры, которые удерживают спасаемые части корабля внутри головного обтекателя.

Далее разделяется поперечный стык в средней части обтекателя и раскрываются решетчатые стабилизаторы. Одновременно запускается основной твердотопливный двигатель, затем включаются рулевые двигатели, которые уносят головной блок подальше от ракеты. На вершине траектории происходит отделение бытового отсека от спускаемого аппарата, после чего на последнем выводится парашют.

Если авария случится на больших высотах, когда головной обтекатель уже сброшен, то корабль самостоятельно разделится на отсеки, спускаемый аппарат сразу войдет в атмосферу и приземлится в штатном режиме. Вероятно, это и произошло с «Союзом МС-10».

Удар по репутации

Разумеется, авария повлияет на дальнейшие планы по развитию отечественной и мировой космонавтики. Сейчас на орбите находится экипаж «Союза МС-09» в составе Сергея Прокопьева, Александра Герста и Серины Марии Ауньён-Ченселор. Руководитель миссии МКС в NASA Кенни Тодд заявил, что космонавтам придётся остаться там до января 2019 года, хотя ранее предполагалось, что они вернутся домой в декабре 2018-го. Если к тому времени пилотируемые запуски не возобновятся, МКС какое-то время будет летать в беспилотном режиме.

Вероятно, на полгода будет перенесен запуск лабораторного модуля «Наука» (МЛМ-У), ведь именно экипаж «Союза МС-10» должен был начать подготовку к его приёму. А это неизбежно скажется на программе исследований.

Глава Роскосмоса с космонавтами

Хотя система аварийного спасения продемонстрировала, что «Союзы» остаются самыми надёжными космическими кораблями и обеспечивают безопасность экипажа даже на самых опасных участках траектории, по репутации отечественной космонавтики нанесён болезненный удар. Конечно, NASA не откажется от сотрудничества с Россией по МКС и другим проектам, однако его руководство, пользуясь случаем, наверняка увеличит финансирование строительства новых пилотируемых кораблей Orion, Starliner и Dragon V2, что позволит им полететь в космос в следующем году. После этого Роскосмос утратит монополию на доставки экипажей на МКС.

Хочется надеяться, что авария станет уроком для руководства Роскосмоса и заставит пересмотреть отношение к накопившимся проблемам отрасли. Наша страна должна оставаться лидером в пилотируемой космонавтике.