15 июня МКС и вся космическая
программа РФ были в шаге от катастрофы
В середине июня на МКС
произошли события, которые угрожали самому существованию не только
орбитальной станции, но и всей российской космической программы. Проблему
решили наши — специалисты ракетно-космической корпорации «Энергия»
<
Перед природной
аномалией хай-тек бессилен
Началось все с того, что 11
июня американцы развернули на своем сегменте МКС гигантские солнечные
батареи — панели размером 35 на 7 м. Во время монтажа повысился
на корпусе станции электростатический заряд. Конечно, «заземление» там
есть — система «Плазматрон», рассчитанная под имевшиеся до сих
пор представления о причудах природы. Но в данном случае обычная
норма была превышена впятеро.
Предусмотреть это было
невозможно, поясняет председатель научно-технического совета РКК «Энергия»
Владимир Бранец:
«На МКС разворачивается
уникальная энергетическая система, не имеющая аналогов. Станция — это
вообще вершина хай-тека. Ну а космос… это
космос. Смоделировать заранее, что там случится, никак нельзя. Так что неверно
упрекать американцев в каких-то просчетах». «Виноваты законы природы,
которые мы еще не до конца знаем», — признается руководитель
пилотируемых программ «Энергии» Сергей Крикалев.
Последствия научного парадокса
оказались катастрофическими: вышибло всю компьютерную сеть в российском
сегменте. Правда, не сразу — пару дней умные машины, когда их
пытались перезапустить, еще помигивали, с каждым разом все слабее
и слабее. А к 14 июня и мигать перестали. Вылетела вся троированная система (то есть с тройным запасом
прочности, со всеми штатными, резервными и другими источниками
питания).
А ведь эти компьютеры
обеспечивают ориентацию станции в пространстве: определяют координаты,
рассчитывают оптимальное положение и передают информацию на гиродины (силовые установки) американского сегмента. То
есть без наших компьютеров МКС превращается в неуправляемую железку:
очень сложно развернуть солнечные батареи в нужную сторону
и обеспечить энергопитание, даже пристыковаться к станции проблема. К
тому же к концу суток температура на станции повысилась примерно
на 10 градусов. Пришлось изобретать, как можно включить некоторые
системы («Электрон», телевидение, систему терморегулирования)
без компьютеров.
К счастью, к МКС был пристыкован американский шаттл «Атлантис», который доставил на орбиту те самые
солнечные батареи и «бригаду монтажников». Какое-то время он мог поддерживать
ориентацию станции своими средствами. Но недолго, иначе ресурса
на обратную дорогу не хватило бы. В общем, американцы начали готовить
эвакуацию личного состава.
Потеря станции. Цена
вопроса
В те дни Николай Севастьянов еще
возглавлял РКК «Энергия». Он рассказал «Профилю», какой трагедией стала бы
потеря станции: «В случае срыва программы только финансовые потери
для всех ее участников огромны. Американцы вложили больше всех средств —
несколько десятков миллиардов долларов. Сами понимаете, что значит
для них отказаться от МКС».
Конечно, не в деньгах
счастье. Настоящие потери измеряются вовсе не цифрами. «МКС сегодня —
это высший результат международных интеграционных проектов в области
высоких технологий, — продолжает Николай Севастьянов. — Это опорная
точка мировой пилотируемой космонавтики. И, по сути, за последние два
года уточнились задачи станции. Первая задача — это международный
космический порт. Сегодня туда летают „Союзы“, „Прогрессы“, шаттлы,
в этом году готовится к запускам европейский грузовой корабль АТV, японцы начали создавать корабль НТV, американцы
разрабатывают новый корабль „Орион“. Вторая задача — научные эксперименты,
которые запланированы на станции в гигантских объемах. Третья
задача — отработка новых технологий. Американцы, например, собираются
активно использовать МКС в рамках своей марсианской программы —
как объект для отработки длительных межпланетных экспедиций. Потеря
станции откинула бы всех на десяток лет назад».
«На десяток лет назад» —
это не для всех. Потому что Россия без МКС рискует быть отброшенной
назад гораздо дальше. Навсегда, по правде говоря. «Для нас цена МКС —
это потеря пилотируемой космонавтики. Вообще, — поясняет Севастьянов. —
В текущем режиме мы, грубо говоря, теряем бизнес. Ведь именно МКС
как космический порт обеспечивает нам сейчас выгодную загрузку наших
транспортных возможностей. Мы ежегодно запускаем на станцию два „Союза“
и четыре „Прогресса“. А в ближайшие два года еще и американцы
нам по два „Союза“ и „Прогресса“ заказывают. То есть мы зарабатываем
на доставке грузов и астронавтов. Но самое главное, что МКС
не просто опорная точка пилотируемой космонавтики. Она для нас —
единственная опорная точка. Не будет ее — теряются перспективы развития
отрасли».
Сказано — сделано
Это сейчас нам все
рассказали — что и почему случилось. А тогда, 14 июня, знали лишь,
что погорели компьютеры. А по какой причине, только предстояло уяснить.
Состояние лучших космических умов планеты по обе стороны океана в тот
день описывается одним словом: растерянность. Американцы не верили, что
ситуацию можно исправить, ведь причины аварии неизвестны. И готовились
к эвакуации — у шаттла ресурс
ограниченный, а ему еще свой экипаж (семь человек) на Землю
возвращать.
У нас с этим лучше.
Старенький и неприхотливый «Союз» может дежурить у станции
и терпеливо дожидаться космонавтов до 200 дней. Поэтому он
используется в проекте МКС как корабль-спасатель на случай
форс-мажора. Пришлось рассматривать варианты управления станцией с использованием
двигателей российских кораблей «Союз» и «Прогресс» в режиме «ручного
управления» космонавтами МКС. В противном случае, если американцы покинут
станцию, штатному экипажу МКС там тоже делать нечего.
К вечеру 14 июня Николай
Севастьянов сформировал и возглавил ударную бригаду — официально она
называлась «оперативно-техническое руководство по анализу ситуации
и разработке технических мероприятий по ее устранению». В «наземные
спасатели» были призваны опытнейшие специалисты «Энергии»: вице-президенты
корпорации Владимир Соловьев, Рашит Самитов, Николай Брюханов, Сергей Крикалёв, председатель научно-технического совета Владимир Бранец, специалисты подразделений.
Николай Севастьянов волевым
командирским решением подавил растерянность и, пожалуй, даже панику —
признаться, общее настроение уже приближалось к этому состоянию.
«Американцы уже считали, что ситуацию нельзя спасти, — вспоминает тот
вечер Севастьянов. — А мы искали решение. Мы, в России, более
закаленные. Это, наверное, и есть наша историческая миссия — решать
проблемы».
Вероятно, за океаном
придерживаются того же мнения о русской исторической миссии. Поэтому,
как только в НАСА прослышали, что наши собираются биться
до победного конца, то немедленно сообщили, что будут поддерживать наши
решения и готовы выполнять любые поручения из Королева.
«Американцы нам на самом деле очень помогали, — рассказывает Сергей Крикалёв. — Говорят: вы нам только скомандуйте —
мы любые данные вам для анализа отберем, обработаем…» «У нас с НАСА
вообще очень хорошие профессиональные отношения налажены, — подытоживает
Владимир Бранец. — Это же не политика.
Инженер с инженером всегда договорятся».
Три шага к спасению
«Любые данные»
от американцев — хорошее подспорье. Только бы угадать, какие именно.
«Там же тысячи параметров, — объясняет Рашит Самитов. — И по каждому датчики снимают ворохи
телеметрических показателей. Всё подряд изучать — жизни не хватит. А
время-то уходит».
Поэтому в трехэтапном плане
спасения МКС специалисты «Энергии» исходили из того, что на успех
первого шага рассчитывать особо не стоит. А
первый шаг как раз и предполагал максимально быстрый
и эффективный анализ ситуации и восстановление компьютерной сети. «В
такое счастье мы не очень-то верили, — признается Николай
Севастьянов. — Картинка и впрямь была очень непонятная и не
до конца объяснимая».
Поэтому, продолжая анализировать
конкретную ситуацию на борту МКС, перешли ко второму шагу антикризисного
плана — поискам решения, как обеспечить ориентацию станции
при неработающих компьютерах российского сегмента. И вместе
с американцами придумали, как в нештатном режиме, вручную,
поддерживать системы энергетики, жизнеобеспечения, стыковки. Конечно, долго так
жить сложно. Но продержаться до прилета «Прогресса» с новым
оборудованием и запчастями на борту можно.
А это уже третий шаг
плана — максимально форсировать запуск «Прогресса», планово намеченный аж на 6 августа. «Народ на Байконуре тоже
мобилизовался, — говорит Севастьянов. — Удалось сдвинуть дату запуска
на две недели, на 23 июля». Удалось оперативно наладить
на заводе (ЗЭМ РКК «Энергия») подготовку производства нужного оборудования
для создания временной схемы управления питанием компьютера, необходимость
в котором возникла по мере осознания ситуации и формулирования
новых задач.
Этот объем решений был найден
за три дня и три ночи. По пункту один тоже все получилось: обнаружили
неисправность в сети, локализовали, наладили, включили компьютеры. Зря,
оказалось, не верили.
Если нельзя,
но нужно — значит, сделаем
Вспоминает Сергей Крикалев: «В ночь на 15 июня стали вычислять, что же
там все-таки произошло, набросали несколько версий и стали по ним
работать методом дедукции. Первым из восьми пунктов было предположение,
что отключение компьютерной сети связано с электростатическим зарядом и электромагнитными
помехами от новых солнечных батарей. Севастьянов поддержал эту версию.
Американцы быстренько обработали и прислали телеметрию. Смотрим — их
разряды на корпус совпадают по времени со сбоями наших
компьютеров. Приняли эту версию за основную. И
теперь оставалось только понять, что же именно произошло в компьютерах».
А компьютеры-то не совсем
наши. То есть философия и постановка задачи — российские. Но делали
их немцы по заказу Европейского космического агентства под присмотром
как раз Рашита Самитова.
Сделали хорошо (немцы по-другому не умеют), однако в нештатной
ситуации от них требовалась исчерпывающая информация по микросхемам
и прочей начинке. Немцев тоже мобилизовали — и требуемые данные
оказались в Королеве молниеносно.
Поврежденные участки определяли
экспериментальным путем: моделировали на образцах те неприятности, которые
теоретически могли произойти на орбите, и смотрели, как на них
реагируют компьютеры. День и ночь две Веры, Кармушина
и Дорофеева, ведущие специалисты по аппаратуре бортовых компьютеров,
таким образом испытывали на прочность космическое
оборудование. Обнаружили: пострадала схема управления включением вторичных
источников питания, которые, собственно, преобразовывают напряжение в нужное для компьютера.
На Земле теперь оставалось лишь
придумать схему, чтобы заставить электронику работать, не обращая внимания
на поврежденные блоки. Дело-то для нашего человека привычное: этот
проводок отсюда откручиваем, немножко удлиняем, паяем к другому месту…
Примерно так. Только с той поправкой, что речь идет не о кофеварке
и что все это летает в околоземном пространстве. Что под словом
«кабель» понимается бухта проводов в человеческий обхват. Что их там тысячи и они не окрашены услужливо в разные
цвета, как в голливудском кино, и что до них еще добраться надо.
То, что инженеры придумали,
теперь же еще и руками сделать надо. В космосе. В невесомости. Космонавты
Федор Юрчихин и Олег Котов сделали, конечно.
Заработало. В нештатном режиме, но заработало. До «Прогресса» доживет.
Потом пришло письмо
от заместителя администратора НАСА по космическим операциям Уильяма Герстенмайера: «Хочу поблагодарить за неоценимую
помощь господина Севастьянова и специалистов РКК „Энергия“. Без их
технического опыта, работы и поддержки прекратилась бы жизнедеятельность
Международной космической станции».
Вот такая простая
история
А по-другому и быть
не могло. Иначе зачем тогда наши предки создавали
лучшую в мире систему образования? Зачем мечтали о прорыве
во Вселенную? Зачем придумывали уникальные технологии? Зачем, в конце
концов, делали ракеты и лучше всех играли в хоккей? Да затем, чтобы
их выросшие дети в июне 2007 года устранили неисправность в агрегате,
который находится где-то в сотнях километров от Земли.
Их так учили. Хеппи-энд. Жизнь
продолжается. Только вот что делать будем, когда советские инженеры закончатся?
Андрей СОРОКИН
Журнал «Профиль»- Point.ru