За много лет эксплуатацииорбитальной станции "Мир" - аей пошел уже двенадцатый год - с нейдесятки раз стыковались корабли"Прогресс", "Союз" и"Шаттл". Методика этойоперации хорошо известна и неоднократноопробована.

Во время отработки новойсистемы сближения и стыковки 25 июня1997 года в космосе произошло, таксказать, транспортноепроисшествие: грузовой корабль"Прогресс-М34" столкнулся состанцией "Мир".
Виновных в этой аварии Центруправления полетами - ЦУП не искал.Было неблагоприятное стечениеобстоятельств, и есть сложнаяинженерная задача - анализ причинаварии, опыт решения которой оченьпригодится в будущем. В. Благов,заместитель руководителя полетами.

В автоматическом режиме экипажтолько контролирует сближение потелевизору и по данным компьютера"Прогресса", которыепередаются на дисплей станции порадиоканалу. Если на дальности неболее 400 метров откажет автоматика,можно завершить сближение ипроизвести стыковку вручную,используя так называемыйтелеоператорный режим управления -ТОРУ.

Стыковки кораблей "Прогресс"со станцией "Мир" планируютсяв автоматическом режиме."Прогресс" сближается состанцией под управлением с Земли.Все расчеты так называемого"дальнего" сближениявыполняет наземный компьютер поданным измерений параметровдвижения "Прогресса-М" и"Мира", полученным от наземныхстанций слежения. Этот способпозволяет подвести"Прогресс-М" на расстояние от 7до 30 километров до станции. Начинаяс 30 километров сближением,причаливанием и стыковкойуправляет бортовой компьютер"Прогресса". Он рассчитываетвсе необходимые маневры (их обычнотребуется не более трех), используяпараметры относительного движениякорабля и станции: дальность,скорость и их угловое положение.Эти параметры выдаетрадиотехническая система"Курс" - нечто вродерадиолокатора, только гораздосложнее. Его аппаратураустановлена на корабле"Прогресс" ("активныйКурс") и на станции "Мир"("пассивный Курс").

В техническое задание наразработку ТОРУ было заложеноосновное требование: для работы сним экипаж не должен переучиваться.Он умеет стыковать "Союз-ТМ" вручном режиме при отказеавтоматики, и этот опыт следовалоиспользовать для ручной стыковки"Прогресса".

Похожая система давноприменялась в авиации длясохранения летающих мишеней,которые курсанты не смогли сбить.Мишень - это старый самолет стелеуправлением, и если он уцелелпосле учебной стрельбы, торадиосигналами с ведущего самолетаего сажали на полосу.

Таким образом, при работе в режимеТОРУ у экипажа создается близкое креальному ощущение, что оннаходится в "Прогрессе-М" иведет его на стыковку точно так же,как он это делал при ручнойстыковке "Союза-ТМ". Режим ТОРУмного раз успешно использовалсяпри стыковке "Прогрессов". Этиже системы ставили на многие модули("Кристалл", "Природа").

Пульт ТОРУ на станции "Мир"имеет ручки управления двигателямипричаливания и ориентации"Прогресса -М", кнопочнуюпанель для подачи на него разовыхкоманд и телевизионный экран, накоторый выводится изображениестанции с телекамеры"Прогресса". Все командыпередаются со станции на грузовойкорабль по линии УКВ-связи.

Все это заставило специалистовРакетно-космической корпорации"Энергия" организоватьвозвращение на Землю аппаратуры"Курс" с кораблей"Союз-ТМ" после их стыковки состанцией для повторного использования на "Прогрессах". Но дажетакая мера не решала проблемыполностью, так как ежегодно наорбиту выводится четыре-пять"Прогрессов-М" и только два"Союза-ТМ". Необходимо былоотыскать альтернативный вариант.

Однако если система "Курс"откажет на расстоянии более 400метров, "Прогресс-М" может бытьпотерян вместе с его грузом изапасом топлива, необходимыми дляпродолжения экспедиции на"Мире". В последние два годавсе чаще и чаще возникали сложностис поставками аппаратуры "Курс"с киевского радиозавода. Не былогарантий ее получения в плановыесроки, резко возросли цены - донескольких миллиардов рублей закомплект.

Режим, подобный БПС, уже применялиВ. Джанибеков и В. Савиных в 1985 годупри полете "Союза -Т13" кстанции "Салют-7", аппаратуракоторой была выключена послеаварии. Системы ТОРУ тогда еще небыло, поэтому на последнем этапекосмонавтам пришлось использоватьочень сложную схему ручногоподхода к станции.

Так появился режим сближения безиспользования аппаратуры"Курс", получивший названиеБПС-ТОРУ (баллистическоепрецизионное сближение -телеоператорный режим управления).В этом режиме с помощью сериинебольших очень точных маневров,рассчитанных наземным компьютером,"Прогресс-М" подводится кстанции на расстояние 1,5-2километра. Отсюда управление беретна себя экипаж в режиме ТОРУ.

6 апреля 1997 года был запущенавтоматический грузовой корабль"Прогресс-М34". Он доставил настанцию груз и был заполненотходами. После этого его должныбыли увести с орбиты и утопить вТихом океане. Но предварительно сним решили провести первыйнатурный эксперимент по ручнойстыковке в режиме БПС-ТОРУ.

Режим БПС-ТОРУ был многократноотработан экипажем на тренажере вземных условиях. Настало времяпроверить его в реальном полете надвух - трех "Прогрессах-М".

25 июня "Прогресс" в режимеБПС был введен в расчетную точкудля начала режима ТОРУ нарасстояние 2 километра от станциисо скоростью сближения 7 м/с.Параметры были близки к расчетным.Экипаж регулярно измерял дальностьпо телевизионному регистратору,вычислял скорости сближения ибокового сноса и по определеннойпрограмме гасил их.

23 июня 1997 года "Прогресс-М34"был отстыкован от станции"Мир" и удален на несколькокилометров.

Столкновение произошло вне зонывидимости. Станцию на Земле сталовидно и слышно примерно через 15минут после столкновения. Экипажстал рассказывать о происшествии.Их переспрашивали, перепроверяли,но почему это произошло, понять таки не смогли. Одновременно ЦУП сразуже начал опрашивать системы"Мира" и "Прогресса" черезих телеметрические сети.

В целях безопасности экипаждолжен был остановить"Прогресс" в 50 метрах отстанции, выполнив так называемыйрежим зависания. В таком положениивсему комплексу надлежало войти взону видимости наземных пунктовслежения. Затем, после проведенияконтроля всех параметров корабля истанции наземным персоналом, покоманде с Земли можно было начатьзавершающую фазу работ -причаливание. Однако экипажускорость корабля уменьшить неудалось, и он продолжал сближатьсясо станцией.

Баллистики исследовали, как наповедение корабля могло повлиятьвозможное нарушение его центровки.Пришлось даже сделать натурныйэксперимент во время автономногополета "Прогресса". Эта тонкаяоперация была проведена 26 июня.Запустили малые двигатели"Прогресса", посмотрели, как онведет себя, и рассчитали положениецентра его масс. Экспериментпоказал, что оно было в пределахнормы по поперечной оси и немногосдвинуто вперед по продольной. Еслицентр масс сдвинут сильно, корабльпри движении может начатьпокачиваться, рыскать. Но и этогозафиксировано не было: судя потелевизионной картинке, он всевремя устойчиво смотрел на станцию.

Внутренним контролем кораблейзанимается бортовая диагностика,которая посылает информацию наЗемлю. По ее сообщениям все системыи корабля, и станции работалинормально. "Прогресс" былспециально задержан на орбите, ипосле многократных провероквыяснилось, что там никакихнеполадок нет. Даже после удара всеего системы, в том числе отвечающиеза сближение, уцелели, ни одна невышла из строя. На "Мире" тожевсе было в норме, не считая потеригерметичности корпуса модуля"Спектр" и разрушения егосолнечной батареи. Из докладовэкипажа и анализа данныхтелеметрии удалось установить, чтов точке зависания примерно в 50метрах от станции скорость кораблясоставляла около 3 м/c, тогда как онадолжна была быть равна нулю.

Само событие оставило у всех,особенно у экипажа, чувство вины.Это естественно: техника ли, Земляили борт виноваты, отвечать вродебы должен тот, кто держал ручкиуправления в момент аварии. Однаконаказать кого-то за просчет,действительный или мнимый,несложно. Гораздо труднее инеизмеримо важнее отыскатьистинную причину происшедшего.

Копались здесь долго и в конечномитоге поняли, что ищем не там. Нокопаться было необходимо, принципздесь один: нужно рассматривать всевозможные версии и анализироватьих, постепенно отсекая ошибочные.Это правило устоялось в процессемноголетней работы - мы пришли кнему постепенно и сейчас понимаем,что иначе нельзя. На этот анализтратятся дополнительные средства ивремя, но все подозрительные версииподлежат рассмотрению, а возможныепричины аварии - ликвидации впоследующих полетах.

Экипаж доложил, что в корпусе течьи давление в станции падает. Мы наЗемле и сами слышим по связи шумвытекающего воздуха и звукаварийной сирены. Система контроляможет почувствовать скоростьпадения давления на двадцать пятьмикрон ртутного столба в секунду,подавая звуковой и световойсигналы. Информация об этомпередается на Землю и в телеметрию,естественно, тут же записываетсявремя события.

Итак, самого момента удара мы невидели, но как только станция вошлав зону видимости, сразу жевключились в работу по ликвидацииаварийной ситуации.

В отличие от первых станций -"Салютов" - "Мир" имеетмодульную конструкцию, он разделенна секции, как авианосец илиподводная лодка. Это удобно по двумпричинам. Во-первых, можно посылатьна орбиту отдельные блоки станции сразрывом во времени, загружая ихсамой современной, появившейся всамое последнее время аппаратурой.Кроме того, можно снимать старыемодули и ставить новые. И второйнемаловажный фактор - безопасность.Если метеорит попадет в один измодулей, его можно быстро отсечь,сохраняя живучесть станции. Дляэтого у каждого модуля естьгерметизирующая дверца - такназываемая крышка люка. Ее незакрывают на петлях, как дверь, аснимают и ставят вручную. Впереходном отсеке хранятся крышкидля трех модулей, а четвертый можетбыть закрыт штатным стыковочнымузлом.

Экипаж начал готовить к спуску"Союз", как это предусмотреноинструкцией. В ней подробнейшимобразом расписано, как действоватьв подобной ситуации: с однойстороны, надлежит готовиться кэвакуации, а с другой - без риска дляжизни попытаться определить, где, вкаком отсеке произошларазгерметизация, и принять, повозможности, меры к ее устранению.

Отстыковав кабели, проходящиечерез люк, экипаж поставил крышкулюка, и ее мгновенно присосало.Сразу же стало понятно, что все мыугадали правильно: пробоинанаходится именно в "Спектре".Смотрим телеметрию: давление настанции стабилизировалось, а в"Спектре" продолжает падать.

Сделав эти пояснения, вернемся ксобытиям на станции. После докладаоколо минуты ушло на выяснениеобстоятельств, и стало понятно, чтопроизошло соударение с одним измодулей и его разгерметизация.Космонавты осмотрели станцию,зашли в "Спектр" и выяснили,что шипит сильнее всего именно там.Тогда с Земли дали рекомендациюзагерметизировать модуль.

Мы успели выключить в"Спектре" всю аппаратуру ихимические источники тока, надеясь,что сможем когда-нибудь вернуться вмодуль. На "Спектре" быличетыре солнечные батареи общеймощностью 12 кВт (одна из которыхразрушилась при ударе). Они не всебыли нужны самому "Спектру", апитали в основном другие отсеки.Кабели этих батарей и проходиличерез люки. Экипаж, как уже былосказано, их отсек, и некоторое времясидел на голодном пайке поэлектричеству, потеряв около 40процентов энергии. Были выключенысам "Спектр", модуль"Кристалл", целиком получающийпитание от "Спектра", почтиполностью обесточена лаборатория"Природа", в которую толькочасть энергии приходит от базовогоблока. Поэтому естественно былозаняться в первую очередь ремонтомэлектростанции и восстановить еемощность.

К следующему сеансу связи"Мир" пришел с нулевымдавлением в "Спектре". Встанции давление остановилось науровне 670 мм ртутного столба (доудара было 760 мм). Предельноедавление, которое грозитнеприятностями по содержаниюкислорода, - 490 мм рт. ст., так чтозапас был вполне приличный. Расчетыпоказали, что эквивалентноеотверстие (то есть пересчитанное накруглое) в стенке модуля"Спектр" имеет площадьпримерно 3 кв.см., а какой формы онона самом деле, нам, разумеется,неизвестно.

Начать восстанавливать питаниепланировалось 30 августа. Намеченбыл вход экипажа (разумеется, вскафандрах) в "Спектр" иподключение разомкнутых кабелей.Но тренировки экипажа прервалисьиз-за плохого самочувствиякомандира. Врачи не рекомендовалиему облачаться в скафандр иперегружать сердце. Движения вскафандре сильно затруднены, ихприходится делать с большимусилием. Кроме того, скафандрвентилируется далеко не идеально,человек как бы сидит в резиновоммешке и выходит оттуда мокрым,вспотевшим, испытав немалыенагрузки. Поэтому выход несколькораз откладывали, в итоге отложилидо прихода нового экипажа -Анатолия Соловьева и ПавлаВиноградова.

Здесь нам помогла случайность."Прогресс" ударил по солнечнойбатарее, которая питает толькосистемы "Спектра". Пока"Спектр" не будетотремонтирован, его аппаратуру всеравно включать нельзя, и подключивтри оставшиеся батареи, можнополностью восстановитьэлектроснабжение во всех остальныхмодулях. Если бы "Прогресс"разбил другую батарею, нам пришлосьбы гораздо хуже. Хотя выход был бы итогда: на внешней поверхностистанции есть в запасе две сложенныебатареи.

Стали искать другие варианты и,естественно, подумали: а нельзя лииспользовать прежние проводавнутри станции? Они же осталисьцелыми. Оказалось, можно, если взятьрезервную крышку и установить в нейгерморазъемы. Правда, пришлось быпилить, сверлить, резать игерметизировать на борту, чтокрайне неудобно.

Новому экипажу предстояло впервую очередь подключить батареи.Вначале был вариант провестикабели от "Спектра" ко всеммодулям снаружи станции, как быповторив схему, собранную внутри.Сразу же, однако, стало ясно, что этоочень дорого: потребуется околополутонны кабелей, доставлятькоторые пришлось бы на нескольких"Прогрессах". Кроме того,прокладывать и крепить их накорпусе в открытом космосе экипажубыло бы очень трудно.

Конус этот заканчиваетсянебольшим цилиндром, на котороместь механизированное иэлектрифицированное гнездо дляпричального штыря. Вот его и решилииспользовать: снять верхнийцилиндр, а вместо него сделатьтолстую алюминиевую плату,насверлив в ней на Земле нужноеколичество отверстий.

Потом появилась совершеннопростая мысль. В переходном отсекеесть конус - пассивный стыковочныйузел, который применялся раньше дляперестыковки модулей. С ним экипажиуже работали, когда приходиливторой, третий и четвертый модули.

25 августа экипаж снялгерметизирующую крышку, сбросивдавление из переходного отсека(ПХО), на ее место пристыковал конусс новой платой, подсоединил разъемы"Спектра" и вновь поднялдавление в ПХО. Электричество быловведено в переходной отсек станции.

Плату вырезали, обработали ее взаводских условиях, установили всеразъемы, подключили кабели,проверили в барокамере, убедились,что все герметично, и отправили наорбиту. Теперь там осталось толькоотстыковать от конуса цилиндр ипоставить на его место плату. Онапозволяет пропустить уже 35 кабелейчерез свои герметизированныеэлектрические разъемы.

Теперь экипаж занялся"мертвым" модулем. Работаначалась с инспекции. На выход воткрытый космос пошли АнатолийСоловьев и Майкл Фойл, чтобыисследовать снаружи места, вкоторых могла быть пробоина. Ихвычислили по имеющейсятелевизионной и телеметрическойинформации. Опытные специалистыгруппы моделирования ХамзатСайгираев и Николай Петровсинтезировали на компьютеревидеофильм, имитирующий картинусоударения. Она позволила нанестина карты "Спектра" и"Мира" точки вероятных ударови указать экипажу, где их искать.

Пока "Кристалл" и"Природа" стояли без дела, ихсистемы терморегулирования неработали, выключенные приборытепла не выделяли, а влажный воздухиз базового блока и из модуля"Квант-2" шел. Корпус же где-топерегревается, а где-то сильноохлаждается, и там наступает точкаросы, происходит конденсация паровводы. Поэтому прежде чем подключатьаппаратуру, вначале пришлосьсушить обесточенные модули, а затемвключать системутерморегулирования. И только послеэтого работы по восстановлениюэлектрической части закончились,питание "Природы" и"Кристалла" быловосстановлено.

Остается предположить, чтонегерметичность возникла не вместе удара "Прогресса", а вобласти наибольшего механическогонапряжения конструкции. Этоозначало, что район поиска течинеобходимо расширить.

Но здесь есть одно "но":снаружи весь металл корпуса закрытмногослойным "свитером"пассивной теплоизоляции. Состоитона из стеклоткани салюминированной пленкой. Послекаждого слоя фольги идет слойстеклоткани, потом опять фольга,опять стеклоткань, и так 32 раза. Вовремя инспекционного выходаСоловьев и Фойл осмотрели всеуказанные места возможнойнегерметичности и отметили, чтослой мягкой теплоизоляции тамразорван. Модель соударенияоказалась точной, но ни в одном изэтих мест явных признаков пробоиныв корпусе, к сожалению, обнаруженоне было.

В ходе этой операции обнаружилисьдва возможных местанегерметичности - фонтанчики пыли имелкие кусочки теплоизоляциинедалеко от привода солнечнойбатареи "Спектра" и радиатораего терморегулирования.

Исходя из этих соображений, мырешили осмотреть станцию сбольшого расстояния - с бортакорабля "Союз-ТМ26" при егоперестыковке в августе и самериканского корабля"Атлантис" STS-86 в октябре.Облетая станцию, "Атлантис"проводил детальноефотографирование всехподозрительных участковконструкции. Модуль "Спектр" вэто время был поддут воздухом додавления 40 мм рт. ст.

Анализ событий 25 июня на станции"Мир" в конце концов позволилвыяснить причины происшествия ипринять меры к их устранению.Продолжить поиски течи изагерметизировать модуль"Спектр" планируется уже вянваре 1998 года.

Осторожности ради эту информациюрасценили не в качествеокончательной, а какдополнительную для разработкидальнейших действий. Осторожностьобъясняется тем, что воздух могвыходить не из отверстий, а в местахразрыва теплоизоляционного слоя,просачиваясь к ним между этим слоеми корпусом.

Сейчас мы от горестных мыслейпереходим к более трезвому инормальному взгляду напроисшедшее. Надеемся, что наспосетит удача, что мы и опытприобретем, и модуль "Спектр"вернем в строй. Рассматриваемремонт "Спектра" как оченьинтересную задачу, с которойвстретились впервые, новую длявсех, работающих в этой области.Успешное ее решение сегодня окажетнам неоценимую услугу в будущем.

Проведя все эти работы, мысоздадим новую, очень полезнуютехнологию. Сейчас готовится кзапуску международная станция"Альфа", которая должна будетфункционировать на орбите не менеепятнадцати лет. На нейпредусмотрены противометеоритныеэкраны, но если ее защиту все-такипробьет какой-то метеорит,действовать придется способом,отработанным на станции "Мир".


При столкновении корабля"Прогресс-М" со станцией"Мир" модуль "Спектр"получил семь ударов разнойинтенсивности. По меньшей мере одиниз них сделал в его корпусепробоину площадью около двухквадратных сантиметров.

Когда номер был уже сверстан,пришло официальное сообщение, чтомелькавшие в средствах массовойинформации слухи о наказанииэкипажа не соответствуютдействительности. За этот сложныйрейс, изобиловавший нештатнымиситуациями, Василию Циблиеву иАлександру Лазуткину денежноевознаграждение выплаченополностью и штрафных санкций на нихне наложено.

Компьютерное моделированиепозволило увидеть происшествие наорбите "со стороны". На бортукорабля "Прогресс-М" стоялавидеокамера, которая фиксироваладвижение корабля относительностанции "Мир". Обработанные вцифровой форме видеокадрыпозволили построить траекториюкорабля, отыскать места соударенийс модулем "Спектр" ивоссоздать ход событий в видекомпьютерных фильмов, как бы снятыхс разных точек зрения. Вся этаработа была проделана Х.Сайгираевым и Н. Петровым.
Отдельные кадры видеофильмапозволяют в деталях проследить, какпроизошло столкновение корабля"Прогресс-М" с модулем"Спектр". Направляясь кстыковочному узлу станции"Мир", корабль "Прогресс-М" оказался в непосредственнойблизости от "Спектра" икормовым обтекателем задел егосолнечную батарею. Этот ударразвернул корабль, и он началдвигаться в сторону модуля. Черезнесколько секунд головная часть"Прогресса" столкнулась со"Спектром". Несколько разстукнувшись о его корпус,"Прогресс" стал удаляться отстанции , слегка задел по дорогебазовый блок, ничего на нем неповредив, и ушел в пространство.Весь инцидент занял не более трехминут.

 
 


На рисунках хорошо видно, чтопосле столкновения с солнечнойбатареей "Прогресс-М",двигавшийся прямолинейно соскоростью V, начал плавнокувыркаться, ударяясь о корпус"Спектра". Погасив при ударескорость, корабль несколько разкоснулся базового блока.
Траектория центра масс корабля"Прогресс-М" при подлете кстанции "Мир" и сразу послестолкновения с модулем"Спектр". Левый рисунок -проекция на координатную плоскостьXZ станции, правый - вид траекториипо стрелке А.