Почему это случилось?

28 января 1986 года в Соединенных Штатах Америки произошла самая крупная катастрофа за всю историю мировой космонавтики. Космический корабль многоразового использования «Челленджер» взорвался по неизвестной причине через 1 минуту 15 секунд после старта и упал в атлантический океан. На его борту находились семь человек: командир корабля Френсис Скоби, пилот Майкл Смит, специалисты по операциям на орбите Джудит Резник, Элисон Онизука и Рональд Мак-Нейр, специалист по полезной нагрузке Грегори Джарвис, а также школьная учительница Криста Маколифф. В районе падения корабля обнаружены его обломки и обломки твердотопливных ускорителей. Поиски продолжаются. Шансов найти кого-нибудь из экипажа живыми практически нет.

Что же случилось? Почему погибли сразу семь астронавтов, в том числе две женщины?

Хотя причина взрыва корабля неизвестна, попробуем разобраться в других причинах, приведших к страшной трагедии.

Сам по себе взрыв космического корабля вовсе не явился какой-то большой неожиданностью. Космическая техника отличается большой сложностью и энергонасыщенностью. Сложность ведет к частым отказам, а энергонасыщенность нередко приводит к тому, что эти отказы вызывают катастрофические последствия. И пилотируемые космические корабли - не исключение. Конструкторы знают это и всегда стремятся обеспечить безопасность экипажа на самых опасных участках полета, какими являются выведение на орбиту и возвращение на Землю.

История показала, что взрыв ракеты-носителя вовсе не означает обязательную гибель экипажа. Система аварийного спасения рассчитана на самые тяжелые условия, и в том числе на мощные взрывы.

Так, 5 апреля 1975 года, во время выхода на орбиту космического корабля «Союз» произошла авария 3-й ступени ракеты-носителя, закончившаяся взрывом.¹ Космонавты Василий Лазарев и Олег Макаров благополучно вернулись на Землю благодаря четкой работе системы аварийного спасения (САС). 29 сентября 1983 года ракета с кораблем «Союз-Т», в котором находились Владимир Титов и Геннадий Стрекалов, взорвалась прямо на стартовой позиции. И здесь космонавты не пострадали.

Но если даже такие сложные ситуации предусмотрены конструкторами, почему же гибли и - как показывает сегодняшнее трагическое событие - продолжают гибнуть люди в космосе?

Конечно же, всех неожиданностей предусмотреть нельзя, и застраховаться от всех неприятностей на 100 процентов тоже невозможно. Но всегда ли предусматривается то, что можно (и нужно!) предвидеть заранее, до того, как в корабль сядет человек? Увы, история космонавтики знает не только счастливые случаи спасения из тяжелых ситуаций…

Январь 1967 года.² На мысе Канаверал в кабине космического корабля «Аполлон» во время наземной тренировки астронавтов Вирджила Гриссома, Эдварда Уайта и Роджера Чаффи возникает пожар. Атмосфера в корабле - чистый кислород. Система связи донесла из кабины лишь один крик. Чей - установить не удалось…

24 апреля 1967 года. При возвращении из космоса «Союза-1», пилотируемого Владимиром Комаровым, отказывает основной парашют. Запасного парашюта корабль тогда не имел…³

30 июня 1971 года. Космонавты Георгий Добровольский, Владислав Волков и Виктор Пацаев возвращаются на Землю после нелегкой вахты на станции «Салют-1». При разделении отсеков происходит разгерметизация спускаемого аппарата «Союза-11». Защитных скафандров у космонавтов тогда еще не было…

Семь человек… Ровно столько, сколько погибло на «Челленджере». Конечно, из их гибели были сделаны выводы, была доработана техника. Не страшны стали пожары «Аполлону». Появился запасной парашют на «Союзе». Все наши космонавты отправляются в полет в надежных скафандрах.

Но почему понадобились три человеческих жизни, чтобы понять смертельную опасность кислородной атмосферы? Ведь половина всех материалов, использованных на «Аполлоне, была горючей! Пришлось не просто модифицировать корабль, а создать новый, безопасный в пожарном отношении.⁴

Любой парашютист имеет запасной парашют. На всякий случай. Почему же этот «случай» не был предусмотрен с самого начала на «Союзе»? И почему пренебрегли опасностью разгерметизации в глубоком вакууме, оставляя людей под защитой тонкой оболочки корабля, которая «подобна решету со множеством тщательно заделанных дыр» (это сравнение принадлежит одному из создателей космической техники)? Эти опасности не только можно - нужно было предвидеть. Предвидеть и устранить заранее, до полета человека.

И вот теперь новая трагедия. Соединенные Штаты потрясены. Потрясен весь мир. Многих волнует вопрос - можно ли было избежать гибели семи человек?

Чем внимательнее присматриваешься к «Шатлу», тем неотступней мысль, что его создатели словно специально проложили широкую дорогу к нынешней катастрофе. Корабль не оборудован практически никакими средствами спасения экипажа. На раннем этапе отработки на нем стояли катапультные кресла, сейчас нет и их.

Давайте рассмотрим полет «Шатла» с точки зрения надежности его систем и безопасности членов экипажа.

Итак, экипаж занимает места в корабле, висящем на огромном топливном баке. В баке находится свыше семисот тонн жидкого кислорода и водорода, причем бак с кислородом буквально нависает над кабиной. Сам топливный бак, в свою очередь, висит на двух твердотопливных ускорителях, в каждом из которых содержится по 500 тонн топлива. Если катастрофа произойдет в этот период, пока корабль еще на Земле, астронавты должны будут встать со своих мест, расстегнув привязные ремни, открыть три люка,⁵ вылезти через них в специальную «корзину», которая затем по канатной дороге доставит их в безопасное место. Инструкция подробная, и на тренировках экипажи проделывают все это очень лихо, только что-то не верится, что они смогут опередить взрыв…

Самый опасный наземный момент- запуск двигателей. Сначала по очереди запускаются три жидкостных двигателя, и лишь затем - два твердотопливных. Жидкостные двигатели можно при обнаружении неполадки выключить, что и происходило уже дважды. После запуска РДТТ возможности остаться на Земле уже нет - только вверх!

Впрочем, даже остановка ЖРД не решает всех проблем. Оба раза, когда двигатели выключали перед самым стартом из-за неполадок, под кораблем возникал пожар, который гасили с помощью гидромониторов. Очень неприятная ситуация, если учесть соседство огромного количества топлива!

Следующий участок - начальный этап полета - еще опаснее. Ибо после отрыва от старта астронавты лишены возможности покинуть корабль, и могут спастись только вместе с ним. Но кораблю необходима для спасения некоторая скорость, так как он может лишь планировать. Эта скорость набирается примерно 40 секунд, если за эти секунды что-нибудь произойдет, гибель астронавтов неминуема.⁶

После того, как корабль набрал необходимую скорость, он может отделиться от бака в любой момент и сесть либо на полосу на мысе Канаверал,⁷ либо - если возвращение к месту старта невозможно - на запасной аэродром в Испании.

Эта схема, конечно, боле предпочтительна, чем спасение по канатной дороге, но и она не безупречна. Корабль весит около 100 тонн, он не сможет быстро отойти от бака, в то время как катастрофические процессы протекают очень быстро. Несколько слов надо также сказать о посадке. «Шатл» садится как планер, с использованием аэродинамических рулевых поверхностей (руля, элевонов, воздушных тормозов). Эти поверхности находятся в нижней части корабля и имеют очень большую вероятность поражения при взрыве. Отстутствие двигателя для полетов в атмосфере требует совершения посадки с первого захода. В то же время посадочные характеристики «Шатла» очень жесткие. Кроме того, в баках самого корабля при выведении находится свыше 11 тонн высококипящего топлива для двигателей орбитального маневрирования, а в отсеке полезной нагрузки почти в каждом полете помещаются спутники с твердотопливными межорбитальными буксирами.⁸ Все это также сильно осложняет возможности аварийного спасения.⁹

Но если так обстоят дела с безопасностью полетов, то почему же тогда вообще проводились эти полеты?

НАСА всегда утверждало, что надежность системы «Спейс Шатл» очень велика и близка к единице. Все системы контролируются компьютерами, сами компьютеры тоже контролируются, и такой контроль позволяет отключать неисправные системы и заменять их дублирующими, а в случае необходимости аварийно прекратить полет еще до возникновения критической ситуации. И практика показывает, что это не пустые слова. «Спейс Шатл» эксплуатируется уже пять лет, за это время четыре корабля этого типа совершили 24 полета, сам «Челленджер» совершил 9 полетов. Едва ли не в каждом полете случались разного рода отказы, поломки, неисправности, и всегда автоматика бдительно отслеживала ситуацию и принимала верное решение. Дважды выключались неисправные двигатели, были и другие острые ситуации, кончавшиеся благополучно. Правда, однажды та же автоматика выключила на выведении абсолютно исправный двигатель, но в целом можно говорить о ее высокой надежности.¹⁰

И, конечно, можно было бы спорить, может ли надежная автоматика и надежный контроль заменить надежную систему аварийного спасения, если бы не одно «но». А именно: в конструкции имеются два огромных твердотопливных ускорителя, отличающихся, во-первых, необратимостью действия (их невозможно выключить), и, во-вторых, непредсказуемостью поведения. Если все прочие системы можно проконтролировать по множеству параметров и предсказать возможное развитие ситуации, то РДТТ ничем себя заранее не выдает. Причиной катастрофы «Челленджера» стал именно взрыв ускорителя,¹¹ и, хотя это произошло на участке, где возможно отделение,¹² спастись экипажу не удалось - слишком скоротечен был процесс взрыва. Специалисты НАСА заявили, что перед стартом корабль находился в идеальном состоянии, и оставался в этом идеальном состоянии до самого взрыва, который явился полной неожиданностью.

Не стоит сейчас гадать о точной причине катастрофы. По мере поступления информации можно будет впоследствии сделать подробный анализ. Сейчас же есть еще один вопрос - почему НАСА разрекламировало «Шатл» как самый надежный и безопасный космический аппарат? Почему ради этой рекламы оно взялось катать в космос людей, не имеющих к космонавтике никакого отношения?

Экипаж Шатла состоит из трех групп специалистов. Во-первых, это два пилота, один из которых является командиром корабля. Это опытные летчики, основная задача которых - посадить корабль на Землю. Во-вторых - два-четыре специалиста по операциям на орбите (Mission Specialists). Они ведут основную работу на орбите, управляют манипулятором, выходят в открытый космос. И, в-третьих, специалисты по полезной нагрузке (Payload Specialists), которые обслуживают какую-то «свою» полезную нагрузку, стараясь при этом как можно меньше мешать основному экипажу. Эти специалисты имеют минимальную подготовку, не принадлежат к отряду астронавтов. Вначале это были специалисты различных фирм, работающих в области космонавтики. Так, погибший в этом роковом полете Грегори Джарвис был специалистом фирмы «Хьюгс», выпускающей серию спутников связи.

Однако вскоре под видом специалистов по полезной нагрузке стали летать в космос люди, имеющие весьма слабое отношение к этой нагрузке, а иногда и вовсе не имеющие никакого отношения. Поскольку подготовка таких специалистов платная, то НАСА в погоне за выгодой объявило, что готово подготовить и послать в космос гражданина любой страны, если в этом полете будет выводиться полезная нагрузка этой страны. Здесь убивались два зайца: фрахт корабля плюс дополнительная выгода за подготовку такого «специалиста», или, как их прозвали, «наблюдателя».

Таких наблюдателей уже послали в космос Канада, Нидерланды, Мексика. В качестве наблюдателей слетали в космос Патрик Бодри из Франции и принц Саудовской Аравии Салман ас-Сауд.¹³ Но и этой рекламы оказалось мало. НАСА устроило целый рекламный бум, запустив в космос сначала сенатора Джейка Гарна, а затем члена палаты представителей конгресса Нельсона. Словно забыли, что речь идет о сложных, опасных и дорогостоящих космических исследованиях, а вовсе не об увеселительном пикнике!

Когда в начале прошлого года Рейган, озабоченный судьбами американских учителей, не придумал никакой другой им помощи, кроме просьбы НАСА послать учителя в космос, НАСА охотно ухватилось за эту идею. Отбор двух учителей из десяти тысяч желающих превратился в грандиозный рекламный бум. Из двух отобранных учителей предпочтение отдали Кристе Маколифф, учительнице истории и обществоведения.

Реклама сделала свое дело. Вся Америка в веселом возбуждении ждала, когда же на космическую орбиту поднимется их учительница, их Криста. Миллионы людей смотрели, как отрывается корабль от Земли и медленно ползет вверх. За стартом наблюдал на космодроме муж Кристы, ее шестилетняя дочь, сын-третьеклассник, вся ее школа. Что испытали они, глядя на внезапно вспыхнувший на месте корабля огненный шар? Мелькнула ли у кого-нибудь из них мысль: «А зачем?!» «Зачем ее посадили в этот корабль? Зачем она рисковала жизнью?»

Зададут ли себе этот вопрос те, кто отобрал Кристу Маколифф для полета, кто сажал ее в корабль? Задаст ли себе этот вопрос Рейган, с чьей легкой руки и началась вся эта история?

От ответа зависит многое. Предстоит сделать обширные выводы из случившегося. И не только американцам. Сейчас в США принято решение временно прекратить все полеты «Шатла». Чем все это закончится, пока неизвестно. Может быть, есть смысл отказаться от твердотопливных ускорителей или сделать отделяемую кабину - ведь совсем необязательно тащить на орбиту по семь человек.¹⁴ Может быть, тогда пропадет охота превращать космический полет в рекламную турпоездку?

Криста Маколифф должна была дать из космоса два урока. Ей не удалось достичь космоса, но два урока она все же дала. Запомним эти уроки. И, сочувствуя американцам в эти тяжелые дни, будем помнить, что штурм космоса не остановится. Космические корабли будут летать. И будут иногда взрываться. Так будет всегда, и не это главное. Главное - чтобы при этом не гибли люди там, где их можно спасти. Но пока дорога в космос будет трудной и опасной, надо с особенной тщательностью отбирать тех, кто по ней идет.¹⁵

В космос летают и будут летать не только американцы. И то, что случилось, касается не только их. Это касается всех нас.

Андрей Тильман
29.01.86

¹ Возможная ошибка. Отказ 3-ей ступени действительно имел место, но вот был ли при этом взрыв - сегодня установить уже трудно. Впрочем, это не так уж важно.

² Обратите внимание на отсутствие точной даты. Все прочие даты, фамилии, номера кораблей у меня всегда были под рукой, в таблицах запусков. А вот катастрофа «Аполлона» не была в них зафиксирована - потому, что запуска как такового не было. А рыться среди ночи в книжках оказалось как-то… непрактично.

³ Вопиющая фактическая ошибка, очень интересная и показательная! Был, был у Комарова запасной парашют, просто не помог. Но как я, «эксперт», мог так ошибиться? Очень хороший вопрос -достойный отдельного рассмотрения… как-нибудь попозже :-).

⁴ Некоторое преувеличение - но не очень большое: объем послепожарных доработок на «Аполлоне» был колоссальный!

⁵ Маленькая погрешность: не три люка, а один. То есть, люди, сидящие на «верхней» палубе, должны будут еще и перелезть на «нижнюю», на которой расположен выходной люк. Кстати, в этой последовательности действий ничего не изменилось и по сей день…

⁶ Еще одна погрешность. Период «неспасаемости» не 40, а целых 120 секунд: пока не догорели и не отделились ускорители, отделение корабля невозможно. Преждевременное отделение ускорителей также невозможно.

⁷ Характерная погрешность тех времен - путать мыс Канаверал и космодром имени Кеннеди. Мелочь, конечно, но вообще-то это довольно разные вещи - и географически, и административно.

⁸ Перед самой гибелью «Челленджера» был разработан и жидкостной кислородно-водородный межорбитальный буксир, но после катастрофы его, слава богу, похерили - именно из-за его исключительного потенциала превратить даже небольшую аварию в полную катастрофу.

⁹ После гибели «Челленджера» конструкторы несколько расширили «диапазон спасаемости», добавив средства покидания корабля в полете. Правда, для этого полет все равно должен быть горизонтальным и управляемым - а это не всегда достижимо.

¹⁰ Дальнейшая практика показала справедливость этого утверждения. На сегодня шаттлы совершили около сотни полетов, а это даже за вычетом двух катастроф - очень хороший показатель для космической техники. Проблема шаттлов - безопасность, а не надежность.

¹¹ Так было сказано в первом сообщении о катастрофе в программе «Время».

¹² Невозможно - см. прим. 6.

¹³ Это не пропаганда - все так и было. И про саудовского принца правда - в те времена американцы в своих «международных экипажах» иногда бывали так же политически неразборчивы и всеядны, как и СССР с его афганскими или сирийскими космонавтами.

¹⁴ Ага, щас, разбежались… :-(

¹⁵ Но боже мой, какой узнаваемый мотив, какой цеховой, кастовый подход! :-) «Космос место для профессионалов, а не для туристов!» Как часто это можно услышать от работников космической отрасли по обе стороны океана - именно теперь, когда космический туризм стал реальностью и пишется без кавычек! Что интересно, подобные высказывания большей частью звучат на американском берегу - в то время как россияне, стиснув зубы, возят в космос иностранных толстосумов и надеются на лучшие времена.