24 февраля 2023 года в 03:24 по московскому времени со стартового комплекса 31-й площадки космодрома Байконур планируется пуск ракеты-носителя «Союз-2.1а» с беспилотным кораблем «Союз МС-23». Его автоматическая стыковка к российскому малому исследовательскому модулю «Поиск» Международной космической станции намечается 26 февраля в 04:01 мск.
Почему «Союз МС-23» полетит в беспилотном режиме?
Это делается для того, чтобы заменить на МКС пилотируемый корабль «Союз МС-22», на котором по техническим причинам не может вернуться на Землю его экипаж в составе космонавтов Роскосмоса Сергея Прокопьева, Дмитрия Петелина и астронавта NASA Франциско Рубио.
Изначально на «Союзе МС-23» на станцию 16 марта 2023 года должны были полететь космонавты Роскосмоса Олег Кононенко, Николай Чуб и астронавт NASA Лорал О’Хара.
Что случилось с «Союзом МС-22»?
15 декабря 2022 года, когда корабль находился на МКС в законсервированном состоянии, вследствие пробоя радиатора произошла разгерметизация наружного контура системы терморегулирования корабля с утечкой теплоносителя в космос. В результате стало невозможно отводить тепло от греющейся при работе аппаратуры в приборно-агрегатном отсеке «Союза МС-22», поддерживать комфортную для экипажа температуру и влажность в обитаемом объеме корабля — бытовом отсеке и спускаемом аппарате.
Что стало причиной пробоя радиатора «Союза МС-22»?
Российские специалисты выяснили, что в радиатор приборно-агрегатного отсека корабля попал спорадический микрометеороид. Такой вывод они сделали после проведения наземного эксперимента.
В расследовании причины нештатной ситуации Роскосмосу помогло NASA: при осмотре камерами станционного манипулятора SSRMS было обнаружено и заснято место повреждения на «Союзе МС-22» — отверстие в радиаторе размером около 0,8 мм.
Проанализировав имеющуюся информацию, специалисты исключили версию попадания в радиатор частицы метеорного потока Геминиды. Вариант брака при изготовлении радиатора и его трубопроводов на заводе тоже был внимательно рассмотрен и не нашел подтверждения.
По результатам наземного эксперимента возможность пробоя радиатора космическим мусором признана маловероятной с учетом направления движения и слишком высокой скорости полета частицы по отношению к скорости полета станции, а также отсутствия возможных кандидатов в каталогах по космическому мусору.
Насколько часто случаются такие пробои в космосе?
Космические полеты всегда сопряжены с огромным риском возникновения нештатных ситуаций, угрожающих жизни космонавтов.
Случаи пробоя микрометеороидом космического корабля или орбитальной станции происходили ранее, но в отличие от «Союза МС-22» они никогда не приводили к таким серьезным последствиям. При этом пока ни у одной страны в мире нет системы наблюдения, позволяющей отслеживать микрометеороиды таких размеров — около 1 мм.
Тем не менее, корабли семейства «Союз», эксплуатирующиеся в космосе с 1966 года, даже в этой ситуации доказали свою надежность и живучесть.
Нужно ли доработать систему терморегулирования на следующих кораблях «Союз»?
Модернизация наружного контура системы терморегулирования корабля «Союз» с добавлением в него дублирующих функций потребует больших финансовых ресурсов и времени, приведет к увеличению массы корабля. Однако, данный случай безусловно будет учитываться при разработке пилотируемых кораблей нового поколения.
Каково в настоящее время техническое состояние «Союза МС-22»?
После возникновения нештатной ситуации российские специалисты успешно протестировали систему управления движением корабля. Было подтверждено, что кроме разгерметизированного наружного контура системы терморегулирования все остальные системы «Союз МС-22» не пострадали и функционируют штатно.
При нахождении в составе станции системы «Союза МС-22» выключены, а его экипаж — Сергей Прокопьев, Дмитрий Петелин и Франциско Рубио — живет и работает в модулях МКС, посещая свой корабль только при необходимости. С целью поддержания комфортной для экипажа температуры и влажности в обитаемый объем «Союза МС-22» подается охлажденный воздух из российского сегмента МКС.
Можно ли экипаж приземлять на «Союзе МС-22»?
Российские специалисты провели анализ состояния корабля и технической документации, а также выполнили математическое моделирование тепловых процессов при спуске «Союза МС-22» с орбиты. Учитывая их выводы и руководствуясь правилами полета, государственная комиссия запретила использовать «Союз МС-22» для спуска на Землю его экипажа — Сергея Прокопьева, Дмитрия Петелина и Франциско Рубио.
В связи с этим, было решено произвести замену «Союза МС-22», отправив на МКС следующий в серии корабль «Союз МС-23» в беспилотном режиме с доставкой грузов, и после его успешного прибытия на станцию приземлить «Союз МС-22» без экипажа со спуском грузов.
Специалисты обсуждали вариант запуска «Союза МС-23» в пилотируемом режиме с одним космонавтом, однако он потребовал бы доработки корабля, выпуска документации и дополнительной тренировки космонавта, и старт был бы невозможен ранее начала марта 2023 года. Кроме того, это привело бы к изменению состава последующих экипажей МКС.
Вариант с отправкой корабля в беспилотном режиме более предпочтительный, так как у него нет перечисленных выше недостатков. Среди его преимуществ — положительная статистика стыковок беспилотных «Союзов» (к примеру, «Союз МС-14» в августе 2019 года) и возможность подготовить корабль к запуску уже в феврале 2023 года.
Российские специалисты в самые короткие сроки выяснили причину пробоя, предложили и тщательно проработали необходимые решения, согласовав их с партнерами по проекту МКС.
Как обеспечена безопасность приземления экипажа «Союза МС-22» в случае аварии до прилета «Союза МС-23»?
Вероятность аварии, требующей экстренной эвакуации экипажа на Землю, очень маленькая.
Тем не менее, по договоренности между Роскосмосом и космическими агентствами стран-партнеров по программе МКС, для подстраховки экипажа «Союза МС-22» — Сергея Прокопьева, Дмитрия Петелина и Франциско Рубио — были приняты следующие меры.
Ложемент Франциско Рубио временно перенесли из «Союза МС-22» и установили в американском корабле Crew Dragon, а вместо него в кресле «Союза МС-22» для соблюдения центровки спускаемого аппарата разместили укладку с грузами.
По расчетам российских специалистов, спуск двух космонавтов — Сергея Прокопьева и Дмитрия Петелина — на «Союзе МС-22» будет более безопасен по температуре и влажности в корабле, чем спуск на нем трех человек.
После прибытия «Союза МС-23» ложементы Сергея Прокопьева, Дмитрия Петелина и Франциско Рубио будут перенесены в этот корабль.
Когда планируется посадка «Союза МС-22»?
По решению госкомиссии приземление корабля в беспилотном режиме планируется в марте 2023 года юго-восточнее казахстанского города Жезказган. Это штатный район посадки кораблей «Союз» с экипажами.
Приземление «Союза» в автоматическом режиме полностью отработано. Например, в сентябре 2019 года на Землю успешно вернулся «Союз МС-14».
Почему перед беспилотным «Союзом МС-23» полетел грузовой корабль «Прогресс МС-22»?
В конце 2022 года в рамках модернизации стартового комплекса 31-й площадки космодрома Байконур была установлена и протестирована новая наземная аппаратура системы управления, которая пришла на смену прежней, морально устаревшей.
Перед использованием для запусков кораблей «Союз» ее необходимо было проверить при старте грузового корабля. Это было успешно выполнено 9 февраля 2023 года запуском «Прогресса МС-22».
Есть ли на космодроме Байконур корабль «Союз», готовый через несколько дней срочно полететь на МКС?
Такого корабля-спасателя «Союз» нет и никогда не было в истории отечественной пилотируемой космонавтики. Иметь корабль в постоянной готовности, чтобы в случае необходимости в течение нескольких суток срочно отправить его на МКС, нет никакой необходимости.
Во-первых, крайне низка вероятность аварии на станции, требующей таких шагов. Во-вторых, это финансово затратно и технически сложно. В частности, нужно длительно хранить заправленный корабль и постоянно держать его в готовности к установке различных по весу индивидуальных комплектов космонавтов и грузов.
Также необходимо иметь в высокой степени готовности ракету-носитель к срочной сборке и стыковке с кораблем и стартовый комплекс на космодроме к экстренному приему ракеты, ее заправке и пуску. При этом еще надо обеспечивать выполнение запланированного графика пусков, и не только по пилотируемой тематике, каждый из которых имеет свои графики подготовки составных частей.
Именно поэтому в подобном случае правильнее ускорить подготовку следующего в серии корабля «Союз». При необходимости его можно будет запустить к МКС уже через 45 суток после аварии на станции и принятия соответствующих решений.
Пример налицо — ускоренная подготовка «Союза МС-23» на Байконуре. Корабль прибыл на космодром в сентябре 2022 года и к моменту нештатной ситуации с «Союзом МС-22» уже прошел часть предполетных проверок, готовясь к запуску 16 марта 2023 года. Его подготовка была растянута по времени и включала множество запасных дней. За счет этого график удалось ужать почти на месяц и обеспечить старт 24 февраля 2023 года.
Когда ожидается возвращение на Землю экипажа «Союза МС-22»?
Изначально Сергей Прокопьев, Дмитрий Петелин и Франциско Рубио должны были приземляться на «Союзе МС-22» 28 марта 2023 года. Теперь же это планируется сделать на «Союзе МС-23» в сентябре 2023 года.
В современной пилотируемой космонавтике были космические полеты длительностью около года. Например, в 2021 году полет космонавта Роскосмоса Петра Дуброва и астронавта NASA Марка Ванде Хая был продлен с полугода до года, когда они уже находились в космосе. Само продление положительно воспринимается космонавтами и не несет опасности для их здоровья.
Как изменится программа полета МКС из-за ситуации с «Союзом МС-22»?
Никакие задачи программы полета российского сегмента МКС не отменяются, а только сдвигаются «вправо». Космонавты Роскосмоса Олег Кононенко, Николай Чуб и астронавт NASA Лорал О’Хара отправятся на станцию в сентябре 2023 года на «Союзе МС-24». Примерно на полгода — с осени 2023 года на весну 2024 года — сдвинется полет на «Союзе» первого космонавта Республики Беларусь.
