Fatos e hipóteses sobre o acidente "Union MS-10"

A pressa é má. Você releu a publicação com a crônica do acidente da Soyuz MS-10, que foi conduzida em perseguição, e encontra erros. Mas agora, quando a poeira baixou, as mãos não tremiam com a situação "o navio entrou em um pouso de emergência e a tripulação perdeu o contato", e materiais de melhor qualidade apareceram em fontes abertas, é hora de resolver o que aconteceu.


Trilha de vôo da Soyuz MS-10 em longa exposição, foto da NASA / Bill Ingals

Linha do tempo

Houve duas transmissões do lançamento, da NASA-TV e Roscosmos. O primeiro é mais completo, a equipe fala com a terra após o acidente ser ouvido lá.


As duas transmissões se complementam com sucesso - o Roscosmos mostra uma vista do solo e os dados da TV da NASA da câmera dentro do navio.


Tendo sobreposto o tempo do vídeo no diagrama de sequência de vôo, obtemos a seguinte sequência de eventos.

114 segundos: de acordo com o programa de vôo, a haste do sistema de resgate de emergência é separada.
117 segundo: inicia o processo de separação do primeiro estágio, que consiste em vários estágios. Ele é obviamente anormal. O fotógrafo da NASA Bill Ingals tira uma foto em que a causa imediata do acidente é claramente visível - um dos quatro blocos do primeiro estágio se separou de alguma maneira diferente e não teve tempo de recuar à mesma distância que os outros que haviam se separado. O ponto branco abaixo é a barra CAC descartada, isso é normal.


Foto da NASA / Bill Ingals

Na região de 119 segundos do solo, vemos uma nuvem causada por danos e despressurização de algum tanque, provavelmente o segundo estágio. A visão dentro do navio mostra uma diminuição na sobrecarga (normal para a separação do primeiro estágio) e, em seguida, um puxão grave à esquerda (obviamente anormal). Na próxima foto de Bill Ingals, ainda vemos o quarto bloco que partiu e alguns detritos que não acontecem com uma separação normal.





Infelizmente, em vez de telemetria real, o Roscosmos transmite uma animação de como deve ser um vôo normal; portanto, a imagem com números transmitidos a eles na TV da NASA deixa de corresponder à realidade. Provavelmente, a conexão com o navio desaparece, porque na transmissão do Roscosmos, o locutor continua a ler o relatório em um pedaço de papel como em um voo normal (em caso de problemas, o locutor costumava ir para a contagem regressiva segundos sem comentar e transmitir um acidente claro e parar de relatar).

Na região de 160 segundos, o áudio do transmissor de ondas curtas da espaçonave Soyuz aparece, transmitindo pelo código morse AN o “acidente de transporte” e o relatório do cosmonauta Alexei Ovchinin: “Dois minutos e 45 segundos. Acidente de transportadora. " Na transmissão do Roscosmos, o canal de áudio é rapidamente desligado, o alto-falante para de falar e, após alguns minutos, ele desliga tudo. Na transmissão da TV da NASA, dramáticas conversas com a tripulação são ouvidas em um navio de pouso de emergência. Como resultado, o navio pousou, os astronautas, vivos e bem, foram evacuados.

Portanto, a partir da foto e do vídeo, é óbvio que a causa do acidente foi a separação anormal das etapas. Posso tentar dizer com mais precisão?

Material

Como é a separação dos blocos laterais (primeiro estágio) do central (segundo estágio)? Esse processo é descrito com mais detalhes e claramente no site do CFC da URSS . Em uma breve recontagem, consiste nas seguintes etapas.


Comece com Kuru, vídeo da ESA

Primeiro, os motores dos blocos laterais são comutados para o modo de baixa tração e os motores de direção são desligados. Em seguida, as conexões inferiores dos blocos laterais são quebradas e, como a direção de empuxo dos motores dos blocos laterais é feita especialmente para não coincidir com seu eixo, as partes inferiores dos blocos laterais começam a divergir para os lados.


Screenshot do simulador de orbiter

Depois, os motores são desligados e, como o motor do segundo estágio está funcionando, os blocos laterais ficam para trás, se movem para trás e saem das montagens superiores.


Montagem superior, foto KIK URSS


O círculo vermelho no centro é a tampa da válvula do tanque oxidador, foto KIK URSS

Quando os blocos laterais estendem uma distância suficiente, a válvula do tanque oxidante se abre, a corrente de jato a partir da qual gira os blocos. Bem, e por último, a válvula do tanque de combustível se abre, o jato de gás propulsor do qual, adicionalmente, gira e lidera o palco. É importante notar que a parte superior dos blocos passa por um caminho bastante difícil - primeiro ao longo do degrau, depois para o lado.


Esquema KIK URSS

O que poderia acontecer com a unidade de emergência? Existem muitas opções - o motor terminou de trabalhar mais cedo, o motor funcionou mais do que o esperado, as montagens inferiores não funcionaram e não abriram, houve um problema na montagem superior, a válvula oxidadora não abriu. Temos alguma informação adicional? Sim - vimos no vídeo como os astronautas saltaram para a esquerda. Mas em que direção é essa "esquerda" no foguete?

Aqui está uma foto do "Union MS-10" inicial do mesmo Bill Ingals.



Se você observar atentamente, poderá ver três saliências que permitem determinar a posição do navio sob a carenagem.



Essas saliências são carenagens VSK (astronauta especial Vizir - um dispositivo para acoplamento manual e orientação, de fato, um periscópio) e dois sensores verticais infravermelhos.


Fotos da NASA

O foguete não rolou durante o vôo; portanto, essas carenagens estavam no andar de cima e no momento do acidente. O VSC é instalado sob os pés dos astronautas (daqui, a propósito, uma conclusão interessante é que a Soyuz, como o ônibus espacial, por exemplo, entra em órbita de cabeça para baixo). E o empurrão à esquerda, visível na transmissão, foi em direção à unidade de emergência. Isso torna a versão da tração de emergência adicional menos provável para ele, e mais provável que ele, pelo contrário, de alguma forma tenha puxado o foguete junto com ele. Portanto, a versão vazada na mídia sobre a falha da válvula do tanque oxidante parece bastante plausível - se o bloco atingisse o segundo estágio, rasgasse sua parede com seu cone de força e arrastasse por trás, os astronautas a puxariam em sua direção.

Mas vale a pena notar que não há confiança na “mídia da indústria” para a mídia amada, e as causas de acidentes semelhantes foram muito diversas. No fórum da revista "Cosmonautics News" resultou uma lista de:

1. 20/06/1967 - Nascer do sol - Plesetsk - Parada de emergência do sistema de propulsão da unidade central A do segundo estágio do PH por 124,39 segundos devido à abertura do tanque de combustível da unidade central central A do segundo estágio devido à colisão do bloco lateral D do primeiro estágio com o bloco central A do segundo estágio em 122 s durante a separação devido à não desconexão do conector telemétrico.

2. 28/03/1981 - Soyuz-U - Baikonur - Parada de emergência dos sistemas de propulsão da unidade central A da segunda etapa e dos blocos laterais B, B, D e D da primeira etapa do veículo de lançamento por 118,13 segundos devido à colisão do bloco lateral B da primeira etapa e da unidade central A da segunda etapa 117,7 segundos devido à não separação do bloco lateral B como resultado do desencaixe no tempo estimado do bujão de corte 144 do bloco lateral B durante a separação regular dos blocos laterais e centrais devido a uma falha do relé DP-2 do tipo DP-12 no dispositivo 11L1126 ou à trituração de fios individuais no cabo B11U em voo devido a danos acidentais na luva do cabo.

3. 26/03/1986 - Soyuz-U - Baikonur - Separação anormal do bloco lateral G do primeiro estágio do bloco central A do segundo estágio do PH devido à não remoção da parte superior do bloco lateral G devido à falha em receber um comando para o pyrozam BU302-0M abrindo a tampa B4300-845M o bico do tanque de oxidante porque a haste do sensor de contato B4411-0A não sai como resultado de um atolamento no alojamento devido à deformação da haste durante a montagem da "embalagem" no espaçoporto causada pelo encaixe do bloco lateral G com um desvio acidental dos requisitos da documentação técnica e a posição mútua dos blocos no momento de ligações de entrada e um rolamento de impulso do rolamento esférico

Mais duas perguntas permanecem incertas - por que o sinal de emergência apareceu em 160 segundos e o sistema de resgate de emergência funcionou?

Sobre o trabalho do SAS

De acordo com o diagrama de sequência, a haste do sistema de resgate de emergência é redefinida por 114 segundos. Mas o SAS da espaçonave Soyuz consiste em duas partes - uma haste e motores na carenagem da cabeça.


Diagrama SAS da espaçonave Soyuz, ilustração de uma corporação de armas de mísseis táticos

De -15 minutos a 114 segundos, em caso de acidente, os motores da haste e a carenagem da cabeça são acionados (a partir das 4:45, a operação RDG é claramente visível às 4:52).


De 114 segundos a 157 segundos em caso de acidente, o navio é afundado nos motores RDG na carenagem da cabeça.


Screenshot do simulador de orbiter

E, no caso de um acidente após 157 segundos, quando a carenagem da cabeça é zerada, ela é separada do terceiro estágio por meio de parafusos comuns, como se tivesse entrado normalmente em órbita.

Consequentemente, desde que o acidente ocorreu aos 119 segundos, a carenagem da cabeça ainda não foi redefinida. E, de acordo com informações do fórum Cosmonautics News, quando o primeiro estágio é separado, o sistema de controle automático desliga por 6 segundos, para que o sistema de controle do veículo de lançamento possa lidar com distúrbios. Quando o SAS ligou novamente aos 123 segundos, avaliou a posição do foguete como anormal e arrancou o navio dele. A conexão foi perdida porque a fonte de alimentação e o equipamento permaneceram no compartimento agregado ao instrumento, que o CAC não salva. E já na região de 160 segundos, quando o veículo de descida foi retirado da carenagem da cabeça, seu sistema de comunicação autônomo foi ativado, usado durante o vôo normal durante o pouso. Isso, aliás, explica as informações publicadas na mídia sobre o acidente aos 123 segundos.

Conclusão

Segundo as últimas notícias, a comissão de emergência funcionará até 25 de outubro. Também apareceu na mídia informações de que havia um sistema de monitoramento de vídeo no foguete, cuja imagem poderíamos ser mostradas algum dia. Um grave acidente com a destruição de um foguete, após o qual a tripulação, pelos esforços de automação, está vivo e bem, deixa em certo sentido um sentimento inadequado de vitória, e esses quadros serão muito interessantes de se ver.