Ошибки мировой космонавтики - Яровитчук Александр Геннадьевич
Не только в кораблях и скафандрах были проблемы с давлением. На МКС недавно произошел случай разгерметизации. В одном из блоков появилась трещина, слишком маленькая, чтобы ее обнаружить визуально, но достаточно большая, чтобы из нее выходил воздух. На борту на такой случай есть специальная клейкая лента наподобие скотча. Но в этом случае было непонятно, куда ее клеить. Трещина была небольшой, и воздух выходил медленно. Потерю легко компенсировали регенераторы, но и их ресурс не бесконечен. Через год темпы утечки выросли вдвое, потому нужно было найти источник падения давления. Тут помогла находчивость космонавтов. Анатолий Иванишин и Иван Вагнер взяли пакетик с чаем и рассыпали его в невесомости. Увлекаемые потоками воздуха от перепада давления, чаинки начали двигаться к трещине. За ними космонавты и проследили, а потом успешно заделали источник проблемы.
Эта трещина появилась сама собой, а вот в 2018 году в корабле «Союз МС-09» отверстие кто-то просверлил. В середине миссии на МКС сработали датчики, которые зарегистрировали падение давления. Быстро обнаружилось, что воздух выходит из бытового отсека, пристыкованного к станции корабля. Там в укромном месте космонавты обнаружили ровное просверленное отверстие, а рядом с ним следы соскальзывания, как будто дрель срывалась. Серьезной угрозы для жизни эта ситуация не создала. Отверстие было в таком месте, что МКС можно было изолировать и самую важную часть корабля – спускаемый аппарат – тоже. К тому же дырку быстро заделали. Тем не менее встал вопрос, кто просверлил отверстие. Это либо ошибка, либо саботаж. После проведенного криминалистического расследования представители Роскосмоса с согласия и поддержки представителей NASA заявили, что виновник обнаружен, но подробности оглашены не будут. Варианта на самом деле только два. Первое: кто-то на земле во время монтажа в обход всех инструкций просверлил отверстие, а потом его заделал. Поначалу заплатка держалась, а потом слетела. Второй вариант: это сделал кто-то из экипажа МКС, нарушая правила здравого смысла. Известны следующие факты: отверстие было просверлено изнутри, а не снаружи, следы соскальзывания могут свидетельствовать о работе инструмента без упора, например в невесомости, во время инцидента на борту были отключены камеры, в воздушных фильтрах обнаружена стружка от корпуса. Все эти факты не склоняют чашу весов ни в одну сторону. Появившаяся чуть позже новость о том, что один из членов экипажа имел заболевание, которое может влиять на психику, дала много поводов для разговоров. Тем не менее все представительные органы отвергли выдвинутые этому человеку обвинения.
Самая страшная авария с разгерметизацией произошла со станцией «Мир» в 1997 году. Ее основные причины будут рассмотрены в другой главе. Главное, что грузовой корабль «Прогресс М-34» протаранил один из модулей этой станции, который назывался «Спектр». От удара образовалось отверстие площадью 2 кв. см, которое невозможно было заделать. Через него воздух выходил с огромной скоростью. Среднее время критического падения давления при таком повреждении составляет 26 минут с учетом работы аварийного нагнетания. На станции находились Василий Циблиев, Александр Лазуткин, а также американский астронавт Майкл Фоул. У космонавтов было два варианта спасения. Первый – это покинуть станцию в корабле. Второй вариант – изолировать разгерметизированный модуль. Каждый из сегментов станции присоединялся отдельно, как деталь от конструктора. Однако многие системы были взаимозависимы. В «Спектре», например, находился самый крупный массив солнечных батарей. От них электрические кабели шли к другим модулям. Они как раз и стали проблемой при закрытии люка во время аварии. Александр Лазуткин перебирал многочисленные разъемы, отсоединял и разбрасывал в разные стороны. Некоторые провода не отсоединялись, космонавт их разрезал ножницами по металлу, за которыми нужно было лететь в другой модуль. От падения давления стало закладывать уши, причем уже до болевых ощущений. Время решало всё. Тут еще проблема – нет ключа, который закрывает люк. Космонавт находит один ключ, но он не годится. Затем он находит второй ключ, который подошел, и люк закрылся. Правда, проблемы на этом не закончились. Так как станция оказалась отрезанной от солнечных батарей модуля, она потеряла почти половину своего энергоресурса. Начались сбои всех остальных систем. Окончательно ситуация нормализовалась после того, как космонавты уже другого экипажа Анатолий Соловьёв и Павел Виноградов, которые прибыли для ремонта, провели переподключение солнечных батарей. Для этого они вышли в «закрытый космос». Это как в вакууме открытого космоса, только внутри космического аппарата. Когда космонавты проникли в брошенный «Спектр», внутри все работало, в том числе и вентиляторы, которые должны были перегонять воздух, а теперь крутились вхолостую.
Модуль «Спектр» после тарана кораблем «Прогресс М-34». NASA
Был в истории случай, когда космонавты на орбите на борту станции «Салют-5» специально открыли «форточку». Такая потребность возникла после аварии и жалоб космонавтов из предыдущего экипажа на здоровье. Все грешили на то, что в воздух мог попасть ядовитый материал: топливо, жидкость для охлаждения или еще что-то. Приборы никаких отклонений в воздухе не фиксировали, но на всякий случай инженеры решили полностью заменить воздух на станции. Для этого был подготовлен экипаж корабля «Союз-24», состоящий из космонавтов Виктора Горбатко и Юрия Глазкова. Когда они прибыли на станцию, никаких запахов или других признаков отравляющих веществ не обнаружили. Тем не менее обидно было не использовать дополнительную подготовку, и космонавты решили испытать новые приборы. Глазков открыл клапаны – ту самую «форточку», – и воздух со свистом стал утекать. Когда давление упало, автоматически включилась система наддува. Из-за перепада давления возникла волна разрежения и сжатия, то есть звук. По словам Горбатко, «было такое впечатление, что станция разорвется». Корпус выдержал, и в итоге один из самых необычных и опасных экспериментов оказался удачным. Однако эта экспедиция на станцию была последней. Продолжение работы «Салюта-5» оказалось невозможным, потому что для корректировки орбиты был израсходован весь запас топлива.
Еще одним уникальным экспериментом в области давления является совместный полет двух принципиально разных кораблей – «Союз-19» и «Аполлон». Объединение двух враждующих стран, США и СССР, или, как потом это событие назвали в прессе, – «рукопожатие в космосе», было актом дружбы и началом сотрудничества. Но этому мешал тот факт, что космонавты из разных стран буквально дышали разным воздухом. В советском корабле использовался воздух, по составу близкий к обычному, – 21 % кислорода и 79 % азота. В американском корабле астронавты дышали чистым кислородом, но под давлением 0,4 атмосферы. Это в два раза больше, чем парциальное давление кислорода в атмосфере Земли. Парциальным называют давление, которое имел бы газ, входящий в состав газовой смеси, если бы он был один. То есть если из атмосферы Земли убрать все газы, кроме кислорода, то давление было бы 0,21 атмосферы. В организме человека есть много азота, который попадает туда из воздуха. Если азот убрать, то и внутри организма давление будет 0,21 атмосферы. Однако если человек резко перейдет из одного корабля в другой, из-за перепада давления азот (и другие газы) начнет расширяться в виде пузырьков и будет стремиться выйти из плена плоти. Это называется декомпрессионной или кессонной болезнью, и ею часто страдают подводники. Процесс похож на процесс кипения. Декомпрессионная болезнь может привести к серьезным последствиям для организма – повреждению клеток органов (в первую очередь легких), сосудов. Однако если давление азота в воздухе немного ниже, чем в крови, то он будет за счет диффузии постепенно без травматических последствий вымываться. После процедуры полного очищения организма от азота человек может дышать чистым кислородом.
