Оценивая каждый космический полет по его успешному завершению и выполненной программе, мы забываем, что до настоящего времени каждый полет – испытательный, что у каждого экипажа случаются свои нештатные ситуации, и, умалчивая о них, мы невольно создаем приглаженную историю космонавтики. Существует и противоположная тенденция: обычно средства массовой информации любой технический сбой, даже пустяковый, преподносят как драматическую нештатную ситуацию, которая грозит чуть ли не полным прекращением космических полетов, а успехи, достигнутые в ходе полета, не замечают, ибо это не сенсация, а потому нечего тратить на них дорогое (реклама, господа!) эфирное время.
Приведем несколько «рядовых» примеров, о которых не знает не только публика, но иногда и СМИ – вовсе не из-за секретности, но просто потому, что описываемые инциденты тонут в большом количестве информации более актуального характера: кто убит, кого арестовали, кто развелся, где отдыхают олигархи и как справляют свадьбы дети деятелей шоу-бизнеса. Между тем формирование у общественности представлений о незначительном числе нештатных ситуаций в космическом полете означает, собственно говоря, взращивание той самой неуемной технической гордыни, предполагающей легкость создания совершенной техники, обеспечивающей быструю колонизацию Марса, создание надувных отелей на тысячу гостей в космическом пространстве и тому подобные авантюрные проекты.
Нештатные ситуации (специалисты обозначают их НшС), включая и не опасные для жизни космонавтов или угрожающие выполнению задачи полета, случаются довольно часто. Так, за 15 лет работы орбитального комплекса «Мир» на нем зафиксировано 4096 нештатных ситуаций, в среднем по 50 НшС в месяц, то есть одна-две в день. Но это средний показатель. На практике их распределение не равномерно. Например, на долю 23-й основной (полугодовой) экспедиции досталось 302 НшС, 22 и 6–293 и 292 соответственно, а 2 и 20 экспедициям – ни одной, техника работала изумительно. Количество нештатных ситуаций за тот же 15-летний период работы МКС сравнимо с опытом «Мира», но немного выше, что объясняется бо́льшими размерами МКС. Максимальные показатели на одну полугодовую экспедицию – 552, 549 и 533, а минимальные – 239, 243 и 253. Видно, что экипаж каждой из основных экспедиций неоднократно попадал в критические ситуации, когда на борту станции случались неполадки, требовавшие огромных затрат сил, энергии и воли для выхода из НшС. (Но лишь отдельные из них становились достоянием журналистов и превращались ими в псевдосенсации.)
Все нештатные ситуации фиксируются специалистами, анализируются причины их возникновения и способы выхода из них, примененные космонавтами, опыт обобщается и используется как для совершенствования техники, так и для подготовки космонавтов.
Анализ показывает, что наибольший вклад в возникновение нештатных ситуаций на борту космической станции вносит сложная техника – средства обеспечения жизнедеятельности, а среди них – средства обеспечения газового состава и средства водообеспечения. Особенно много НшС приходится на систему регенерации воды из конденсата атмосферной влаги, на ассенизационно-санитарное устройство со средствами приема и консервации урины, а также средства пожарообнаружения (ложное срабатывание датчиков дыма и неисправные состояния имеющихся на борту противогазов).
Немало нештатных ситуаций случается и в автономном полете космического корабля. Самые опасные и ответственные участки полета – выведение на орбиту, стыковка, расстыковка и спуск. Приведем несколько примеров, но будем иметь в виду, что нештатные ситуации могут возникнуть и возникают на любых этапах космического полета. Особенно опасны нештатные ситуации во время выхода в открытый космос, но они относятся к работе на станции. С них и начнем.
17 июля 1990 г. космонавты А. Я. Соловьев и А. Н. Баландин выходили в космос для приведения в порядок поврежденной экранно-вакуумной теплоизоляции корабля «Союз ТМ-9». Двухметровые куски изоляции, болтаясь, могли зацепиться за антенну «Курса» и затеняли датчик «Инфракрасная вертикаль», с помощью которого нужно было строить ориентацию корабля перед тем, как выдать тормозной импульс. Работа была полностью выполнена. А при возвращении люк не смог плотно прижаться, а значит, и закрыться. Это была серьезная нештатная ситуация, тем более что при попытках экипажа закрыть люк был не только исчерпан, но и превышен ресурс выхода в скафандрах «Орлан». В конце концов космонавтам удалось возвратиться, но с разгерметизацией приборно-научного отсека модуля «Квант-2». Люк был отремонтирован позднее другой экспедицией.
В другой раз во время подготовки скафандров к выходу в открытый космос возникла нештатная ситуация, связанная с отсутствием подачи в них кислорода из основных баллонов. Она была оперативно преодолена в результате совместных действий экипажа пятой экспедиции на МКС и специалистов Главной оперативной группы управления ЦУП. Однако одна из задач оказалась невыполненной из-за дефицита времени, образовавшегося при ликвидации нештатной ситуации.
В дальнейшем мы еще опишем нештатные ситуации при выходе в открытый космос.
Чрезвычайно важна герметичность спасательных скафандров «Сокол».
На космодроме Байконур во время предстартовой подготовки 17-й экспедиции на МКС во время проверки герметичности скафандров произошел разрыв одной из молний силовой оболочки скафандра командира корабля. Негерметичность скафандра чревата гибелью космонавта. И надо бы прекратить подготовку к пуску и снять экипаж с полета. Однако такие действия неминуемо повлекут многодневную задержку не столько из-за необходимости замены скафандра, сколько из-за того, что придется сливать топливо из ракеты и повторять полный цикл подготовки носителя. После получения и выполнения рекомендаций стартового расчета по работе со скафандром предстартовая подготовка была продолжена. К счастью, нештатной ситуации не произошло, и все обошлось благополучно.
Завершив программу полета, экипаж МКС-16 начал подготовку к возвращению на Землю. Космонавты надели скафандры и проверили их герметичность. Скафандр командира корабля оказался негерметичен. После проверки состояния гермошлема и перчаток (открытие – проверка на попадание посторонних предметов – закрытие), была проведена повторная проверка герметичности, при которой скафандры бортинженера и участника космического полета (туриста) были герметичны, а скафандр командира корабля вновь оказался негерметичен. По указанию ЦУП командир проверил еще раз состояние гермошлема и перчаток, клапана в шланге подачи кислорода и провел еще одну попытку проверки герметичности своего скафандра. До повышения давления на 0,3 атм все проходило штатно, далее после небольшого движения космонавта правой рукой избыточное давление упало до нуля. В дальнейшем, после расстыковки и до начала спуска командир, внимательно изучив стык перчатки и рукава, обнаружил несимметричный зазор между кольцами гермоперчатки и правым рукавом скафандра, причем при движении правой рукой зазор увеличивается (при этом замок рукава был закрыт на три зуба, что подтверждает бортинженер). После этого была предпринята четвертая попытка проверки герметичности скафандра, при этом космонавт фиксировал левой рукой закрытое положение правой перчатки, что формально позволило выполнить проверку герметичности. Но ведь на спуске командир не мог постоянно придерживать левой рукой правую. Но и в этот раз все обошлось.
И еще один случай преднамеренной разгерметизации скафандра космонавта. После старта экспедиции МКС-12 на блоке ручного управления спускаемого аппарата (СА) сработала токовая защита электронагревателя космического визира. Было принято решение нагреватель не включать, а, по указанию Земли, направить поток воздуха из шланга вентиляции скафандра космонавта-исследователя под кожух визира в районе его основания. Принятых мер оказалось достаточно, чтобы предотвратить запотевание центрального поля космического визира в дальнейшем. Однако космонавт-исследователь подвергался риску.
Во время предстартовой подготовки экипаж корабля «Союз ТМА-04М» обнаружил и доложил на Землю о росте в СА парциального давления СО2. После проверки оказалось, что поглотительный патрон блока очистки атмосферы не подключен к вентилятору. Дотянуться до патрона и подсоединить его, находясь в скафандре, самостоятельно не представлялось возможным. Для устранения указанной ситуации была оказана помощь специалиста стартовой команды: пришлось разгерметизировать отсеки корабля и после подсоединения патрона экипаж выполнил повторную проверку герметичности отсеков.
Надежность ракеты-носителя «Союз» очень велика. Но в технике абсолютной надежности не бывает. Возможен и неблагоприятный исход запуска. Поэтому на корабле «Союз» предусмотрена система аварийного спасения (САС) экипажа. Идея состоит в том, чтобы в случае аварийной ситуации во время старта увести корабль с экипажем на безопасную высоту и расстояние, после чего с помощью парашюта доставить на Землю. У САС есть свои двигатели: центральный двигатель, четыре управляющих двигателя и двигатели разделения. За 30 минут до старта система спасения приводится в готовность, как говорят, «взводится». Автоматика САС начинает работу и функционирует по-разному, в зависимости от того, на каком участке выведения она понадобилась. Первый из них еще до того, как ракета оторвалась от Земли, – от взведения до команды «контакт подъема». В этот период она начинает функционировать, только если получает сигнал «Авария» (от систем ракеты-носителя или от руководителя пуска). Автоматика выдает команду на разделение спускаемого аппарата от приборно-агрегатного отсека и включает обе камеры центрального ракетного двигателя САС, задача которого увести бытовой отсек и спускаемый аппарат с экипажем от аварийного носителя на высоту, необходимую для работы парашютной системы. Через 1,8 секунды после сигнала «Авария» включаются управляющие ракетные двигатели САС, чтобы в зависимости от направления ветра и учтенного в компьютерной программе расположения стартовых сооружений формировать траекторию увода. Через 4 секунды после команды «Авария» включаются ракетные двигатели головного обтекателя, на котором и размещена САС. На вершине траектории аварийного увода запускаются ракетные двигатели разделения, которые уводят аэродинамический головной обтекатель вместе с бытовым отсеком на расстояние, исключающее столкновение с отделившимся СА. За всю историю пилотируемых полетов на кораблях типа «Союз» САС потребовалась всего два раза, что говорит о высокой надежности наших ракет-носителей.
26 сентября 1983 г. при подготовке старта корабля «Союз-Т» (его порядковый номер 10 потом перешел к следующему кораблю), в котором находились В. Г. Титов и Г. М. Стрекалов, прямо на стартовой площадке начался пожар в двигателе ракеты. При аварии на старте решение о включении САС принимают два человека – руководитель пуска и технический руководитель по ракете-носителю, которые находятся в бункере поблизости и получают доклады от всех групп (расчетов), обеспечивающих пуск. Распоряжения отдаются только голосом – никаких кнопочных наборов команд. Оба «стреляющих» независимо друг от друга за два часа до старта получают из штаба в конвертах пароль на случай аварии, действительный только для данного пуска.
Сначала все шло нормально. Руководитель пуска А. А. Шумилин отдавал команды строго по графику: «Ключ на старт», «Протяжка один», «Продувка»… Внезапно он увидел в перископ языки пламени – необычные, с черной копотью. «Это пожар», – понял он и несколько раз подряд прокричал аварийный пароль – «Днестр». Офицер в пультовой, находящейся в 20 км, как и положено, нажал кнопку «Авария». Но на борт эта команда может уйти только при нажатии двух кнопок. Секундой позже команду «Днестр» выдал также технический руководитель по ракете А. М. Солдатенков. И второй офицер в другой пультовой тоже нажал кнопку «Авария». Команда ушла на борт, на все с момента обнаружения пламени затрачено 10 секунд. Чуть более секунды ушло на автоматический запуск двигателя САС, он оторвал головной блок от ракеты менее чем за секунду до взрыва! САС сработала блестяще. На высоте около километра произошло разделение отсеков корабля, и СА опустился на парашюте примерно в четырех километрах, тут же, на космодроме Байконур. При парашютировании космонавты в иллюминатор видели пожар, который практически уничтожил стартовую позицию. Огромные перегрузки при работе САС космонавты выдержали. Оба даже шутили. Титов попросил зарегистрировать рекорд – самый короткий полет в истории космонавтики продолжительностью пять с половиной минут. (Самый короткий полет на ракете действительно был занесен в Книгу Гиннесса.) А Стрекалов сказал Титову: «Ты, Володя, военный, тебе не положено, а я, пожалуй, попрошу». Чеканя шаг, Стрекалов подошел к группе начальников и обратился по форме: «Товарищ генерал! Разрешите напиться по случаю досрочного прекращения космического полета…»
За спасение экипажа А. А. Шумилину и А. М. Солдатенкову были присвоены звания Героев Социалистического Труда. А Геннадию Стрекалову, когда экипаж возвратился на аэродром Чкаловский, даже машину не прислали, чтобы довезти до дома, в Москву. Его Георгий Степанович Шонин на своей машине подвез. (Титов жил в Звездном, рядом с Чкаловским.) А ведь впервые при аварии на старте была испытана система аварийного спасения, да не на собачках, а на людях! Потом все же экипаж наградили – выдали по две тысячи рублей!
Второй участок работы САС – от команды «контакт подъема» до 20-й секунды полета. Поскольку высота еще мала, двигательная установка аварийной ракеты-носителя не выключается, чтобы побыстрее увести ее от стартовых сооружений на максимальное расстояние. Парашютная система работает в запрограммированном ускоренном режиме. Третий участок. Если после 20-й секунды полет проходит нормально, то после достижения высоты 46 км (это происходит на 115-й секунде) двигательная установка САС сбрасывается, потому что на этой высоте безопасно сработает парашютная система. САС при поступлении сигнала «Авария» работает, как и на первом участке, но с небольшими отличиями. Так как запас высоты достаточен для штатной работы парашютной системы, включается только одна камера центрального ракетного двигателя, работает только один управляющий двигатель, а ракетные двигатели головного обтекателя не включаются вовсе. Четвертый участок длится от сброса двигательной установки САС до сброса головного обтекателя корабля.
5 апреля 1975 г. при выведении корабля «Союз-18», который пилотировали космонавты В. Г. Лазарев и О. Г. Макаров, произошла авария. На 288-й секунде полета не отделилась вторая ступень. Поэтому не запустился двигатель третьей ступени ракеты-носителя. И на 294-й секунде полета от автоматики поступила команда «Авария», по которой произошло разделение спускаемого аппарата и приборно-агрегатного отсека и включились два двигателя головного обтекателя. Через 0,32 секунды включилась вторая группа ракетных двигателей головного обтекателя, чтобы увести бытовой отсек и спускаемый аппарат с траектории аварийной ракеты-носителя. Затем по штатной программе ввелась парашютная система. Космонавтам пришлось испытать огромную перегрузку – в 21g, – правда, кратковременно. Общая продолжительность полета составила всего 21 минуту 27 секунд, он оказался суборбитальным из-за аварии ракеты-носителя «Союз». Спускаемый аппарат с экипажем приземлился в горах Алтая, на склоне горы Теремок-3 на правом берегу реки Уба. Лишь через сутки поисково-спасательная группа нашла космонавтов и эвакуировала их с места нештатного приземления.
К счастью, система САС за долгие годы потребовалась только два раза. Поэтому уже без примеров расскажем о двух оставшихся участках работы САС. Пятый участок длится от сброса головного обтекателя до команды «предварительное отделение». Теперь уже активных средств увода отсеков экипажа от аварийной ракеты-носителя нет, поэтому для аварийного спасения используются средства штатной системы разделения корабля. По сигналу авария автоматика САС выдает команды на аварийное выключение двигательной установки ракеты-носителя и разделение отсеков экипажа. Далее комплекс средств посадки, включая парашютную систему, работает по штатной программе.
Шестой участок – завершающий этап выведения корабля на орбиту продолжается короткий период от команды «предварительное отделение» до команды на выключение двигательной установки третьей ступени ракеты-носителя. На нем возможен выход корабля на нерасчетную орбиту. При поступлении сигнала «Авария» автоматика САС передает команду на отделение корабля от третьей ступени. Происходит разделение и затем, если необходимо, срочный спуск.
Не всегда проходит гладко и стыковка.
19 апреля 1971 г. на орбиту была выведена первая орбитальная станция «Салют», и через несколько дней к ней стартовал космический корабль «Союз-10» с первой экспедицией в составе В. А. Шаталова, А. С. Елисеева и Н. Н. Рукавишникова. Корабль пристыковался к станции, но из-за повреждения стыковочного агрегата корабля во время стыковки космонавты не смогли перейти на борт станции.
В 1977 г. космонавты неправильно оценили взаимное положение корабля и космической станции. Когда стыковка не удалась, экипаж решил предпринять следующую попытку вне зоны радиовидимости, то есть без связи с ЦУПом. Но не получилось. Штырь коснулся корпуса станции, но в гнездо не попал. Выяснилось, что топлива едва-едва хватает на посадку. Земля приказала экипажу возвращаться.
Когда осуществляли стыковку модуля «Квант» со станцией «Мир», возникла нештатная ситуация. Уже казалось, стыковка прошла успешно, но экипаж доложил, что стягивание модулей выполнено не полностью. В чем дело? Чтобы выяснить это, космонавтам пришлось выйти в открытый космос. Они обследовали стыковочный узел и нашли там… мешок! В нем были использованные средства личной гигиены. Предыдущий экипаж перед расстыковкой, закрывая люк, не проконтролировал как следует результат. Крышка люка защемила мешок. Вот так от каждой мелочи в космосе зависит успех или неуспех большого дела. Для удаления из стыковочного агрегата мешка с отходами потребовался выход экипажа в открытый космос. Через много лет ситуация почти повторилась: во время выхода в открытый космос космонавтами со стыковочного узла также был удален посторонний предмет (герметизирующее резиновое кольцо от старого транспортного корабля), который не позволял произвести герметичную стыковку МКС с прибывшим транспортным кораблем.
К очень серьезным последствиям привела неудачная стыковка грузового корабля «Прогресс М-34» к «Миру» 25 июня 1997 г. в режиме ТОРУ. В нужный момент скорость не снизилась до требуемой величины. Космонавт попытался увести корабль в сторону, чтобы избежать столкновения, но времени уже не оставалось. Корабль врезался в модуль «Спектр» со скоростью 3,5 м/с. Произошла разгерметизация модуля. Такая нештатная ситуация была предусмотрена: если до опасного уровня разгерметизации у экипажа остается не более 5 минут, то надо срочно покидать станцию. В данном случае резерв времени составлял почти полчаса. Экипаж успел справиться с ситуацией. Люк в разгерметизированный модуль закрыли навсегда, больше он никогда не использовался.
Возвращение из чужой среды в родную всегда опаснее отправки. Это правило верно для многих профессий: и для подводников, и для разведчиков… Вылетел за рубеж, сменив два паспорта и три билета, и будешь там работать, когда же обратно потребуется тебя выводить – возникает большая проблема. Спуск с орбиты – очень ответственный и опасный участок полета. Если там случаются нештатные ситуации, они носят совершенно исключительный характер.
Космонавт Б. В. Волынов приготовился к посадке. Он крепко затянул привязные ремни, проверил работу бортовых систем, потом выполнил ориентацию своего космического корабля «Союз-5» и включил двигатель. Спускаемый аппарат корабля полетел к Земле. В назначенное время отделился орбитальный отсек. Но отделения приборно-агрегатного отсека с двигателями, с солнечными батареями из-за какого-то сбоя не произошло. Он летел за СА как прицеп за машиной и мешал сделать нужный разворот, чтобы набегающий атмосферный поток, буквально раскаляющий корабль на такой высокой скорости, попадал бы на специальную теплозащиту. Солнечные батареи аэродинамически разворачивали корабль незащищенным люком вперед. Автоматика включала двигатели и возвращала СА в правильное положение. Болтающийся за СА отсек вновь переводил его в перевернутое положение. Спускаемый аппарат вращало вокруг поперечной оси. И так снова и снова, пока не закончилось топливо.
Волынов мгновенно оценил опасность ситуации, но изменить ее не мог. Перегрузка то нарастала, вжимая его в кресло, то выталкивала из него. Хорошо еще, что он сильно затянул себя привязными ремнями, и сейчас они держали его.
Запахло гарью. Космонавт понял: горит резиновая прокладка люка, который и не должен был принимать на себя такие тепловые нагрузки. Но СА летел задом наперед! Когда прокладка сгорит, раскаленные газы ворвутся в кабину корабля и сожгут все вместе с самим кораблем. Жить космонавту оставалось минуты.
Говорят, что в такие моменты человек вспоминает всю свою жизнь. Может быть, и так. Но космонавт Волынов – профессионал. Он фиксировал происходящее, наговаривая свой отчет на магнитофонную ленту. Не исключено, что крепкий металлический корпус бортового магнитофона выдержит напор огня и донесет до конструкторов на Земле, что же случилось на борту космического корабля.
Но корабль, на котором возвращался на Землю космонавт, был сделан очень надежно. Люк держался… На высоте 85 км приборный отсек наконец оторвался. Космонавта завертело вместе со спускаемым аппаратом, и физически – из-за крайне высоких перегрузок – это было невыносимо. Но космонавт выдержал, он ведь прошел хорошую подготовку. Главное, он понял: жив!..
Космонавт Волынов возвратился на Землю благодаря надежной конструкции космического корабля, созданного советскими инженерами, и благодаря высокому профессионализму, приобретенному в Центре подготовки космонавтов в Звездном городке.
В 1988 г. при возвращении на Землю экипажа космического корабля «Союз ТМ-5» в составе командира В. А. Ляхова и афганского космонавта-исследователя А. А. Моманда создалась нештатная ситуация, которая могла бы привести к трагическим последствиям. В соответствии с циклограммой спуска командир экипажа Ляхов вручную отстрелил бытовой отсек еще до выдачи тормозного импульса, что позволяло значительно сэкономить топливо. Вскоре после этого и возникла нештатная ситуация, которая быстро переросла в аварийную.
Ориентация корабля проводилась на терминаторе – границе дня и ночи. Из-за этого датчик инфракрасной вертикали работал неуверенно, что было воспринято бортовым компьютером как его отказ. Загорелась аварийная индикация «Невыполнение ориентации», снялся признак «Готовность системы ориентации» корабля – одно из условий запуска двигателя, и тот в расчетное время не включился.
Бортовой компьютер перешел в режим «ожидания», а Ляхов быстро анализировал создавшуюся ситуацию. Вдруг через 7 минут ориентация восстановилась, и компьютер неожиданно выдал команду на запуск двигателя. Ляхов посмотрел на «Глобус» (в корабле есть такой прибор, по которому в любой момент космонавты могут определить, куда приземлится СА, если спуск начнется в текущий момент) и район посадки был обозначен если не в Китае, то уж точно в Тихом океане! Поэтому командир экипажа через три секунды вынужден был выключить двигатель. Спуск был перенесен на следующий (резервный) виток.
Во время сеанса связи на борт корабля по командной радиолинии в компьютер была заложена новая циклограмма спуска, рассчитанная на то, что двигатель вовсе не включился, поэтому управляющая информация не содержала данные по величине тормозного импульса. На самом же деле двигатель включился, но отработал по старой программе всего 6 секунд. Ни экипаж, ни операторы ЦУПа этой ошибки не заметили. Таким образом, новая циклограмма спуска оказалась причиной новой нештатной ситуации. Двигатель включился, но, отработав лишь 6 секунд вместо положенных для создания полноценного тормозного импульса 230 секунд, снова выключился. Тогда командир экипажа вручную включил двигатель, но через 14 секунд он выключился снова. Ляхов снова включил двигатель, пытаясь «дожать» тормозной импульс. Однако, когда двигатель отработал 33 секунды, нарушился режим стабилизации, и командир вынужден был прекратить торможение, выключив двигатель. Корабль никак не удавалось свести с орбиты! Но и это было еще не все.
Во время чехарды с двигателем включились термодатчики на разделение СА и приборно-агрегатного отсека. Именно по их командам СА отделяется с помощью пиропатронов от приборно-агрегатного отсека. А после предыдущего выключения двигателя запустился еще и счетчик программно-временного устройства разделения отсеков, которое должно было произойти через 20 минут. Командир вручную отключил термодатчик, но счетчик продолжал отсчитывать минуты, и вот-вот должно было произойти разделение СА и приборно-агрегатного отсека с двигателем. А так как двигатель не доработал до нужного торможения корабля, то СА с экипажем предстояло остаться на орбите.
Начался сеанс связи с ЦУПом, но времени для анализа создавшейся ситуации было очень мало. После того, как засветился транспарант «Программа разделения включена» и «Термодатчик подключен», командир, не дожидаясь разрешения ЦУПа, выдал команду «ОДР» (отбой динамических режимов) на запрет выполнения всех динамических режимов, в том числе программы разделения отсеков корабля.
Впоследствии в Отряде космонавтов ее так и будут называть – «команда Ляхова», в память об этом полете. До отстрела приборно-агрегатного отсека с двигателем оставалось около одной минуты! Если бы это произошло, то СА с экипажем остался бы на орбите и космонавты были бы обречены на неминуемую гибель от удушья. Запас кислорода в СА оставался только на время его входа в атмосферу и торможения до приземления. К счастью, Ляхову, проявившему незаурядное самообладание и высокий профессионализм, удалось вовремя предотвратить разделение СА и приборно-агрегатного отсека.
Члены экипажа провели на орбите дополнительные сутки в СА без бытового отсека (а значит, без пищи, воды и, главное, туалета), облаченные в скафандры, поскольку тесное пространство СА не позволяло их снять и потом надеть, но с приборно-агрегатным отсеком.
А причина возникшей нештатной ситуации была в следующем. Когда предыдущий экипаж, на корабле которого Ляхов и Моманд возвращались на Землю, шел на стыковку со станцией «Мир», в компьютер была введена «установка» на последнее включение двигателя длительностью 6 секунд. Эта же установка (вместо 230 секунд) осталась, когда «Союз ТМ-5» пошел на спуск. Вот наглядный пример жизненно важной зависимости от действий других!
Далее. Из-за отказа системы ориентации не сложилась ее автоматическая готовность перед торможением, в результате чего двигатель и не включился в заданное время. Но после непродолжительного перерыва система восстановилась и двигатель готов был отработать в нужном режиме, но посадка при этом должна была произойти вне штатного полигона. И только после выдачи «команды Ляхова» снялись 230 секунд и 6 секунд программы, а последующие операции на разделение спускаемого отсека и приборно-агрегатного отсека остались без изменения. Лишь на следующий день, 7 сентября 1988 г., экипаж с третьей попытки наконец-то благополучно возвратился на Землю.
В дальнейшем вернулись к старой схеме разделения отсеков – уже после выдачи и отработки тормозного импульса.
Ситуация с нештатной посадкой в тайге возникла 19 марта 1965 г. после знаменитого полета А. А. Леонова и П. И. Беляева на космическом корабле «Восход-2», когда Алексей Леонов первым в мире вышел в открытый космос. Расчетным полигоном посадки был район средней Волги, близ Саратова. Но при спуске отказала автоматическая система ориентации. Павел Беляев вручную сориентировал корабль и включил тормозной двигатель. В результате посадка была совершена в 180 км севернее Перми, в глухой тайге. Две ночи космонавтам пришлось ночевать в лесу при сильном морозе. И только на третий день к месту приземления космонавтов добрались спасатели на лыжах, которым пришлось вырубать деревья для приземления вертолета. Именно после этого случая и были введены тренировки космонавтов «на выживание».
Первое приводнение СА случилось 16 октября 1976 г., во время полета корабля «Союз-23», командиром которого был В. Д. Зудов, а бортинженером – В. И. Рождественский. Причем это произошло поздним вечером, в темноте, в снежном буране. Спускаемый аппарат приводнился на соленое озеро Тенгиз в двух километрах от берега. Температура за бортом –20 °С. Экипаж отстрелил основной парашют. Но соленая вода замкнула контактное реле, командующее запасной парашютной системой, и система выбросила его. Парашютная ткань намокла и пошла ко дну, перевернув СА. Экипаж оказался в положении «вниз головой». Это не позволило покинуть аппарат, но, может быть, спасло космонавтов. Антенны системы связи также оказались под водой.
Скафандры удалось снять, космонавты надели шерстяные костюмы и шапочки, но изнутри было очень холодно, все было покрыто инеем. Через 9 часов плавания стал ощущаться недостаток кислорода. Вентиляционный клапан залила вода, которая замерзла. На резиновой лодке через несколько часов приплыл командир одного из вертолетов – Чернявский. Лодка не вместила бы трех человек. Но добирался до СА он не зря: несколько часов скалывал лед с клапана, через который экипажу поступал воздух. При этом сам замерз. Только ближе к утру смогли поднять на вертолете сначала обмороженного Чернявского, а затем волоком, по воде тросом подтащили СА к берегу. Потом космонавты шутили, ведь Рождественский – единственный в отряде космонавтов водолаз. Куда же еще мог сесть их аппарат?
Интересно отметить, что СА американских космических кораблей, которые летали до шаттла, были рассчитаны на приводнение, а для наших космонавтов такая посадка оказалась нештатной, но, к счастью, закончилась успешно.
14 августа 1997 г. при посадке «Союза ТМ-25» с экипажем в составе: командир В. В. Циблиев и бортинженер А. И. Лазуткин – преждевременно, на высоте 5,8 км произошло включение двигателей мягкой посадки. По этой причине приземление СА было жестким (скорость встречи с землей составила 7,5 м/с), но экипаж, к счастью, не пострадал.
Обычно космические корабли типа «Союз» возвращаются в режиме автоматического управляемого спуска (АУС). Предусмотрен и режим баллистического спуска (БС). Он является штатным режимом, но резервным. Тем не менее БС нежелателен из-за существенно больших перегрузок.
До запуска корабля «Союз ТМА-10» восемь полетов кораблей этой модификации завершались в режиме АУС. Лишь первый корабль этой серии, «Союз ТМА-1», 4 мая 2003 г. завершил полет в режиме баллистического спуска. 21 октября 2007 г. экипаж МКС-15 произвел расстыковку «Союз ТМА-10» с МКС и приготовился к приземлению. Построение ориентации корабля было выполнено на свету. До входа в тень экипаж успел проконтролировать ориентацию по космическому визиру. Точность ориентации была в норме. Рассчитали возможность построения и контроля ориентации перед входом в тень. За пять минут до входа в тень оценить ориентацию еще возможно, но поправить – не успеть, так как через минуту из-за световой обстановки уже трудно построить вертикаль и бег земной поверхности. Включение сближающе-корректирующего двигателя (СКД) на торможение произошло на свету через 12 минут после выхода из тени. Перед включением СКД экипаж вновь проверил ориентацию, заметного нарушения ориентации не было. Двигатель СКД отработал заданный установкой импульс без замечаний. Движение СА на внеатмосферном участке до входа в атмосферу сопровождалось тряской, толчками. Однозначно оценить, что это нештатное поведение аппарата, в тот момент экипаж не мог. На момент входа в атмосферу движение СА успокоилось. Спуск выполнялся в режиме АУС почти до первого рубежа. Командир корабля приготовился надиктовать параметры спуска, но тут индикаторы угловых скоростей с БДУС-2 резко отклонились вправо. Поведение индекса угла крена экипаж проконтролировать не успел, так как в этот момент произошел переход в БС и сменился формат на дисплее. Дальнейший спуск продолжался в режиме БС без замечаний. При установлении связи с ЦУП экипаж доложил о времени перехода в режим БС. Максимальная перегрузка в режиме БС составила около 8,6g. Через некоторое время после приземления через систему дыхательной вентиляции в СА пошел дым и полетели искры. Горела сухая трава возле СА. Экипаж выключил вентиляцию и закрыл заслонки дыхательной вентиляции. Служба поиска нашла экипаж быстро, но из-за пожара эвакуировала только минут через 15. Основная оперативно-техническая группа прибыла примерно через полтора часа.
В 2007 г. корабль «Союз ТМА-10» при возвращении неожиданно перешел из режима АУС в БС. Стали разбираться. Установили, что двигатель включился в расчетное время, тормозной импульс был отработан штатно. На интересующем участке телеметрической информации не было, так как спускаемый аппарат проходил слой плазмы. После выхода из нее СА экипаж доложил о переходе системы управления спуском (СУС) из АУС в БС. К функционированию СУС в режиме АУС до перехода в БС и последующей работе в режиме БС, включая участок парашютирования, замечаний не было. При осмотре демонтированного из СА кабеля тракта команды БС с ручки управления спуском (РУС) обнаружены повреждения внешней оплетки с оголением проводов и нарушением изоляции, продавливания и пережатия кабеля. В местах этих повреждений находилась в том числе и цепь команды БС с РУС. Наиболее вероятной причиной перехода СУС в режим БС было признано прохождение ложной команды БС с ручки РУС вследствие появления электрической связи цепей бортового питания с цепями команды БС с РУС в местах повреждения кабеля.
Этот вывод снял с командира экипажа высказываемое специалистами подозрение, что он сам выдал команду БС с РУС. Комиссия дала ряд рекомендаций по доработке конструкторской и технологической документации, среди которых была и такая: «Выпустить техническое решение по внедрению мероприятий, исключающих повреждение кабеля связи ручки РУС при наземной подготовке и летных испытаниях».
За 10 дней до описанной посадки корабля «Союз ТМА-10» на МКС стартовал корабль «Союз ТМА-11», которому предстояло возвращаться через полгода, 19 апреля 2008 г. Вот как происходил спуск.
Движение СА на внеатмосферном участке до входа в атмосферу сопровождалось тряской, толчками. Качания и вращение, нехарактерные для штатных спусков, начались с момента разделения и усиливались по мере приближения к атмосфере. До входа в атмосферу происходила интенсивная работа системы исполнительных органов спуска. Нужные команды экипаж выдавал вовремя. Баллистический промах составил 19 секунд перелета. По загоранию транспаранта «ПЕРЕГРУЗКА» начался разворот. СА выставился на опорный угол плюс 15° влево. После входа в атмосферу отмечалось дальнейшее усиление тряски, разворотов, вращений, ощущались рывки в разных направлениях. Стабильного движения не было. Спуск выполнялся в режиме АУС около одной минуты. Перегрузка выросла, примерно до 0,9g. Затем последовал автоматический переход в БС, закрутка начиналась нестабильно, с качками и рывками, но постепенно стабилизировалась. Дальнейший спуск продолжался в режиме БС. Связи с ЦУП не было. По переходу в БС из-под пульта пошел дым и запах гари (горела проводка). Экипаж отключил пульт в процессе ввода основной системы парашютов. При отключении пульта нарастание задымленности резко прекратилось. При повторном включении пульта через 2–3 минуты снова появился дым и запах гари. До перехода в БС и во время БС экипаж ощутил несколько внешних ударов об СА. Также было отмечено загорание трех красных транспарантов, но из-за сильной вибрации и знакопеременных перегрузок определить, каких именно, не было возможности. После посадки экипажем было отмечено усиление задымленности, поэтому был отключен пульт, и космонавты начали немедленную эвакуацию из СА. Командир открыл люк СА и заметил горение парашюта по всей его площади. Огонь приближался к СА. Было принято решение закрыть люк СА и дождаться, пока выгорит трава вокруг СА. Через несколько минут открыли люк СА, огня уже не было, приступили к эвакуации. Спускаемый аппарат остался лежать на боку. Служба поиска нашла экипаж через 40 минут. Основная оперативно-техническая группа прибыла примерно через полтора часа. Самочувствие членов экипажа в целом было удовлетворительное.
Таковы рядовые подробности, которые, как говорится, «на пальцах» объясняют, что такое профессия космонавта.
Оперативно противостоять техническим сбоям и неполадкам может только человек. Это одна из причин появления пилотируемых космических полетов (не отраженная в Хартии европейских космонавтов). Человек обладает уникальным «устройством» – мозгом. С его помощью космонавт не только находит выход из возникшей нештатной ситуации, но и способен предвидеть назревающую нештатную ситуацию, в том числе и неизвестную ранее. Такая его способность объясняется наличием в префронтальной коре головного мозга, управляющей мыслительной и моторной активностью, особой нейронной сети, которая всегда готова к любому повороту событий. Она потребовалась древнему человеку для того, чтобы приспосабливаться к меняющимся условиям обитания как можно быстрее, а не в процессе постепенной адаптации, которую предусматривает эволюция. Прогностические свойства мозга обеспечиваются нейронными связями, формирующими сеть «вероятного будущего», в которой множество импульсов сталкиваются, складываются, смешиваются, формируя новые уникальные комбинации импульсов, которые могут быть использованы для выработки правильного поведения в нештатной ситуации, которая никогда еще не случалась, а также в создании планов действий, принятии решений, социального поведения и взаимодействий. Жизненным аналогом сети «вероятного будущего» стал Голливуд, который в фильмах предусмотрел все, что в конце концов случилось, и то, чему еще, возможно, предстоит произойти – от терактов, захватов заложников, краж ценнейших картин из музеев и утери ядерного оружия, до столкновения астероида с Землей, климатических катастроф и контакта с инопланетным разумом. А развивать способность к предвидению сети «вероятного будущего» у космонавта можно тщательным изучением случившихся нештатных ситуаций и способов выхода из них, использованных предшественниками.