Katastrofy kosmiczne pierwszej dekady XXI wieku
Waldemar Zwierzchlejski
Katastrofy kosmiczne
pierwszej dekady XXI wieku
Ostatni start kosmiczny XX wieku – awaryjny wzlot z Plesiecka rakiety Cyklon-3, który miał wynieść sześć satelitów komunikacyjnych, niechlubnie zakończył poprzednią dekadę. Ci, którzy liczyli, że może jednocześnie zakończy erę katastrof kosmicznych, srodze się zawiedli. Ani pierwszy rok nowego wieku, ani też kolejne lata nie wyrównały osiągnięcia 1984 r. – jedynego w erze kosmicznej, w którym obeszło się bez katastrofy, choć przeprowadzono w nim aż 129 startów! Dwa zakończone niepowodzeniem wzloty rakiet kosmicznych w grudniu ubiegłego roku podwoiły jego niechlubną statystykę i stały się zachętą do niniejszego podsumowania.
Do 22 przypadków, w których planowana satelizacja nie powiodła się, dodałem te, w których nie ma całkowitej pewności, że były to w zamierzeniu starty kosmiczne, a nie tylko testy balistyczne rakiet międzykontynentalnych, a także te sytuacje, w których ponieśli śmierć ludzie.
Rok 2001: 21 września z Vandenberg wystartowała rakieta Taurus 2110 firmy Orbital Science Corporation, która miała wynieść na orbitę dwa satelity – obserwacyjnego OrbView-4 firmy ORBIMAGE i klimatologicznego QuikTOMS NASA, nie licząc dwóch pomniejszych ładunków. Lot na etapie pracy pierwszego stopnia przebiegał bez zakłóceń, natomiast w chwili uruchomienia silnika drugiego stopnia w T+84 s doszło do znacznego odchylenia rakiety od zaplanowanego kursu. Przez pięć sekund rakieta kierowała się w prawo, po czym przez kolejne pięć w lewo. Następnie ustabilizowała lot i weszła z powrotem na właściwy kurs. Dalsza część lotu przebiegała już zgodnie z planem i po zakończeniu pracy rakiety satelity odłączyły się od ostatniego stopnia. Niestety dziesięciosekundowe zejście z kursu skutkowało znaczną utratą poziomej składowej prędkości i do prędkości orbitalnej zabrakło 150 m/s, w wyniku czego satelity z powrotem weszły w gęste warstwy atmosfery i spłonęły w rejonie Madagaskaru. Jak się okazało, awarii uległo urządzenie uruchamiające system kierowania wektorem ciągu, które w początkowej fazie pracy wydawało komendy maksymalnego odchylenia ciągu najpierw w jedną, a następnie w przeciwległą stronę. Nie udało się wyjaśnić przyczyny, dla której się tak stało, najbardziej prawdopodobną wersją jest niekorzystny wpływ wstrząsu, który powstał w chwili rozdzielania stopni. Co ciekawe, niemal identyczna awaria miała miejsce 2 czerwca 2001 r. podczas startu rakiety Pegasus z napędzanym silnikiem typu powroscramjet samolotem X-34A, będącej w istocie odmianą Taurusa pozbawioną pierwszego stopnia.
Rok 2002: 15 września z chińskiego kosmodromu Taiyuan wystrzelono pierwszy egzemplarz rakiety kosmicznej na paliwo stałe, opartej na rakietowym pocisku balistycznym dalekiego zasięgu DF-21, znanej pod nazwą Kaituozhe-1. Rakieta, mająca prawdopodobnie wynieść na orbitę niewielkiego satelitę Tsinghua-2 doznała awarii na etapie pracy drugiego stopnia. Nie są znane żadne szczegóły tego zdarzenia. Dokładnie miesiąc później, 15 października, miała miejsce katastrofa rakietowa na rosyjskim kosmodromie Plesieck. Startująca z satelitą Foton M-1, mającym wykonywać eksperymenty z dziedziny materiałoznawstwa, rakieta Sojuz-U uległa awarii już w ósmej sekundzie lotu. Dolna, silnikowa część bloku D, jednego z czterech elementów pierwszego stopnia rakiety, oderwała się od korpusu i spadła na wyrzutnię. Do T+20 s rakieta pracowała w trybie awaryjnym, lecąc w bok od wyrzutni, następnie doszło do wyłączenia pozostałych silników (trzech pierwszego i jednego drugiego stopnia). WT+29 s rakieta spadła w odległości 100–150 m od wyrzutni. Fala uderzeniowa powstała w chwili wybuchu spowodowała m.in. wypadnięcie szyb w budynku montażowo-badawczym. Kilkunastu żołnierzy zostało zasypanych odłamkami szkła, sześciu hospitalizowano, niestety jeden – 21-letni szeregowy Iwan Marczenko – poniósł śmierć. Wyrzutnia została lekko uszkodzona. W raporcie komisji wypadkowej stwierdzono, że w silniku bloku D zaraz po starcie rozpoczęła się pulsacja ciśnienia, przekraczająca w szczytach 5–6-krotnie dopuszczalny poziom. Powstałe drgania spowodowały zerwanie przewodu ciśnieniowego, podającego gorący gaz generatorowy, zasilający pompę silnika. W wyniku gwałtownego spadku ciśnienia silnik zerwał się z mocowania. Jako przyczynę pulsacji podano ciało obce (prawdopodobnie ukruszony fragment szwu spawalniczego), które pozostało we wnętrzu silnika po zakończeniu procesu produkcji i montażu.
11 grudnia z Gujańskiego Centrum Kosmicznego Kourou po raz pierwszy odpalono rakietę Ariane-5ECA, mającą wynieść na orbitę przejściową do geostacjonarnej dwa satelity łącznościowe – Hot Bird 7 i Stentor. W T+96 s telemetria przekazała informacje o lekkim spadku ciśnienia systemu chłodzenia silnika pierwszego stopnia Vulcain 2. W T+137 s od Ariane-5ECA odłączyły się rakiety boczne. Pomiędzy 178 a 186 s komentator lotu oznajmił o poważnym problemie z silnikiem Vulcain 2. W T+187 s na wysokości 150 km odrzucona została osłona aerodynamiczna, lecz rakieta miała już wtedy niewłaściwą orientację, utraciła stabilizację i po dziesięciu sekundach zaczęła opadać. W T+455 s wysłano do koziołkującej rakiety rozkaz zniszczenia. Eksplozja ładunków pirotechnicznych miała miejsce na wysokości 69 km. Pozostałości rakiety spadły do Atlantyku 800 do 1000 km od miejsca startu. Przyczyną katastrofy było rozszczelnienie systemu chłodzenia dyszy silnika pierwszego stopnia, które rozpoczęło się już w początkowej fazie wzlotu. Ucieczka chłodziwa spowodowała znaczne przekroczenie dopuszczalnej temperatury dyszy, co doprowadziło do jej pęknięcia i znacznej utraty ciągu.
Pełna wersja artykułu w magazynie Lotnictwo 2-3/2011