Куда ты, «Наука»? Почему российский модуль пытался улететь с МКС

История путешествия российского модуля «Наука» к Международной космической станции заканчивается драматично: вчера вечером, через несколько часов после успешной стыковки, модуль внезапно включил двигатели и начал поворачивать МКС. Модуль удалось укротить, ориентация станции восстановлена, повреждений не обнаружено, экипаж в безопасности. Рассказываем, что известно на этот час.

Как это было?

Многофункциональный лабораторный модуль (МЛМ) «Наука» пристыковался к надирному стыковочному узлу в переходном отсеке (ПхО) служебного модуля «Звезда» в 16:29 по московскому времени.

Стыковка прошла благополучно, хотя и не без драмы: когда до станции оставалось примерно 10 метров, крен МЛМ достиг 7 градусов — больше расчетного, и руководитель полета Владимир Соловьев сказал космонавту Олегу Новицкому, чтобы он перешел на ручной режим стыковки. Однако в этот момент автоматика начала сама выправлять крен, и Соловьев остановил Новицкого. В итоге вся процедура прошла без переключения на телеоператорный режим управления.

На этом путешествие «Науки», стартовавшей с Байконура 21 июля, закончилось. Открыть люки модуля планировалось вечером — до этого момента космонавтам предстояло еще многое сделать. Когда они наконец перешли к люкам, (по одним данным, открывали внутренний люк переходного отсека, по другим — занимались подключением компьютерной системы МЛМ к системе станции), «Наука» включила двигатели.

События, как рассказал на пресс-конференции через четыре часа представитель NASA Джоэл Монталбано, развивались так: в 19:34 по московскому времени системы МКС зафиксировали отклонение станции от нормального положения. По всей видимости, именно в этот момент «Наука» запустила двигатели, но ни экипаж, ни операторы еще не заметили этого.

Ориентацию станции поддерживают гиродины — гироскопы, установленные на американском сегменте. Но они не смогли перебороть силу, отклоняющую МКС от заданного положения.

В 19:42 отклонение превысило допустимый порог и автоматика выдала сигнал тревоги. Гиродины отключились, управление станцией взял на себя российский сегмент и модуль «Звезда» запустил двигатели, чтобы противодействовать «Науке». В течение следующих 45 минут российский ЦУП пытался отключить двигатели МЛМ. В некоторые моменты угловая скорость движения станции достигала 0,5 градуса в секунду.

В 20:29 двигатели «Науки» наконец замолкли, и российский ЦУП с помощью грузового корабля «Прогресс МС-17», пристыкованного к ПхО с противоположной стороны от «Науки», привел станцию в исходную ориентацию.

По словам Монталбано, никаких видимых повреждений конструкции станции не замечено, а экипаж не был в опасности. Более того, на МКС о «дуэли» между «Звездой» и «Наукой» вообще узнали от ЦУПа в Хьюстоне — сами обитатели станции ничего подозрительного не заметили.

Роскосмос утром в пятницу сообщил, что специалисты главной оперативной группы управления (ГОГУ) «завершают комплекс процедур с двигательной установкой модуля „Наука“ в интересах безусловного обеспечения безопасности как Международной космической станции, так и всего экипажа», а открытие люков в переходный отсек (а потом и в МЛМ) запланированы на этот вечер. 

Что это было?

Причины самопроизвольного включения двигателей «Науки» пока официально не названы.

Согласно материалам российского ЦУПа, имеющимся в распоряжении N + 1, после стыковки была «зафиксирована некорректная работа программного обеспечения МЛМ».

Именно в результате этой некорректной работы «произошел несанкционированный запуск двигателей» модуля "Наука"». Как сказано в документе, самопроизвольно включились не главные двигатели (ДКС, двигатели коррекции и сближения) модуля тягой 4,09 килоньютона каждый, а значительно менее мощные двигатели причаливания и стабилизации (ДПС), тяга каждого из которых — 392 ньютона (подробнее о двигателях «Науки» читайте в нашем блоге). Сколько именно двигателей ДПС из 24 имеющихся включилось — не уточняется.

Двигатели работали на отвод — то есть пытались оттянуть МЛМ от стыковочного узла. Модуль пристыкован к станции «снизу» (относительно Земли), поэтому можно предположить, что МКС начала поворачиваться в вертикальной плоскости (по тангажу). По российским данным, скорость вращения станции была даже выше, чем по информации NASA — 0,6 градуса в секунду. NASA считает, что отклонение МКС от нормальной ориентации составило 45 градусов, в материалах ЦУПа говорится о развороте на 160 градусов (без уточнения в какой плоскости).

МЛМ выключил двигатели самостоятельно, а не по команде с Земли — у модуля просто закончилось все топливо в баках высокого давления. (Всего на борту МЛМ шесть баков для горючего и окислителя — четыре низкого давления, из них топливо поступает в ДКС, и два — высокого, оттуда топливо поступает в ДПС, которые и включились вечером в четверг).

Сколько точно топлива оставалось в баках «Науки» на момент стыковки неизвестно, но можно сделать предположение. На экране системы управления модулем слева, в пятой строчке сверху после буквы P есть число, значение которого меняется только тогда, когда включаются двигатели. Причем оно всегда меняется только в сторону уменьшения:

Момент включения определить очень легко — в центре экрана в этот момент загорается надпись ДПО ВКЛ. Можно предположить, что это число означает именно остаток топлива (убедиться, что это происходит не только в случае «Науки», можно, посмотрев вот это видео). Так что «Наука» могла сжечь около 500 килограммов топлива — в момент стыковки именно это значение было на экране.