Příčina ztráty Progressu zůstane neznámá

Je 1. prosince 2016 15:51:52 středoevropského času a Sojuz-U s lodí Progress MS-04 stoupá k obloze

O příčinách nehody se v posledních týdnech živě spekulovalo. Podle některých zdrojů se předčasně vypnuly motory, jiné zdroje zase hovořily o předčasném oddělení lodi od pracujícího raketového stupně, další zase zmiňovaly nadměrné vibrace. Čekalo se na výsledek vyšetřovací komise. Ani ta však do problému nepřinesla potřebné rozřešení. Výsledky byly představeny včera, tedy ve středu 11. ledna a podle nich byla nehoda rakety Sojuz-U spojená se ztrátou zásobovací lodi Progress MS-04 způsobena s největší pravděpodobností závadou na motoru třetího stupně rakety Sojuz. Tato závada prý měla za následek roztržení kyslíkové nádrže třetího stupně. Přesnou příčinu se ale objevit nepodařilo, což způsobuje těžkou hlavu i plánovačům pilotovaných misí.

Zásobovací loď o celkové hmotnosti 7 300 kg se 1. prosince vydala z kosmodromu Bajkonur na předposlední misi rakety Sojuz-U. Čekat ji měl devítiminutový výstup na oběžnou dráhu následovaný dvoudenním přibližováním k Mezinárodní vesmírné stanici, kam měla doručit 2400 kilogramů nákladu pro šestičlennou posádku. Zatímco první stupně nosné rakety pracovaly hladce, v čase 382,4 sekundy po startu došlo ke kompletní ztrátě všech telemetrických údajů z horního stupně Block I, který v té době pracoval.

Zánik rakety Sojuz-U a lodi Progress MS-04 pozorovaný z Altajské oblasti

Zánik rakety Sojuz-U a lodi Progress MS-04 pozorovaný z Altajské oblasti
Zdroj: http://spaceflight101.com/

Signály z lodi Progress ale byly přijímány ještě několik minut, takže se zdálo, že loď je na oběžné dráze. Ovšem tyto signály začaly brzy slábnout, až zmizely úplně. Bylo jasné, že tenhle start skončil nehodou. V té době začali obyvatelé Tuvinské oblasti na jižní Sibiři oznamovat, že na obloze vidí exploze a slyší sonické třesky. Místo a čas přitom odpovídaly dráze ztracené rakety. Do oblasti vyrazily týmy specialistů s úkolem najít alespoň část trosek. Ty se nakonec našly v lokalitě ležící 60 – 120 kilometrů západně od města Kyzyl – metropole Tuvinské republiky, která leží 2 250 km od Bajkonuru.

Následné vyšetřování nebylo jednoduché – o problémech ostatně detailně pojednává Kosmotýdeník. S hledáním příčiny se začalo jen pár hodin po nehodě – byla ustanovena speciální vyšetřovací komise, kterou vedl sám ředitel Roskosmosu, Igor Komarov. Vyšetřovatelé měli před sebou složitý případ, protože se nemohli spolehnout na telemetrii z rakety od počátku poruchy.

Progress MS-04

Progress MS-04
Zdroj: http://spaceflight101.com/

Výsledek vyšetřovací komise však není jednoznačný. Odborníci nedokázali definitivně určit příčinu nehody. Vypracovali ale pravděpodobný scénář průběhu nehody, který vychází z nasbíraných údajů, které byly k dispozici. Podle vyjádření Roskosmosu byl nejpravděpodobnější příčinou rozpad nádrže s kapalným kyslíkem na horním raketovém stupni. Podle všeho šlo o následek selhání pumpy, která vháněla toto okysličovadlo do motoru RD-0110.

Otázkou ale je, co přesně způsobilo selhání tohoto čerpadla. Vyšetřovací komise spekuluje o možném cizím tělese, které se dostalo do potrubí, nebo o defektním dílu už z výroby. Jde třeba o zachování volného prostoru mezi klikovou hřídelí a jejím upínacím ramenem, mohlo jít o nevyvážené díly rotorů, jejichž otáčením mohly vzniknout vibrace, které se dále přenášely konstrukcí a nadměrně namáhaly kyslíkovou nádrž.

Připojování aerodynamického krytu s Progressem MS-04 k hornímu stupni Block I

Připojování aerodynamického krytu s Progressem MS-04 k hornímu stupni Block I
Zdroj: http://spaceflight101.com/

Sám Roskosmos se ale spíše přiklání k možnosti, že jde o chybu z výroby. Jako součást vyšetřování byl poslední vyrobený exemplář Sojuzu-U převezen z Bajkonuru k jeho výrobci – TsSKB Progress na důkladnou inspekci. Ta se měla především zaměřit na motory a svary kyslíkové nádrže. Cílem bylo objevit nějaké systematické chyby, které mohly vzniknout během výroby.

Státní agentura zároveň oznámila, že vyšetřování pomohlo i celému kosmickému průmyslu, aby byla zajištěna větší bezpečnost během příštích startů. Další Progress měl původně startovat na začátku února, nyní se s ním však počítá nejdříve 21. února. Původní plány počítaly s tím, že Progress MS-05 vynese Sojuz-U na své derniérové misi. Nyní se ale zvažuje, zda by nebylo lepší použít spíše vylepšenou modernější variantu Sojuz 2-1A.

Motorová sekce stupně Block I

Motorová sekce stupně Block I
Zdroj: http://spaceflight101.com/

Rakety Sojuz-U jsou ve službě již neuvěřitelné čtyři dekády a jsou tak právoplatným držitelem hned několika rekordů. Jednak jde o nejdéle sloužící nosnou raketu historie, ale také je to raketa s nejvyšším počtem odlétaných misí. Svou premiéru si Sojuz-U odbyl v roce 1973 a od té doby vynášel náklady na všechny možné typy oběžných drah. Kromě zásobovacích lodí Progress na této raketě létaly i pilotované lodě Sojuz mířící ke stanicím Saljut, Mir, ale i ISS. Pilotované mise následně přešly na Sojuz-FG, ale jejich horní stupeň Block I je prakticky identický s tím, který najdeme na Sojuzu-U.

Motor RD-0110

Motor RD-0110
Zdroj: http://spaceflight101.com/

A právě v tom je ten největší problém. Otevírá se otázka, zda nedostatečně vysvětlená příčina nehody není až příliš velkým rizikem. Příčinu ztráty Progressu se nepodařilo přesně určit a téměř identický horní stupeň by měl vynášet pilotované lodě? Dá se očekávat, že minimálně příští let pilotovaného Sojuzu bude pod ještě větším drobnohledem, než obvykle. Není tajemstvím, že Rusové berou pilotované lety jako špičkovou prioritu,čemuž odpovídá i úroveň kontroly. Další Sojuz-FG však bude zřejmě ještě mnohem lépe prověřený.

Vylepšená raketa Sojuz 2-1A, která od dosluhujícího Sojuzu-U převezme vynášení lodí Progress má se svým předchůdcem mnoho společného – včetně motoru RD-0110, který je pravděpodobným původcem aktuální nehody. Nosiče Sojuz jsou v současné době jedinými raketami na světě, které mohou vynášet lidské posádky na Mezinárodní vesmírnou stanici. Komerční firmy SpaceX a Boeing plánují první pilotované mise svých lodí na květen, respektive srpen 2018. Do té doby budou všichni mezinárodní partneři spoléhat na Sojuz, který zajišťuje stálou lidskou přítomnost na oběžné dráze.

Abychom se vyhnuli riziku opuštění ISS – byť jen dočasného – musí se pilotované lety obnovit nejpozději v polovině května 2017. Tehdy totiž dosáhne poslední úspěšně vypuštěná loď Sojuz (MS-03) své maximální délky mise a bude se muset vrátit na Zemi. To dává Roskosmosu poměrně dost času na aplikaci všech nutných úprav, aby se nosiče Sojuz mohly vrátit do služby.

Dvě verze stupňů Block I

Dvě verze stupňů Block I
Zdroj: http://spaceflight101.com/

Nejbližší naplánovaný start rakety Sojuz by se měl odehrát na kosmodromu v Kourou. Jde o nosič Sojuz ST-B s horním stupněm Fregat MT, který by měl startovat 28. ledna. Nákladem bude družice Hispasat 36W-1 a půjde o první start Sojuzu z Kourou, který bude mířit na geostacionární dráhu. Sojuz ST-B je poevropštěná verze Sojuzu 2-1B, která používá upravený stupeň Block I s motorem RD-0124.

Na závěr článku menší pohled do nedávné historie – ztráta Progressu MS-04 byla za poslední roky již třetí nehodou této zásobovací lodě. V srpnu 2011 byl kvůli závadě na třetím stupni nosné rakety ztracen Progress M-12M. Block I tehdy předčasně vypnul své motory 325 sekund po startu, protože řídící počítač zaznamenal snížení tlaku paliva v motoru RD-0110. Podle vyšetřovací komise tehdy šlo zřejmě o cizí předmět, který se dostal do potrubí.

K další ztrátě došlo v dubnu 2015, kdy Progress M-27M utrpěl značné poškození v okamžiku vypnutí motorů upraveného horního stupně Block I na raketě Sojuz 2-1A. Původcem závady byla nepředvídaná dynamika mezi upravenou konstrukcí vylepšeného horního stupně a lodí Progress. Loď se tehdy dostala na oběžnou dráhu, ale Progress neřízeně rotoval a i přes maximální snahu pozemních operátorů se jej nepodařilo zachránit.

Zdroje informací:
http://spaceflight101.com/
http://www.roscosmos.ru/

Zdroje obrázků:
http://spaceflight101.com/…/uploads/sites/123/2016/12/Cym9TdWXUAQGKyX.jpg
http://spaceflight101.com/…/uploads/sites/123/2016/12/progressms04-launch12.jpg
http://spaceflight101.com/…/uploads/sites/123/2016/12/4279667527.jpg
http://spaceflight101.com/…/uploads/sites/123/2016/12/photo_11-28-03.jpg
http://spaceflight101.com/…/uploads/sites/123/2017/01/1800765_orig.jpg
http://spaceflight101.com/…/uploads/sites/123/2017/01/9818459_orig.jpg

Příčina ztráty Progressu zůstane neznámá, 2.6 out of 5 based on 31 ratings
Pin It
(Visited 2 480 times, 1 visits today)
Nahlásit chybu

Hlášení chyb a nepřesnostíClose

VN:F [1.9.22_1171]
Rating: 2.6/5 (31 votes cast)
(Visited 2 480 times, 1 visits today)
Níže můžete zanechat svůj komentář.

Více se o tomto tématu dočtete zde »
(odkaz vede na příslušné vlákno diskuzního fóra www.kosmonautix.cz)


29 komentářů ke článku “Příčina ztráty Progressu zůstane neznámá”

  1. RiMr napsal:

    „Zásobovací loď o celkové hmotnosti 7 300 kg“ – přitlačte pane Majer! 🙂

    a ještě tady „Podle vyjádření Roskosmosu je nejpravděpodobnější příčinou byl nejpravděpodobnější příčinou rozpad nádrže s kapalným kyslíkem na horním raketovém stupni.“

    To jen tak v cuku letu – díky za článek a brobrou.

  2. Vlastimil Pospíchal napsal:

    Dá se předpokládat, že kdyby se zmíněná selhání vyskytla při startu lodi s lidskou posádkou, přečkala by to bez úhony. Samozřejmě si nikdo nepřeje předčasné ukončení mise a proto budou předstartovní kontroly jistě mimořádně důkladné.

    • Fantasta napsal:

      No já nevím, poškozené turbočerpadlo s následnou destrukcí kyslíkové nádrže – vychází mi z toho exploze v motorové sekci 3. Stupně. Jak rychle jde odpojit při takové příhodě kosmickou loď s posádkou, dostatečně rychle se vzdálit od trosek, stabilizovat loď a zahájit přistávací sekvenci ? Nevím, nevím, chtělo by to pár andělíčků a kupu štěsti.

      • Vojta napsal:

        Myslím, že v tomto konkrétním případě by měli šanci slušnou. Progress vysílal telemetrii, dokud neshořel v atmosféře, takže fatálně poškozený výbuchem nebyl. Roztržení kyslíkové nádrže nemusí být až tak dramatické. To ukázal i Falcon 9 v červnu 2015, u kterého by loď Dragon CRS-7 přežila bez problémů, kdyby měla v programu vystřelení padáků. Falcon 9 má navíc kyslíkovou nádrž nahoře, u Sojuzu je dole. Mezi návratovým modulem a třetím stupněm je navíc ještě servisní modul, který by mohl loď s posádkou částečně ochránit (jasně, taky obsahuje nebezpečné palivo, ale lepší než nic). Návratový modul Sojuzu je stavěný tak, že se při návratu do atmosféry zorientuje sám. Byla by to pekelná jízda, ale posádku bych předem rozhodně neodepisoval.

      • maro napsal:

        Zbytečné obavy, že by teď najednou museli řešit jak rychle odpojit loď. Tohle samozřejmě museli řešit při vývoji. S možností takového selhání horního stupně při letu s kosmonauty se musí počítat od začátku a od toho jsou tam explozivní spoje, které ty části okamžitě rozpojí. U Progresu se takové věci řešit nemusí, protože tento typ havárie znamená samozřejmě konec mise a Progres shoří v atmosféře stejně jako při úspěšné misi.

  3. ventYl napsal:

    Vzhladom k tomu, ze sojuzy s tymi motormi lietaju uz fakt dlho by som asi predpokladal nejaku vyrobnu vadu na konkretnom kuse.

    Vysetrovatelom nezavidim, povedat, co presne viedlo k nehode na zaklade niekolkych stovak kg trosiek pozbieranych z tundry je husarsky pocin.

    A mala odbocka. Niekto niekde v diskusii pod clankom o vysetrovani vybuchu Falcona na rampe pisal, ze SpX je jediny prevadzkovatel rakiet, ktory ma nadrze na stlacene helium v kyslikovej nadrzi. Podla obrazka tutok je to zjavne nepravda.

    • Petr Kasan napsal:

      To jsem byl já. Informaci jsem převzal od diskutujícího na fóru SpaceNews – a ten se samozřejmě mohl mýlit. Každopádně jsem měl na mysli konkrétně COPV nádrž (ne libovolnou).

  4. maro napsal:

    Jo, ty přetlakové nádoby s heliem v kyslíkové nádrži mě taky zaujaly v souvislosti se Space X a informací, že to nikdo jiný nedělá. Přitom je to logické kvůli řešení izolace. Jenže ty nádrže asi u toho Sojuzu nebudou z kompozitu, ale z titanu.

    • Vojta napsal:

      Je to jednodušší, protože pak má tu správnou teplotu, ale někdo to používá a někdo ne. Třeba Ariane 5 má héliové nádrže externí (kolem hlavního motoru) a má je (minimálně navenek) z kompozitu. Zase se musí řešit, aby hélium zůstalo rozumně chladné, protože pumpovat teplé do nádrže s kapalným kyslíkem by znamenalo, že by zase vychladlo a bylo by složité udržet stálý tlak. Proto je tam soustava nádrží, v některých je hélium kapalné, odtud se odpařuje a převádí do dalších, kde je plynné a to se teprve používá k tlakování.

  5. Johny napsal:

    U Ruska se ani nedivím, že „nic“ nenašli buď je to pravda a nebo to jen utají a nebudou to řešit. Už tím, že neukázali živý přenos při startu této rakety napovídá tomu, že budou vědět víc, než zveřejní.

  6. Vojta4 napsal:

    Dobrý den,
    jak dlouho by mohla ISS fungovat bez posádky? Předpokládám, že většina systému by se vypla, ale některé by musely zůstat funkční. Jde mi o to nakolik je ISS automatická, popřípadě jak často potřebuje servis od posádky? A jak moc se dá ovládat ze země?
    Děkuji

    • Dušan Majer napsal:

      Existují postupy, jak ISS při opuštění posádky upravit a nastavit, aby byla schopná fungovat samostatně. Dá se říct, že by byla schopná takové existence i několik měsíců, ale její deaktivace a následná aktivace by byla hodně náročná.

    • Vlastimil Pospíchal napsal:

      Jistěže jsou postupy pro autonomní provoz ISS, ale bylo by to plýtváním, protože k čemu by byla mezinárodní výzkumná stanice bez výzkumníků? Proto se dělá všechno pro to, aby k tomu nedošlo.

  7. Matouš Klugar napsal:

    Krásně shrnutý článek, diky za příjemné počtení. Budu-li uvažovat trochu hloubaveji, pokud by v blízkých několika startech znovu došlo k chybě prpgressu, je možné že by to znamenalo její konec do doby vytvořeni jejich nových raket? Myslím si že případně územně i na dlouhou dobu by se už nemuselo vyplatit

    • Dušan Majer napsal:

      Díky za pochvalu.
      Těžko spekulovat. Každá nehoda je jiná má jinou rychlost vyšetřování. Celá kosmonautika je neskutečně komplexní a jen stěží se podobné věci odhadují.

  8. B.Boruvka napsal:

    Pratele mozna mi neco uniklo ale chapu to spravne ze prestoze neznaji pricinu havarie tak pusti dalsi raketu do „vzduchu“? To snad ne! 🙂

    • Dušan Majer napsal:

      To, že se nepodaří přesně vystopovat příčinu havárie, není až tak neobvyklé. Hlavní je, že je známá oblast, která způsobila nehodu. Další startu se na tuto oblast detailněji zaměří.

    • Vojta napsal:

      V zásadě je to podobné jako u havárie letadel. Pokud se z nějakého důvodu (většinou kvůli stavu nebo nedostupnosti vraku) nepodaří najít přesnou příčinu nehody, spokojí se s možnou příčinou, udělají se nějaká základní bezpečnostní opatření typu zlepšení kontrol se zaměřením na podezřelou oblast a provoz se povolí. Někdy prostě není možné příčinu najít a u raket je to ještě obtížnější než u letadel. Není proto možné celou raketu nebo dokonce rodinu raket používající shodné systémy navěky odepsat.

      • ventYl napsal:

        Zvlast pri nosici, ktory lieta uz 4 desatrocia je IMO vysoka pravdepodobnost, ze sa nejedna o systemovu chybu, ale o jednotlive zlyhanie. Ci uz vo vyrobe, alebo montazi, pripadne vadnym vstupnym materialom.

Zanechte komentář