Вокруг Света - Журнал «Вокруг Света» №05 за 2009 год
Караваны ракет
Уже в 1965 году бразильцы создали свою первую высотную зондирующую ракету — крошечную Sonda 1 («Сонда-1»), которая поднимала четырехкилограммовый полезный груз на высоту до 65 километров. За ней последовала «Сонда-2» вдесятеро большей грузоподъемности, которая могла доставить исследовательскую аппаратуру уже на высоту до 180 километров. Подобно тому, как это делали Индия и Израиль , Бразилия остановила свой выбор на пороховых ракетах. Современное твердое топливо, пусть недешевое и не самое эффективное на свете, позволяет упростить конструкцию и повысить безопасность ракет. Изделия на твердом топливе — обычный выбор стран, начинающих свою ракетно-космическую программу.
Для пусков высотных ракет был развернут сравнительно небольшой полигон «Баррейра-ду-Инферну» («Граница ада»), ядро которого расположено в точке с координатами 5° 55" ю. ш. и 35° 10" з. д. Он активно использовался с 1964 года до середины 1980-х, и, в принципе, с него можно производить пуски небольших космических носителей.
Освоив простые ракеты, Бразилия в первой половине 1970-х перешла к созданию гораздо более сложных: «Сонда-3» (первый пуск в 1976 году) и «Сонда-4» (1984). Эти ракеты могли доставлять научную аппаратуру на высоту в сотни километров и стали первым шагом на пути к орбитальным запускам. Разработка четырехступенчатой ракеты-носителя VLS (Veículo Lançador de Sat´elites) началась еще в 1974 году и велась постепенно: бразильские инженеры хотели создать изделие, как из кубиков, на базе модифицированной первой ступени «Сонды-4». Четыре такие ракеты размещались вокруг одной и образовывали первую и вторую ступени. Третья ступень была укороченным вариантом второй ступени. Самая маленькая, четвертая, оснащалась большим высотным соплом.
Поначалу разработка VLS шла не слишком успешно: в Бразилии не было даже космической программы — она была одобрена в 1977 году и спустя два года начала осуществляться. Согласно первоначальным планам на реализацию программы выделялось около 900 миллионов долларов США и ожидалось, что к концу 1980-х страна сможет вывести на околоземную орбиту небольшой метеоспутник SCD.
Разработку ракеты-носителя вел Аэрокосмический технологический центр, а проектированием спутника занимался Национальный институт космических исследований в городе Сан-Жозе-дус-Кампус. Почти 85% компонентов носителя изготавливались в Бразилии. Интересно, что среди создателей VLS оказались латиноамериканские японцы — выходцы из Страны восходящего солнца воспользовались услугами и опытом токийского Института космических исследований и астронавтики (ISAS) .
Первые испытания концептуального прототипа VLS — связки из пяти ракет «Сонда-4» — были проведены уже в 1984—1989 годах. Казалось, еще чуть-чуть — и перед Бразилией откроются двери престижного клуба космических держав. Но экономические и политические потрясения 1980-х годов привели к хронической нехватке средств (российская космонавтика тоже столкнулась с этой проблемой, но несколькими годами позже). Фактический ежегодный космический бюджет Бразилии не превышал 75 миллионов долларов, что сравнимо с расходами на космос Израиля, а на выполнение «Автономной космической программы» было выделено всего 170 миллионов долларов.
В конце концов бразильский спутник SCD-1 вывела на орбиту высотой 750 километров американская ракета «Пегас». Случилось это 9 февраля 1993 года. Носитель VLS, на разработку которого за 20 лет бразильцы потратили почти треть миллиарда долларов, увы, еще не был готов.
Черная полоса
В 1994 году наконец было учреждено Бразильское космическое агентство, а специально для запусков VLS-1 еще в 1990-м на авиабазе Алкантара началось строительство космодрома, который стал жемчужиной бразильской космической программы. Он расположен на побережье Атлантического океана неподалеку от экватора (2° 20" ю. ш., 44° 30" з. д.) и как нельзя лучше подходит для запуска спутников на геостационарную орбиту. К середине 1990-х он был готов к испытательным пускам ракет-носителей.
Первая VLS-1 (номер V01) стартовала 2 ноября 1997 года на трех двигателях первой ступени (четвертый так и не включился). Полет продолжался всего 65 секунд, а затем ракета, чрезмерно отклонившаяся от расчетной траектории, была взорвана по команде с Земли. Вместе с носителем погиб и спутник экологического мониторинга SCD-2.
Второй пуск VLS-1 (номер V02) состоялся 11 декабря 1999 года и, несмотря на доработки конструкции ракеты, окончился неудачей — не сработала система зажигания второй ступени. Был потерян спутник SACI-2, предназначенный для научных исследований и сбора данных.
Полученные изображения распространяются бесплатно. На них хорошо видно сельскую чересполосицу
К третьей попытке бразильцы готовились особенно тщательно. На доработки носителя ушло почти четыре года. Запуск VLS-1 (номер V03) был назначен на 25 августа 2003 года и получил собственное название «Операция «Сан-Луис». В этот день, который должен был стать триумфом Бразилии, на орбиту предполагалось вывести сразу два аппарата — технологический мини-спутник SATEC и микроспутник Unosat-1, созданный студентами и преподавателями Северного университета Параны. Но праздник неожиданно обернулся тяжелейшей катастрофой.
Подготовка к запуску началась 1 июля и проводилась под руководством директора Аэрокосмического технологического центра, бригадного генерала Тиагу Рибейру. В работах принимали участие почти 700 человек. К 20 августа полностью готовая ракета стояла на стартовом столе. Специалисты выполнили имитацию запуска и вели плановые проверки агрегатов VLS-1.
С утра 22 августа на носителе шли заключительные тесты. Непосредственно у ракеты и на стартовой позиции работали около 100 человек. Погода была прекрасной, и казалось, все идет нормально. В полдень без видимых причин заработал двигатель одного из четырех блоков первой ступени ракеты, жестко закрепленной на стартовом столе. Бьющий из него огненный факел поджег соседние двигатели неподвижно стоящего изделия, и через пару мгновений носитель взорвался.
При взрыве стартовый стол буквально сложился, а над его остатками возник гигантский огненный шар. Ракета и спутник стоимостью 6,5 миллиона долларов были полностью уничтожены вместе с пусковой установкой. Из-за возникшего пожара выгорел значительный участок джунглей.
В огненном смерче сгорела и надежда Бразилии на скорый выход в космос: погиб 21 ведущий специалист, а еще более 20 человек получили ранения. Некоторые тела обгорели настолько, что погибших потом смогли опознать лишь с помощью врачей-дантистов.
Злополучные воспламенители
На первый взгляд случившийся кошмар невозможно объяснить: твердое топливо — смесь синтетического каучука, гранул перхлората аммония, мелкодисперсного алюминия и некоторых добавок — не детонирует, тем более самопроизвольно, его невозможно поджечь спичкой или зажигалкой. Чтобы запустить твердотопливный двигатель, нужен воспламенитель — миниатюрный газогенератор, создающий газовый факел с определенным сочетанием давления и температуры. Он содержит заряд специального твердого топлива, воспламеняющегося от электрической искры.
По просьбе руководства бразильской космической программы для совместного расследования причин аварии и выработки рекомендаций по безопасности пусков ракет в Бразилию прибыла группа из 10 российских специалистов, в основном работников Государственного ракетного центра имени В.П. Макеева . Это предприятие было основным разработчиком советских баллистических ракет для подводных лодок и имело богатый опыт создания и испытаний изделий самых разнообразных конструкций. Кроме того, в расследовании катастрофы бразильцам помогали специалисты Украины .
Комиссия установила, что виновником катастрофы стал электрический разряд, несанкционированно поданный в систему зажигания одного из четырех ускорителей первой ступени. Окончательно выяснить, что стало причиной выдачи сигнала, так и не удалось. Была ли это ошибка персонала, влияние статического электричества, чей-то включенный сотовый телефон или что-то еще — видимо, так и останется загадкой.
Авария 22 августа 2003 года полностью вывела из строя стартовый комплекс VLS-1. Фото: AFP/EAST NEWS
Виновниками всех трех аварий VLS-1 оказались воспламенители твердотопливных двигателей: в первых двух случаях они не включились, а в последнем — срабатывание произошло, когда этого совсем не требовалось.
Российские специалисты, расследовавшие причины катастрофы, выявили целый ряд грубых ошибок в организации подготовки ракеты к пуску. Во-первых, на стартовой позиции находилось слишком много людей, в том числе и тех, присутствие которых не требовалось. Во-вторых, воспламенители обычно «взводятся» (подготавливаются к работе) непосредственно перед началом пусковых операций, тогда как в «Операции «Сан-Луис» эти потенциально опасные элементы были установлены и взведены задолго до расчетного момента пуска.
