„A kozmonautákat sürgősen meg kell menteni, mert megfulladnak! "

"A lyukat az állomáson Fedor robot ütötte"

"A Roszkoszmosz az emberek életét kockáztatja"

Az elmúlt hónapokban ilyen apokaliptikus hangvételű kijelentéseket lehetett olvasni az ISS légszivárgásáról a "szakértőktől".

Ugyanakkor űrhajós ismerőseim csak vállukat vonták ha szóba került: - Nyugi Alex, rendben van az! Úgy döntöttem hát, hogy magam derítem ki mi a repedések története és, hogy mennyire veszélyesek.

A kiindulási pont

Kérelmet küldtem az RKK Enyergija, teljes nevén az Sz. P. Koroljov nevét viselő Enyergija Rakétatechnikai és Űrkutatási Vállalatnak. Néhány nappal később pedig már fehér köpenyben, fehér kalapban és két pár sűrű szövésű cipővédőben álltam a modul földi verziója elött.

Az RKK Energia műhely gyakorló-modulja ugyanabban az állapotában ahogy a Zvezda ISS-en. Fotó: Alexander MILKUS

Ez a hivatalos Zvezda szervizmodul - az ISS egyik első része. Minden műveletet itt gyakorolnak, mielőtt űrhajósokkal végeztetnék el a pályán. Legyen szó egy csavar meghúzásáról, a csővezeték javításáig.

"Ne csodálkozzon, hogy némileg másképp néz ki mint a fotón látható Zvezda az űrből" - mondja nekem a híres űrhajós Pavel Vinogradov.

Sok elektromos eszköz van a PrK-ban. Fotó: Alexander MILKUS

 Pavel Vlagyimirovics Vinogradov három hosszú távú űrrepülést teljesített - egyet a Mir-en és kettőt az ISS-n. Most az RKK Energia Repülési és Űrközpontjának vezetőhelyettese.

Vinogradov űrhajós megmutatta, hogyan néz ki a Zvezda, az átmeneti kamra oldaláról. Fotó: Alexander MILKUS

- Itt minden burkolat eltávolításra került, vákumszigetelés, meteorit elleni védelem. Mondhatjuk, hogy csak az állomás csontváza maradt meg, hogy gyorsan hozzáférhessünk a kívánt helyhez - magyarázza.

A modul legszélesebb része alatt állunk. Vinogradov rámutat:

- Ennek végén van egy dokkolási pont, amihez űrhajóval csatlakozhatnak. De vannak itt vezetékek a fő pálya-korrekciós hajtómű működéséhez, és üzemanyag tartályok is. A legnagyobb eszköz pedig egy műholdas kommunikációt biztosító antenna.

Vinogradov felemeli a kezét:

- Valahol ott mélyen, a PrK fala és a rekesz között, a szélétől másfél méterre található az egyik repedés. Kifejezetten innen mutatom, hogy megértsd, kívülről sem itt, sem az űrben nem elérhető, csak belülről.

Ott valahol a mélyben az egyik repedés. Ezt mikrometeorit okozhatta és magától megszűnt. Fotó: Alexander MILKUS

Háttér

A laikusok 2018 szeptemberében kezdtek érdeklődni a szivárgó Nemzetközi Űrállomás iránt, amikor Alekszandr Gerst űrhajós egyértelműen egy kézzel fúrt lyukat fedezett fel az orosz Szojuz MS-09 űrhajó terében. Az aprólékos vizsgálat ellenére sem sikerült kideríteni, hogy a fedélzeten dolgozó hat ember közül ki mászhatott fel fúróval a hajóba (két űrhajósunkat azonban azonnal kizártuk a gyanúsítottak listájáról). A lyukat végül lezárták, és legénység biztonságosan haza tért. De az ilyen Agatha Christie krimibe illő rejtvények táplálják a közvélemény érdeklődését.

Amikor pedig arról számoltak be, hogy az ISS ismét veszít a légköréből, számtalan publikáció és megjegyzés látott napvilágot a témában

Valójában az állomás 2019 óta szivárog. 2020 őszén, amikor napi több mint egy köbméter levegő kezdett eltűnni, a legénység elkezdte keresni azt a modult, ahonnan a szivárgás származik. A mieink és az amerikaiak felváltva zárták le a modulokat, és másfél hónap elteltével eljutottunk a Zvezda modul legkülső rekeszéhez.

A valamivel több, mint 1 köbméter / nap szivárgás nem kritikus és nem veszélyezteti a személyzetet, mert az állomás teljes levegőmennyisége meghaladja az 1040 köbmétert. Ugyanakkor nagyon fontos kideríteni az okokat.

"Grand Canyon"  a mikroszkóp alatt

- Vigyázzon a fejére! Bumm.. Már késő.- A földi űrállomás-modulba bemászni sem könnyű. Az űrhajósok súlytalanságban könnyedén átúsznak a nyíláson, de itt nekem le kell hajolnom, hogy be tudjak mászni az első rekeszbe, majd meg kell fordulni, lábat az álláig húzva sikerül  bemászni a következő rekeszbe.

Vinogradov persze mesterien mozog ebben a környezetben. - Lemaradtam.

- A PrK-ban tárolják általában azokat a dolgokat, amit aztán el lehet dobni késöbb a Progress-be pakolva, ami majd a légkör sűrű rétegeiben elég. Ezért a személyzetnek először ki kellett ürítenie a rekeszt, és más modulokba kellett átpakolni.

Az űrhajó ezen része általában a már felesleges tárgyakkal van megrakva. Fotó: Roskosmos

A szivárgásérzékelő, amelyet a lyuk megtalálásához használtak a Szojuz MS-09-ben, ezúttal nem működött. Túl kicsinek bizonyult a lyuk.

"A régimódi módszert alkalmazták" - magyarázza Vinogradov. "A legpuhább polietilént használták fel, a hajótest egy részére ragasztva. De nem történt semmi. Aztán előálltak egy otthoni orosz módszerrel. A teafilterekből származó tea leveleket összezúzták és a levegőbe engedték. Miért pont tealevelet használtak, és nem papírt? - Az elektrosztatikának szinte nincs hatása a szerves anyagokra. A rekeszben viszont keverednek a kábelek, több tucat elektronikus eszköz van, amelyek statikus elektromosságot indukálnak.

Ezen a helyen találták meg az első mikrorepedést a PrK-ban. Fotó: Alexander MILKUS

Szerves anyagok segítségével gyanús helyeket találtunk, ahol a teapor megállapodott. Amikor pedig a "Progress" februárban hozott egy japán elektron-mikroszkópot, az egyik helyet végül pontosan felderítették és lezárták.

A mikrorepedést csak azután lehetett látni, hogy speciális eszközöket hoztak az állomásra.

Az űrhajós egy alumíniumlapot mutat, ahol repedést találtak. Ez az a rekeszfal. Lehetetlen szabad szemmel látni a repedést. Szélessége 0,1-0,25 milliméter. A hossza körülbelül 40 milliméter.

"Úgy néz ki, mint a Grand Canyon a mikroszkópon keresztül" - jegyezte meg Vinogradov. - Ahhoz, hogy megtalálják, az űrhajósoknak át kellett nézniük a felület minden milliméterét. Mintha tűt keresnének a szénakazalban!

Így néz ki az első észlelt mikrorepedés az elektronmikroszkóp felvételén.

Már az is világos, hol van a második szivárgás - a hőszabályozó rendszer csővezetéke alatt. Lehetetlen hozzáférni a csővezeték alatt. De felülről körbe-tapasztható Ezt tették az űrhajósok is.

A csővezetéket egy speciális fedél borítja. Fotó: Alexander MILKUS

A műveletet az itteni állomáson dolgoztuk ki. Pavel Vladimirovich megmutatja a csővezeték egy olyan szakaszát, amelyen a gyurmához hasonló anyagot tapasztottak.

Így vannak lezárva a repedések. Fotó: Alexander MILKUS

- Hermetikus. Alapja epoxigyanta és egyéb speciális anyagok. A szovjet időkben fejlesztették ki, és már a Mir-en is használtuk. A Soyuz MS-09 lyuk lezárására is ezt használták.

Két mikrorepedés lezárása után a szivárgás a felére csökkent, és most napi körülbelül 0,4 köbméter levegő távozik a PrK-ból.

Így van lezárva a csővezeték alatti mikrorepedés. Fotó: Alexander MILKUS

Milyen a helyzet most?

"Feltételezzük, hogy még mindig van szivárgás" - jegyzi meg Vinogradov.

Tehát a személyzetnek tovább kell dolgozniuk a mikroszkóppal és egy új szivárgásérzékelővel, amit a Soyuz MS-18 szállít majd.

- Feltételezhető, hogy az egyik lezárt vezeték szivárog - ott, ahol a kábel vagy a csővezeték a hajótesten keresztül átmegy az állomás felszínére.

- Kiderült, hogy még nehezebb lesz megtalálni ...

- Megtaláljuk. Bár valószínűleg sok időbe fog telni. Mindezt úgy, hogy közben a személyzetnek még végre kell hajtania repülési programját is.

A válaszfalban, amely elválasztja a munkaterületet a PrK-tól, precíziós nyomásmérőt szereltek. Az űrhajósok így már akkor is monitorozhatják a modul állapotát, ha az légmentesen zárva van.

Ezen a helyen telepítették a nyomás-mérőt. Fotó: Alexander MILKUS

Nem bírná a terhelést?

Az űrállomás egy Lenyűgöző szerkezet, amely két futballpálya területű. Ennek mint egy  tengeralattjárónak, zárt hajóteste van. Az állomás hajó-testén keresztül több száz különböző kábel és csővezeték megy ki. És minden ilyen pontot úgy kell tartóssan leszigetelni, hogy az állomás a napos oldalon akár + 150 fokig melegszik, majd az árnyékban - 150-re hűl. És mindez naponta tizenhatszor!

"Az orosz szegmens folyamatos repülés tervezési módban van" - mondja Vinogradov. - És nem véletlen ...

"Sokat elemeztünk, és arra a következtetésre jutottunk, hogy a repedések oka nem a fém elfáradása" - mondta nekem egy másik űrhajós, a Roscosmos emberes programokért felelős jelenlegi igazgatója, Szergej Krikalev. 

- De akkor mi a kiváltó ok? Van valami új, korábban ismeretlen folyamat?

A PrK falvastagsága csak 4 mm. De ez különösen tartós fém. Fotó: Alexander MILKUS

„Néhány év múlva a Holdra repülünk, és az orbitális pályán lévő állomásnak nem tíz-tizenöt, hanem talán harminc vagy negyven évig kell működnie - mondja Vinogradov. - Ezért is fontos a mikrorepedések okainak vizsgálata az asztronautika számára, a következő években.

Az RKK Energia Zvezda szervizmodulja az állványról. Fotó: Alexander MILKUS

A hajótestet terhelése

Vinogradov két lehetséges okot nevez meg. Az egyik a szervizmodul terhelése.

Itt van rögzítve a napelem a modulhoz. El lehet képzelni, milyen terhelés érheti itt a  hajótestet. Fotó: Alexander MILKUS

2007-ben az orosz szegmensben a fedélzeti digitális számítógép-rendszer meghibásodott (ami az állomás tájolásáért felelős motorokat irányítja). A személyzet két napig javította a számítógépet, ez idő alatt a tájolást az amerikai modul tartotta fenn, amely a 120 méteres szerkezet ellenkező végén volt csatlakoztatva, és amelybe több másik modul is kapcsolódik. Természetesen keletkezhettek olyan rezgések, amelyek átmentek az állomás egész szerkezetén.

- A terhelések akár nagyon nagyok is  lehetnek - mondja Vinogradov.

Egy másik elképzelés - az európai 21 tonnás ATV teherhajó ötszöri dokkolását sejti a kiváltó oknak.

Teherhajóból a miénk és az Európaiak kapcsolódtak a modulhoz. Foto: Alexander MILKUS

„Hozzájárultunk, hogy az állomás elforgatását az ATV motorojai végezzék amikor egy Progress teherűrhajó érkezett, hogy megértsük az egész állomásszerkezet dinamikáját. - mondja az űrhajós. - A feladatot remekül teljesítették, de a PrK terhelései hatalmasak voltak. A PrK egy kis modul, 2 méter hosszú 2 méter átmérőjű akkora, ahogy mondani szokták, - hazudhat benne az ember de felállni már nem lehet.

- Igen, gyanítható, hogy valahol a keret azon részén szivároghat, amelyhez a dokkoló állomás van csavarozva. De még a Progress keményebb dokkolásai is jóval alacsonyabbak voltak, mint azok a terhelések, amelyeket számításaink szerint a PrK kibír.

Kusza elektromosság
 Ezt az elképzelést még nehezebb tesztelni. Több tucat elektromos eszköz dolgozik az állomáson, kilométernyi kábelt raktak le. És mindegyik természetesen lehetséges kiváltó ok. És ráadásul az állomás a Föld mágneses mezőjében repül,

- Emlékezzünk az iskolai fizikára - mondja Vinogradov. - Bármely vezeték, mágneses mezőben mozgatja, potenciált generál. És akkor itt van nekünk egy ilyen kolosszus! Természetesen vannak ismereteink a Föld mezejéről. Azonban, hogy ez milyen hatással van az ISS-re , még mindig nem teljesen értjük. Néhány évvel ezelőtt nagyon kellemetlen dologba ütköztünk, amikor a szojuz hajóknál váratlan hiba jelentkezett azok visszatérő ballisztikus ereszkedése közben. Megállapították, hogy "hibásak" azok a fülkék, amelyek a leszálló jármű szétvállását biztosítják a hajó többi részétől. A pirolakatokat az állomás elektrosztatikája ugyanis „elrontotta”. Megoldottuk ezt a problémát, és egyedi műszereket vittünk az ISS-re, kívülről szenzorokat telepítettünk. Ekkor fedeztük fel, hogy repülés közben az állomás kiváltotta potenciál óriási. Ezért nem zárható ki, hogy a repedések is ilyen hatás következményei lehetnek.

"Star" átmeneti kamra és rekesz

Mi a következő lépés?

A következő legénység tovább kutatja majd a szivárgást, és biztosan meg is találja. Továbbá a mérnökök, anyagtudósok, fizikusok feladata, hogy pontos választ adjanak arra a kérdésre, hogy mi okozta a mikrorepedések megjelenését, és miért keletkeztek ezeken a helyeken.

"Az a tény, hogy most ilyen helyzetbe kerültünk, valójában nagy siker" - jegyzi meg optimistán az űrhajós. - Mindenképpen megoldjuk. És akkor ezerszer okosabbak leszünk.

Az állomás "lélegzik"

Az ISS soha nem volt egy tökéletesen lezárt tárgy. Például naponta 400 gramm szén-dioxidot és levegőt ürítenek a Zvezda modulból. A világűrben a hajók és az űrhajósok dokkolása, kikötése, légköri veszteséggel jár. Részben ezért az állomás mindig nagy oxigénellátással rendelkezik.

Időről időre rendellenes szivárgások léphetnek fel az állomás amerikai részén is. Például 2004-ben Michael Foel űrhajós felfedezett fel egy repedést, amelyen keresztül a Destiny modul leeresztőcsövéből levegő távozott.

 

A cikk, és a fotók Alexander MILKUS munkája. Minden jog a Komsomolskaya Pravdát illeti.

Forrás: kp.ru