Взлёт 2006 09

« БЕЛКА» НЕ СМОГЛА ПРЫГНУТЬ В КОСМОС

Авария «Днепра» обнажила экологические проблемы

Алина ЧЕРНОИВАНОВА

Фото предоставлены интернет-порталом www.KosmodromBaikonur.ru

В ночь на 27 июля во время седьмого пуска по программе «Днепр», предусматривающей выполнение российско-украинским совместным предприятием «Космотрас» коммерческих космических запусков с помощью конверсионной ракеты-носителя – бывшей межконтинентальной баллистической ракеты РС-20, – произошла авария. На второй минуте полета аварийно отключился двигатель первой ступени, и ракета, стартовавшая из шахтной пусковой установки космодрома «Байконур», упала на землю примерно в 150 км от места старта. Она должна была вывести на орбиту 18 спутников, в т.ч. первый белорусский космический аппарат «БелКА», а также российский спутник МГТУ им. Баумана «Бауманец» и несколько университетских спутников Италии, США, Норвегии, Японии и Южной Кореи.

Ракета упала в пустынной местности, не вызвав жертв и разрушений. Однако токсичность компонентов ракетного топлива «Днепра», сгоревших на месте аварии, вызвала серьезную озабоченность властей Кызылординской области Казахстана, намеренных предъявить России беспрецедентный по своей величине иск по компенсации экологического и экономического ущерба. Более того, происшествие с «Днепром» породило новую волну выступлений экологов и общественности в районах, граничащих с местами запусков, за полный запрет эксплуатации ракет, работающих на токсичном топливе. А к таковым, помимо конверсионного «Днепра», относится и основной российский тяжелый носитель «Протон».

Реакция Роскосмоса была сдержанной: «Это была штатная, серийная ракета, одна из самых надежных. Но, к сожалению, аварии случаются. Чрезвычайно печально, что это произошло во время осуществления нашего проекта. Нужно мужественно встретить случившееся и пережить его. Ни в коем случае нельзя падать духом…», – заявил руководитель Федерального космического агентства Анатолий Перминов. Можно представить себе и отношение к происшедшему белорусской стороны, надеявшейся наконец получить свой первый национальный спутник на орбите.

Вверху: найденный на месте падения «Днепра» головной обтекатель ракеты Внизу: все, что осталось от выводившихся «Днепром» спутников, среди которых была и белорусская «БелКА»

В рамках коммерческой программы «Днепр» ракета РС-20 должна была вывести сразу 18 космических аппаратов. В частности, университетский спутник «Бауманец», созданный к 175-летию МГТУ им. Н.Э. Баумана, итальянские студенческие: микроспутник UniSat-4 и наноспутник PICPOT, три контейнера P-POD с 14 американскими наноспутниками CubeSat. Но основным полезным грузом РС-20 считался первый спутник Белоруссии – аппарат дистанционного зондирования Земли «БелКА».

Спутник создавался по личному поручению президента республики Александра Лукашенко с апреля 2003 г. В качестве основного партнера по этой программе Белоруссия выбрала российскую РКК «Энергия» с ее универсальной космической платформой «Ямал», а целевую аппаратуру для спутника изготовили белорусские предприятия. Аппарат массой 750 кг должен был не менее пяти лет вести съемку земной поверхности и выполнять различные исследования. По данным Роскосмоса, его стоимость составила около 230 млн рублей (более 8 млн долл.).

От готовности аппарата во многом зависела и дата кластерного запуска РС-20. Планировалось, что «БелКА» будет выведен на орбиту уже в марте 2006 г., но только в мае госкомиссия приняла решение об отправке аппарата на «Байконур». Запуск назначили на 28 июня. Однако за две недели до назначенного срока РС-20 подвела в первый раз: в ходе проверок системы управления специалисты обнаружили неисправность в бортовом цифровом вычислительном комплексе ракеты. Причем проблема не ушла после замены всех возможно неисправных блоков. Тогда ракету решили заменить, а старт перенесли на конец июля. 14 июля на свои посадочные места в новом носителе установили «Бауманца» и иностранные аппараты, а на следующий день в головную часть ракеты поместили и спутник «БелКА». Госкомиссия назначила пуск РС-20 на 23 ч 43 мин МСК 26 июля.

Огромная воронка, образовавшаяся от падения РН «Днепр» в степи в 150 км юго-западнее «Байконура»

В назначенное время пуск состоялся. Правда, он оказался отнюдь не таким радостным, как ожидали создатели спутников. На 74-й секунде полета двигатель первой ступени РС-20 дал сбой: начались нештатные отклонения вектора тяги с изменением ориентации ракеты в полете. После превышения допустимых пределов двигатель остановился, ступени не разделились, и ракета рухнула по трассе полета. Где именно, представители Роскосмоса сказать точно не могли. Казахстан срочно организовал поиски упавшей РС-20, а белорусский президент, приехавший на «Байконур» понаблюдать за запуском своего первого спутника, в мрачном настроении покинул космодром. Впрочем, по мнению пресс-секретаря Роскосмоса Игоря Панарина, «Лукашенко стойко принял этот удар судьбы».

Место падения РС-20 искали больше суток. Информация о том, где рухнула ракета массой более 200 т с минимум 38 т высокотоксичного ракетного топлива, поступала противоречивая. Уверенность была только в том, что РС-20 упала в безлюдном районе – Роскосмос повторял: «Жертв и пострадавших нет». МЧС Казахстана передало сообщение, что ракета упала в 189,6 км от места старта, в 6 км северо-восточнее зимовки Тагай. Но поисковые вертолеты обследовали трассу полета РС-20, а найти РС-20 все никак не могли. Специалисты не исключали, что ракета упала на территории Узбекистана.

Только утром 28 июля место падения ракеты было обнаружено в степи в 150 км от места старта юго-западнее «Байконура» в Кармакшинском районе Кызылординской области Казахстана. Ближайший населенный пункт находился в 35 км от этого места. Упавшая РС-20 оставила здесь воронку диаметром около 50 м и глубиной 15 м. Мелкие осколки ракеты были разбросаны в радиусе одного километра, а на площади 8 га ударной волной оказалась выкорчевана степная растительность.

В течение еще двух недель поисковики собирали все то, что осталось от ракеты и ее полезного груза. В 25 км южнее города Байконур нашелся сначала один фрагмент головного обтекателя РС-20, затем – в нескольких километрах от первого – еще один. В 40-50 км от «Байконура» обнаружились остатки второй ступени ракеты, блока разведения и космические аппараты. Спутники оказались «покорежены и сплющены, но не разбиты», сообщил один из участников поиска. К концу августа власти Казахстана констатировали, что все обломки ракеты удалось собрать.

Еще до конца июля Игорь Панарин заявил, что все предварительные версии о причинах аварии связаны с нештатной работой компонентов РС-20, изготовленных на предприятиях Украины: КБ «Южное», НПО «Южмаш» и харьковским предприятием «Хартрон». «Один из двигателей первой ступени вошел в резонанс, в результате возникли сильные возмущения по тангажу и рысканью. Система управления пыталась компенсировать отклонения, но когда перестала справляться, ракета была ликвидирована», – рассказал один из членов комиссии, добавив, что специалисты все больше склоняются к тому, что причиной аварии стала техническая неисправность, которая возникла еще при производстве ракеты.

11 августа глава Роскосмоса Анатолий Перминов сообщил о предварительных выводах аварийной комиссии. На брифинге в Астане он пояснил, что двигатель выключился из-за «неправильной работы камеры сгорания №4».

А 17 августа «Космотрас» обнародовал предварительное заключение комиссии по расследованию причин аварии. Согласно ему, «система управления ракеты функционировала без замечаний и в соответствии с заданными алгоритмами». Причиной же аварии стало «кратковременное нарушение работоспособности гидропривода качания одной из камер сгорания двигательной установки первой ступени». «Это привело к появлению возмущения, повышенным отклонениям ракеты, выдаче команды на прекращение полета, – сообщается на официальном сайте МКК «Космотрас». – Причина нарушения работоспособности гидропривода установлена. Комиссия готовит рекомендации по ее устранению».

Предполагалось, итоговое заключение по результатам расследования аварии «Днепра» комиссия подготовит к 28 августа. До этого момента пуски ракет-носителей данного типа были приостановлены.

РС-20 летает на высокотоксичном гептиле, поэтому сразу после аварии встал вопрос об экологическом и экономическом ущербе, причиненном ракетой. Одними из первых на место падения ракеты прибыли экологи. Как заявил Роскосмос, размеры воронки от РС-20 говорили о большой мощности взрыва, а значит, практически все топливо сгорело еще в момент падения ракеты. 28 июля специалисты провели экспресс-анализ грунта и воздуха в районе падения ракеты и зафиксировали предельно допустимую концентрацию вредных веществ в радиусе одного километра от центра воронки. Через два дня радиус загрязнения сузился до 150 м – в жаркую погоду гептил быстро испарялся.

Казахстанские экологи и местные власти, наоборот, заявили о «значительном ущербе», причиненном аварией. Аким Кызылординской области Икрам Адырбеков 7 августа даже обнародовал сумму компенсации экологического и экономического ущерба, которую, по мнению властей области, должна компенсировать Россия. Речь шла о почти 41 млрд. тенге – а это около 330 млн долл. Учитывая, что Россия платит Казахстану за аренду «Байконура» 115 млн долл. в год, аварию РС-20 кызылордынские чиновники оценили почти как трехлетнюю плату за космодром!

Ракета-носитель «Днепр-1» создана на базе жидкостной межконтинентальной баллистической ракеты РС-20 (Р-36М, по классификации НАТО – SS-18 Satan) и выполняется по трехступенчатой схеме с последовательным расположением двух ступеней и космической головной части (КГЧ) с разгонной (третьей) ступенью.

Первая и вторая ступени «Днепра» являются штатными ступенями МБР РС-20 и используются без доработок. Третья ступень – штатная ступень РС-20 с модернизированной системой управления. Данная модернизация позволяет реализовывать заданную программу полета первой, второй и третьей ступеней, формирование и последовательную выдачу команд на элементы автоматики устройств отделения космических аппаратов и отделяемых узлов космической головной части, увод третьей ступени и КГЧ с рабочей орбиты после отделения всех космических аппаратов.

Старт ракеты-носителя – минометный из транспортно-пускового контейнера в шахтной пусковой установке, осуществляется по штатной для МБР РС-20 схеме. Двигательная установка первой ступени носителя (четырехкамерный ЖРД РД-264) запускается после выхода ракеты из контейнера. Двигательная установка второй ступени РД-0228 включает однокамерный ЖРД РД-0229 и четыре рулевых ЖРД РД-0230. Топливо для двигателей – несимметричный диметилгидразин (гептил), окислитель – азотный тетраоксид (амил). Разделение ступеней носителя производится по штатной отработанной для МБР РС-20 схеме, отделение космических аппаратов от разгонной ступени производится путем увода отделяющейся части разгонной ступени от КА при работе двигателя на дросселированном режиме.

Стартовая масса ракеты-носителя «Днепр» составляет 211 т, длина – 34,3 м, диаметр – 3,0 м. Головной обтекатель обеспечивает размещение полезной нагрузки диаметром до 2,7 м и длиной до 6,31 м. Точность выведения по высоте орбиты составляет ±4,0 км, по наклонению орбиты ±0,04°. Полетная надежность достигает 0,97. Энергетика РН «Днепр-1» позволяет выводить на орбиты высотой от 300 до 900 км наклонением 50,5° полезную нагрузку массой от 3700 до 400 кг соответственно. При наклонении орбиты 98° масса выводимого груза на высоту 300 км составляет 2300 кг, на высоту 600 км – 1200 кг.

Ракета РС-20 разработана и изготавливалась украинскими предприятиями КБ «Южное» (КБЮ) и ПО «Южмашзавод» (г. Днепропетровск). Разработка базового варианта Р-36М (15А14) начата в 1969 г., комплекс принят на вооружение в декабре 1975 г., с 1979 г. на боевое дежурство в РВСН поступили модернизированные МБР Р-36МУ (15А18, РС-20Б), а в 1988 г. – Р-36М2 (РС-20В). К середине 80-х гг. на вооружении находилось около 300 пусковых установок ракет РС-20, что соответствовало советско-американским соглашениям. Ракетные дивизии, вооруженные этими МБР, базировались в Оренбургской и Челябинской областях, Красноярском и Алтайском краях, а также в Казахстане (здесь они сняты с боевого дежурства вскоре после распада СССР). Производство ракетных комплексов РС-20 давно прекращено, но по договору с Минобороны России украинские предприятия осуществляют гарантийный и авторский надзор. Эксплуатация МБР РС-20 может продолжаться примерно до 2016 г.

Для создания и коммерческой эксплуатации космического ракетного комплекса «Днепр» на базе МБР РС-20 (15А18) по решению Российского космического агентства и Национального космического агентства Украины в 1997 г. создана Международная космическая компания «Космотрас». В совместном заявлении Президентов России и Украины от 31 мая 1997 г. создание и эксплуатация комплекса «Днепр» отнесены к приоритетным направлениям совместной деятельности двух стран на долгосрочную перспективу. Основу программы «Днепр» составляют более 150 ракет PC-20, пригодных для переоборудования в ракеты-носители. Их эксплуатация для вывода различных коммерческих полезных нагрузок на орбиту может продолжаться до 2020 г.

Всего к настоящему времени выполнено более 160 запусков МБР РС-20, включая шесть космических запусков РН «Днепр-1». К моменту аварии 27 июля коэффициент полетной надежности ракеты составлял 0,97, т.е. за все время предыдущей эксплуатации произошло не более пяти аварий МБР.

Все шесть предшествующих последнему космических запусков РН «Днепр-1» прошли успешно. Первый из них состоялся 21 апреля 1999 г. (на круговую орбиту высотой 650 км был выведен британский спутник массой 350 кг), второй – 26 сентября 2000 г. (пять КА, принадлежащих Италии, Саудовской Аравии и Малайзии), третий – 20 декабря 2002 г. (шесть КА из Италии, Германии, Саудовской Аравии и США), четвертый – 29 июня 2004 г. (восемь КА из Франции,

Саудовской Аравии, США и Италии), пятый – 24 августа 2005 г. (два японских КА). Все они были выполнены с космодрома «Байконур». Первый в этом году и шестой в целом по программе «Днепр» запуск состоялся 12 июля этого года с пусковой базы «Ясный» в Оренбургской области (см. отдельную заметку в этом номере). Всего на настоящий момент РН «Днепр» в шести удачных пусках выведены на орбиту 23 космических аппарата.

Роскосмос отказался прокомментировать эту цифру, сославшись на то, что заявленная сумма – это частное мнение властей области, а компенсацию должна определить правительственная комиссия Казахстана. России уже приходилось платить Астане за ущерб, нанесенный авариями ракет, но суммы эти были значительно меньше. Впрочем, пресс-секретарь Роскосмоса Игорь Панарин в очередной раз подтвердил, что Роскосмос выполнит свои обязательства по выплате компенсаций, но точная сумма станет известна лишь в сентябре на совместном заседании казахстанской и российской комиссий.

Предполагается, что деньги на компенсацию ущерба пойдут за счет страховых выплат по аварии РС-20.

Был застрахован и белорусский космический аппарата «БелКА» – ответственность перед третьими лицами при его запуске застраховал «Русский Страховой Центр». Белорусская сторона уже выразила желание повторно заказать аналогичный спутник в РКК «Энергия». Его запуск может состояться через полтора года.

Авария «Днепра» в Казахстане в буквальном смысле эхом отозвалась в России – под Оренбургом. Жители Ясненского района области активно выступили против реализации в регионе космической программы. Правда, в первую очередь протест вызвала инициатива российских властей по созданию в Ясненском районе полигона по ликвидации двигателей МБР на твердом топливе методом подрыва. После серии митингов, выступлений местной прессы и депутатов власти Оренбургской области 31 июля приняли решение прекратить подготовку к созданию полигона. Спустя несколько дней областная администрация пошла на новые уступки. Вице-губернатор Сергей Грачев пообещал приостановить запуски конверсионных ракет-носителей РС-20 «Днепр» из 13-й дивизии РВСН в «Ясном», пока не будет представлена их экологическая экспертиза.

Напомним, что запуски РС-20 ведутся с целью ликвидации этих МБР в рамках договора СНВ-1. Утилизация сама по себе обходится государству слишком дорого, поэтому в целях экономии и, более того, получения выгоды, их уничтожают с помощью запусков в космос с полезной нагрузкой. Однако старты РС-20 с «Байконура» приносят прибыль лишь предприятиям Роскосмоса – Минобороны сейчас выводит свои части с космодрома. Поэтому в недалеком прошлом РВСН предложили развернуть свой мини-космодром, с которого ракеты РС-20 могут стартовать по коммерческой программе «Днепр». Это – позиционный район РВСН под Оренбургом, где и ракеты, и шахты надо постепенно выводить из строя.

Возможные риски обеспокоили оренбуржцев, как только в области стало известно о планах РВСН. Но оренбургским властям и Минобороны удалось договориться – создание космодрома сулило увеличение доходов в бюджет области и решение многих социальных вопросов военных-ракетчиков. В декабре 2004 г. был проведен первый испытательный старт. Причем для дивизии за 40 лет ее боевого дежурства это был первый пуск РС-20 (учебно-боевые запуски до тех пор проводили только с «Байконура»). В марте 2005 г. в 13-й дивизии побывала комиссия Генштаба, которая разрешила проведение коммерческих стартов из «Ясного», и в июле этого года РС-20 вывела на орбиту американский космический аппарат «Генезис» (см. отдельную заметку в этом номере).

Понятно, что после аварии в Казахстане беспокойство переросло практически в панику. При запуске из Ясненского района авария, подобная той, что произошла на «Байконуре», грозит серьезными последствиями не только для экологии, но и для жителей России. Дело в том, что при пуске РС-20 на восток – на орбиту с наклонением 65°, трасса проходит над российской территорией, и первая ступень падает в Тюменской области. К тому же, речь идет не только о безопасности, но и деньгах: коммерческие ракеты-носители обычно проходят экологическую экспертизу, после чего вместе с каждым запуском регион получает деньги «за вредность». По данным Ростехнадзора, подобную экспертизу РС-20 в «Ясном» еще не прошел. Сама экспертиза стоит сравнительно недорого (50-200 тыс. руб.), но убедить экспертов, что ракета действительно не представляет экологической опасности – видимо, все-таки сложнее.

Впрочем, добиться запрета на старты РС-20 оренбургским властям вряд ли удастся. Как пояснил представитель РВСН Вадим Коваль, пуски проходят по плану боевой подготовки Минобороны – т.е. в интересах безопасности страны (хотя и содержат элемент коммерции). Фактически это означает, что администрация области не может повлиять на графики пусков. Правда, по словам Коваля, идти на конфронтацию с местными властями РВСН не собирается. «Вопрос будет решаться путем переговоров», – сказал он. А вскоре объяснился и вице-губернатор Оренбургской области: «Правительство не выступает ни «за», ни «против» – мы ждем результатов расследования аварии на «Байконуре» и экспертизы 4-го НИИ Минобороны», – заявил Сергей Грачев. «Если такие запуски нужны в интересах Минобороны, то они должны проводиться с пользой для страны», – сказал он. По его словам, через два-три года там мог бы появиться мини-космодром, с которого ежегодно стартовало бы не менее пяти- семи ракет с коммерческими спутниками на борту.

После аварии «Днепра» возникла опасность того, что власти Казахстана запретят запуски не только РС-20, но и других ракет, использующих в качестве топлива токсичные компоненты топлива. Так, в 1999 г. после аварии ракеты «Протон-К» Астана запретила вообще все старты с «Байконура», воспользовавшись поводом предъявить России свои требования по космодрому. На этот раз под угрозой оказался запуск «Протона-М» со спутником «Хотберд-8» (Hot Bird-8), намеченный на 5 августа. Стоимость этого старта значительно дороже пуска РС-20 (60 млн и 8 млн долл. соответственно).

Однако Астана на запрет стартов «гептиловых» ракет не пошла. Только 18 июня этого года Роскосмос успешно и очень выгодно для Казахстана вывел в космос первый спутник республики «КазСат», созданный, кстати, в ГКНПЦ им. М.В. Хруничева и запущенный на «гептиловой» ракете «Протон-К» (см. «Взлёт» №7-8/2006, с. 59). После этого решиться на запрет стартов было бы для Астаны опрометчивым шагом. В итоге 5 августа в 1 ч 48 мин МСК ракета-носитель «Протон-М» с разгонным блоком «Бриз-М» стартовала.

Как сообщил Центр им. Хруничева, пуск прошел в штатном режиме (предыдущий запуск «Протона-М», в феврале 2006 г., со спутником «Арабсат-4А» стал «частично успешным»: разгонный блок не смог вывести аппарат на целевую орбиту – см. «Взлёт» №5/2006, с. 36). В 10 ч 59 мин МСК «Хотберд-8» был выведен на расчетную орбиту, после чего произошло его отделение от разгонного блока «Бриз-М», и аппарат перешел на управление заказчику – компании EUTELSAT, которая считается крупнейшим поставщиком телекоммуникационных услуг в европейском регионе. В течение 15 лет почти 5-тонный «Хотберд-8» будет обеспечивать услуги связи, доступ к интернету и цифровое вещание для Европы и Северной Африки.

Следующий запуск «гептиловой» ракеты с «Байконура» запланирован на 10 ноября этого года. Центр им. Хруничева с помощью «Протона-М» и разгонного блока «Бриз-М» вновь попытается вывести на орбиту арабский телекоммуникационный спутник «Арабсат» – на этот раз Arabsat 4B (BADR-4).