Через 85 секунд после запуска взрывается одна из важнейших ракет-носителей Китая. Их привод также будет использоваться для лунной миссии. Обзор.
Чтобы сорвать амбициозную космическую программу Китая, потребовалось чуть меньше полутора минут: всего через 85 секунд после старта с космодрома Вэньчан ракета-носитель Long March 7A превратилась в огненный шар черного дыма.
Подробности читайте после рекламы
Авария не только уничтожила военный спутник, стоимость которого составила около 148 миллионов долларов США. Чжунсин-4Б над Южно-Китайским морем, но после долгой серии успехов бросает тень на орбитальную программу Пекина.
Государственное информационное агентство Синьхуа подтвердил сбой примерно через три часа после запуска и в краткой заметке сообщил, что причина расследуется.
Что пошло не так при запуске
Видео со стартовой площадки показывает, как 60-метровая ракета окутывается огненным шаром густого черного дыма вскоре после старта. Верхняя часть ракеты, похоже, буквально отломилась.
По словам астронома Джонатана Макдауэлла из Центра астрофизики Гарвардского и Смитсоновского институтов, ракета была полностью разрушена на малой высоте и на малой скорости — ни полезная нагрузка, ни обломки не достигли орбиты Земли.
По имеющимся данным, ошибка произошла во время так называемой фазы общего сгорания — момента, когда два двигателя первой ступени и четыре двигателя ускорителя зажигаются одновременно и вместе генерируют около 7200 килоньютонов тяги.
Подробности читайте после рекламы
Это этап с самым высоким механическим и термическим напряжением за весь полет. Космические наблюдатели отметили, что инцидент, судя по всему, произошел вблизи точки максимального аэродинамического давления, известной как Max-Q, где ракета испытывает наибольшие нагрузки при прохождении через атмосферу.
Пока неясно, была ли активирована наземными диспетчерами бортовая система безопасности ракеты, запускающая целенаправленное уничтожение машины в случае критических аномалий, или это был самопроизвольный отказ двигателя.
Это различие имеет решающее значение для расследования: отказ силовой установки указывает на двигатель или топливную систему, а активация системы безопасности также может быть вызвана навигационной ошибкой или ошибкой датчика.
Простой дефект или проблема с дизайном?
В центре внимания исследования жидкостный двигатель YF-100, разработанный Академией аэрокосмического жидкостного движения. Он сжигает керосин и жидкий кислород в так называемом ступенчатом цикле сгорания с высоким содержанием окислителя — процессе, который работает при давлении в камере около 18 мегапаскалей (около 2600 фунтов на квадратный дюйм), достигая особенно высокой эффективности.
YF-100 является центральным двигателем современной ракетной программы Китая и используется в различных ракетах-носителях: Long March 5, 6, 6A, 6C, 7, 7A, 8, 8A, 10 и 12.
Первый полет Long March 7A в марте 2020 года уже потерпел неудачу на сопоставимом этапе полета. Проведенное тогда расследование показало, что причиной была кавитация в системе подачи жидкого кислорода в ускоритель — физическое явление, при котором падение давления создает пузырьки пара в топливопроводе, нарушая поток топлива и уменьшая тягу.
Пока неизвестно, имеет ли нынешний сбой ту же причину, но аналитики уже отметили сходство профиля сбоев.
Результат продолжающегося расследования имеет решающее значение для ответа на вопрос, является ли это изолированным производственным дефектом или фундаментальной проблемой проектирования. Если будет обнаружен производственный дефект конкретного автомобиля, остановка будет ограничена «Великим походом 7А».
Однако если в двигателе YF-100 или в системе подачи кислорода возникнет системная проблема, остановка может быть распространена почти на весь парк современных китайских ракет-носителей — процесс, беспрецедентный в современной космической программе Китая. ТехТаймс пишет.
Китайская академия технологий ракет-носителей и ее материнская компания China Aerospace Science and Technology Corporation (CASC) подтвердили неудачу в своих социальных сетях. По сообщениям китайских СМИ, уже находящиеся в производстве экземпляры Long March 7A пока поставляться не будут.
Лунная миссия «Чанъэ-7» под давлением
Неудача произошла в особенно неудачное время: на стартовой площадке в Вэньчане уже находится ракета-носитель «Великий поход-5», которая предназначена для доставки лунной миссии «Чанъэ-7» в южный полярный регион Луны.
Возможное стартовое окно — 24 августа, альтернативные варианты — до октября. В состав миссии входят орбитальный аппарат, посадочный модуль, марсоход и небольшой прыгающий зонд, который будет искать водяной лед в постоянно затененных кратерах. На борту также находится научная полезная нагрузка от международных партнеров.
Проблема: в ускорителях Long March 5 используются те же двигатели YF-100, которые сейчас находятся под подозрением. Это означает, что вопрос о том, можно ли выпустить Long March 5 до начала основного окна запуска, стал ключевым инженерным вопросом. Обзор полета Сообщается, что миссия может быть отложена до конца года.
Что это означает для гонки на Луну?
Провал ударил по Китаю в то время, когда страна объявила о гонке с Соединенными Штатами за исследование Луны. «Чанъэ-7» — одна из ключевых миссий этой программы: зонд предназначен для исследования южной полярной области Луны, где предположительно находится водяной лед — стратегически и научно важный ресурс для будущих пилотируемых лунных миссий обеих космических держав.
Со стороны США НАСА планирует доставить астронавтов на Луну на корабле Starship от SpaceX в рамках программы «Артемида» в 2028 году — хотя это кажется далеко не бесспорным, учитывая текущие проблемы с разрабатываемой ракетой.
Любая задержка с китайской стороны не только откладывает научную веху, но и меняет геополитическую картину этой расы.
Сколько времени продлится расследование, пока неясно. CASC еще не утвердил график. Предыдущие процедуры длились от пяти месяцев до года.
