Jen pár dní uplynulo od vydání článku, ve kterém jsme se věnovali explozi horního stupně Briz-M, ke kterému došlo 16. ledna. Nyní přišla další nelichotivá zpráva. Středisko Joint Space Operations Center oznámilo, že má důkazy o explozi dalšího exempláře Briz-M. Ten v květnu 2012 pod hlavičkou společnosti ILS vynesl na dráhu přechodovou ke geostacionární telekomunikační družici Nimiq 6. Výpočty ukázaly, že k explozi mělo dojít už 22. prosince loňského roku v 17:00 SEČ +/- 1 minuta. V té době horní stupeň prolétal 10 750 kilometrů nad Brazílií. Sledovací stanice zachytily celkem devět úlomků, ovšem překvapivé je, na jak odlišných oběžných drahách se trosky pohybují. Nejde ani tak o výšku těchto drah – perigeum kolísá mezi 10 301 a 10 502 km, apogeum pak mezi 34 085 a 34 711 km, jako spíše o sklon oběžných drah. Ten je totiž od 12,04 do 12,17° vůči rovníku. Může se to zdát málo, ale změna oběžné dráhy je energeticky velmi náročný manévr. Experti proto usuzují, že impuls, který vedl k explozi byl velmi silný.
Abychom byli fér, je potřeba připomenout, že nemáme k dispozici žádný důkaz, že explozi způsobila technická závada horního stupně. Dalšími možnostmi jsou zásah kosmickým odpadem, nebo mikrometeoritem. Na druhou stranu při pohledu do statistik se jeví velmi nepravděpodobně, že by stupně Briz-M měly takovou smůlu na nečekané srážky s kosmickým odpadem, nebo mikrometeority.
Při minulém incidentu zachytily pozemní stanice deset úlomků, nyní jich je pouze devět, což vypadá relativně potěšitelně. Bývá ovšem smutnou skutečností, že pokud se sledovací stanice zaměří na sledování vybraných drah, obvykle objeví i další úlomky. O menších kusech, které se nedají zaměřit, ale kterých je mnohem více, raději nemá cenu hovořit.
Zdroje informací:
http://spaceflight101.com/
Zdroje obrázků:
http://spaceflight101.com/re-entry/wp-content/uploads/sites/19/2016/02/1216820866.jpg
No potes koste, Briz-M ma vynest ExoMars ne? To muzeme celou misi zrovna odpiskat a ty miliardy mi muzou poslat na ucet, bude to mnohem uzitecnejsi investice 🙁
Ano, Briz-M má poslat ExoMars na meziplanetární přelet, ale k této havárii došlo až několik let po startu, takže to primární náklad neohrozilo.
Prečo nemôže Briz-M používať niečo ako reentery burn ?
Protože kvůli letovému profilu často skončí na vysoké oběžné dráze a zkrátka nemá dostatek paliva pro to, aby poslal sám sebe do atmosféry.
A to je mozna chyba. Ono sice zatim je toho smeti relativne malo, ale casem… Mam dojem ze jedna z urgentnich veci co by se mela udelat by mela byt dohoda o cistote startu – tj. ze po startu se veskere pomocne stupne a jine casti do urcite doby poslou do atmosfery, stejne jako druzice na konci zivotnosti.
Ano, prodrazi to starty, ale podle mne se starty neustale zlevnuji, tak je mozna cas na to cenu zarazit a holt posilat druzice i druhe a treti stupne tezsi s tim aby meli motoriku a palivo na navrat do atmosfery.
To se dělá u letů na LEO. U letů na GEO by to bylo extrémně nákladné (místo Falcona 9 Falcon Heavy a podobně). Nejsem si úplně jistý, jestli by v takovém případě nevyšlo lépe, kdyby se použitý stupeň úplně odpoutal ze zemského gravitačního pole než kdyby se vracel do atmosféry.
Samotný vyhořelý stupeň nepředstavuje moc velký problém, protože je jen jeden, je velký a tím pádem dobře sledovatelný a někdy v budoucnu třeba i zachytitelný a zlikvidovatelný. Problém je, když vybouchne a z jednoho velkého kusu se stanou i tisíce malých, ale přesto nebezpečných.
Pokud ty lety jsou ve skutečnosti na GTO jedním zážehem z LEO (což je případ Falconu 9), tak by to asi až takový problém být neměl, protože tam stačí snížit již tak nízké perigeum. Ale Protony zřejmě doručují náklad na dráhu s mnohem vyšším perigeem, takže graveyard orbit je pro ně jediná možnost.
Přesně tak, ale v takovém případě je bezpodmínečně nutná pasivizace nádrží aby nemohlo docházet k explozím.
To je vždy otázka, jestli integrovat silnější motor s velkou zásobou paliva na zakulacení dráhy na GEO přímo do satelitu nebo použít jednodušší a menší satelit a pod něj standardizovaný poslední stupeň rakety. Druhá možnost by měla vycházet z ekonomického hlediska lépe. Nevýhodou je, že pak jsou tam satelity dva (v případě Briz-M a jemu podobných mnohem víc).
Uvidíme, jak to bude vypadat, až se na satelity začnou běžně montovat iontové motory pro korekce dráhy. To by pak první způsob mohl být zajímavý i ekonomicky díky vysokému Isp.
Jenže ten poslední stupeň bude i po vyhoření vážit aspoň dvě tuny. Dodatečná mrtvá váha satelitu navíc může klidně být třebas jen pár set kilogramů nebo méně (např. dvoutunový motor na TPH jako třeba Star 48 může mít po vyhoření jen sto kilogramů, a přitom stačí na cirkularizaci dráhy třítunového satelitu).
Každopádně je to nezodpovědnost, že se staví stroje, které nejsou pak samy sebe schopny umístit na bezpečnou dráhu nebo do atmosféry. Bez ohledu na to, jaká země za to může.
No z ciste tecnickeho hlediska pro vsechny, kdo tu nasazuji Briz-M psi hlavu, tak bych chtel jen upozornit na par detailu. Komercni druzice pro stac. drahu jsou ve vetsine pripadu vybaveny vlastnim pohonem, ktery v konecne fazi nejen „zakulati“ GTO na GSO, ale predevsim snizi sklon k rovniku na 0 st. coz je pro druzici ten nejvice energeticky limitujici faktor. Ariane z Kourou na 4 st. to ma nejjednodusi a z toho plyne ta famozni nosnost na GTO. Z Bajkonuru by vynesla minimalne o 1/3 mene. Falkon si nedela vubec hlavu z tech 28 st. a nechava to z zcela v rezii vlastniho pohonu druzic (ono mu ani nic jineho nezbyva, protoze na takovou upravu drahy proste nema). Rusove z duvodu konkurenceschopnost musi dostat ten sklon drahy na obvykle parametry GTO zapadnich nosnych raket, protoze by zadna druzice nemela dostatecny vykon korekcnich motoru, ani dostatek paliva, ktere potrebuje pro budouci korekce drahy z tech vice nez 50 st. Bajkonuru. Takze Briz-M peti zazehy zmeni sklon na vetsinou 22 st., nekdy i mene (13 st. Turksat). Pote provede po odpojeni druzice 2 zazehy, ktere ho uklidi z kolizni drahy. Pak provadi odvetrani zbyleho paliva, coz se jim bohuzel obcas nepovede a maler je na ceste. Nicmene,Briz-M je vynikajici horni stupen a jeho jedinou vadou na krase je hypergolicke palivo. To by mel v budoucnu vyresit KVTK modul na hydrolox zakladu. Spolecne s Angarou5 to pak muze byt dost velka konkurence i pro Ariane.
Nemyslím si, že by tu někdo nasazoval Briz-M psí hlavu. Vše, co jste tu napsal je samozřejmě pravda, ale Briz-M je opravdu hodně zlobivé dítko. Nejde jen o aktuální případy explozí nepoužívaných horních stupňů – před cca. 2-3 lety poruchy tohoto stupně poměrně často postihovaly mise v úvodní fázi, kvůli selhání tohoto horního stupně došlo ke ztrátě několika družic. Jeho technické schopnosti nikdo nezpochybňuje, ale se spolehlivostí je na štíru. Zákazníci pak mohou zvažovat, zda jim výkon horního stupně za to stojí, zda raději neposadit jejich satelit na méně výkonnou raketu, která má ale větší pravděpodobnost úspěchu. Klepu teď do dřeva, když píšu, že naštěstí už Briz-M v posledních letech problémy při vynášení nákladů opustily a pevně doufám, že tomu tak bude i nadále.
Pokud by se Rusům podařil vývoj hydroloxového horního stupně, byl by to jistě velký krok vpřed. Budu jim držet palce a do doby, než jen nasadí budu trnout při každém použití Briz-M – hlavně zanedlouho, kdy má k Marsu poslat první fázi mise ExoMars.
Omlouvám se, že se opětovně vracím k jiz staršímu příspěvku. Nedalo mi to a trochu jsem pátral po historii průšvihů Briz-M a dospěl jsem ke zjištění, že to chudák dost často slíznul za jiné problémy na Protonu. Skutečné selhání tohoto čtvrtého stupně Protonu-M jsem našel v letech 2011-12 jen dva, a to selhání vinou telemetrie a předčasného ukončení chodu někdy ve třetím zážehu. V jednom případě to byla totální havárie a ve druhém spotřebovala vynášené družice (tuším že to byl Jamal-402) podstatnou část paliva a snížila tak životnost asi o 5 let. Říkám úmyslně Briz-M 4.stupeň, jelikož jsem zjistil, že se dost často zaměňoval za 3. stupeň, který měl několik zcela fatálních poruch s totální destrukcí horních stupňů. Po havárii při vynášení družice MexSat-1 v roce 2014, což byla 3. havárie v průběhu 15 měsíců. 29. května 2015 Roskosmos oznámil výsledky vyšetřování havárie MexSat-1. Zpráva je velice obsáhlá a zahrnuje výčet problémů 3. stupně, konkrétně turbohřídele turbočerpadla motoru RD-0212. Výrobní vada se sice nepotvrdila, ale vyšetřování odhalilo velké problémy v oblasti kontroly jakosti. Hlavní příčina havárie motoru nakonec byla zlomení turbohřídele v důsledku silných vibrací. Bylo zjištěno, že uvolněním požadavků na kvalitu kovu se turbína stala náchylnější k vibracím. Problém s vibracemi měl tento stupeň již od počátku jeho vývoje, ale právě kvalita kovu byla důvodem, že došlo ke třem selháním stejného typu v období 15 měsíců. Opatření pak spočívalo v použití vhodného materiálu a také ve větší přesnosti výroby.
Doufám, že nebudu považován za nekritického arbitra všeho „neruského“, ale myslím si, že je nutno měřit všem stejným metrem. Vždyť havárie Falconu způsobil podobný šlendrián s materiálem vzpěr heliové nádrže. Situace se bohužel stále opakuje napříč celým kosmickým průmyslem. Jak si výrobce kteréhokoliv zařízení kdekoliv na světě začne myslet, že to má “ v kabele“ a že toho vypustil hromadu bez průšvihu, tak se většinou něco semele. Nejhorší je ale vždy případ ztrát lidských životů. Plech vem čert. Trochu mě mrazí z koncepce Dragonu s přistáváním jen pomocí brzdících motorů (mám takový blbý pocit, že padák je padák, nic jednoduššího a bezpečnějšího nebylo vymyšleno a používá se to „sto let“). Doufejme, že se tato nová koncepce nestane dalším viníkem ztrát lidských životů!