Crew Dragon: условия отмены пуска и режимы работы системы спасения
Сейчас Crew Dragon с первой штатной миссией летит к МКС, но на момент написания этого материала вероятность подходящей погоды для запуска составляла 50%. В любом случае будет небезынтересно разобраться в условиях отмены пуска и в том, на какие этапы делится участок выведения с точки зрения работы системы аварийного спасения.
Вывоз ракеты-носителя с кораблем на старт, фото NASA
Что отменяет пуск
Первая попытка запуска миссии Crew-1 14 ноября была перенесена на сутки из-за погодных условий — прибрежного ветра и тропического шторма Эта, задержавшего выход из порта и прибытие в расчетную точку баржи для посадки первой ступени. А список погодных условий, из-за которых отменяется пуск ракеты-носителя Falcon 9 с пилотируемым кораблем Crew Dragon, представлен на сайте NASA. Факторов довольно много:
Ракета и корабль перед пуском 30 мая, фото NASA/Bill Ingalls
Сильный ветер, превышающий 48 км/ч на отметке (высоте) 50 метров стартового комплекса, или высотный сдвиг ветра (явление, когда с небольшим увеличением высоты ветер заметно меняет силу или направление) означают отмену пуска.
Молния, гроза или грозовое облако также недопустимы. Замеченная в радиусе 16 км молния откладывает пуск минимум на 30 минут, за исключением специальных условий. Тот же радиус 16 км (т.е. 10 миль) применяется к грозовым облакам с характерной «наковальней». Также недопустимы кучевые облака, сформировавшиеся в результате столба дыма, или соединенные с землей через такой столб.
Условия обледенения также отменяют пуск — трасса ракеты не может пройти через облако толщиной 1,3 км, которое достигает высоты, где температура ниже нуля, или, без специальных условий, вообще проходить рядом с облаком, верхняя часть которого находится в зоне отрицательных температур.
Электростатический флюксметр
На фото электростатический флюксметр, специальное устройство, измеряющее напряженность электростатического поля, или, говоря простыми словами, насколько наэлектризована атмосфера. На мысе Канаверал стоит три десятка таких устройств, и одного, показывающего значение больше 1500 вольт на метр достаточно, чтобы отменить пуск. 1000 вольт на метр допустимы при наличии специфических условий.
Также за погодой наблюдают в примерно 50 участках по трассе полета — недопустимые значения ветра, волн, осадков в точке, которая может стать местом аварийной посадки, также отменяют пуск.
Стоит отметить, что эти ограничения формировались на протяжении всей истории американской космонавтики и не связаны с конкретными кораблем или ракетой. Например, до «Аполлона-12», в который ударила молния, единственным запретом, касающимся опасности атмосферных разрядов, был запрет на пролет непосредственно сквозь грозовое облако. Также ограничения пришлось ужесточить после того, как в 1987 году удар молнии привел к ошибочной команде на поворот и разрушению в воздухе ракеты-носителя «Атлас-Центавр». А эксперименты с флюксметрами в 1990–1992 позволили, наоборот, несколько ослабить ограничения, разрешив пролет через облака, верхняя часть которых имеет температуру -5°С (до этого было +5°С).
Аварийные режимы
Испытания системы спасения в полете, фото SpaceX
Аварийные режимы спейс шаттла имели свои названия — RTLS (возвращение на старт), TAL (посадка на другой стороне Атлантического океана), ATO (аварийный режим с выходом на орбиту). У Crew Dragon используется нумерация в стиле «Аполлонов» от 1a до 2e.
1a начинается в момент старта (0:00). В случае аварии ракеты-носителя корабль отделится от нее и уйдет в сторону на восьми двигателях SuperDraco. Затем двигатели ориентации развернут его дном по направлению полета, и парашютная система раскроется сразу или, если корабль уже успел подняться высоко, в процессе снижения на стандартной высоте. Корабль должен будет приводниться на линии, проходящей от штата Флорида до штата Северная Каролина.
1b активируется в 01:15 и отличается только районом приводнения у берега штата Вирджиния.
Самый длинный режим 2a включается в 02:36, в районе отделения первой ступени, и длится до начала девятой минуты полета. В этом случае корабль включит двигатели, чтобы прицелиться в конкретную точку аварийной посадки в северной Атлантике.
2b должен включиться в 08:05, и в этом случае корабль развернется и притормозит, чтобы приводниться в точке аварийной посадки недалеко от канадской провинции Новая Шотландия.
Очередь 2c наступит в 08:29, и корабль будет разгоняться, чтобы достигнуть района посадки недалеко от Ирландии.
Для 2d, начинающегося в 08:39 район посадки будет тем же, но кораблю придется тормозить.
И самый последний и самый короткий режим 2e, который активен последние две секунды полета — 08:49–08:50, является аналогом ATO у шаттла — корабль довыведется своими двигателями на орбиту и продолжит полет.
Общая информация
Миссия SpaceX Crew-1, она же USCV-1 или просто Crew-1 — первый штатный, не испытательный, полет корабля Crew Dragon к Международной космической станции. Четыре астронавта, Майкл Хопкинс, Виктор Гловер, Соити Ногути (JAXA) и Шеннон Уокер должны присоединиться к уже работающим на МКС росиянам Сергею Рыжикову, Сергею Кудь-Сверчкову и американке Кэтлин Рубинс и проработать на станции обычную полугодовую вахту.
Этапы типового полета корабля Crew Dragon к МКС можно посмотреть по реконструкции в симуляторе Orbiter на примере испытательной миссии DM-2.
