В четверг, 15 декабря, в 5:20 по Москве космонавты Сергей Прокопьев и Дмитрий Петелин должны были выйти из МКС в открытый космос. Во время выхода предполагалось перенести радиатор-теплообменник с малого исследовательского модуля «Рассвет» на многоцелевой лабораторный модуль «Наука», пристыкованный к станции в 2021-м году. Но запланированный выход, который должен был продлиться почти семь часов, пришлось отменить, когда оба космонавта уже были в скафандрах и начали разгерметизировать шлюз, потому что, как сообщает НАСА, специалисты российского ЦУПа заметили «значительную утечку неизвестной субстанции в кормовой части „Союза-22“», пристыкованного к модулю «Рассвет».
Утечка охлаждающей жидкости из космического корабля «Союз», пристыкованного к Международной космической станции. Фото AFP PHOTO/NASA/Scanpix/LETA
По заявлениям Роскосмоса «экипаж доложил о срабатывании сигнализатора системы диагностики корабля, свидетельствующего о падении давления в системе охлаждения». После этого космонавты сфотографировали утечку из иллюминаторов станции, а российский космонавт Анна Кикина с помощью камеры на манипуляторе ERA сфотографировала и сняла на видео внешнюю поверхность корабля. Данные передали на Землю для изучения специалистами.
Вырывающаяся в космическое пространство жидкость – это, скорее всего, теплоноситель охлаждающего контура «Союза». В космосе регуляция температуры корабля является очень важной задачей. На орбите нет атмосферы, которая замедляла бы нагрев и охлаждение поверхностей. Из-за этого все, что попадает на Солнце очень быстро нагревается, а в тени – охлаждается. При этом внутри герметичного отсека экипаж и работающие приборы выделяют довольно много тепла, а избавиться от него можно только с какой-либо находящейся в тени тепловыделяющей поверхности корабля.
Система терморегулирования космического корабля «Союз» состоит из двух жидкостных контуров – внутреннего, предназначенного для терморегулирования жилых отсеков; и внешнего, отводящего избыточное тепло в космос. Вентиляторы гоняют по отсеку воздух, воздух снимает тепло с нагретых поверхностей и передает его в теплообменнике жидкости, которую гидронасосы гоняют по трубам внутреннего контура, подогревая охлажденные и охлаждая нагретые части станции, т.е. выравнивая температуры внутри отсеков.
Если в кабине станции выделяется слишком много тепла и температура воздуха повышается, вводится в действие теплообменник, в котором избыточное тепло передается из внутреннего терморегулирующего контура во внешний охлаждающий контур. Циркулирующий по нему теплоноситель переносит полученное тепло на радиационную поверхность, излучающую его в космос. Но если при повреждении контура теплоноситель вытечет в космос, корабль не сможет передавать тепло изнутри наружу, и температура внутри начнет расти.
16 декабря неназванный «информированный источник» сообщил РИА Новости, что «температура внутри "Союза" в связи с выходом из строя системы охлаждения поднялась уже до 50 градусов Цельсия». Роскосмос заявил, что эта информация «не соответствует действительности». Там сказали, что температура в корабле составляет около 30 градусов Цельсия: «Изменения температурного режима сейчас не критичны для работы техники и комфорта экипажа станции, в том числе и по докладам самого экипажа, и не представляют угрозы для жизни и здоровья космонавтов».
В интервью Первому каналу летчик-космонавт Александр Лазуткин сказал: «Сейчас все спокойно, корабль однозначно на станцию не влияет ни в каком виде со своей системой терморегулирования. А станция может помочь кораблю. Температура там поднялась, сейчас пронесут воздуховод в отсеки и понизят температуру до станционной, и все будет хорошо». Телеканал «Звезда» опубликовал запись разговора экипажа МКС с наземными службами: «Чувствуется, что чуть-чуть потеплее, чем в модулях, но не критично. В принципе все хорошо, терпимо. Вентиляция хорошо помогает, достаточно комфортно себя чувствуем, без проблем», – сказал один из космонавтов.
Член Федерации космонавтики России Александр Хохлов также пояснил, что во время нахождения корабля в составе станции его собственная система терморегуляции задействована не полностью – теплообмен в бытовом и спускаемом отсеках корабля происходит за счет воздуховода, протянутого со станции. Но еще одна проблема заключается в том, что на этом же корабле российские космонавты должны в марте возвращаться на Землю. Так как повреждение произошло в приборно-агрегатном отсеке, где располагаются системы, отвечающие за автономный полет корабля, при возвращении могут возникнуть проблемы, если корабль, отстыковавшись от станции, задержится в космосе. Для доставки запчастей или чтобы команда могла вернуться на исправном корабле, «Союз МС-23» придется отправить на МКС раньше, не 16-го марта, как предполагалось. В Роскосмосе пишут, что «в конце декабря планируется совещание, на котором будут заслушаны выводы рабочих групп и приняты решения по дальнейшим действиям».
Исполнительный директор по пилотируемым программам «Роскосмоса» Сергей Крикалев назвал возможной причиной повреждения обшивки и разгерметизации системы охлаждения попадание микрометеорита. Это вполне вероятно, так как поломка произошла близко к максимуму плотности метеорного потока Гемениды. Проще говоря, большое скопление метеоров движется по орбите вокруг Солнца, а Земля и все объекты, которые находятся на ее орбите, раз в году пролетают через это скопление. Относительно Земли это выглядит как метеорный поток. Гемениды можно наблюдаеть ежегодно с 19 ноября по 24 декабря, а пик метеорного потока приходится на ночь с 13 на 14 декабря. Во время пиковой активности при идеальных погодных условиях с Земли можно увидеть от 100 до 150 метеоров в час.
Орбита астероида 3200 (плоскость). Фото Jet Propulsion Laboratory. California Institute of Technology/Wikimedia.org
Причиной потока является астероид (3200) Фаэтон, который обращается вокруг Солнца по вытянутой эллиптической орбите с периодом в 1,4 года. Считается, что метеоры потока Гемениды – это обломки, оставшиеся от столкновения, которое астероид пережил в прошлом. Так как Земля летит в ту же сторону, что и метеоры, скорость Геменид оказывается невысокой по меркам метеоров, около 35 км/с. Но если сравнить эту скорость со скоростью винтовочной пули (1 км/с), становится понятно, что повредить трубку системы охлаждения космического корабля может даже небольшой камешек.
Впрочем, возможно, система охлаждения «Союза» была повреждена не метеором, а обломком космического мусора, которого на околоземной орбите с каждым годом скапливается все больше.