Космос всегда притягивал человека как символ тайны, бесконечности и надежды. Первый полёт человека в космос, стал шагом, который изменил это представление. Впервые человек увидел нашу планету с высоты орбиты, и стало ясно, что границы существуют лишь в голове. День космонавтики символизирует силу науки, триумф человеческого разума и отваги. Праздник напоминает о том, что каждый великий прорыв начинается с одного, пусть и небольшого, но решительного шага.
Прорыв в космос мы связываем, прежде всего, с необходимостью создания межконтинентальной баллистической ракеты для доставки ядерного оружия. Именно такая задача стояла перед Королевым и его соратниками. Однако была и другая сторона вопроса. Еще в 1955 году международное научное сообщество обратилось к ведущим мировым державам с просьбой запустить искусственный спутник Земли, реализовать мечту калужского ученого Константина Эдуардовича Циолковского.
Первым на просьбу откликнулся президент США Дуайт Эйзенхауэр, пообещав осуществить эту задумку. Советский Союз не мог оставаться в стороне, и на следующий день глава правительства Никита Хрущёв выступил с аналогичным обещанием. С этого момента началась советско-американская космическая гонка, не прекращающаяся и сегодня. Интересно, что значительную часть этой гонки мы прошли вместе. Отметим, что в июле нынешнего года совместным полетам наших и американских космонавтов исполняется 50 лет. Программа «Союз-Аполлон», работа станции «Мир», совместная эксплуатация МКС – этапы большого космического пути человечества.
Космический путь человечества – путь постоянного риска. Есть на этом пути и основополагающие принципы и меры по обеспечению пожарной безопасности космических летательных аппаратов, средства космического пожаротушения.
Серьезный пожар на орбитальном космическом корабле - событие маловероятное, но исключать его нельзя. Реальные примеры включают возгорания по причине электрических и тепловых перегрузок, различных утечек, повреждения линий, ошибок в энергетических экспериментах.
День защитника Отечества 23 февраля 1997 года на российской космической станции «Мир» должен был пройти совсем иначе. Космонавты готовились к празднику и принимали поздравления от Центра управления полетами. Однако веселье прервало внезапное возгорание кислородной шашки.
В тот день на станции находилось шесть человек: члены российской экспедиции Валерий Корзун, Александр Калери, Василий Циблиев и Александр Лазуткин, американский астронавт Джерри Линенджер и немец Райнхольд Эвальд.
Несмотря на праздничный день, работа на борту шла полным ходом. Валерий Корзун, Александр Калери и американец Майкл Линенджер должны были смениться 23-й экспедицией, в которую входили Василий Циблиев и Александр Лазуткин. Вместе с недавно прибывшими космонавтами в гости с кратковременным визитом прилетел и немецкий астронавт Райнхольд Эвальд.
Количество кислорода, который поступал на «Мир» из воды с помощью системы электролиза, было рассчитано только на трех человек. Для того, чтобы обеспечить кислородом большее количество людей, космонавты использовали кислородные шашки. Чтобы шашки начали поставлять кислород, их было необходимо сжечь в специальном приборе. Именно этим и занимался за пару минут до пожара Александр Лазуткин.
Заменить использованную кислородную шашку не составляло труда, и ошибиться в этом несложном процессе было трудно. Лазуткин сделал все по правилам, успешно запустил процесс подачи кислорода, а затем — внезапно услышал странный нехарактерный шум. Сразу же за звуком последовал огонь, который распространился по ткани на фильтре устройства.
Возгорание было небольшим, однако в космосе даже такое пламя на борту может привести к серьезной катастрофе. И дело не столько в самом огне, который можно потушить за несколько минут, сколько в дыме, который способен погубить космонавтов. Вместе с этим был риск и другой опасной ситуации — пламя могло расплавить стенку станции, которая была сделана из тонкого алюминия, из-за чего произошла бы разгерметизация и утечка воздуха за борт. На счету была каждая секунда — именно она могла стать последней.
В момент пожара к станции «Мир» были присоеденены два корабля «Союз». Каждый из них вмещал себя 3 человека, поэтому космонавты могли бы экстренно покинуть станцию, эвакуировавшись. Однако, пока члены экипажа проверяли корабли на пригодность, в один из них уже успел попасть дым.
Для ликвидации пожара члены экипажа использовали огнетушители, предназначенные для чрезвычайных ситуаций, которые функционировали в двух режимах: с пеной и жидкостью. Так как шашка в эти минуты продолжала работать, сильная струя кислорода сразу же отталкивала поступающую пену. Жидкость же, попадая на огненный алюминий, создавала слишком много пара и дыма. Первый сильно мешал видимости и затруднял оперативное решение проблемы, второй — был напрямую опасен для жизни.
Задействовав пять огнетушителей, космонавты все-таки смогли потушить возгорание. Это было основным решением проблемы, но не окончательным. Вся станция «Мир» была наполнена густым дымом, поэтому мужчинам пришлось воспользоваться противогазами, вырабатывающими кислород. Но и тут была проблема — устройства были рассчитаны только на два часа работы.
В этот момент на станции работала специальная система очистки воздуха, однако она не была рассчитана на такой объем ядовитых газов и просто напросто не справлялись с нештатной ситуацией.
Американский астронавт Джерри Линенджер по профессии был врачом, поэтому он занялся организацией поста для реанимации. К счастью, экстренная мера не потребовалась никому из космонавтов.
Потушив очаг пожара, космонавты стали экстренно связываться с Землей. Так как в момент катастрофы станция пролетала над Тихим океаном, связаться с Россией было практически невозможно. Полет вокруг планеты занимал примерно полтора часа — ждать так долго было опасно.
Агентство NASA предоставляло свои пункты для связи в качестве «посредников», однако работали они таким образом только на прием сообщений из космоса. Благо — переданное в тот момент от космонавтов на Землю сообщение было вовремя замечено. Центр управления полетами сразу же начал разрабатывать план спасения экипажа.
Полностью избавиться от дыма получилось только к утру следующего дня. Тем временем на Земле было принято решение, что останавливать работу станции нет необходимости. После долгих экспериментов и анализов, комиссия пришла к выводу, что возгорание случилось из-за неисправности одной конкретной шашки.
В сборнике «Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки» читаем статью Е.А.Малининой (научный руководитель - Н.В. Якимова, Сибирская пожарно-спасательная академия - филиал Санкт-Петербургского университета ГПС МЧС России, Железногорск) «Пожарная безопасность космических аппаратов»
«Эксплуатационный период космического корабля включает в себя несколько этапов: подготовка корабля на стартовой позиции, активный участок выведения его на орбиту, орбитальный полет, а также спуск (для транспортных кораблей). В течение каждого из них должна обеспечиваться пожарная безопасность с соответствующей надежностью при соблюдении требований экономии массы и экологии.
Выбор мероприятий по предотвращению пожара и его тушению зависит от специфики условий эксплуатации изделия, а также необходимости выполнения специфических требований, к которым в случае КЛА относятся требования ограничения массы оборудования и экологии средств обеспечения пожарной безопасности.
Общая стратегия пожарной безопасности КЛА основывается на предотвращении и немедленном реагировании на малейшие признаки возгорания.
Требования ограничения массы оборудования и экологии средств обеспечения пожарной безопасности обуславливают выбор мероприятий по предотвращению пожара и его тушению на КЛА.За более чем 30 лет эксплуатации орбитальных станций «Салют» и «Мир» несколько раз фиксировались пожароопасные ситуации. Возгорание было предотвращено или быстро ликвидировано благодаря оперативным действиям экипажа.
12 июля 2000 года для постоянной работы на орбите была введена в эксплуатацию международная космическая станция (МКС), состоящая из двух автономных сегментов - российского и американского.
В обитаемых гермоотсеках широко применяются неметаллические материалы и электрооборудование, что означает их крайнюю уязвимость для пожара.
Главная причина, по которой применение привычных средств локального тушения на борту КЛА невозможно, - огнетушащее вещество загрязняет атмосферу гермоотсека и технику.
На старте и при выведении космического корабля на околопланетную орбиту решением задачи по обеспечению пожаробезопасности является установление концентрации кислорода ниже предела горения наиболее горючих из использованных материалов.
После выведения корабля на орбиту пожарная безопасность обеспечивается с помощью централизованной системы пожарообнаружения и оповещения о пожаре, называемой «Сигнал-ВМ».
Ликвидация возгораний в гермоотсеках производится за счет явления самозатухания в отсутствие естественной конвекции в условиях невесомости, при этом автоматически отключается межмодульная вентиляция и электропитание систем, имеющих в составе вентиляторы.
Сегодня пожарную безопасность в российском сегменте МКС обеспечивают пенные огнетушители: ручные и переносные. В остальных сегментах МКС используются углекислотные огнетушители.
Для защиты органов дыхания и зрения экипажа используется изолирующий космический противогаз.
Наша справка
Пожарная безопасность занимает первостепенное место во всех космических программах. Большое количество служебной и научной аппаратуры, электрических связей между приборами и блоками, наличие кислородного оборудования и высокотемпературные режимы работы некоторых систем – все это требует особого внимания с точки зрения обеспечения пожарной безопасности.
В XX веке в СССР даже было создано специальное научное направление по изучению различных проблем пожарной безопасности на космических объектах.
Огонь – страшная стихия, и надо понимать, что пожарные не смогут прийти на помощь космонавтам. Поэтому ученые и конструкторы стараются максимально снизить риски возгораний на космических аппаратах и станциях. Отечественная космонавтика имеет приоритет в области технологий исследования процесса горения твердых материалов при микрогравитации, причем больше ни одна страна в мире не имеет научных систем такого уровня в условиях реального космического полета. Специалистами РКК «Энергия» им. С.П. Королева совместно с ВНИИПО МЧС России, исследовательским центром им. М.В. Келдыша и другими организациями был разработан целый комплекс профилактических и активных мер, позволяющих предупредить пожароопасные ситуации.
Пожароопасная ситуация дважды отмечалась во время полета орбитальной станции «Салют-7». В первом случае после срабатывания системы пожарообнаружения космонавт, увидев загоревшийся прибор, применил огнетушитель. Во втором случае задымился перегревшийся вентилятор, который тут же обесточили.
Именно советскими учеными были разработаны специальные космические огнетушители!
Струйно-пенный огнетушитель ОСП-4 пригодился 23 февраля 1997 года, когда на борту орбитальной станции «Мир» произошло возгорание кислородной шашки, входящей в комплексную систему регенерации воздуха. Космонавтов, которые успешно справились с возгоранием, наградили знаком «Лучший пожарный». Этот огнетушитель - уникальный в своем роде, разработанный коллективом ВНИИПО под руководством В.М. Николаева, огнетушитель предназначался для работы в сложных условиях. В 2015 году вышла его новая версия, и по сей день используемая во время космических полетов.
Статистика «космических» возгораний и анализ опыта борьбы с ними подтверждают эффективность принципов и мер по обеспечению пожарной безопасности космических аппаратов.
И все-таки путь к пожарной безопасности космических объектов написан кровью.
Еще до полета Гагарина во время тренировки в сурдокамере сгорел сотрудник первого отряда космонавтов Валентин Бондаренко.
При подготовке покорителей космоса в СССР с 1960 года использовалась сурдокамера – замкнутое пространство с экстремальной звукоизоляцией. Никто не предполагал, конечно, что на орбите космонавты останутся в полной тишине – на борту космического корабля они должны были слышать звуки приборов и выходить на радиосвязь с Землёй.
Сурдокамера применялась для проверки нервной устойчивости космонавтов и их способности выдерживать психические нагрузки. Этот экзамен наглядно показывал личностные качества испытуемого. Сурдокамера представляла собой тесную комнатку с пониженным давлением внутри и высоким содержанием кислорода. Помещённый туда человек полностью терял контакт с внешним миром, за исключением редких голосовых команд извне. Пищу он получал трижды в день через особый шлюз. Из мебели в сурдокамере имелись лишь кресло и стол. Радио и телевидение исключались.
23 марта 1961 года кандидат в космонавты Валентин Бондаренко уже заканчивал опыт в сурдокамере. По одной из версий, Бондаренко снял с себя медицинский датчик: после этого полагалось смазать кожу спиртом, а ватку выбросить в корзину для мусора. По другой версии, испытуемый взял у себя анализ крови и обернул палец бинтом. Так или иначе, клочок хлопкового волокна случайно попал на включенную электроплитку, на которой Бондаренко подогревал себе пищу.
Пламя перекинулось на шерстяной тренировочный костюм космонавта, и Бондаренко не смог его сбить. Огонь полыхал вовсю, а добраться до пострадавшего, чтобы спасти его, оказалось не так-то просто. Когда космонавта вытащили из сурдокамеры, он уже получил страшные ожоги всего тела. Возможно, на испытуемом сказалась психическая усталость, и космонавт утратил бдительность. «Я сам виноват!» – говорил ещё живой Бондаренко. В тот же день, несмотря на усилия врачей Боткинской больницы, 24-летний член гагаринского отряда умер от ожогового шока.
Не обошлось без пожарных трагедий и у американцев. 27 января 1967 года экипаж самой первой лунной миссии «Аполлон-1» поднялся на борт командного модуля, чтобы провести тест «plugs-out» - критическое моделирование запуска. Это была рутинная процедура, репетиция в безопасных земных объятиях.
Астронавты вошли в командный модуль в скафандрах, подключились к системам жизнеобеспечения и связи корабля. Почти сразу же астронавт Вирджил Гриссом сообщил о необычном запахе в скафандре, который он сравнил с «кислым кефиром». Отсчет времени был приостановлен, но причину запаха найти не удалось. Отчет продолжили...
В командном модуле «Аполлона», предназначенном для работы в космосе, под давлением подавался чистый кислород, что было заимствовано из предыдущих миссий «Меркурий» и «Джемини».
Такая среда, хотя и была пригодна для космоса, создавала в капсуле, находящейся на Земле, атмосферу, похожую на зажигательную смесь. Катастрофа произошла примерно в 18:31.
В богатой кислородом атмосфере вспыхнула искра - скорее всего, из-за электрической неисправности, возможно, перетершегося провода под креслом Гриссома.
Огонь распространялся с ужасающей быстротой. Чистая кислородная среда привела к тому, что материалы, которые в обычных условиях были бы устойчивы к пламени, мгновенно сгорели.
Конструкция люка предрешила судьбу астронавтов. Предназначенный для защиты от случайного открытия в космосе, он не мог открываться быстро в аварийной ситуации.
Внутреннее давление, стремительно растущее из-за пожара, не позволяло открыть люк изнутри. Экипаж оказался в ловушке, а спасатели снаружи оказались бессильны перед стремительно разворачивающейся трагедией.
Человечество продолжает исследовать Космос. На смену одним героям приходят другие. Пока космические полеты несут много рисков. Но с каждым новым пуском растут и надежность с безопасностью. Так должно быть!
Сегодня же хочется поздравить всех причастных к космическим исследованиям с профессиональным праздником!
