Sovieticii rămăseseră mult în urma americanilor în cursa către Lună. Totuși încă mai sperau să obțină măcar un rezultat onorabil. Pentru ca speranța să se materializeze lansatorul N1 trebuia să treacă rapid de testele în zbor. Au fost patru. Toate s-au încheiat catastrofal. Iată povestea lor.
Primul zbor de test al lansatorului N1 s-a desfășurat la începutul anului 1969, la două lunii după ce echipajul misiunii Apollo 8 efectuase primul zbor circumlunar al pământenilor. Până la acest prim zbor de test al lansatorului N1 sovieticii s-au confruntat cu numeroase probleme. Despre câteva dintre ele v-am povestit în episodul anterior. Lor li s-au adăugat, neașteptat, și probleme legate de structura de rezistență.
Aceste teste au demarat în 1967 și inițial nu s-au semnalat probleme. Ele au apărut pe măsură ce solicitările structurii s-au apropiat de valorile limită. Proiectanții nu luaseră în seamă faptul că aliajele folosite pentru N1 erau mult mai fragile, deși mai rezistente, decât cele folosite pentru lansatoarele mai vechi. A fost necesară reproiectarea anumitor componente structurale, asta în timp ce lansatorul N1 se afla în curs de construcție în fabrica amplasată în apropierea rampei de lansare.
Au fost reluate calculele și s-au făcut modificările necesare. Din păcate problemele au rămas. Prima treaptă a lansatorului a fost supusă la teste de rezistență structurală. Primele zece s-au încheiat cu cedarea structurii de rezistență. Abia al unsprezecelea a dat rezultate satisfăcătoare. Din păcate procesul de producție al lansatorului nu putea fi întârziat atât de mult încât să fie eliminate toate problemele structurale. Din acest motiv s-a decis ca prima lansare (eventual și a doua) să se desfăşoare astfel încât solicitările mecanice din timpul zborului să fie reduse la minimum
O altă problemă era calculatorul digital de bord, care ar fi trebuit să fie folosit pentru controlul sistemului de propulsie a lansatorului. El se afla încă în stadiul incipient de dezvoltare și încă genera prea multe erori. Din acest motiv s-a optat pentru folosirea unui sistem de control analogic. Asta a afectat performanțele lansatorului, dar sovieticii se aflau deja în criză de timp.
Prima lansare, primul eșec
Ea avut loc pe 21 februarie 1969. Boris Certok descria astfel lansarea: ”La ora 12, 18 minute și 7 secunde lansatorul a început să tremure și să se ridice. Urletul lui străbătea cei câțiva metri de beton ai bunkerului subteran [în care ne aflam noi]. În primele secunde de zbor operatorii de la telemetrie au anunțat oprirea a două motoare, din cele 30 [ale primei trepte]. […] După 10 secunde urletul motoarelor a început să scadă, pe măsură ce racheta se îndepărta. În încăperea în care ne aflam se aşternea liniștea. A început al doilea minut de zbor. Dintr-o dată flăcările motoarelor s-au stins… Era secunda 69 a zborului. Racheta a început să se încline. Încă mai urca, lăsând în urmă o dâră de fum. Apoi s-a înclinat și mai mult, după care a urmat prăbușirea. Nu am fost consternat. Era mai degrabă un amestec de durere interioară intensă cu un sentiment de neputință absolută. Asta simți atunci când vezi o rachetă prăbușindu-se. Atunci când, în fața ochilor tăi, se prăbușește creația căreia i-ai dedicat mulți ani din viață face ca «obiectul» din fața ta să capete suflet. Chiar și acum simt că fiecare rachetă pierdută are un suflet al său, un suflet alcătuit din sentimentele și experiențele de viață ale sutelor de creatori ai «obiectului».” Lansatorul s-a prăbușit la 52 de kilometri distanță față de rampa de lansare.
Vasili Mișin a ordonat demararea imediată a anchetei. Era convins că singura explicație pentru oprirea simultană celor 28 de motoare ale primei trepte era funcționarea defectuoasă a turbogeneratoarelor cu care erau echipate motoarele cu pricina. Imediat s-a format o echipă de anchetă care s-a deplasat la locul prăbușirii. După stingerea incendiului turbogeneratoarele au fost recuperate după care au fost trimise pentru a fi supuse testelor. Spre surpriza lui Mișin ele erau într-o stare de funcționare atât de bună încât ar fi putut să fie refolosite. Dacă nu turbogeneratoarele erau vinovate de catastrofă, atunci care a fost cauza prăbușirii?
Imediat după catastrofă specialiștii sovietici au început să analizeze cu febrilitate datele telemetrice transmise în timpul lansării. După o zi și o noapte de muncă asiduă au început să apară primele indicii. Vinovatul era KORD, sistemul de monitorizare și control al motoarelor rachetă. Încă nu era clar scenariul care a dus la catastrofa din 21 februarie. Abia în luna martie, după îndelungate analize ale datelor disponibile, a început să se clarifice filmul evenimentelor.
La 0,34 secunde după pornirea motoarelor sistemul KORD a primit un semnal care indica funcționarea defectuoasă a turbopompelor motorului nr. 12. De fapt semnalul era fals, fiind de fapt o creștere bruscă de tensiune generată de interferențele din circuitul electric al sistemului KORD aflate în vecinătatea motorului nr. 12. Sistemul KORD a oprit motorul pentru că a considerat că funcționează defectuos și, conform logicii (analogice) implementate, a decis și oprirea motorului diametral opus, cel cu numărul 24.
Dar care au fost cauzele opririi simultane celorlalte 28 de motoare? Datele telemetrice au indicat faptul că la șase secunde după decolare tubul senzorului care măsura presiunea oxigenului din avalul turbopompelor a cedat din cauza vibrațiilor. La 28 de secunde după decolare a cedat și tubul senzorului care măsura presiunea kerosenului din avalul turbopompelor a cedat și el. La 55 de secunde după decolare amestecul de oxigen și kerosen rezultat în urma cedării celor două tuburi s-a aprins. La 65 de secunde după decolare focul a ajuns în zona posterioară al treptei întâi și a distrus izolația electrică a circuitelor sistemului KORD. Scurtcircuitele produse în acest moment au fost interpretate de către sistemul KORD ca fiind semnale ale funcționării anormale a celor 28 motoare rămase, încă, funcționale. Decizia a venit rapid și ele au fost oprite. Vă rog să remarcați un lucru: nu motoarele treptei întâi au fost vinovate de catastrofă ci, mai degrabă, circuitele electrice ale sistemului care ar fi trebuit să le monitorizeze și să le controleze funcționarea.
Cam acesta este scenariul lansării eșuate din 21 februarie. Inginerii sovietici au făcut imediat modificările pe care le considerau necesare. Au separat circuitele electrice ale sistemului KORD și le-au protejat suplimentar cu învelișuri ignifuge și au întărit izolația termică din jurul motoarelor cu ajutorul unor învelișuri din azbest.
Următoarea lansare a fost programată rapid pentru luna iulie 1969.
A doua lansare, al doilea eșec
Această lansare ar fi trebuit să aibă drept obiectiv efectuarea unui zbor circumlunar, urmată de revenirea pe Terra, a sondei Zond-M 2, o versiune nepilotată și simplificată a complexului L3. Decolarea a avut loc pe 3 iulie 1969. Cu numai 0,25 secunde înainte de decolare motorul numărul 8 explodează. Totuși motoarele rămase continuă să funcționeze iar lansatorul N1 se ridică de pe rampa de lansare. A reușit să se ridice circa 200 m, după care motoarele încep să se oprească unul câte unul. Într-un interval de 12 secunde toate motoarele lansatorului erau oprite, mai puțin cel cu numărul 18. Racheta începe să se încline rapid. La 15 de secunde de la lansare sunt activate motoarele cu combustibil solid ale sistemului de salvare ale modulului de coborâre al complexului L3. Acesta se va prăbuși la distanță de rampa de lansare. La 23 secunde de la lansare, racheta N1 se prăbușește chiar pe rampa de pe care decolase. Urmează o serie de explozii, izbucnește un incendiu violent. Locuitorii orașului Leninsk, aflat la 35 de km de locul lansării, văd cum cerul se luminează puternic. Unda de șoc a exploziilor a spart nu numai geamurile clădirilor din apropierea rampei de lansare ci și pe cele ale clădirilor aflate la o distanță de până la 6 km.
Anchetarea catastrofei începe în dimineața următoare, prin analiza datelor telemetrice. Toată lumea era de acord că totul a început cu oprirea motorului cu numărul 8. Sunt căutate resturile lui și sunt găsite răspândite pe o rază de un kilometru. Turbopompa motorului este găsită topită și deformată în urma unei explozii interne. Această explozie a dus la cedarea liniilor de alimentare a motoarelor din zona învecinată. Sistemul KORD a identificat funcționarea anormală a motoarelor cu numerele 7, 19, 20 și 21 și a comandat oprirea lor. Datele telemetrice nu au putut să explice cum s-au oprit celelalte motoare și nici de ce motorul cu numărul 18 a rămas în funcțiune.
Ce a dus la explozia turbopompei motorului 8? Proiectanții motoarelor lansatorului N1 au acuzat intrarea unui ”obiect străin” în turbopompa pentru oxigen lichid. Probabil era vorba despre dislocarea membranei din oțel a senzorului de presiune. Au fost făcute mai multe teste asupra acestui senzor, dar rezultatele obținute nu au fost convingătoare. Totuși Kuznețov (proiectantul principal al motoarelor lansatorului N1) a rămas ferm pe poziție: motoarele lui sunt bune, vinovat a fost senzorul de presiune al sistemului KORD.
După finalizarea anchetei, pentru a preîntâmpina viitoare catastrofei se iau câteva decizii, dintre care amintesc: creșterea severității procesului de testare a motoarelor, modificarea turbopompelor astfel încât în ele să nu mai poată intra corpuri străine, instalarea unui sistem de stingere a incendiilor etc. Dar cea mai importantă decizie, care, așa cum veți vedea, avea să ducă la următoarea catastrofă a fost aceea de a inhiba sistemul KORD în primele 50 de secunde de la lansare.
Pe 21 iulie 1969 Neil Armstrong și Buzz Aldrin pășeau pe Lună. Sovieticii preduseră deja cursa, dar nu au abandonat ideea trimeterii de oameni pe Selena. Testele au continuat.
A treia lansare, al treilea eșec
Suntem pe 27 iunie 1971. Sovieticii obținuseră succese importante în cursa spațială. În 1970, sonda Luna 16 aduce pe Terra eșantioane de sol lunar, iar roverul Lunohod 1 își începe misiunea pe suprafaţa Selenei. În același an sonda Venera 7 cobora pe suprafața venusiană și transmite imagini spectaculoase. În 1971 sovieticii reușesc să plaseze pe orbita terestră prima stație spațială, Saliut 1. Succese importante, dar care nu reușeau să atenueze marea amărăciune: nu reuşiseră să trimită oameni pe Lună.
Pe 27 iunie 1971, la ora 2:15:52 N1 se desprinde de pe rampa de lansare. În primele secunde totul pare să funcționeze în parametrii nominali. Dar curând lansatorul începe să se încline. După 14 secunde de zbor înclinarea atingea deja 8 grade. Platforma inerțială dă comenzi de compensare a înclinării, dar sistemul KORD nu le transmite mai departe. Vă reamintesc că în urma catastrofei anterioare s-a luat decizia de inhibare a funcționării lui în primele 50 de secunde de după lansare. La 50 de secunde de la lansare înclinarea atingea deja 60 de grade. Sistemul KORD intră în funcțiune și decide oprirea tuturor celor 30 de motoare ale primei trepte. Racheta se va prăbuși la o distanță de circa 20 de kilometri față de rampa de lansare. Explozia, echivalentă cu 500 tone de TNT, produce o undă de șoc care avariază, pentru a doua oară, rampa de lansare.
Ancheta a arătat că în momentul decolării au apărut perturbații de origine necunoscută. Ajutajele motoarelor treptei întâi și-au și-au modificat orientarea, în încercarea de a compensa înclinarea. Din nefericire, perturbația era mult prea mare. Deși ajutajele s-au rotit până la limita permisă din construcție nu s-a reușit compensarea înclinării.
Pentru a rezolva problemele apărute s-a decis modificarea sistemului de stabilizare prin adăugarea unor motoare de corecție specializate (vă reamintesc că până atunci controlul traiectoriei lansatorului era realizat prin înclinarea ajutajelor motoarelor principale). S-a mai decis reproiectarea sistemului KORD, numărul de senzori crescând de la 700 la 13.000.
A patra lansare, al patrulea eșec
Lansarea a avut loc pe 23 noiembrie 1972, la ora 9. Boris Certok nota în cartea sa: ”Auzeam rapoartele controlorului de zbor: «50 de secunde! Zborul decurge normal». «95 de secunde! Motoarele centrale s-au oprit. Zborul decurge normal!» «100 de secunde! Zborul decurge normal» Asta trebuia să se întâmple. Conform programului, la 94,5 secunde de la decolare erau oprite cele șase motoare centrale ale treptei întâi. Reușisem? Pentru a nu știu câta oară m-am uitat pe tabelele în care erau notate principalele etape ale zborului. Am așteptat cu nerăbdare să aud raportul despre separarea treptei întâi și pornirea motoarelor treptei a doua. Asta ar fi trebuit să se întâmple în a 113-a secundă de zbor. «113 secunde… anomalie! Am pierdut datele pe toate canalele [de telemetrie!]»” Apoi a urmat prăbușirea lansatorului.
Au urmat zile chinuitoare de analiză a datelor. Totul mersese atât de bine în primele 100 de secunde de zbor! Era nedrept ceea ce se întâmplase, dar trebuia găsită cauza catastrofei. Senzorii de la bord au indicat prezența unor unde de șoc care s-au propagat prin structură. Probabil o explozie, sau mai multe, a dus la apariția unui nor de plasmă, care a ecranat comunicațiile radio cu centrul de control al zborului. În raportul final al anchetei s-a ajuns la următoarea concluzie seacă: ”Racheta a funcționat fără anomalii până în secunda 106,93 de la zbor. Cu șapte secunde înainte de separarea treptei întâi de treapta a doua, turbopompa pentru oxigen lichid a motorului numărul 4 s-a dezintegrat instantaneu, ceea ce a dus la distrugerea lansatorului.”
Aceasta a fost ultima lansare din cadrul programului N1-L3.
Încheiere
Au mai fost pregătite pentru lansare alte două rachete N1. Nu aveau să se ridice vreodată de la sol. Glușko, marele rival al lui Koroliov a decis, în 1974, că programul sovietic al omului pe Lună trebuie să fie înghețat. Doi ani mai târziu programul N1-L3 avea să fie abandonat. Greșelile care au făcut ca sovieticii să nu poată trimite oameni pe Lună ne par evidente acum. De fapt, îndrăznesc eu să afirm, nu a fost vorba despre niște greșeli, ci de constrângerile sistemului economic sovietic. Așa cum arătam cu o altă ocazie, programului lunar al URSS a fost puternic subfinanțat. Nu au fost alocați banii necesari pentru testarea completă, la sol, pentru prima treaptă a lansatorului N1. Catastrofele ne par acum inevitabile, în lipsa testărilor la sol ale treptei întâi a lansatorului lunar. Gândiţi-vă la asta. Din cele 25 de miliarde (de dolari la valoarea din anii 1970) cheltuite de NASA pentru programul Apollo, mai bine de 18 miliarde au fost cheltuite pentru testarea la sol. Sovieticii, sunt convins, din motive economice, au decis că testele ar trebui să fie făcute în zbor. O decizie, probabil, justificată economic, dar o decizie fundamental greșită din punct de vedere ingineresc. N1 era un sistem mult prea complex pentru a putea ocoli testele la sol. Și, îmi pare, a mai existat ceva extrem de toxic: rivalitatea acută dintre părinții programului spațial sovietic. Asta a fost o consecință a epocii staliniste, în care turnătoria putea fi o cale de salvare de la Gulag. Vă reamintesc că Glușko l-a denunțat pe Koroliov în fața anchetatorilor KGB-ului. De acolo a pornit o antipatie. Una care a străbătut deceniile, deși, din când în când, cei doi au reușit să colaboreze.
Ceva m-a emoționat. În ciuda eșecurilor zborurilor de test ale lansatorului N1, inginerii sovietici visau la o reușită lunară, care ar fi trebuit să pună în umbră primul pas al americanilor pe Lună.
Vasili Mișin, succesorul lui Koroliov, nota, într-un articol din anul 1991: ”Noi ar fi trebuit să facem lucruri pe care le-au făcut deja SUA! Era important că americanii ne-au învins în programul lunar? […] Ar fi trebuit să ne folosim experiența americană (așa cum ei au folosit-o pe a noastră pentru lansarea primilor lor sateliţi) pentru a lansa misiuni lunare mult mai performante. Țara noastră ar fi reușit asta – în ciuda resurselor foarte limitate – dacă liderii noștri ar fi ascultat de specialiștii care au dezvoltat programul N1-L3. La începutul anului 1971, echipa noastră a lansat propuneri pentru un program lunar îmbunătățit. În 1972 am prezentat în detaliu programul, N1-L3M, care a fost aprobat […] inclusiv de către Glușko. Acesta presupunea aselenizarea a trei cosmonauți sovietici pe suprafața Lunii, unde aveau să rămână între 14 și 30 de zile, după care urmau să se reîntoarcă pe Pământ. Misiunile lunare ar fi trebuit să se desfășoare în intervalul 1978-1980.” Din nefericire, Glușko, cel care inițial aprobase programul N1-L3M, s-a răzgândit și a semnat o serie de documente care au dus la moartea programului sovietic de explorare a Lunii cu echipaje umane.
În final aș vrea să mai punctez ceva. Mă gândesc că mulți dintre dv. vor acuza motoarele proiectate de Kuznețov pentru eșecul sovietic. Oricât de ciudat ar putea să vi se pară, ele erau de-a dreptul excepționale. Drept dovadă sunt motoarele NK-33, versiunea perfecționată a motoarelor NK-15 care au fost folosite pentru prima treaptă a lansatorului N1. În urma abandonării programului sovietic lunar au rămas disponibile câteva aproape 150 de motoare NK-33, care au rămas uitate într-un depozit. În 1992 o echipă de ingineri de la firma americană Arerojet este invitată de ruși pentru a demara o posibilă cooperare. Cu această ocazie sunt descoperite motoarele NK-33, care fuseseră date uitării. Tehnologia folosită de către specialiștii lui Kuznețov stârnește interesul americanilor și se decide achiziționarea a 31 de motoare pentru a fi supuse testării, la prețul de 1,1 milioane de dolari bucata. Testele au dat rezultate mai mult decât satisfăcătoare și din acest motiv Aerojet decide să fabrice sub licență propria sa versiune, numită AJ26. Începând cu 2008, compania Orbital Sciences (în prezent Northrop Grumman Innovation Systems), decide să folosească acest motor rachetă pentru a echipa lansatorul Taurus 2, rebotezat Antares în 2011, care în prezent este folosit pentru capsula nepilotată Cygnus, folosită pentru aprovizionarea Stației Spațiale Internaționale.
Totuși este ceva foarte trist în această poveste. Oameni extrem de capabili nu au reușit să își materializeze visul de a trimite cosmonauți pe Lună. Păcat, mare păcat…
Episodul 1 al serialului îl găsiți aici
Episodul 2 al serialului îl găsiți aici
Episodul 3 al serialului îl găsiți aici
