Raketový stupeň Fregat selhal při vynášení 19 družic na oběžnou dráhu

Nosná raketa Sojuz 2-1b odstartovala z kosmodromu Vostočnyj na ruském dálném východě v úterý 28. listopadu v 06:41 ráno středoevropského času (14:41 místního) a začala rychle stoupat k jasnému nebi nad zasněženou krajinou, jednalo se o teprve druhý start z tohoto nově zbudovaného kosmodromu, první proběhl úspěšně v dubnu loňského roku. Všechny tři stupně osvědčené rakety Sojuz pracovaly podle dostupných informací tak, jak měly. Po vypnutí horního stupně v čase přibližně devět minut po vzletu se od něj ve vesmíru oddělila pohonná jednotka Fregat se všemi vynášenými družicemi. 

 

youtube.com/Roskosmos

 

Mise Fregatu měla trvat asi čtyři hodiny, v plánu bylo celkem sedm zážehů jeho hlavního motoru, první měl posloužit k dosažení parkovací dráhy, poté bylo úkolem Fregatu postupně vypouštět vynášené družice ve čtyřech různých výškách nad Zemí a konečně poslední impuls motoru měl zajistit bezpečnou likvidaci stupně Fregat v zemské atmosféře, aby nepřibývalo orbitálního smetí. Věci se však bohužel vyvinuly značně jinak. 

Povězme si ale něco o družicích, které dostaly při tomto startu příležitost. Hlavním nákladem sestavy Sojuz-Fregat byla meteorologická družice Meteor M2-1 o hmotnosti 2,7 tuny, Meteor nesl čtyři vědecké přístroje a měl být vypuštěn na polární oběžnou dráhu 826 kilometrů vysoko. Ruským meteorologům měl pomáhat s předpovědí počasí na středně dlouhá období, kromě toho bylo jeho úkolem monitorovat globální počasí, stav ozónové vrstvy a také chování oceánů či stav ledovců v polárních oblastech Země. Meteor byl (bohudík) pojištěn na 2,5 miliardy rublů, tedy asi 925 milionů korun. 

Meteor byl primárním nákladem nosiče, dále dostalo příležitost 18 menších družic a CubeSatů. Na oběžnou dráhu mířila třeba testovací družice LEO Vantage 2 kanadské společnosti Telesat. Tato agentura provozuje letku telekomunikačních družic na geostacionární dráze, má ale v plánu vypustit více než sto dalších na nízkou orbitu, aby zajistila internet a další komunikační služby posádkám lodí a letadel či zákazníkům v odlehlých oblastech světa. Než budování nové sítě začne, objednal si Telesat ve Velké Británii sestrojení a vypuštění dvou testovacích družic na nízkou orbitu, každé o hmotnosti asi 70 kilogramů. LEO Vantage 2 měl pracovat ve výšce asi 1 000 kilometrů nad Zemí, jeho „dvojče“ by mělo vzlétnout do vesmíru začátkem příštího roku na palubě indické rakety PSLV. 

Na palubě rakety se dále nacházely malé družice třídy CubeSat pro monitorování počasí, snímkování povrchu Země, sledování pohybu lodí na mořích, zkoumání ionosféry a vzniku polárních září v či poskytování spojení radioamatérům po celém světě. 

První náznaky problémů přišly záhy po startu, když ruská vesmírná agentura Roskosmos oznámila, že se jí nepodařilo navázat spojení s družicí Meteor, protože prostě zmizela, resp. nebyla na plánované oběžné dráze, na které se ji Rusové snažili zaměřit. Mezitím pozorovala osádka letu Montreal – Londýn britských aerolinek nad severním Atlantikem zlověstné ohnivé koule, sestupující z oblohy. Šlo o stupeň Fregat se všemi vynášenými satelity. 

 

Zánik Fregatu s družicemi (youtube.com)

 

Trochu světla do příčin nezdaru se podařilo vnést již o den později pracovníkům konstrukční kanceláře NPO Lavočkin, která pohonné jednotky Fregat vyrábí. Podle nich překvapivě tento konkrétní exemplář nebyl vybaven softwarem pro starty ze zeměpisné polohy nového kosmodromu Vostočnyj ale pouze standardní verzí, která se používá u vypouštění raket z Bajkonuru či ruské vojenské základny Pleseck. Po oddělení od třetího stupně rakety Sojuz a zahájení samostatného letu tak nabyl řídící počítač Fregatu mylný dojem, že jeho nositel je od nominální polohy v prostoru odchýlen o 360 stupňů a zapálil orientační trysky, aby neexistující navigační chybu napravil. Po otočení o zhruba 60 stupňů přestaly kvůli vzniklé situaci pracovat gyroskopy Fregatu a kosmické plavidlo již nebylo schopno kontroly svého letu. Do toho navíc započal naprogramovaný první zážeh hlavního motoru, mající přivést sestavu na stabilní parkovací dráhu, a raketový stupeň zkrátka již nebyl tak divokou situaci schopen ukočírovat. I když nebylo zprvu hned možné spočítat jeho trajektorii, Fregat i se všemi družicemi nedlouho poté opět vstoupil do atmosféry a zaniknul nad Atlantským oceánem. 

Fregat se během prvního zážehu hlavního motoru, který měl trvat 77 vteřin, přesunul mimo dosah pozemních spojovacích stanic a kontakt s ním již nebyl nikdy obnoven, konstruktéři z Lavočkinu jsou si však jistí příčinou havárie dle odvysílané telemetrie před ztrátou spojení. 

Mediální agentura Interfax rovněž přinesla zprávu, že havárie rakety byla chybou programátorů. Ruská agentura Novosti zase citovala svůj zdroj z kosmického průmyslu, že Fregat potřeboval po oddělení od horního stupně Sojuzu upravit svou polohu v prostoru jen o dva stupně, místo toho však začal manévrovat o 358 stupňů na opačnou stranu. 

Nejde však o definitivní fakta, na závěry státní vyšetřovací komise si budeme muset ještě počkat asi do poloviny prosince. 

Od roku 2000 má za sebou tím pádem horní stupeň Fregat 65 misí a 3 selhání. V květnu 2009 například došlo kvůli chybnému dávkování paliva k předčasnému vypnutí motoru Fregatu a ruská vojenská družice skončila na nižší oběžné dráze, byla ale naštěstí schopna nedostatečný tah nosiče vykompenzovat impulsy vlastních motorů. V srpnu 2014 zase skončily na chybných oběžných drahách dvě navigační družice evropského systému Galileo po startu raketou Sojuz z kosmodromu v Kourou v Jižní Americe. Kvůli chybné instalaci potrubí na stupni Fregat došlo k zamrznutí přívodu paliva a motor se předčasně vypnul, dvě „Galilea“ sice poté vystoupaly s pomocí svých trysek na vyšší dráhy, ovšem dodnes nedokáží navigačnímu systému svými signály sloužit úplně precizně. Katastrofou skončila i mise Fobos-Grunt v listopadu 2011, kdy měl horní stupeň Fregat vyslat na přeletovou dráhu k Marsu družici pro odběr vzorků z jeho měsíce Fobos. Zde však s nejvyšší pravděpodobností byla viníkem selhání nekonečná smyčka restartů počítače samotného výzkumného zařízení, které nakonec shořelo v atmosféře nad oceánem. 

Ruská státní komise každopádně rozhodla, že nepozastaví starty raket Sojuz, jeden exemplář má třeba vynést 17. prosince novou posádku k Mezinárodní kosmické stanici. 

 

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] Anatolij Zak/RussianSpaceWeb.com
[2] Spaceflightnow.com 27. 11. 2017
[3] Spaceflightnow.com 30. 11. 2017