Повернення до Amos-6: Теорія снайпера SpaceX та її наслідки

Вступ

Вранці 1 вересня 2016 року ракета Falcon 9 компанії SpaceX лежала на стартовому майданчику в Кейп-Канавералі, повністю заправлена надхолодними паливами та несучи супутник зв’язку Amos-6. На завершальному етапі звичайного статичного вогневого випробування, коли цього зовсім не очікували, ракета вибухнула. Хоча безпосередня причина була виявлена в резервуарі для гелію на верхньому ступені, розслідування прийняло незвичний поворот, коли сам Ілон Маск почав активно просувати теорію про зовнішній “снайперський” удар, що не було раніше так публічно обговорювалося.

Що сталося на стартовому майданчику?

Під час статичного вогневого випробування дев’ять двигунів Merlin 1D ракети Falcon 9 працюють на 15% потужності протягом кількох секунд, щоб перевірити системи на землі та готовність ступенів. У той ранок:

• Рідкий кисень охолоджувався до -222 °C для підвищення щільності і максимізації масової частки.
• Керосин RP-1 також підготовлювався до температури близько 5 °C, щоб уникнути утворення пари.
• Газ-пресуризатор — гелій, що зберігався в COPV (вуглецевих обгортках під тиском) — був налаштований на тиск інжектора на обох ступенях.

За 8 хвилин до запуску автоматизовані перевірки здоров’я завершилися, і на телеметрії ракети не було жодних аномальних показників. Неочікувано стався раптовий розрив в одному з COPV верхнього ступеня, викликавши першу вогняну кулю. Другий ступінь розпався, його конструкція підтримки вантажу обрушилася, і Amos-6 впав на стартовий майданчик, вибухнувши з понад 100 тонами LOX/RP-1.

Гіпотеза про “снайпера”

Протягом кількох годин Ілон Маск висловив припущення, що високоенергетичний снаряд — можливо, з конкурентного майданчика за милю на південно-захід — пробив резервуар з гелієм. Кілька факторів підживлювали цю думку:

• Аналіз відео вказував на яскраву спалах на даху сусіднього Центру обробки космічних польотів, орендованого ULA, приблизно в той же час, коли стався розрив.
• Висота розриву (~ 60 м) узгоджувалася з кутом та траєкторією, яку міг би досягти кулевий снаряд з цього даху.
• Інженери SpaceX провели випробування з живим вогнем у Техасі, стріляючи по знепресуризованим COPV для порівняння моделей фрагментації та підписів тискових хвиль.

Внутрішньо команди компанії у Флориді та Готорні підготували меморандуми, зібрали матеріали з дронів і навіть надіслали директора з операцій Рікі Ліма, щоб попросити доступ на дах об’єкта ULA — проте отримали відмову. Зовні SpaceX передала цю теорію до FAA та ФБР, подаючи аудіо/відео записи та форенсичні дані тиску, вимагаючи формальних кримінальних розслідувань.

Дизайн COPV та аналіз матеріалів

Ключовим елементом розслідування був дизайн COPV компанії SpaceX: алюмінієві обгортки товщиною 4 мм, обгорнуті кількома шарами високоміцного вуглецевого волокна, розраховані на робочий тиск 5,500 psi. Основні технічні висновки включають:

• Швидкі темпи заповнення гелієм викликали температурні градієнти в алюмінієвій обгортці, що призвело до локального вигину та мікротріщин.
• Симуляції механіки зламу показали, що вигнуті обгортки можуть ініціювати деламінацію між композитними шарами, що викликає катастрофічне перевищення тиску.
• Рентгенівська комп’ютерна томографія виявила мікроскопічні пори на межах волокно-матриця, що погіршувало розповсюдження збоїв під динамічними навантаженнями.

Ці висновки призвели до змін у наземному обладнанні SpaceX: обмеження темпів заповнення, впровадження поетапних заповнювальних послідовностей та оновлення до товстіших обгорток у пізніших COPV серій Block 4/5.

Регуляторні та розслідувальні результати

13 жовтня 2016 року директор FAA Майкл Романовський офіційно відповів юристам SpaceX, заявивши, що після перегляду наданих даних “не було жодних ознак, що свідчили б про саботаж чи будь-яку іншу кримінальну діяльність”. Одночасно агенти ФБР з Тампи та Вашингтона дійшли висновку, що “немає достовірних доказів, які підтверджують удар снаряда”. FAA закрила справу, а гіпотезу про снайпера офіційно відкинули, хоча — до цього часу — ці деталі залишалися невідомими для громадськості.

Конкуренція в індустрії та стратегічний контекст

У той час Об’єднана космічна альянс (ULA) була провідним постачальником запусків для цінних національних безпекових вантажів та міжпланетних наукових місій. У 2016 році ULA провела близько 15 місій на відміну від п’яти SpaceX. Ставки були високими:

• SpaceX подала позов до ВПС у 2014 році через контракти на єдине джерело, наполягаючи на конкурентних закупівлях місій EELV.
• Центр обробки вантажів ULA розташовувався на вигідній ділянці, всього за кілька кроків від стартового майданчика SpaceX 40.
• Публічний виклик Ілона Маска монополії ULA підживлював таблоїдні медіа-репортажі, загострюючи конкуренцію.

Проте, незважаючи на чутки в колах та вірусні теорії змови, жодного пострілу так і не було зроблено.

Додатковий розділ: Реформа безпеки NASA

NASA, яка активно працювала над своєю Програмою комерційного екіпажу, відреагувала з тривогою. Після інцидентів CRS-7 та ранніх аномалій, комісія з безпеки агентства вже посилила вимоги до дизайну композитних тискових ємностей. Після інциденту з Amos-6 NASA зобов’язала:

• Покращені методи неразрушаючого контролю, включаючи ультразвукове тестування з фазованими масивами для обгорток COPV.
• Незалежні рецензії процедур наземних систем для заправки вантажів.
• Переглянуті протоколи сценаріїв відмов, моделюючи потоки LOX/RP-1 у поєднанні з режимами пошкодження інфраструктури майданчика.

Ці зміни були закріплені в стандарті NASA 7120.8D для ракет, призначених для людей, впливаючи не лише на SpaceX, а й на команду Boeing Starliner.

Додатковий розділ: Уроки, отримані та майбутні запобіжники

Відновлення SpaceX після аварії стало прикладом швидкої інженерної ітерації та управління ризиками:

• Коригування графіків заповнення COPV та температурних контролів на основі даних зменшили термічний стрес більш ніж на 40 відсотків.
• Автоматизовані алгоритми виявлення аномалій — використовуючи реальні датчики деформації та швидкісні тискові трансдюсери — були інтегровані в систему SCADA майданчика.
• Протоколи перехресного навчання гарантували, що техніки складання COPV проходять повторну сертифікацію кожні півроку з урахуванням допусків на виробництво композитів.

Сьогоднішні ядра Falcon 9 Block 5 мають вдосконалені обгортки, оптимізовану послідовність попереднього пресуризації гелієм та двоступеневу систему вентиляційних клапанів — прямий наслідок уроків Amos-6.

Додатковий розділ: Перспективи експертів

Доктор Джейн Парк, старший матеріалознавець у Aerospace Corporation, підкреслює, що “інцидент з Amos-6 висвітив взаємозв’язок між поведінкою композитів та кріогенною термодинамікою — те, що тести на основі прискорювачів не можуть повністю відтворити”. Тим часом колишній аналітик безпеки FAA Марк Делані зазначає: “Спосіб, яким SpaceX розглядала сценарій зовнішнього саботажу — навіть на короткий час — є унікальним у сучасній історії запусків. Це підкреслює людське прагнення до простих причин, навіть у контексті складної фізики відмов”.

Висновок

Аварія Amos-6 залишається важливим моментом для SpaceX та комерційного космічного сектора. Хоча теорію про снайпера було остаточно спростовано, її публічна історія виявляє напругу між корпоративними суперництвами, контролем агентств та суворою реальністю високоефективних пропульсивних систем. За роки після цього SpaceX не лише повернулася до польотів, але й переосмислила частоту запусків, практики безпеки та дизайн COPV — свідчення інженерної дисципліни, яка долає як внутрішні, так і зовнішні скептицизми.