Небо над південним заходом Китаю побіліло. Це сталося в одну мить — одразу після старту.
Сотні глядачів стояли на місці, піднявши парасольки та натягнувши каптури дощовиків. Вони прийшли дивитись, як ракета піднімається вгору. Але натомість вони побачили щось лякаюче. Гострий і лютий розряд електрики вдарив у ракету «Чанчжен-3Б», що злітає. Він не просто торкнувся корпусу, а опоясал його, протік крізь струмінь вихлопу і кинувся до землі.
Люди ахнули. Це було чутно на відео.
А потім почулися оплески.
Ракета продовжувала свій шлях.
Незважаючи на те, що вона прийняла на себе розряд у 100 мільйонів вольт, безпілотний апарат не здригнувся. Він прошив атмосферу, вийшов на орбіту і доставив корисне навантаження. Місія була цілком успішною. Удар блискавки? В офіційному звіті про нього майже не згадали.
Чому «Чанчжен-3Б» пережив удар блискавки
Пусковий майданчик у Центрі супутникових запусків у Січані був вологим, але погодні умови, мабуть, були «досить хорошими» для команди держкорпорації China Aerospace Science and Technology Corp (CASC). Вони стартували близько 20:00 23 липня, доставивши на орбіту геостаціонарний ретрансляційний супутник «Тяньліан-2 (06)». Його завдання? Забезпечення безперервного зв’язку для космічної станції Китаю “Тяньгун”.
На тридцятій секунді польоту небо відповіло ударом.
Видання Space.com та Live Science чітко зафіксували цей момент. Натовп спостерігав, як блискавка іскрит металевою оболонкою апарату. Це виглядало катастрофічно. І “здавалося” катастрофічним.
Але сучасні ракети збудовані так, щоб витримувати такі умови. Їхня зовнішня оболонка діє як клітина Фарадея.
Принцип роботи простий: зовнішня поверхня апарату має високу провідність. Коли блискавка б’є, потужний електричний заряд не проникає всередину. Він протікає по зовнішній стороні, стікає через сопло і йде назад в атмосферу або землю. Чутлива електроніка всередині залишається у безпеці. І екіпаж, якби він там був, теж.
Комерційні літаки працюють за тим самим принципом. За даними Національної служби погоди (National Weather Service), вони потрапляють під удар блискавки в середньому щорічно. Пілоти майже цього не помічають. Проте ракети стикаються з набагато жорсткішими умовами.
То чому ж запускають ракету у грозу? Зазвичай такого не роблять. Команди запуску уважно стежать за погодою. Вони скасовують старти при наближенні штормів. Але інколи вікно для запуску невелике. Іноді гроза близько. У разі інженерні рішення спрацювали. Удар не зашкодив критичних систем.
Порівняння ударів блискавки в ракети: Аполлон та Союз
Це перший випадок, коли ракета потрапила під удар блискавки? Безперечно ні.
Важко підрахувати кожний удар. Але історія сповнена таких прикладів.
Найвідоміший випадок – місія «Аполлон-12».
У листопаді 1969 року ракета-носій Сатурн-5 із Чарльзом Конрадом, Аланом Бінном та Річардом Гордоном на борту не просто летіла — вона пролетіла через пекло. Відразу після старту блискавка вдарила двічі. Апарат затрусився, спалахнули аварійні сигнали, несуттєві прилади зазнали постійних пошкоджень від електричного розряду. Екіпаж думав, що гине.
Але системи наведення устояли. Логіка двигунів витримала. І вони все одно прилунали.
Потім був 2019 рік. Російська ракета-носій “Союз”, що доставляла комунікаційний супутник, потрапила під удар під час виведення на низьку навколоземну орбіту. Ars Technica чітко про це прозвітувала. Катастрофи не трапилося. Просто ще один день у космічній галузі.
Ці події рідкі настільки, щоб потрапляти в заголовки новин. Але досить часті, щоб вважатися інженерною проблемою.
Чому ракети все ще потрапляють під удари, незважаючи на заходи безпеки?
Можна подумати, що пускові майданчики спроектовані так, щоб відволікати блискавки. Вони так і спроектовані.
Більшість сучасних майданчиків оточені блискавко-захисними щоглами. Ці споруди притягують розряди убік від ракети, доки вона ще стоїть на старті, до займання. Ось чому удари блискавки по самому майданчику, такі як той, що потрапив до системи космічних запусків NASA Space Launch System під час мокрого тренування для Artemis I у 2022 році, тепер трапляються дуже рідко.
Але в польоті? Не можна відвести блискавку щоглою, якщо удар відбувається через 30 секунд після старту. Доводиться покладатися на конструкцію.
І іноді конструкції недостатньо.
Візьміть, наприклад, Atlas-Centaur AC-67.
1987 року ця ракета злетіла з мису Канаверал. Флорида. На 48-й секунді вдарила блискавка. Результат? Повна руйнація.
Пізніше звіт NASA пояснив причину аварії. Електричний розряд викликав зміну одного біта в пам’яті навігаційного комп’ютера. Один біт змінився. Комп’ютер переплутав свій код. Ракета відхилилася убік. Вона зруйнувалася.
То чому ж китайська «Чанчжен-3Б» вижила, а AC-67 зазнала невдачі? Найкращий захист. Надлишкові системи. Більш надійна програмна логіка. Або, можливо, просто найкраще везіння.
Що буде далі?
CASC назвала старт 23 липня “повним успіхом”. Вони не стали говорити про блискавку. Навіщо згадувати те, що не змінило результату?
Супутник «Тяньліан-2(06)» вже на орбіті. Він забезпечує зв’язок із станцією «Тяньгун». Місія пройшла за планом.
Але відео удару лишилося. Вигуки натовпу залишилися. Це нагадування про те, наскільки тендітні ці металеві труби, навіть коли вони долають закони фізики, щоб покинути планету.
Ми відправляємо людей і техніку в найнестійкіший шар атмосфери. Ми довіряємося мідним оболонкам та заземленим алгоритмам.
Чи змінила блискавка щось? Технічно – ні.
Філософськи?
Це різке нагадування про те, що небо все ще чинить опір. І зазвичай ми перемагаємо. Але не завжди. Atlas-Centaur досі лежить там, іржавіючи на дні океану. Чекає.
