Niebo nad południowo-zachodnimi Chinami stało się białe. Stało się to w mgnieniu oka – zaraz po starcie.
Setki widzów stało nieruchomo, trzymając w górze parasole i ściągając kaptury płaszczy przeciwdeszczowych. Przyszli zobaczyć, jak rakieta wznosi się w powietrze. Zamiast tego zobaczyli coś przerażającego. Ostry i wściekły wyładowanie elektryczne uderzyło w startującą rakietę Długi Marsz 3B. Nie tylko dotknął ciała, ale go otoczył, przepłynął przez strumień spalin i rzucił się na ziemię.
Ludzie wstrzymali oddech. Było to słychać na nagraniu.
A potem rozległy się brawa.
Rakieta kontynuowała swoją podróż.
Pomimo tego, że przyjął wyładowanie o napięciu 100 milionów woltów, bezzałogowy pojazd ani drgnął. Oczyścił atmosferę, wszedł na orbitę i dokładnie dostarczył ładunek. Misja zakończyła się pełnym sukcesem. Uderzenie pioruna? W oficjalnym raporcie prawie o nim nie wspomniano.
Dlaczego Długi Marsz 3B przetrwał uderzenie pioruna
Platforma startowa w Xichang Satellite Launch Center była wilgotna, ale warunki pogodowe musiały być „wystarczająco dobre” dla zespołu z państwowej firmy China Aerospace Science and Technology Corp (CASC). Wystartowali 23 lipca około godziny 20:00, wynosząc na orbitę geostacjonarnego satelitę przekaźnikowego Tianlian-2 (06). Jego zadanie? Zapewnienie ciągłej komunikacji dla chińskiej stacji kosmicznej Tiangong.
Po trzydziestu sekundach lotu niebo odpowiedziało uderzeniem.
Space.com i Live Science jasno udokumentowały ten punkt. Tłum patrzył, jak błyskawica przeszyła metalową obudowę urządzenia. Wyglądało to katastrofalnie. I to wydawało się katastrofalne.
Jednak nowoczesne rakiety są zbudowane tak, aby wytrzymać takie warunki. Ich zewnętrzna skorupa działa jak klatka Faradaya.
Zasada działania jest prosta: zewnętrzna powierzchnia urządzenia jest wysoce przewodząca. Kiedy uderza piorun, do wnętrza nie przedostaje się potężny ładunek elektryczny. Przepływa na zewnątrz, przepływa przez dyszę i wraca do atmosfery lub ziemi. Wrażliwa elektronika znajdująca się wewnątrz pozostaje bezpieczna. I załoga – jeśli taka była – także.
Samoloty komercyjne działają na tej samej zasadzie. Według National Weather Service piorun uderza w nie średnio raz w roku. Piloci prawie tego nie zauważają. Jednak rakiety stawiają czoła znacznie trudniejszym warunkom.
Dlaczego więc wystrzeliwują rakietę podczas burzy? Zwykle tego nie robią. Zespoły startowe uważnie monitorują pogodę. Anulują starty, gdy zbliża się burza. Ale czasami okno uruchamiania jest małe. Czasami burza jest blisko. W tym przypadku rozwiązania inżynieryjne sprawdziły się. Uderzenie nie uszkodziło krytycznych systemów.
Porównanie uderzeń piorunów w rakiety: Apollo i Sojuz
Czy to pierwszy przypadek uderzenia pioruna w rakietę? Absolutnie nie.
Trudno zliczyć każde uderzenie. Ale historia jest pełna takich przykładów.
Najbardziej znanym przypadkiem jest misja Apollo 12.
W listopadzie 1969 roku rakieta Saturn V, na pokładzie której znajdowały się Charles Conrad, Alan Binn i Richard Gordon, nie tylko poleciała – przeleciała przez piekło. Zaraz po starcie piorun uderzył dwukrotnie. Urządzenie się potrząsnęło, zaświeciły się lampki alarmowe, a niepotrzebne urządzenia doznały trwałego uszkodzenia elektrycznego. Załoga myślała, że umierają.
Ale systemy naprowadzania przetrwały. Logika silnika podtrzymała się. I tak wylądowali na Księżycu.
Potem przyszedł rok 2019. Rosyjska rakieta nośna Sojuz przewożąca satelitę komunikacyjnego została trafiona podczas wystrzelenia na niską orbitę okołoziemską. Ars Technica poinformowała o tym jasno. Nie było żadnej katastrofy. Kolejny dzień w branży kosmicznej.
Wydarzenia te są na tyle rzadkie, że trafiają na pierwsze strony gazet. Są one jednak na tyle powszechne, że można je uznać za problem inżynieryjny.
Dlaczego pomimo środków bezpieczeństwa nadal dochodzi do trafień rakietami?
Można by pomyśleć, że wyrzutnie mają za zadanie odwracać uwagę błyskawic. Tak są zaprojektowane.
Większość nowoczesnych obiektów jest otoczona masztami odgromowymi. Struktury te przyciągają wyładowania z dala od rakiety, gdy znajduje się ona jeszcze w miejscu startu, przed zapłonem. Dlatego też uderzenia pioruna w samą platformę, takie jak ta, która uderzyła w kosmiczny system startowy NASA podczas mokrej sesji treningowej dla Artemidy I w 2022 r., są obecnie niezwykle rzadkie.
Ale w locie? Nie da się odbić pioruna za pomocą masztu, jeśli uderzenie nastąpi 30 sekund po starcie. Trzeba polegać na projekcie.
A czasami projektowanie nie wystarczy.
Weźmy na przykład Atlas-Centaur AC-67.
W 1987 roku rakieta ta wystartowała z Przylądka Canaveral. Floryda. W 48 sekundzie uderzył piorun. Wynik? Całkowite zniszczenie.
Raport NASA wyjaśnił później przyczynę wypadku. Wyładowanie elektryczne spowodowało „jednobitową zmianę” w pamięci komputera nawigacyjnego. Zmienił się jeden kawałek. Komputer pomylił swój własny kod. Rakieta przeleciała na bok. Zawaliło się.
Dlaczego więc chiński Długi Marsz 3B przetrwał, podczas gdy AC-67 zawiódł? Najlepsza ochrona. Systemy redundantne. Bardziej niezawodna logika programu. A może po prostu więcej szczęścia.
Co stanie się dalej?
CASC nazwał premierę 23 lipca „pełnym sukcesem”. Nie rozmawiali o błyskawicy. Po co wspominać o czymś, co nie zmieniło wyniku?
Satelita Tianlian-2 (06) jest już na orbicie. Zapewnia komunikację ze stacją Tiangong. Misja przebiegła zgodnie z planem.
Ale wideo uderzenia pozostaje. Wiwat tłumu pozostał. Przypomina to, jak kruche są te metalowe rurki, nawet jeśli sprzeciwiają się prawom fizyki, chcąc opuścić planetę.
Wysyłamy ludzi i sprzęt w najbardziej niestabilną warstwę atmosfery. Ufamy miedzianym powłokom i ugruntowanym algorytmom.
Czy piorun coś zmienił? Technicznie nie.
Filozoficzny?
To wyraźne przypomnienie, że niebo wciąż stawia opór. I zazwyczaj wygrywamy. Ale nie zawsze. Atlas-Centaur wciąż tam leży, rdzewiejąc na dnie oceanu. Czekanie.
