Сергей Галактионов – Лагранж (страница 6)
— Атомные часы, — сказал Лю наконец. — Дрейф за последние семьдесят два часа — четыре целых семь десятых на десять в минус тринадцатой в сутки. Это выше спецификации.
Ревин не сразу понял масштаб. Десять в минус тринадцатой — это ноль целых и двенадцать нулей после запятой, потом единица. Четыре целых семь десятых таких единиц в сутки.
— Насколько выше? — спросил он.
— Спецификация — три на десять в минус тринадцатой. Мы имеем четыре и семь. Превышение — пятьдесят шесть процентов.
— Это критично для навигации?
Лю поправил очки. Тот самый жест.
— На расстоянии орбиты Земли — нет. GPS и наземные станции компенсируют. На расстоянии Марса, при автономной навигации — ошибка будет накапливаться. За восемь месяцев перелёта — порядка двухсот метров. Это много для входа в атмосферу Марса, но приемлемо для выхода на орбиту. Вопрос в том, будет ли дрейф нарастать или стабилизируется.
— Причина?
— Предположительно — вибрации при запуске. Рубидиевый стандарт частоты чувствителен к механическим воздействиям. Перегрузка при выведении — четыре с половиной g в течение восьми минут — могла сместить резонатор. Ненамного. На ангстремы. Но рубидиевый переход — это квантовый эффект, и он чувствует ангстремы.
Ревин подумал о том, что в этом была горькая ирония: ракета, которая несла модуль сквозь атмосферу на огненном столбе, с рёвом, сотрясающим землю, — эта ракета повредила прибор, работающий на уровне отдельных атомов. Грубая сила и квантовая тонкость, столкнувшиеся в одном объекте.
— Можно перекалибровать на орбите?
— Можно. Но нужен эталонный сигнал. Водородный мазер на Земле, переданный через наземную станцию. Процедура занимает двенадцать часов.
— Начинайте после стыковки.
— Уже запросил Пекин. Они готовят мазер.
Кэт, слушавшая разговор, наклонила голову.
— Запасные часы?
— Есть, — ответил Лю. — Второй рубидиевый стандарт. Но он в том же модуле, пережил ту же перегрузку. Вероятность аналогичного дрейфа — высока. Я бы хотел проверить оба после стыковки и выбрать лучший.
Ревин кивнул.
— Разумно. Приступаем к подводу.
Манипулятор «Канадарм-3М» развернулся к «Тяньгуну», его суставчатая рука — два плечевых шарнира, два локтевых, два кистевых — вытянулась на полную длину, семнадцать метров, и начала медленное, вкрадчивое движение к захватному стержню китайского модуля.
Ревин следил за процессом на разделённом экране: слева — общий вид с камеры на корпусе платформы, справа — крупный план с камеры на «кисти» манипулятора. «Тяньгун» надвигался — цилиндр молочно-белой изоляции, перечёркнутый золотыми полосами солнечных батарей. На его носовой части Ревин различал красные иероглифы — «天宫», «небесный дворец» — и, чуть ниже, эмблему проекта: три переплетённых кольца на фоне красного диска Марса.
Захват прошёл штатно. Подвод — штатно. На дистанции десяти метров включился лазерный крест. Кривцов, уже привычно, контролировал положение.
— Смещение — один миллиметр вправо, ноль по вертикали. Угол — ноль целых два градуса по крену. Корректирую...
На дистанции одного метра Ревин снова включил профилометр. На этот раз — обе поверхности: фланец «Тяньгуна» и ответный фланец «Колумбии».
Зелёное поле. Зелёное поле. Всё в допуске.
— Стыкуем, — сказал Ревин.
Фланцы сошлись с тихим, едва слышным щелчком — металл к металлу, уплотнительное кольцо сжалось, направляющие штыри вошли в гнёзда. Двадцать четыре болта были затянуты за сорок минут. Проверка герметичности — ноль утечки.
Два стыковочных узла из четырёх. «Факел» — корма, «Тяньгун» — нос. Оставались боковые пилоны и жилой модуль — самый сложный элемент, с вращающимся сегментом.
Но это — следующая неделя. Сейчас — другая проблема.
Проблема обнаружилась в 14:30, через восемь часов после стыковки «Тяньгуна», когда Лю начал подавать питание на системы модуля через энергоканал центрального хаба.
Энергоснабжение корабля «Лагранж» было организовано по принципу звезды: все модули получали электричество от центральной шины — медной, с серебряным покрытием, проложенной через хаб «Колумбия». Солнечные панели, расположенные на «крыльях» хаба, генерировали электричество, которое преобразовывалось в постоянный ток напряжением сто двадцать вольт и распределялось по потребителям.
Когда Лю включил основной коммутатор «Тяньгуна», напряжение на шине упало со ста двадцати до ста четырнадцати вольт. Пять процентов — на первый взгляд, немного. Бытовая электроника на Земле допускает колебания в десять процентов. Но бортовое оборудование — не бытовая электроника.
— Сто четырнадцать, — сказал Лю, глядя на дисплей. — Это ниже допустимого минимума.
Ревин, находившийся в соседнем модуле, подтянулся к переходному люку.
— Какой минимум?
— Сто шестнадцать. Плюс-минус четыре вольта от номинала. Ниже ста шестнадцати — квантовый генератор не гарантирует стабильность пар. Нет стабильности пар — нет квантовой связи.
Квантовый генератор запутанных фотонов — сердце системы защищённой связи — был, пожалуй, самым капризным прибором на борту. Он работал на нелинейном кристалле бета-бората бария — BBO — который при облучении ультрафиолетовым лазером испускал пары фотонов, квантово запутанных: измерение поляризации одного мгновенно определяло поляризацию другого, независимо от расстояния. Но процесс был чрезвычайно чувствителен к стабильности питания лазера. Колебания напряжения приводили к флуктуациям мощности накачки, а флуктуации мощности — к снижению качества запутанности. Фотоны переставали быть идеально коррелированными. Связь деградировала.
— Просадка при подключении нагрузки, — сказала Кэт, подплыв к пульту и посмотрев на графики. — Сколько потребляет «Тяньгун» на холостом ходу?
— Три целых два киловатта, — ответил Лю. — Из них два и пять — электроника и обогрев, ноль семь — системы терморегулирования.
— Панели дают сейчас...
— Двадцать два и четыре киловатта. Суммарная нагрузка с «Факелом» и «Колумбией» — девятнадцать и один. Запас — три и три киловатта. «Тяньгун» потребляет три и два. Арифметически — хватает. Проблема не в мощности.
— Проблема в проводке, — сказал голос из-за спины Ревина.
Рамеш Патель — специалист по термальным системам из американской группы, тот самый человек с семью патентами на радиаторы — появился в командном посту с мультиметром в руке. Ревин заметил, что Патель, в отличие от большинства членов экипажа, перемещался в невесомости с некоторой неловкостью — ему было пятьдесят три, это был его первый полёт, и тело ещё сопротивлялось. Но руки у Патела были уверенные, и мультиметр он держал так, как хирург держит скальпель.
— Я измерил сопротивление силового кабеля между шиной «Колумбии» и вводом «Тяньгуна», — продолжил Патель. — Восемьдесят семь миллиом. При токе двадцать семь ампер — а это номинальный ток «Тяньгуна» при полной загрузке — падение напряжения на кабеле составляет два целых три десятых вольта. Ещё три и семь десятых вольта — на соединителях. Итого — шесть вольт потери. Сто двадцать минус шесть — сто четырнадцать.
Ревин нахмурился.
— Откуда три и семь на соединителях? Спецификация — не более ноль целых пяти вольта на соединитель. У нас два соединителя. Максимум — один вольт.
— Спецификация верна для новых соединителей при комнатной температуре и номинальном токе, — сказал Патель. — Наши соединители прошли термоциклирование на орбите. Температура в месте установки — плюс восемь по Цельсию. И они стыковались в условиях, отличных от лабораторных.
Он подплыл к экрану и вывел фотографию, сделанную им десять минут назад: крупный план электрического соединителя — круглого, с двенадцатью позолоченными контактами, каждый диаметром два миллиметра. Фотография была сделана через лупу с десятикратным увеличением, и на ней было видно то, чего не увидишь невооружённым глазом: на двух контактах из двенадцати тонкий слой золотого покрытия был нарушен. Не стёрт, не поцарапан — деформирован. Микроскопические складки, похожие на морщины на коже.
— Фреттинг-коррозия, — сказал Патель. — Микроскопические возвратно-поступательные движения контактов при термоциклировании. Золото — мягкий металл. При многократных смещениях на доли микрометра поверхность деформируется, контактная площадь уменьшается, сопротивление растёт.
Ревин закрыл глаза на секунду. Фреттинг-коррозия. Явление, известное инженерам с середины двадцатого века. Описано в учебниках, занесено в справочники, учтено в стандартах. И всё равно — здесь, на орбите, на соединителе, который прошёл все виды контроля качества, существующие на Земле.
— Варианты? — спросил он, открыв глаза.
— Первый, — сказал Патель, — замена соединителей. Есть в ЗИП. Работа — четыре часа. Но новые соединители подвергнутся тому же термоциклированию и через две недели дадут ту же проблему.
— Второй?
— Шунтирование. Параллельно штатному силовому кабелю проложить дополнительный — меньшего сечения, но с другими соединителями. Суммарное сопротивление падает, потери — в допуске.
— Третий? — спросила Кэт.
Патель повернулся к ней.
— Третий — повысить напряжение на шине. Со ста двадцати до ста двадцати шести вольт. Компенсируем потери.
— Это нештатный режим, — сказал Ревин.
— Это нештатный режим, — согласился Патель. — Но все преобразователи рассчитаны на диапазон от ста до ста сорока. Сто двадцать шесть — в пределах рабочего диапазона. Вопрос — согласует ли Хьюстон.