Licznik Geigera
35. rocznica katastrofy w Czarnobylu

Pojazd księżycowy w Czarnobylu, czyli STR-1

Fot. Jacek Domaradzki

Cofnijmy się w czasie – jest druga połowa roku 1970. Amerykanie już dwa razy byli na Księżycu, a Rosjanom nie udało się nawet dokonać lotu załogowego wokół niego. 10 listopada 1970 roku (z okazji kolejnej rocznicy Rewolucji Październikowej) startuje Łuna-17 i po wylądowaniu na Księżycu na Morzu Deszczów 17 listopada 1970 r., świat dowiaduje się, że na pokładzie jest pojazd księżycowy „Łunochod-1”.

Łunochod przypominał wyglądem… kocioł ciśnieniowy – jego korpus miał kształt cylindryczny. Miał też podwozie i osiem kół napędowych. Każde koło było poruszane swoim silnikiem; a na wypadek poważnej awarii lub zablokowania silnika na gruncie księżycowym istniała możliwość… odstrzelenia uszkodzonego koła i kontynuacji poruszania się pojazdu bez niego. Zasilany był z akumulatorów, które były doładowywane z baterii słonecznej, umieszczonej w ruchomej pokrywie, zamykającej – na noc księżycową – od góry pojazd.

Miał cztery kamery, przekazujące na żywo obraz z Księżyca. Było to konieczne do sterowania, w czasie rzeczywistym, Łunochodem po powierzchni Księżyca. Jedna z kamer (panoramiczna) umożliwiała wykonanie zdjęć dookoła pojazdu – tak powstawały panoramy podczas każdego dnia księżycowego. Aby niska temperatura nie uszkodziła elektroniki, znajdujący się w specjalnym pojemniku izotop polonu 210 podgrzewał w nocy wnętrze Łunochodu. Nikt nie miał jednak pewności, czy Łunochod przetrwa trwającą dwa tygodnie noc i odezwie się po wschodzie Słońca. Łunochod-1 okazał się jednak odporny na warunki na Księżycu i działał znacznie dłużej niż planowano. Podczas trzeciego dnia księżycowego powrócił do miejsca lądowania (był to test nawigacji dla operatorów na Ziemi), a potem jeszcze kontynuował swoją podróż. Przebył w sumie odległość 10 540 metrów. Kamery wykonały około 20 000 zdjęć i prawie 200 panoram. Łunochod-1 został wyłączony 4 października 1971 r. – z „okazji” rocznicy wysłania Sputnika-1. Dwa lata później ZSRR wysłał drugiego Łunochodu – na pokładzie Łuny 21.

Ten sam zespół inżynierów pod kierownictwem Aleksandra Leonowicza Kemurdziana, który opracował samobieżne podwozie łazików księżycowych dostał w 1986 roku nowe zadanie. Budowa powłoki ochronnej nad zniszczonym reaktorem, czyli obiektu  „Ukrycie” (tzw. sarkofagu) wymagała oczyszczenia dachów sąsiednich budynków: dachu hali reaktora trzeciego bloku oraz dachu hali turbin.

Przestrzeń do uprzątnięcia podzielono na jedenaście stref. Część z nich otrzymała przydomki od imion ważnych kobiet w życiu dowódcy części wojskowej operacji likwidacji skutków czarnobylskiej awarii, generała majora Nikołaja Dmitrijewicza Tarakanowa:

  • strefa „K”, czyli „Katia” (poziom promieniowania do 1000 R/h; do 10 Sv/h),
  • strefa „N”, czyli „Natasza” (poziom promieniowania do 2000 R/h; do 20 Sv/h),
  • strefa “M”, czyli „Masza” (imię najstarszej siostry generała, poziom promieniowania do 10 000 R/h; do 100 Sv/h).

Jak przy tak wysokich poziomach promieniowania przeprowadzić rozpoznanie radiacyjne, oględziny tych miejsc, następnie oczyszczenie ich oraz odkażenie? Już w połowie maja 1986 roku zdecydowano o wykorzystaniu do tych celów robotów. Wiązano z nim duże nadzieje, gdyż były ostatnim argumentem przeciwko ręcznemu oczyszczaniu dachu przez ludzi. O charakterze gruzu na dachach decydowała niejednorodność materiałów, z których on pochodził oraz wysokie temperatury towarzyszące wybuchowi i pożarowi. W rezultacie stopiły się warstwy papy i bitumu, które pochłonęły fragmenty bloków grafitowych, rur ciepłowniczych i inne elementy konstrukcji metalowych czy betonowych. Doświadczenie zdobyte podczas projektowania, budowy oraz eksploatacji łazików księżycowych okazało się niezwykle cenne i przydatne podczas nowego zadania.

Tak powstał specjalny robot transportowy STR-1 (Специализированный транспортный робот СТР-1). Został opracowany w ciągu zaledwie 1,5 miesiąca i trafił na dach hali reaktora trzeciego bloku Czarnobylskiej Elektrowni Jądrowej 20 sierpnia 1986 roku. Rozwiązania techniczne, jakie  zastosowano przy konstrukcji podwozia samobieżnego, wybrano w oparciu o wymagania dotyczące dużej zdolności do pokonywania gruzów, autonomii zasilania, niezawodności, dobrej manewrowości, możliwości odkażania podwozia oraz odporności wybranych materiałów i komponentów na promieniowanie radioaktywne.

W efekcie STR-1 wyposażono w podwozie samobieżne, sześciokołowe z indywidualnymi napędami i hamulcami, niezależne zawieszenie każdego koła z wahaczami o długim skoku oraz wzdłużny układ elementów sprężystych – tytanowe drążki skrętne. Koła zostały wykonane w postaci uszczelnionych sztywnych metalowych skorup toroidalnych z występami o różnych wzorach. Autonomiczną pracę do ośmiu godzin zapewniały dwie baterie srebrno-cynkowe. System sterowania: zdalny, kanałem radiowym na podstawie informacji wideo z pokładowych kamer telewizyjnych, o czasie reakcji na polecenia krótszym niż jedna sekunda.

Robot STR-1 posiadał dobrą manewrowość z możliwością obracania się „w miejscu”. Zbudowano dwa egzemplarze przeznaczone specjalnie do pracy na dachach czarnobylskiej elektrowni. W trakcie tych prac, w celu oczyszczenia trudno dostępnych miejsc, podłączano przewód z sieci wodociągowej, by dodatkowo wypłukiwać zanieczyszczenia wodą. Podczas ostatniego etapu prac, aby zaoszczędzić energię, zdemontowano środkową parę kół silnikowych.

Roboty STR-1 przepracowały ponad 200 godzin przy poziomie promieniowania do 3000 R/h (30 Sv/h) i usunęły z dachów elektrowni ponad 90 ton materiałów radioaktywnych. Wykorzystanie samobieżnych robotów w obszarach skrajnie niebezpiecznych dla człowieka pozwoliło zaoszczędzić na pracy ponad 1000 osób. Roboty jednak nie wystarczyły. Do akcji musieli wkroczyć ludzie. Mieli wykonać zadanie, jakiego nie był w stanie zrealizować żaden robot. Stąd ich nazwa – bioroboty. Ubrani w samodzielnie wykonane z ołowianych blach stroje, z których każdy ważył ok. 25 kg i osłaniał najważniejsze części ciała – korpus, głowę oraz genitalia. Pracowali wyłącznie przy pomocy łopat, a czasem jedynie rąk, sprzątając dach elektrowni z gruzu, grafitu oraz innych pozostałości reaktora. Nikt nigdy przed nimi nie pracował przy tak wysokim promieniowaniu. Obliczono, że mogli pracować na dachu najwyżej dwie minuty, a w szczególnie radioaktywnych miejscach tylko kilkadziesiąt sekund.

Gość najbliższego spotkania CZARNOBYLive jest autorem książki „Roboty Czarnobyla” opisującej urządzenia robotyczne i najważniejsze pojazdy, które brały udział w likwidacji skutków awarii w Czarnobylu. Jak sam pisze: „To książka o odważnych ludziach i technice robotycznej, o mnie i moich kolegach – inżynierach instytutów naukowych i pracownikach elektrowni atomowej. To duża część mojego życia.”

Zimą 1986/87 zaczyna pracować zgodnie ze swoim wykształceniem (ukończył inżynierię radiową w Odessie) w dziale robotyki przedsiębiorstwa „Kompleks” w Czarnobylu. Zajmuje się przemysłowymi systemami wizyjnymi (kamery wideo, monitory, systemy sterowania robotami). Prace prowadzone przez niego obejmowały m. in.: czyszczenie przy pomocy robotów terenów przemysłowych elektrowni z wysokoaktywnych elementów („gorących cząstek”); czyszczenie dachu nad systemem odpowietrzania; czyszczenie hali turbin bloku czwartego; oprzyrządowanie mogilników; instalacje wizyjnych systemów dozorowych.

Zapraszamy na spotkanie z Michaiłem Bukowem. Już w najbliższą niedzielę, 28 lutego, jak zawsze o godz. 19.00.


Autor artykułu: Jacek Domaradzki