Wyjaśnienie: Jakie są wnioski z awarii GSLV-F10?

Wystrzelenie ISRO EOS-3: Wystrzelenie oznaczałoby powrót Indii do normalnych lotów kosmicznych, ale się nie udało. Jak ważna jest rakieta i jak daleko jej awaria wpłynie na nadchodzące misje Gaganyaan, Chandrayaan-3 i NISAR?

Pokładowy satelita obserwacji Ziemi ISRO EOS-03 GSLV-F10 startuje z Sriharikota, czwartek, 12 sierpnia 2021 r. (Zdjęcie PTI: R Senthil Kumar)

Wystrzelenie GLSV-F10 miało oznaczać powrót normalnej aktywności lotów kosmicznych na indyjskiej scenie kosmicznej. W zamian, jego porażka w czwartek położyło się cieniem na kalendarzu startów Indyjskiej Organizacji Badań Kosmicznych (ISRO), który już został poważnie dotknięty przez pandemię. Oprócz utraty kluczowego satelity, prawdopodobnie wpłynie to również na harmonogram niektórych przyszłych dużych misji, chociaż ISRO nie ujawniło jeszcze, jak poważne było nieprawidłowe działanie, które doprowadziło do awarii.

Co poszło nie tak

Około pięciu minut po starcie wczesnym czwartkowym rankiem lot GSLV-F10, który niósł satelitę do obserwacji Ziemi EOS-03, zboczył z zaplanowanej trajektorii. Pierwsze i drugie stopnie rakiety działały normalnie i były odłączone. Ale górny stopień, napędzany silnikiem kriogenicznym, zasilanym ciekłym wodorem i ciekłym tlenem w bardzo niskich temperaturach, nie zapalił się. Rakieta straciła moc do działania, a jej szczątki, wraz z satelitą, najprawdopodobniej spadły gdzieś na Morzu Andamańskim.

EOS-03, potężny satelita do obserwacji Ziemi, który miał pomóc w monitorowaniu indyjskiej masy lądowej w czasie zbliżonym do rzeczywistego, zaginął w tym procesie. Rozmieszczenie EOS-03, pierwotnie zaplanowane na marzec zeszłego roku, było już opóźnione o ponad półtora roku, najpierw z powodu pewnych usterek technicznych, a następnie pandemii. EOS-03 zapewniłby stosunkowo niską rozdzielczość, ale ciągły, obraz indyjskiego lądu, który miał być używany do monitorowania klęsk żywiołowych, takich jak powodzie i cyklony, zbiorniki wodne, uprawy, roślinność i pokrywa lasów.

(Misja) nie mogła zostać w pełni wykonana, głównie z powodu technicznej anomalii zaobserwowanej w fazie kriogenicznej, to wszystko, co powiedział przewodniczący ISRO K Sivan po niepowodzeniu startu.

Wystrzelenie GSLV-F10 odbyło się dzisiaj o godzinie 0543 zgodnie z planem. Wykonanie pierwszego i drugiego etapu było normalne. Jednak zapłon kriogeniczny na górnym stopniu nie nastąpił z powodu anomalii technicznych. Misja nie mogła zostać wykonana zgodnie z przeznaczeniem.

- ISRO (@isro) 12 sierpnia 2021

Gdzie poszło nie tak

Problemy w fazie kriogenicznej tej rakiety nie są niczym nowym. Podobny problem doprowadził do awarii GSLV-D3 również w kwietniu 2010 roku. Był to pierwszy lot GSLV z rodzimym silnikiem kriogenicznym wzorowanym na rosyjskiej konstrukcji, bardzo podobnym do tego, który odbył się w czwartek. W tym przypadku również nie doszło do zapłonu fazy kriogenicznej.

Osiem miesięcy później kolejny lot GSLV, tym razem napędzany rosyjskim silnikiem kriogenicznym, ostatnim z siedmiu, które Rosja dostarczyła w ramach umowy w latach 90., również się nie powiódł. Analiza awarii wykazała nieprawidłowe działanie elektroniki silnika kriogenicznego.

GSLV-F10 nie umieścił satelity EOS-03 na zamierzonej orbicie z powodu technicznej anomalii zidentyfikowanej na etapie kriogenicznym. (Zdjęcie PTI: R Senthil Kumar)

Jednak od tamtego czasu do chwili obecnej rakieta GSLV Mk-II przeprowadziła sześć udanych startów, wszystkie przy użyciu tego samego silnika kriogenicznego opracowanego przez rodzimych użytkowników w górnym etapie, ostatniego w grudniu 2018 r., który zdeponował satelitę komunikacyjnego GSAT-7A w jego orbita. Zmagania z etapem kriogenicznym wydawały się być przeszłością, ale czwartkowa porażka przywróciła duchy.

Na ten rok nie zaplanowano więcej startów GSLV Mk-II, ale kilka w 2022 i 2023 roku. Naukowcy powiedzieli, że możliwe, że czwartkowe awarie były przypadkowe, w którym to przypadku może nie mieć większego wpływu na harmonogram przyszłych startów przez tę rakietę. Ale poważny problem może odsunąć nawet duże misje, takie jak lot załogowy w kosmos.

Wpływ na przyszłe misje

Misje takie jak Gaganyaan i Chandrayaan -3 zostaną wystrzelone na GSLV Mk-III, bardziej zaawansowanej wersji rakiety GSLV, zaprojektowanej do przenoszenia znacznie cięższych ładunków w kosmos. GSLV Mk-III również wykorzystuje lokalnie opracowany silnik kriogeniczny w górnym stopniu, ale w przeciwieństwie do silnika Mk-II, nie jest to rosyjski silnik poddany inżynierii wstecznej. Zamiast tego kriogeniczny silnik zastosowany w GSLV Mk-III, zwany CE20, był wynikiem ponad trzech dekad badań i rozwoju, zaczynając od zera, i wykorzystuje inny proces do spalania paliwa. Jest bliższy projektom zastosowanym w rakietach Arianne, które wcześniej były używane przez ISRO do wysyłania cięższych satelitów w kosmos.

Jest to o wiele prostsze, a ponieważ jest w całości wyhodowane w domu, naukowcy z ISRO mają znacznie lepszą kontrolę nad jego technologią. GSLV Mk-III miał do tej pory cztery udane loty, w tym ten, który wystrzelił Chandrayaan-2 w 2019 roku.

Dlatego czwartkowa porażka może nie wpłynąć bezpośrednio na harmonogram Gaganyaan lub Chandrayaan-2. Możliwe jednak, że rakieta GSLV Mk-II zostanie wykorzystana do niektórych lotów przygotowawczych lub do przetestowania niektórych technologii, które zostałyby zintegrowane w tych dwóch misjach, zwłaszcza Gaganyaan. W takim przypadku jakiekolwiek opóźnienie w harmonogramie GSLV Mk-II wpłynęłoby również na samą misję.

NISAR

Jednak czwartkowa porażka jest dużym powodem do niepokoju dla misji NISAR, pierwszej tego rodzaju współpracy między NASA i ISRO w zakresie wspólnego satelity do obserwacji Ziemi. NIsar, który wykorzysta dwa radary z syntetyczną aperturą (SAR) do monitorowania całej Ziemi w 12-dniowym cyklu, jest jak dotąd najważniejszą misją z udziałem rakiety GSLV Mk-II.

Z niecierpliwością oczekiwana misja NIsar ma na celu pomiar zmieniających się ekosystemów Ziemi i dynamicznych powierzchni Ziemi, aby dostarczyć informacji o biomasie, zagrożeniach naturalnych, podnoszeniu się poziomu morza i wód gruntowych. Pomoże naukowcom i agencjom użytkowników w systematycznym mapowaniu powierzchni Ziemi. ISRO chce wykorzystać go do różnych celów, w tym mapowania rolniczego i monitorowania lodowców w Himalajach, obszarów podatnych na osuwiska i zmian w linii brzegowej.

W ramach współpracy NASA dostarczy jeden z radarów z syntetyczną aperturą (pasmo L), a drugi (pasmo S) będzie pochodzić z ISRO. NASA zapewni również systemy łączności i kontroli, podczas gdy za uruchomienie i związane z tym usługi odpowiada ISRO.

Na chwilę obecną NIsar ma wystartować na początku 2023 r. z obiektu Sriharikota. Jest to premiera, do której ISRO przywiązuje dużą wagę. Czwartkowa porażka jest niewątpliwie przeszkodą w tej misji i prawdopodobnie wymusi dokładne zbadanie etapu kriogenicznego rakiety GSLV Mk-II.

Wykonanie pierwszego i drugiego etapu było normalne. Jednak zapłon kriogeniczny na górnym stopniu nie nastąpił z powodu anomalii technicznych. Misja nie mogła zostać wykonana zgodnie z przeznaczeniem, powiedział ISRO w oświadczeniu, nie podając żadnych dalszych szczegółów.

Podziel Się Z Przyjaciółmi: