Objašnjeno: Zašto je Chandrayaan-2-ova GSLV Mk-III raketa razvila grešku

Lansiranje Chandrayaan-2 danas: ISRO namjerava upotrijebiti raketu, proizvod više od tri desetljeća istraživanja i razvoja, za sve buduće misije istraživanja dubokog svemira, uključujući Gaganyaan, prvu indijsku misiju za ljude, koja bi trebala biti lansirana prije 2022.

Geosinkrono satelitsko lansirno vozilo (GSLV) MkIII Indijske organizacije za istraživanje svemira (ISRO) koje nosi Chandrayaan-2 stoji u svemirskom centru Satish Dhawan nakon što je misija prekinuta u posljednji trenutak u Sriharikoti.

Lansiranje Chandrayaana -2, prvog indijskog pokušaja slijetanja svemirske letjelice na Mjesec, prekinuto je manje od sat vremena od poletanja u ponedjeljak ujutro nakon što su znanstvenici otkrili tehničku grešku u sustavu rakete-nosača. Vozilo za misiju bila je raketa GSLV Mk-III, relativno nova akvizicija koja je ključna za buduće misije ISRO-a.

Pratite ažuriranja uživo o lansiranju Chandrayaan-2

Što novu raketu čini ključnom?

ISRO namjerava koristiti raketu, proizvod više od tri desetljeća istraživanja i razvoja, za sve buduće misije istraživanja dubokog svemira, uključujući Gaganyaan, prvu indijsku misiju za ljude, koja bi trebala biti lansirana prije 2022. Vozilo, koje može lansirati teže komercijalne satelite , također se predviđa da će biti veliki generator prihoda za ISRO.

Međutim, glavni oslonac ISRO-ovih lansiranja tijekom posljednja tri desetljeća bila je Polar Satellite Launch Vehicle (PSLV), raketa koja je pokvarila samo dva od svojih 48 lansiranja od ranih 1990-ih. Chandrayaan-1 i Mangalyaan također je lansirao PSLV.

Zašto PSLV nije korišten za Chandrayaan- dva?

PSLV ima svoja ograničenja. Nema dovoljno snage da nosi teže satelite, ili da ide dublje u svemir. PSLV može isporučiti teret od oko 1750 kg u niže Zemljine orbite, do visine od 600 km od površine Zemlje. Može ići nekoliko stotina kilometara više u geostacionarnoj prijenosnoj orbiti (GTO), ali samo uz smanjenu nosivost. Chandrayaan-1 je težio 1380 kg, dok je Mangalyaan imao uzletnu masu od 1337 kg.

Mnogi uobičajeni komercijalni sateliti koji se koriste za daljinsko otkrivanje, emitiranje ili navigaciju su znatno ispod 1500 kg i moraju se staviti u niske Zemljine orbite. PSLV se pokazao kao idealno vozilo za to - i za indijske i za strane komercijalne satelite.

Međutim, postoje sateliti koji su mnogo teži - u rasponu od 4.000-6.000 kg ili više - i moraju se staviti u geostacionarne orbite koje su udaljene više od 30.000 km od Zemlje. Rakete koje nose tako masivne satelite moraju imati znatno veću snagu.

Izgrađen kao raketa za budućnost, budući da ISRO ima za cilj stavljati sve veće i veće nosivosti i sondirati dublje u svemir, GSLV Mk-III ima zanimljivu povijest i priču o tri desetljeća teškog rada na kroćenju kriogene tehnologije. (Izvor: ISRO)

I GSLV rakete imaju tu moć?

GSLV (Geosynchronous Satellite Launch Vehicle) rakete koriste drugačije gorivo i imaju potisak koji je daleko veći od PSLV-a. Stoga mogu nositi teže terete i putovati dublje u svemir. Chandrayaan-2, na primjer, imao je ukupnu masu blizu 4000 kg.

Među ISRO-ovim GSLV raketama, GSLV Mk-III je najnovija i najmoćnija. Do sada je imao dva uspješna leta — prenio je i postavio komunikacijski satelit GSAT-19 5. lipnja 2017., a zatim komunikacijski satelit GSAT-29 14. studenog prošle godine. Imao je eksperimentalni let 2014.

GSLV Mk-III pokreće tekući motor s jezgrom, ima dva čvrsta pojačivača koji se koriste za pružanje masivnog potiska potrebnog tijekom poletanja i kriogeni motor u gornjoj fazi.

Što je kriogeni motor?

Kriogenika je znanost koja se odnosi na ponašanje materijala pri vrlo niskim temperaturama. Kriogenu tehnologiju je teško svladati, ali je neophodna za raketu poput GSLV Mk-III. Poznato je da među svim raketnim gorivima vodik daje najveći potisak. Ali vodikom u svom prirodnom plinovitom obliku teško je rukovati i stoga se ne koristi u normalnim motorima u raketama poput PSLV. Vodik se može koristiti u tekućem obliku, ali postaje tekući na vrlo niskoj temperaturi - gotovo 250°C ispod nule. Za sagorijevanje ovog goriva, kisik također mora biti u tekućem obliku, a to se događa na oko 90°C ispod nule. Stvaranje atmosfere tako niskih temperatura u raketi je teško - stvara probleme drugim materijalima.

Gledatelji odlaze nakon što je misija Chandrayaan-2 prekinuta u Sriharikoti (AP)

Kada je i kako Indija napredovala u takvoj tehnologiji?

Razvoj GSLV Mk-III priča je o tri desetljeća napornog rada na kriogenoj tehnologiji. Tehnologiju su Indiji uskratile Sjedinjene Američke Države početkom 1990-ih, natjeravši je da ide na indigenizaciju.

ISRO je planirao razvoj kriogenog motora još sredinom 1980-ih, kada je samo nekoliko zemalja - SAD, nekadašnji SSSR, Francuska i Japan - imalo ovu tehnologiju. Kako bi ubrzao razvoj lansirnih vozila sljedeće generacije - GSLV program je već bio zamišljen - ISRO je odlučio uvesti nekoliko ovih motora. Održala je razgovore s Japanom, SAD-om i Francuskom prije nego što se odlučila za ruske motore. Godine 1991. ISRO i ruska svemirska agencija Glavkosmos potpisali su ugovor o nabavi dva od ovih motora uz prijenos tehnologije, kako bi ih indijski znanstvenici mogli graditi u budućnosti.

Međutim, SAD, koji je izgubio ugovor o motoru, usprotivio se ruskoj prodaji, pozivajući se na odredbe Režima kontrole raketne tehnologije (MTCR), čiji ni Indija ni Rusija nisu bile članice. MTCR nastoji kontrolirati širenje raketne tehnologije. Rusija, koja se još uvijek oporavlja od raspada SSSR-a, podlegla je pritisku SAD-a i otkazala dogovor 1993. U alternativnom aranžmanu, Rusiji je bilo dopušteno prodati sedam, umjesto originalna dva, kriogenih motora, ali nije mogla prenijeti tehnologiju u Indiju. Ovi ruski motori korišteni su u početnim letovima prve i druge generacije GSLV-a (Mk-I i Mk-II). Posljednji od njih korišten je u lansiranju INSAT-4CR u rujnu 2007.

Nakon što je prvobitni ugovor s Rusijom otkazan, ISRO se bacio na razvoj vlastite kriogene tehnologije u Centru za sustave za tekući pogon u Thiruvananthapuramu. Za izradu motora bilo je potrebno više od desetljeća. Godine 2010. dva lansiranja raketa GSLV druge generacije, jedno s ruskim motorom, a drugo razvijenim autohtono, završila su neuspjehom.

Veliki uspjeh postigao je u prosincu 2014., s eksperimentalnim letom treće generacije (Mk-III) GSLV, koji je sadržavao autohtoni kriogeni motor. Ova misija je također nosila eksperimentalni teret za ponovni ulazak koji se izbacio nakon što je dosegnuo visinu od 126 km i sigurno sletio u Bengalski zaljev.

Uslijedila su još dva uspješna lansiranja GSLV Mk-III. Chandrayaan-2 je bio njegovo najveće i najiščekivanije lansiranje.

Dakle, što je pošlo po zlu?

ISRO još nije dao prirodu ili detalje tehničke greške u raketi. Greška je uočena nakon dovršetka svake veće operacije. Jedan od posljednjih zadataka prije lansiranja je punjenje kriogenog goriva, vodika i kisika. Ovo je završeno oko pola sata prije nego što je odbrojavanje prekinuto u ponedjeljak ujutro. Procjena ozbiljnosti problema mogla bi potrajati nekoliko dana.

Koliko je ovo veliki zastoj?

Neposredan utjecaj je na raspored Chandrayaan-2. ISRO je rekao da je trenutna prilika za lansiranje Chandrayaan-2 bila dostupna samo između 9. i 16. srpnja. Čini se da je ta prilika sada izgubljena. To bi potencijalno moglo odgoditi misiju za nekoliko mjeseci. ISRO nije rekao kada će se otvoriti sljedeći prozor mogućnosti.

Dok ISRO ne objavi svoju procjenu problema, nije moguće predvidjeti utjecaj na buduće misije, posebice Gaganyaan, koji ima kratak rok.

Međutim, neuspjesi lansiranja u svemir nisu neobični. Osobito su lunarne misije imale visoku stopu neuspjeha. Čak 52 posto svih lunarnih misija bilo je neuspješno, a posljednji je bio slučaj izraelskog Beresheet Landera, koji je dobio probleme nakon ulaska u lunarnu orbitu i pao na Mjesečevu površinu.

Tehnički gledano, Chandrayaan-2 nije zakazao. Misija je prekinuta prije pokretanja nakon što je otkriven problem.

Podijelite Sa Svojim Prijateljima: