Gaganyaan - Gaganyaan
 Foreløpig konfigurasjon av Gaganyaan -kjøretøyet som viser integrerte mannskaper og servicemoduler, vist på Bangalore Space Expo 2018
| |
| Produsent |
Forsvarsforsknings- og utviklingsorganisasjon Hindustan Aeronautics Limited Indian Space Research Organization |
|---|---|
| Opprinnelsesland | India |
| Operatør | ISRO |
| applikasjoner | Bemannet kjøretøy |
| Spesifikasjoner | |
| Romfartype | Mannskap |
| Start masse | 8 200 kg (18 100 lb) (inkluderer servicemodul) |
| Tørr masse | 3735 kg (8 234 lb) |
| Mannskapskapasitet | 3 |
| Dimensjoner | Diameter: 3,5 m (11 fot) Høyde: 3,58 m (11,7 fot) |
| Volum | 8 m 3 (280 cu ft) |
| Makt | Fotovoltaisk matrise |
| Regime | Lav bane rundt jorden |
| Design livet | 7 dager |
| Produksjon | |
| Status | Under utvikling |
| Maiden lansering | Juni 2022 (ubesatt) 2023 (mannskap) |
Gaganyaan ( sanskrit ; IAST : gagan-yāna transl. "Sky Craft" ) er et indisk mannskap med orbital romfartøy beregnet på å være det formative romfartøyet i Indian Human Spaceflight Program . Den romfartøy blir konstruert for å frakte tre personer, og en planlagt oppgradert versjon vil bli utstyrt med rendezvous og docking evne. I sitt jomfrubemanningsoppdrag vil Indian Space Research Organization (ISRO) sin stort sett autonome 5,3 t (12 000 lb) kapsel gå i bane rundt jorden i 400 km (250 mi) høyde i opptil syv dager med et to eller tre-personers mannskap på borde. Det første besetningsoppdraget var opprinnelig planlagt lansert på ISROs GSLV Mk III i desember 2021, men dette har siden blitt forsinket til ikke tidligere enn 2023.
Denne Hindustan Aeronautics Limited (HAL) produserte besetningsmodulen hadde sin første eksperimentelle flytur uten besetning 18. desember 2014. Fra mai 2019 er designet av mannskapsmodulen fullført. Forsvarets forsknings- og utviklingsorganisasjon (DRDO) vil gi støtte til kritiske menneskesentriske systemer og teknologier som mat i romklasse, helsetjenester for mannskap, strålingmåling og beskyttelse, fallskjerm for sikker gjenoppretting av mannskapsmodulen og brannhemmingssystem.
Juni 2020 ble det kunngjort at mens den første lanseringen av Gaganyaan uten besetning har blitt forsinket på grunn av COVID-19-pandemien i India , forventes den generelle tidslinjen for lansering av besetninger å forbli upåvirket.
Historie
Forstudier og teknologisk utvikling av Gaganyaan startet i 2006 under det generiske navnet "Orbital Vehicle". Planen var å designe en enkel kapsel med en utholdenhet på omtrent en uke i verdensrommet, en kapasitet på to astronauter og en sprutlanding etter re-entry. Designet ble ferdigstilt innen mars 2008 og ble forelagt Indias regjering for finansiering. Finansieringen til det indiske menneskelige romfartsprogrammet ble sanksjonert i februar 2009, men det manglet full politisk støtte og oppnådde begrensede utviklingsmidler. I utgangspunktet ble den første ubesatte flyvningen til banekjøretøyet foreslått å være i 2013, deretter ble den revidert til 2016. Imidlertid ble det i april 2012 rapportert at finansieringsproblemer satte prosjektets fremtid i alvorlig tvil; og i august 2013 ble det kunngjort at all besetning med romfartsinnsats fra India var blitt utpekt som "utenfor ISROs prioriteringsliste". I begynnelsen av 2014 ble prosjektet revurdert på nytt og var en av hovedmottakerne av en betydelig budsjettøkning som ble kunngjort i februar 2014. ISRO utvikler Gaganyaan -kjøretøyet på testene som ble utført med deres skalerte 550 kg Space Capsule Recovery Experiment (SRE), som var lansert og gjenopprettet i januar 2007.
Det siste presset for det indiske menneskelige romfartsprogrammet fant sted i 2017, og det ble akseptert og formelt kunngjort av statsminister Narendra Modi 15. august 2018. Den nåværende utformingen krever et mannskap på tre. ISRO vil utføre fire biologiske og to fysikkvitenskapelige eksperimenter knyttet til mikrogravitasjon under Gaganyaan-oppdraget. ISRO planlegger å erstatte hydrazin for grønt drivmiddel i Gaganyaan -oppdraget som Liquid Propulsion Systems Center (LPSC) allerede jobber med en monopropellant blandet formulering bestående av hydroksylammoniumnitrat (HAN), ammoniumnitrat , metanol og vann .
Finansiering og infrastruktur
Et romfartøy med mannskap ville kreve omtrent 124 milliarder ₹ (1,77 milliarder dollar) over en periode på syv år, inkludert 50 milliarder ₹ (0,7 milliarder dollar) for det første arbeidet med det bemannede romfartøyet under den femte femårsplanen (2007–2012) ) hvorav regjeringen utgitt ₹ 500 millioner (US $ 7,000,000) i 2007-2008. I desember 2018, vedtok regjeringen ytterligere ₹ 100 milliarder (US $ 1,5 milliarder) for en 7-dagers mannskap fly av 3 astronauter skal skje innen 2021.
Madhavan Chandradathan , direktør for Satish Dhawan Space Center (SDSC), uttalte at ISRO måtte sette opp et astronautopplæringsanlegg i Bangalore . Nyetablerte Human Space Flight Center (HSFC) vil koordinere IHSF -innsatsen. Eksisterende oppskytningsanlegg vil bli oppgradert for lanseringer under Indian Human Spaceflight -prosjektet med ekstra fasiliteter som trengs for oppskytingssystemer . Russland vil trolig tilby astronautopplæring. Våren 2009 ble den fullstendige modellen for besetningskapsel av Gaganyaan bygget og levert til Satish Dhawan Space Center for trening av astronauter.
India har allerede vellykket utviklet og testet flere byggeklosser, inkludert re-entry space capsule , pad abort test , safe crew ejection mekanisme i tilfelle rakettfeil, flydrakt utviklet av Defense Bioengineering and Electromedical Laboratory (DEBEL) og den kraftige GSLV-MkIII oppskytningsbil. Etter å ha møtt alle de nødvendige teknologiske nøkkelsteinene, ble det indiske menneskelige romfartsprogrammet akseptert og formelt kunngjort av statsminister Narendra Modi 15. august 2018. Gaganyaan vil være det første romfartøyet med bemanning under dette programmet.
ISRO 's Menneskelig Space Flight Center og Glavcosmos , som er et datterselskap av den russiske stat aksjeselskap Roscosmos , undertegnet en avtale om 1 juli 2019 for samarbeidet i utvalget, støtte, medisinsk undersøkelse og plass opplæring av indiske astronauter. En ISRO Technical Liaison Unit (ITLU) vil bli opprettet i Moskva for å lette utviklingen av noen viktige teknologier og etablering av spesielle fasiliteter som er avgjørende for å støtte livet i verdensrommet.
Oktober 2019 signerte ISROs Human Space Flight Center og Glavcosmos en kontrakt for å vurdere muligheten for å bruke russiske livsstøttesystemer og termisk kontroll for Gaganyaan. Glavkosmos har også kontrakt med NPP Zvezda for produksjon av tilpassede IVA-flygedrakter for indiske astronauter. ISRO planlegger å utvikle en bakkestasjon for Gaganyaan -oppdraget på Cocos (Keeling) Islands , og etter en kort diskusjon med Australian Space Agency , er en midlertidig bakkestasjon for oppdraget blitt satt opp av ISRO i Cocos (Keeling) Islands, fra 2021 .
Beskrivelse
Mannskapsmodul
Gaganyaan mannskapsmodul er et helt autonomt 5,3 t (12 000 lb) romfartøy designet for å frakte et mannskap på 3 medlemmer for å gå i bane og trygt gå tilbake til jorden etter en oppdragsvarighet på opptil syv dager. Mannskapsmodulen er utstyrt med to fallskjermer for redundans, mens en fallskjerm er god nok for sikker sprut. Fallskjermene ville redusere farten til mannskapsmodulen fra over 216 m/s (710 ft/s) til under 11 m/s (36 ft/s) ved splashdown.
Romkapslen vil ha livsstøtte- og miljøkontrollsystemer. Den vil være utstyrt med nødoppdragsavbrudd og et Crew Escape System (CES) som kan aktiveres under første etappe eller andre rakettfase. Nesen på den opprinnelige versjonen av baneveien var fri for en dokkingmekanisme , men den primære inngangen var tydeligvis gjennom en sideluke som var festet med eksplosive bolter.
Servicemodul
Dens 2.9 t (6.400 lb) servicemodul drives av flytende drivmotorer. Mannskapsmodulen er parret med servicemodulen, og sammen utgjør de 8,2 t (18 000 lb) banemodul.
Tjenesten Module Propulsion System (SMPS) vil hjelpe på bane heve manøver av Gaganyaan å nå 400 km i lav bane rundt jorden (LEO) og forbli tilkoblet under deorbit brenne inntil atmosfærisk reentry . Den vil bruke et enhetlig bipropellantsystem bestående av MON-3 og Monomethylhydrazine som oksydasjonsmiddel og drivstoff, med fem hovedmotorer avledet fra ISROs flytende apogee-motor med 440 N (99 lb f ) skyvekraft og seksten 100 N reaksjonskontrollsystem (RCS) thrustere .
Ved innreise vil Service Module løsne seg fra romskipet. Framdriftssystemet vil bruke et enhetlig bipropellant system bestående av MON-3 og Monomethylhydrazine som oksydator og drivstoff. Den vil ha fem hovedmotorer avledet fra ISROs motor med flytende apogee med 440 N (99 lb f ) skyvekraft og seksten 100 N reaksjonskontrollsystem (RCS) thrustere .
Utvikling
Etter to demonstrasjoner av romfartøyet som ikke er i mannskap, er det planlagt at en Gaganyaan med mannskap skal skuttes opp på oppskytteren GSLV Mk III ikke tidligere enn 2023. Selv om romfartøyet er designet for å bære 3 personer, er det sannsynlig at den første flyvningen vil bære bare én person.
Testflyreiser
| Flygning | Dato | Regime | Mannskap | Merknader | Utfall |
|---|---|---|---|---|---|
| Test på nytt | 18. desember 2014 | Sub-orbital | Ikke tilgjengelig | Sub-orbital test av nedskalert tekst Gaganyaan kapsel, lanserte ombord på sub-orbital første testtur av ISRO er GSLV Mark III raketten. | Suksess |
| Pad Abort Test | 5. juli 2018 | Stemningsfullt | Ikke tilgjengelig | 4-minutters test av Gaganyaan's Launch abort system fra oppskytningsplaten ved Satish Dhawan Space Center . | Suksess |
| Gaganyaan 1 | Juni 2022 | LEO | Ikke tilgjengelig | Første orbitale testflyging av Gaganyaan -kapsel. | Planlagt |
| Gaganyaan 2 | 2022–2023 | LEO | Ikke tilgjengelig | Andre orbitale testflyging av Gaganyaan -kapsel. | Planlagt |
| Gaganyaan 3 | 2023 | LEO |
 TBA TBA TBA
|
Første besetningsflytur i Gaganyaan, vil bære 1-3 indiske astronauter på en kort testflytur. | Planlagt |
Test flyprofil
Omtrent 16 minutter etter at den ble løftet fra Satish Dhawan Space Center (SDSC), Sriharikota , vil raketten sprøyte romfartøyet inn i en bane 300–400 km (190–250 mi) over jorden. Når den er klar til å lande, blir servicemodulen og solcellepanelene kastet før den settes inn igjen. Kapselen ville komme tilbake for en fallskjerm i Splashdown i Bengalbukten .
Testing
Mannskapsmodul Atmosfærisk re-entry eksperiment
13. februar 2014 Hindustan Aeronautics Limited overlevert den første teksten prototype av Crew Module byggesett til ISRO for Crew Module Atmospheric Re-entry Experiment (CARE). ISROs Vikram Sarabhai Space Center ville utstyre besetningsmodulen med systemer som er nødvendige for livsstøtte, navigasjon, veiledning og kontrollsystemer.
ISRO gjennomførte en ubesatt testlansering av kjøretøyet ombord på GSLV Mark III X1, for en eksperimentell sub-orbital flytur 18. desember 2014. GSLV Mk3-løfteraket med en dummy øvre kryogen fase (fylt med flytende nitrogen for å simulere vekt av drivstoff) var lansert kl. 9:30 fra den andre oppskytingsplaten ved Satish Dhawan Space Center i Sriharikota .
Mannskapsmodulen atskilt fra raketten i 126 km høyde. Ombord motorer kontrollerte og reduserte hastigheten på modulen til en høyde på 80 km. Thrusters ble stengt av i den høyden og atmosfærisk motstand reduserte kapslens hastighet ytterligere.
Modulets varmeskjold var forventet å oppleve temperaturer over 1600 ° C (2910 ° F). Fallskjerm ble satt ut i en høyde på 15 km (9,3 mi) for å bremse modulen som utførte et sprut i Bengalbukta nær Andaman og Nicobar -øyene .
Denne flyturen ble brukt til å teste orbitalinjeksjon, separasjon og re-entry prosedyrer og systemer i Crew Capsule. Kapselseparasjon, varmeskjold og aerobraking- systemer, utplassering av fallskjerm, retro-avfyring, splashdown, flotasjonssystemer og prosedyrer for å gjenopprette Crew Capsule fra Bengalbukten ble også testet . Abort- og fallskjermtester for flystart starter forventet å bli utført innen utgangen av 2019.
Pad Abort Test
Den indiske romforskningsorganisasjonens Pad Abort -test ble utført vellykket 5. juli 2018. Fra september 2021 integrerer Vikram Sarabhai Space Center (VSSC) et testkjøretøy for å utføre en ubemannet flytest av Crew Escape System (CES) før den offisielle lanseringen av Gaganyaan -oppdraget. Testbilen vil være klar innen utgangen av 2021.
Langvarig varm test - Vikas -motor
14. juli 2021 gjennomførte ISRO en tredje langvarig varm test av Vikas -motoren for kjerne L110 flytende fase av GSLV Mark III på ISRO Propulsion Complex som en del av motorens kvalifikasjonskrav i Gaganyaan -oppdraget. Motoren ble vellykket testfyrt i en varighet på 240 sekunder og bekreftet alle nødvendige ytelsesparametere.
Vikas -motoren brukes til å drive den andre fasen av Polar Satellite Launch Vehicle (PSLV), boostere og andre etappe av Geosynchronous Satellite Launch Vehicle (GSLV) Mark I og II og også kjernetrinnet i GSLV Mark III . Drivstoffbelastningen for Vikas -motoren i PSLV, GSLV Mark I og II er 40 tonn, mens i GSLV er Mark III 55 tonn.
Servicemodul fremdriftssystem
ISRO 28. august 2021 testet System Demonstration Model (SDM) av Service Module Propulsion System (SMPS) vellykket som vil bli integrert i Gaganyaan -romfartøyet. Under testing på bakken ved ISRO Propulsion Complex (IPRC) ble SDM avfyrt i 450 sekunder, noe som matchet prediksjonens forutsigelsesdata ved bruk av fem hovedmotorer og åtte RCS-thrustere. Hver 440 N skyvekraftmotor vil også bli testet individuelt for lengre varighet med forskjellige parametere for å oppnå sertifisering av mennesker .
Vyommitra
22. januar 2020 kunngjorde ISRO Vyommitra , en kvinnelig robot som vil følge de andre astronautene i oppdraget. ISRO har som mål ikke å fly dyr ombord på eksperimentelle oppdrag i motsetning til andre nasjoner som har utført menneskelig romfart. I stedet vil den fly humanoide roboter for en bedre forståelse av hva vektløshet og stråling gjør med menneskekroppen under lange varigheter i rommet.
Vyommitra forventes å være ombord på ubesatte Gaganyaan -oppdrag for å utføre mikrogravitasjonseksperimenter , overvåke modulparametere og støtte astronauter i besetninger ved å simulere funksjoner nøyaktig som mennesker. Den er programmert til å snakke hindi og engelsk og utføre flere oppgaver.
Den kan oppdage og gi advarsler hvis miljøendringer i kabinen blir ubehagelige for astronauter og endrer luftkondisjonen, den kan også ta stillinger som er egnet for oppskytning og oppgaver og ta kommandoer.