Gaganyaan - Gaganyaan
 Wstępna konfiguracja pojazdu orbitalnego Gaganyaan przedstawiająca zintegrowane moduły załogi i obsługi, wystawiona na Bangalore Space Expo 2018
| |
| Producent |
Organizacja Badań i Rozwoju Obrony Hindustan Aeronautics Limited Indyjska Organizacja Badań Kosmicznych |
|---|---|
| Kraj pochodzenia | Indie |
| Operator | ISRO |
| Aplikacje | Załogowy pojazd orbitalny |
| Specyfikacje | |
| Typ statku kosmicznego | Załoga |
| Uruchom masę | 8200 kg (18100 funtów) (z modułem serwisowym) |
| Sucha masa | 3735 kg (8234 funtów) |
| Pojemność załogi | 3 |
| Wymiary | Średnica: 3,5 m (11 stóp) Wysokość: 3,58 m (11,7 stopy) |
| Tom | 8 m 3 (280 stóp sześciennych) |
| Moc | Tablica fotowoltaiczna |
| Reżim | Niska orbita okołoziemska |
| Zaprojektuj życie | 7 dni |
| Produkcja | |
| Status | W rozwoju |
| Dziewiczy premiera | Czerwiec 2022 (bez załogi) 2023 (z załogą) |
Gaganyaan ( sanskryt ; IAST : gagan-yāna w tłumaczeniu „Sky Craft” ) to indyjski statek kosmiczny z załogą, który ma być formacją kosmiczną dla indyjskiego programu lotów kosmicznych . Statek kosmiczny jest przeznaczony do przewozu trzech osób, a planowana ulepszona wersja będzie wyposażona w możliwość spotkania i dokowania. W swojej dziewiczej misji z załogą, w dużej mierze autonomiczna kapsuła Indyjskiej Organizacji Badań Kosmicznych (ISRO) o wadze 5,3 t (12 000 funtów) będzie krążyć wokół Ziemi na wysokości 400 km (250 mil) przez maksymalnie siedem dni z dwu- lub trzyosobową załogą na deska. Pierwsza misja załogowa miała zostać wystrzelona na GSLV Mk III ISRO w grudniu 2021 roku, ale od tego czasu została opóźniona nie wcześniej niż w 2023 roku.
Ten moduł załogowy wyprodukowany przez firmę Hindustan Aeronautics Limited (HAL) odbył swój pierwszy eksperymentalny lot bez załogi 18 grudnia 2014 r. W maju 2019 r. projekt modułu załogowego został ukończony. Organizacja Badań i Rozwoju Obrony (DRDO) zapewni wsparcie dla krytycznych systemów i technologii zorientowanych na człowieka, takich jak żywność klasy kosmicznej, opieka zdrowotna załogi, pomiary i ochrona przed promieniowaniem, spadochrony do bezpiecznego odzyskiwania modułu załogi i system tłumienia ognia.
11 czerwca 2020 r. ogłoszono, że chociaż pierwszy bezzałogowy start Gaganyaan został opóźniony z powodu pandemii COVID-19 w Indiach , oczekuje się, że ogólny harmonogram startów z załogą pozostanie niezmieniony.
Historia
Wstępne badania i rozwój technologiczny Gaganyaana rozpoczęły się w 2006 roku pod ogólną nazwą „Pojazd orbitalny”. Plan polegał na zaprojektowaniu prostej kapsuły o wytrzymałości około tygodnia w kosmosie, pojemności dwóch astronautów i lądowaniu rozpryskowym po ponownym wejściu w kosmos . Projekt został ukończony do marca 2008 r. i został przedłożony rządowi Indii do finansowania. Finansowanie indyjskiego Human Spaceflight Program zostało usankcjonowane w lutym 2009 roku, ale nie uzyskało pełnego wsparcia politycznego i uzyskało ograniczone fundusze na rozwój. Początkowo proponowano, aby pierwszy lot bezzałogowy pojazdu orbitalnego miał odbyć się w 2013 r., następnie zrewidowano go do 2016 r. Jednak w kwietniu 2012 r. poinformowano, że problemy z finansowaniem stawiają przyszłość projektu pod dużym znakiem zapytania; aw sierpniu 2013 r. ogłoszono, że wszystkie wysiłki załogowych lotów kosmicznych przez Indie zostały oznaczone jako „poza listą priorytetów ISRO”. Na początku 2014 r. projekt został ponownie rozpatrzony i był jednym z głównych beneficjentów znacznego zwiększenia budżetu ogłoszonego w lutym 2014 r. ISRO opracowuje pojazd orbitalny Gaganyaan na podstawie testów przeprowadzonych z ich przeskalowanym 550 kg Space Capsule Recovery Experiment (SRE), który został uruchomiona i odzyskana w styczniu 2007 roku.
Ostatnie impulsy do indyjskiego programu lotów kosmicznych z udziałem ludzi miały miejsce w 2017 r., a zostały zaakceptowane i formalnie ogłoszone przez premiera Narendrę Modiego 15 sierpnia 2018 r. Obecny projekt wymaga trzyosobowej załogi. ISRO przeprowadzi cztery biologiczne i dwa fizyczne eksperymenty naukowe związane z mikrograwitacją podczas misji Gaganyaan. ISRO planuje zastąpić hydrazynę zielonym propelentem w misji Gaganyaan, dla której Liquid Propulsion Systems Center (LPSC) już pracuje nad mieszanką monopropelenta składającą się z azotanu hydroksyloamonu (HAN), azotanu amonu , metanolu i wody .
Finansowanie i infrastruktura
Załogowy statek kosmiczny wymagałby około 124 mld jenów (1,77 mld USD) w okresie siedmiu lat, w tym 50 mld jenów (0,7 mld USD) na początkową pracę załogowego statku kosmicznego podczas jedenastego planu pięcioletniego (2007–2012). ), z czego rząd wydany ₹ mln 500 (US $ 7 milionów) w latach 2007-2008. W grudniu 2018 r. rząd zatwierdził dalsze 100 mld jenów (1,5 mld USD) na 7-dniowy lot z załogą 3 astronautów do 2021 r.
Madhavan Chandradathan , dyrektor Satish Dhawan Space Center (SDSC), stwierdził, że ISRO będzie musiało stworzyć w Bangalore ośrodek szkolenia astronautów . Nowo utworzone Centrum Lotów Kosmicznych Ludzi (HSFC) będzie koordynować działania IHSF. Istniejące obiekty do startów zostaną zmodernizowane pod kątem startów w ramach indyjskiego projektu lotów kosmicznych z udziałem ludzi z dodatkowymi urządzeniami potrzebnymi do startowych systemów ewakuacyjnych . Rosja prawdopodobnie zapewni szkolenie astronautów. Wiosną 2009 roku zbudowano pełnowymiarową makietę kapsuły załogi Gaganyaana i dostarczono ją do Centrum Kosmicznego Satish Dhawan w celu szkolenia astronautów.
Indie z powodzeniem opracowały i przetestowały już kilka elementów konstrukcyjnych, w tym kapsułę kosmiczną do ponownego wlotu , test przerwania padów , mechanizm bezpiecznego wyrzucania załogi w przypadku awarii rakiety, kombinezon lotniczy opracowany przez Defense Bioengineering and Electromedical Laboratory (DEBEL) oraz potężny GSLV-MkIII pojazd startowy. Po spełnieniu wszystkich wymaganych kluczowych elementów technologicznych, indyjski program lotów kosmicznych z udziałem ludzi został zaakceptowany i formalnie ogłoszony przez premiera Narendrę Modiego w dniu 15 sierpnia 2018 r. Gaganyaan będzie pierwszym statkiem kosmicznym z załogą w ramach tego programu.
ISRO „s Human Space Flight Center i Glavcosmos , która jest zależna od rosyjskiego koncernu państwowego Roskosmos , podpisał umowę z dniem 1 lipca 2019 do współpracy w zakresie selekcji, wsparcia, badania lekarskie i miejsca szkolenia indyjskich astronautów. ISRO techniczne łącznikowy Jednostka (ITLU) zostanie utworzona w Moskwie na ułatwianie rozwoju niektórych kluczowych technologii i tworzenia specjalnych urządzeń, które są niezbędne do podtrzymywania życia w kosmosie.
25 października 2019 r. Human Space Flight Center ISRO i Glavcosmos podpisały umowę na ocenę możliwości wykorzystania rosyjskich systemów podtrzymywania życia i kontroli termicznej dla Gaganyaana. Glavkosmos zlecił również NPP Zvezda produkcję dostosowanych kombinezonów lotniczych IVA dla indyjskich astronautów. ISRO planuje opracować stację naziemną dla misji Gaganyaan na Wyspach Kokosowych (Keelinga) , a po krótkiej rozmowie z Australijską Agencją Kosmiczną , ISRO utworzyło tymczasową stację naziemną dla misji na Wyspach Kokosowych (Keelinga) od 2021 roku .
Opis
Moduł załogi
Moduł załogi Gaganyaan to w pełni autonomiczny statek kosmiczny o masie 5,3 t (12 000 funtów) zaprojektowany do przenoszenia 3-osobowej załogi na orbitę i bezpiecznego powrotu na Ziemię po trwającej do siedmiu dni misji. Moduł załogi jest wyposażony w dwa spadochrony redundancyjne, a jeden spadochron wystarcza do bezpiecznego wodowania. Spadochrony zmniejszyłyby prędkość modułu załogi z ponad 216 m/s (710 ft/s) do poniżej 11 m/s (36 ft/s) przy wodowaniu.
Kapsuła kosmiczna będzie wyposażona w systemy podtrzymywania życia i kontroli środowiska. Będzie on wyposażony w awaryjne przerywanie misji oraz system ewakuacji załogi (CES), który będzie można aktywować podczas pierwszego lub drugiego etapu spalania rakiety. Nos oryginalnej wersji pojazdu orbitalnego był wolny dla mechanizmu dokującego , ale główne wejście było ewidentnie przez boczny właz zabezpieczony wybuchowymi śrubami.
Moduł serwisowy
Jego 2,9 t (6400 funtów) moduł serwisowy jest napędzany silnikami na paliwo ciekłe. Moduł załogowy jest połączony z modułem serwisowym i razem tworzą 8,2 t (18 000 funtów) moduł orbitalny.
System napędowy modułu serwisowego (SMPS) pomoże w manewrze podnoszenia orbity Gaganyaan, aby osiągnąć 400 km na niskiej orbicie okołoziemskiej (LEO) i pozostać podłączonym podczas spalania deorbitacyjnego aż do powrotu do atmosfery . Użyje ujednolicone bipropellant system złożony z MON-3 i monometylohydrazyna jako utleniacz i paliwo, po pięć głównych silniki pochodzące z ISRO za silnikiem apogeum cieczy 440 N (99 funtów f ) ciągu szesnastu 100 N sterowanie reakcją (RCS) popychaczami .
Po ponownym wejściu moduł serwisowy odłączy się od statku kosmicznego. Układ napędowy będzie wykorzystywał zunifikowany układ dwupropelenowy składający się z MON-3 i Monometylohydrazyny jako utleniacza i paliwa. Będzie pięć głównych silników pochodzące z ISRO za silnikiem apogeum cieczy 440 N (99 funtów f ) ciągu szesnastu 100 N sterowanie reakcją (RCS) popychaczami .
Rozwój
Po dwóch demonstracyjnych lotach orbitalnych bez załogi, Gaganyaan z załogą ma zostać wystrzelony na wyrzutnię GSLV Mk III nie wcześniej niż w 2023 roku. tylko jedna osoba.
Loty testowe
| Lot | Data | Reżim | Załoga | Uwagi | Wynik |
|---|---|---|---|---|---|
| Test ponownego wejścia | 18 grudnia 2014 | Suborbitalny | Nie dotyczy | Podorbitalnego test zmniejszony boilerplate Gaganyaan kapsułki, uruchomiony na pokładzie sub-orbitalne loty pierwszy test ISRO za GSLV Mark III rakiety. | Powodzenie |
| Test przerwania podkładki | 5 lipca 2018 | Atmosferyczny | Nie dotyczy | 4-minutowy test systemu Gaganyaan's Launch abort z wyrzutni w Satish Dhawan Space Center . | Powodzenie |
| Gaganyaan 1 | czerwiec 2022 | LEW | Nie dotyczy | Pierwszy orbitalny lot próbny kapsuły Gaganyaan. | Zaplanowany |
| Gaganyaan 2 | 2022–2023 | LEW | Nie dotyczy | Drugi orbitalny lot testowy kapsuły Gaganyaan. | Zaplanowany |
| Gaganyaan 3 | 2023 | LEW |
 TBA TBA TBA
|
Pierwszy lot Gaganyaana z załogą będzie zawierał 1-3 indyjskich astronautów w krótkim locie próbnym na orbicie. | Zaplanowany |
Testowy profil lotu
Około 16 minut po starcie z Satish Dhawan Space Center (SDSC), Sriharikota , rakieta wejdzie na orbitę 300-400 km (190-250 mil) nad Ziemią. Gdy będzie gotowy do lądowania, jego moduł serwisowy i panele słoneczne zostaną usunięte przed ponownym wejściem. Kapsuła miała wrócić na spadochron wodowania w Zatoce Bengalskiej .
Testowanie
Eksperyment powrotny do atmosfery w module załogowym
W dniu 13 lutego 2014 r Hindustan Aeronautics Ograniczona przekazany pierwszej boilerplate prototypu modułu Załoga zespołu konstrukcyjnego do ISRO dla Experiment Module Załoga atmosferyczne Re-entry (opieka). Centrum Kosmiczne Vikram Sarabhai ISRO wyposaży Moduł Załogowy w systemy niezbędne do podtrzymywania życia, nawigacji, kierowania i kontroli.
ISRO przeprowadziło testowy start pojazdu bez załogi na pokładzie GSLV Mark III X1 w celu eksperymentalnego lotu suborbitalnego w dniu 18 grudnia 2014 roku. wystrzelony o 9:30 z drugiej wyrzutni w Satish Dhawan Space Center w Sriharikota .
Moduł załogi oddzielił się od rakiety na wysokości 126 km. Silniki pokładowe kontrolowały i zmniejszały prędkość modułu do wysokości 80 km (50 mil). Na tej wysokości wyłączono stery strumieniowe, a opór atmosferyczny jeszcze bardziej zmniejszył prędkość kapsuły.
Oczekiwano, że osłona termiczna modułu będzie doświadczać temperatury przekraczającej 1600 °C (2910 °F). Spadochrony zostały rozmieszczone na wysokości 15 km (9,3 mil), aby spowolnić moduł, który wykonał wodowanie w Zatoce Bengalskiej w pobliżu wysp Andaman i Nicobar .
Ten lot był używany do testowania procedur i systemów wstrzykiwania orbitalnego, separacji i ponownego wejścia w kapsułę załogi. Przetestowano także separację kapsuł, osłony termiczne i systemy aerohamowania , rozmieszczenie spadochronów, systemy odpalania, schładzania, pływania i procedury odzyskiwania kapsuły Crew Capsule z Zatoki Bengalskiej. Oczekuje się, że do końca 2019 r. zostaną przeprowadzone testy przerwania startu i spadochronu w locie.
Test przerwania podkładki
Test Pad Abort Test indyjskiej Organizacji Badań Kosmicznych został pomyślnie przeprowadzony 5 lipca 2018 r. Od września 2021 r. Centrum Kosmiczne Vikram Sarabhai (VSSC) integruje pojazd testowy w celu przeprowadzenia bezzałogowego testu lotu Crew Escape System (CES) przed oficjalnym startem misji Gaganyaan. Pojazd testowy będzie gotowy do końca 2021 roku.
Długotrwały test na gorąco - silnik Vikas
14 lipca 2021 r. ISRO przeprowadziło trzeci długoterminowy gorący test silnika Vikas dla fazy ciekłej rdzenia L110 GSLV Mark III w ISRO Propulsion Complex w ramach wymagań kwalifikacyjnych silnika misji Gaganyaan. Silnik przeszedł pomyślnie test odpalony przez 240 sekund, sprawdzając wszystkie wymagane parametry osiągów.
Silnik Vikas jest używany do zasilania drugiego stopnia Polarnego Pojazdu Wystrzeliwania Satelitarnego (PSLV), dopalaczy i drugiego stopnia Geosynchronicznego Satelitarnego Pojazdu Wystrzeliwania (GSLV) Mark I i II, a także rdzenia GSLV Mark III . Ładunek paliwa dla silnika Vikas w PSLV, GSLV Mark I i II wynosi 40 ton, natomiast w GSLV Mark III 55 ton.
System napędowy modułu serwisowego
ISRO w dniu 28 sierpnia 2021 r. pomyślnie przetestował model demonstracyjny systemu (SDM) systemu napędowego modułu serwisowego (SMPS), który zostanie zintegrowany ze statkiem kosmicznym Gaganyaan. Podczas testów naziemnych w ISRO Propulsion Complex (IPRC), SDM był wystrzeliwany na czas 450 sekund, co odpowiadało przewidywanym danym przed testem przy użyciu pięciu silników głównych i ośmiu silników RCS. Każdy silnik ciągu 440 N będzie również testowany indywidualnie przez dłuższy czas z uwzględnieniem różnych parametrów, aby uzyskać certyfikat oceny ludzkiej .
Wyommitra
22 stycznia 2020 r. ISRO ogłosiło Vyommitra , robota o wyglądzie kobiety, który będzie towarzyszył innym astronautom w misji. ISRO ma na celu nie latanie zwierząt na pokładzie misji eksperymentalnych, w przeciwieństwie do innych narodów, które przeprowadziły ludzki lot kosmiczny. Zamiast tego będzie latać humanoidalnymi robotami, aby lepiej zrozumieć, jak nieważkość i promieniowanie wpływają na ludzkie ciało podczas długich okresów w kosmosie.
Oczekuje się, że Vyommitra będzie na pokładzie bezzałogowych misji Gaganyaan, aby przeprowadzać eksperymenty w mikrograwitacji , monitorować parametry modułów i wspierać astronautów w misjach z załogą, symulując funkcje dokładnie tak jak człowiek. Jest zaprogramowany do mówienia w języku hindi i angielskim oraz wykonywania wielu zadań.
Może wykrywać i ostrzegać, jeśli zmiany otoczenia w kabinie staną się nieprzyjemne dla astronautów i zmienić stan powietrza, może również przyjmować postawę odpowiednią do startu i wykonywania zadań oraz przyjmować polecenia.
Zobacz też
- Ludzki lot kosmiczny
- Centrum Ludzkich Lotów Kosmicznych
- Indyjski program lotów kosmicznych za ludzi
- Eksploracja kosmosu