Indyjski program lotów w kosmos - Indian Human Spaceflight Programme

Indyjski program lotów kosmicznych za ludzi
Kraj Indie
Organizacja Centrum Ludzkich Lotów Kosmicznych ( ISRO )
Cel, powód Ludzki lot kosmiczny
Status Aktywny
Historia programu
Koszt 10 000 crore (1,4 mld USD) na dziewiczą misję z załogą
Czas trwania 2006-obecnie
2018-obecnie
Pierwszy lot Gaganja 1 (2022)
Pierwszy lot z załogą Gaganyaan 3 (2023)
Uruchom witrynę(y)
Informacje o pojeździe
Uruchom pojazd(y)

Indyjski Human Spaceflight Program (IHSP) został zainicjowany w 2007 roku przez Indyjskiej Organizacji Badań Kosmicznych (ISRO) do opracowania technologii potrzebnej do uruchomienia załogi statku kosmicznego orbitalną na niskiej orbicie Ziemi . Pierwszy lot bez załogi, nazwany Gaganyaan 1, ma wystartować nie wcześniej niż w czerwcu 2022 r. na rakiecie GSLV Mark III .

Przed ogłoszeniem misji Gaganyaan w sierpniu 2018 r. loty kosmiczne z udziałem ludzi nie były priorytetem dla ISRO, ale pracowali nad powiązanymi technologiami i przeprowadzili eksperyment z powrotnym wejściem modułu załogi do atmosfery oraz test przerwania nalotu na potrzeby misji. W grudniu 2018 roku rząd przyjął dalsze 100 miliardów ( US $ +1,5 mld euro) na 7-dni załogą lotu 2-3 astronautów.

Jeśli w międzyczasie zostaną ukończone, Indie staną się czwartym po Związku Radzieckim / Rosji , Stanach Zjednoczonych i Chinach krajem, który będzie przeprowadzał niezależne loty w kosmos . Po przeprowadzeniu pierwszych załogowych lotów kosmicznych agencja zamierza rozpocząć program stacji kosmicznej, załogowe lądowania na Księżycu i załogowe misje międzyplanetarne w dłuższej perspektywie.

Historia

Prototypowy kombinezon lotniczy do misji z załogą

9 sierpnia 2007 r. ówczesny przewodniczący ISRO, G. Madhavan Nair , wskazał, że agencja „poważnie rozważa” stworzenie programu lotów kosmicznych za pomocą ludzi. Wskazał ponadto, że w ciągu roku ISRO złoży raport o rozwoju nowych technologii kapsuł kosmicznych. Rozwój pojazdu w pełni autonomicznym orbitalnej dla załogi dwóch członkowskim w niskiej orbicie Ziemi (LEO) rozpoczął się kilka miesięcy po tym, gdy rząd przeznaczył 95 crore (US $ 13,3 mln) dla inicjatyw wstępnego projektu na lata 2007 do 2008 roku. załogą lot orbitalny wymagałoby o 12400 crore (1,7 mld USD), a okres siedmiu lat rozwoju. Komisja Planowania oszacowała, że na początkowe prace w latach 2007-2012 dla załogowych lotów kosmicznych wymagany był budżet w wysokości 5 000 crore (701,0 mln USD). W lutym 2009 r. rząd Indii zatwierdził program lotów w kosmos, ale nie zdołał w pełni go sfinansować ani stworzyć programu.

Próby załogowych misji kosmicznych rozpoczęły się w 2007 roku od 600 kg Space Capsule Recovery Experiment (SRE), wystrzelonego przy użyciu rakiety Polar Satellite Launch Vehicle (PSLV), która bezpiecznie wróciła na Ziemię 12 dni później. Nastąpiło to po przeprowadzeniu w 2018 r. eksperymentu ponownego wejścia w atmosferę modułu załogi oraz testu przerwania wlotu powietrza . Umożliwia to Indiom opracowanie odpornych na ciepło materiałów, technologii i procedur niezbędnych do podróży kosmicznych.

Zgodnie z protokołem ustaleń (MoU), Organizacja Badań i Rozwoju Obrony (DRDO) zapewni wsparcie dla Human Space Mission z krytycznymi systemami i technologiami ukierunkowanymi na człowieka, takimi jak żywność klasy kosmicznej, opieka zdrowotna dla załogi, pomiary i ochrona przed promieniowaniem, spadochrony do bezpiecznego odzyskiwania modułu załogi i systemu tłumienia ognia itp. Laboratorium Badań Żywności Obronnej (DFRL) pracowało nad kosmiczną żywnością dla załogi i prowadzi również próby skafandra G dla astronautów. Prototyp o nazwie „Advanced Crew Escape Suit” ważący 13 kg i zbudowany przez Sure Safety (India) Private Limited został przetestowany i zweryfikowany pod względem wydajności. Podczas gdy moduł załogi jest przeznaczony do przewozu w sumie 3 pasażerów, dziewicza misja z załogą może mieć tylko jedną lub dwie załogi na pokładzie.

Po pomyślnym przeprowadzeniu wszystkich wstępnych testów, decydujący impuls do stworzenia Human Spaceflight Program miał miejsce w 2017 r., a został on zaakceptowany i formalnie ogłoszony przez premiera 15 sierpnia 2018 r. Finansowanie wynosi około 10 000 rupii rupii. Oczekiwano, że faza testów rozpocznie się w grudniu 2020 r., a pierwsza misja załogowa miała zostać podjęta w grudniu 2021 r. Jednak 11 czerwca 2020 r. ogłoszono, że ogólny harmonogram startów Gaganyaan został przełożony z powodu wpływu COVID- 19 pandemii w Indiach , z kolei zmiana harmonogramu dla HSP. Od lipca 2021 r. pierwszy lot testowy bez załogi ma wystartować nie wcześniej niż w czerwcu 2022 r., a drugi w latach 2022–23. Załogowy lot kosmiczny odbędzie się w 2023 r. Zgodnie z ISRO, wstępny proces przeglądu żywności, wody pitnej, apteczek pierwszej pomocy i systemów monitorowania zdrowia dla misji Gaganyaan do 16 marca 2021 r. został zakończony. Wspólna grupa robocza ISRO i CNES ds. Programu Załogowych Lotów Kosmicznych współpracują w zakresie medycyny kosmicznej w ramach projektu Gaganyaan.

Rozwój statków kosmicznych

Harmonogram rozwoju Gaganyaan
Typ lotu Proponowany miesiąc i rok Załoga
Lot próbny 1 czerwiec 2022 Nic
Lot próbny 2 2022–23 Nic
Załoga 2023 2-3

Pierwsza faza tego programu polega na opracowaniu i pilotowaniu 3,7-tonowego statku kosmicznego o nazwie Gaganyaan, który może przewozić 3-osobową załogę na niskiej orbicie okołoziemskiej i bezpiecznie wracać na Ziemię po misji trwającej od kilku do dwóch dni. Pierwszy lot z załogą planowany jest na 2023 rok. Wysuwana wersja statku pozwoli na loty do siedmiu dni, spotkania i dokowanie.

W następnej fazie ulepszenia doprowadzą do stworzenia małego siedliska, umożliwiającego jednorazowy lot w kosmos przez 30-40 dni. Dalsze postępy wynikające z doświadczeń doprowadzą następnie do opracowania stacji kosmicznej .

W dniu 7 października 2016 r. Vikram Sarabhai Space Center K. Sivan, dyrektor Centrum Kosmicznego, oświadczył, że ISRO przygotowuje się do przeprowadzenia krytycznego „testu ratunkowego dla załogi” zwanego ISRO Pad Abort Test, aby zobaczyć, jak szybko i skutecznie moduł załogi może zostać bezpiecznie uwolniony w przypadku nagły wypadek. Testy zostały pomyślnie przeprowadzone 5 lipca 2018 r. w Centrum Kosmicznym Satish Dhawan w Sriharikota. Był to pierwszy z serii testów mających na celu zakwalifikowanie technologii systemu ewakuacji załogi. Testy spadochronowe zaplanowano przed końcem 2019 r., a wielokrotne testy przerwane w locie zaplanowano na połowę 2020 r.

Indie nie będą używać żadnych zwierząt do testowania systemów podtrzymywania życia, ale zostaną wykorzystane roboty przypominające ludzi. ISRO stawia sobie za cel ponad 99,8% niezawodności systemu ucieczki załogi.

ISRO planuje wystrzelić swój załogowy orbiter Gaganyaan na szczycie Geosynchronous Satellite Launch Vehicle Mk III (GSLV Mk III). Około 16 minut po starcie rakieta wrzuci pojazd na orbitę na orbitę 300 do 400 km nad Ziemią. Kapsuła wróci na plusk na Morzu Arabskim w pobliżu wybrzeża Gudżaratu . Od maja 2019 roku zakończono projektowanie modułu załogi. Statek kosmiczny będzie latał dwa razy bez załogi w celu weryfikacji przed przeprowadzeniem rzeczywistego lotu kosmicznego. W styczniu 2020, moduł załoga była spowodowana przechodzą testy w tunelu aerodynamicznym zakładu Radę Badań Naukowych i Przemysłowych (CSIR) w Narodowych Aerospace Laboratories (NAL). Statek kosmiczny przewiezie jedną załogę w swojej dziewiczej misji z załogą na orbitę 400 km (250 mil).

Pierwszy lot bezzałogowy obejmie wystrzelenie w 2022 r. modułu o masie 5000 kg (11 000 funtów), który po orbicie ponownie wejdzie w atmosferę i zmniejszy prędkość na wysokości 7 km (4,3 mil) od poziomu morza przed rozbiciem się.

Rozwój infrastruktury

Wyrzutnia

W Sriharikocie budowana jest trzecia platforma startowa z oceną ludzką i kolejnymi obiektami dla przyszłych misji załogowych w Indiach. Oczekuje się jednak, że dziewicza misja z załogą w Indiach wystartuje tylko z drugiej wyrzutni . W listopadzie 2019 r. ISRO ogłosiło przetargi na rozbudowę drugiej wyrzutni dla projektu Gaganyaan.

Klasyfikacja dla ludzi GSLV Mk III

Ocena ludzi ocenia, że ​​system jest w stanie bezpiecznie transportować ludzi. ISRO zbuduje i uruchomi 2 misje, aby zweryfikować ludzką ocenę GSLV-MK III. Istniejące obiekty do startów zostaną zmodernizowane, aby umożliwić im przeprowadzanie startów w ramach indyjskiej kampanii załogowych lotów kosmicznych.

ISRO modyfikuje moduły napędowe różnych etapów rakiety do oceny ludzi. Oczekuje się, że teoretyczne parametry oceny człowieka zostaną osiągnięte do sierpnia lub września 2020 r., a następnie nastąpią symulacje i trzy uruchomienie testów.

System ucieczki

ISRO pomyślnie przeprowadziło test przerwania nakładki, aby zweryfikować swój system ewakuacji startowej w celu szybkiej i skutecznej ewakuacji załogi w sytuacji awaryjnej. Testy zostały pomyślnie przeprowadzone 5 lipca 2018 r. w Centrum Kosmicznym Satish Dhawan w Sriharikota. Był to pierwszy z serii testów mających na celu zakwalifikowanie technologii systemu ewakuacji załogi. Trwają również prace nad powiększeniem spadochronu i nową architekturą. Testy spadochronowe zaplanowano przed końcem 2019 r., a wielokrotne testy przerwane w locie zaplanowano na połowę 2020 r. przy użyciu pojazdu testowego na paliwo płynne.

Na początku 2020 roku zaprojektowano nowy pojazd testowy do walidacji systemu ewakuacji załogi. Pojazd został zbudowany z myślą o ucieczce załogi w locie i posiada napęd na szczycie modułu, aby zabrać moduł na bezpieczną odległość.

Szkolenie astronautów

Wiosną 2009 roku zbudowano pełnowymiarową makietę kapsuły załogi i dostarczono ją do Centrum Kosmicznego Satish Dhawan w celu szkolenia astronautów. W tym celu Indie miały skrócić listę 200 pilotów indyjskich sił powietrznych . Proces selekcji rozpoczynałby się od wypełnienia przez kandydatów kwestionariusza ISRO, po czym byliby poddawani analizom fizycznym i psychologicznym. Tylko 4 z 200 kandydatów miało zostać wybranych do pierwszego szkolenia z misji kosmicznych. Podczas gdy dwóch będzie latać, dwóch będzie działać jako rezerwa.

ISRO podpisało protokół ustaleń w 2009 r. z Instytutem Medycyny Lotniczej (IAM) Sił Powietrznych Indii w celu przeprowadzenia wstępnych badań nad psychologicznymi i fizjologicznymi potrzebami załogi oraz rozwoju zaplecza szkoleniowego. IAM odegrało kluczową rolę w określeniu szkolenia astronautów, projektowaniu kapsuły załogi zgodnie z antropometrycznymi wymiarami populacji indyjskiej oraz szeregu systemów kontroli i środowiska zgodnie z potrzebami psychologicznymi i fizjologicznymi.

Ogłoszenie Gaganyaan przez premiera Modiego natychmiast wywołało entuzjastyczną reakcję indyjskiej diaspory, a ISRO otrzymało miliony listów i e-maili od Hindusów, zarówno rezydentów, jak i za granicą, chętnych do wolontariatu jako astronauci do projektu.

Przewodniczący ISRO, K. Sivan, ogłosił w styczniu 2019 r. utworzenie indyjskiego Centrum Lotów Kosmicznych Ludzi w Bangalore w celu szkolenia astronautów. Centrum o wartości 1000 crore (140,2 mln USD) będzie szkolić wybranych astronautów w operacjach ratowniczych i ratunkowych, działać w środowisku zerowej grawitacji i monitorować środowisko radiacyjne. Podczas gdy HSFC będzie początkowo funkcjonować z centrali ISRO, planowano budowę kolejnego obiektu w pobliżu Bengluru w celu budowy kampusu HSFC. Obiekt będzie obejmował biura, mieszkania, obiekty testowe i integracyjne, a także będzie zatrudniał 1000 osób w długofalowym programie kosmicznym z załogą w Indiach.

Ośrodek szkolenia astronautów zostanie utworzony na proponowanym terenie o powierzchni 140 akrów (0,57 km 2 ) w pobliżu międzynarodowego lotniska Kempegowda w Devanahalli w Karnatace.

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 szkolenia przestrzeni czterech 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. Do września 2019 r. w Bengluru zakończono 1. poziom procesu selekcji astronautów. Wybrani piloci testowi przeszli testy wysiłkowe, badania laboratoryjne, badania radiologiczne, testy kliniczne i ocenę różnych aspektów ich psychologii. Do listopada 2019 r. indyjskie siły powietrzne wybrały 12 potencjalnych astronautów, którzy następnie udadzą się do Rosji na dalsze szkolenie w dwóch partiach.

Ponieważ kryteria wyboru wymagają doświadczenia pilota testowego, żadna kobieta nie będzie brała udziału w pierwszym locie kosmicznym z załogą Indian. Pierwszy lot z załogą będzie składał się z trzyosobowej załogi z jednym wsparciem, a ten czteroosobowy zespół poleci do Rosji na szkolenie astronautów.

W grudniu 2019 r. proces selekcji dobiegł końca i 10 lutego 2020 r. czterech kandydatów rozpoczęło 12-miesięczne szkolenie w Gagarin Research & Test Cosmonaut Training Center (GCTC). i morze.

W lutym 2020 r. indyjscy kandydaci na astronautów ukończyli szkolenie przetrwania w zimie.

Zaproponowała ISRO to także 2700 crore (US $ 380 milionów) plan utworzenia centrum szkolenia astronautów w Challakere z Chitradurga dzielnicy. Po zatwierdzeniu przez rząd obiekt miałby powstać co najmniej 2-3 lata. Po szkoleniu w Rosji w nieoczekiwanych i ekstremalnych sytuacjach indyjscy astronauci mieli wrócić do Indii w marcu 2021 r. na resztę szkolenia w module indyjskim. Chociaż z powodu pandemii COVID-19 szkolenie zostało wstrzymane od 28 marca do 11 maja i wznowione dopiero 12 maja 2020 r. CNES dostarcza system lotów, szkoli lekarzy pokładowych i zespoły techniczne dla indyjskiego programu lotów kosmicznych z udziałem ludzi. Współpracuje również i dzieli się swoją wiedzą ekspercką w dziedzinie medycyny kosmicznej, monitorowania zdrowia astronautów i podtrzymywania życia.

Kosmiczne jedzenie

Laboratorium Badań Żywności Obronnej (DFRL) z siedzibą w Mysore , jednostka Organizacji Badań i Rozwoju Obronnego (DRDO), opracowało suszoną i pakowaną żywność dla astronautów. Laboratorium żywności opracowało około 70 odmian odwodnionych i przetworzonych produktów spożywczych, które zostały poddane surowym procedurom mającym na celu wyeliminowanie mikro- i makrobakteryjnych składników odżywczych. Należy zachować szczególną ostrożność podczas pakowania, a artykuł spożywczy powinien mieć ograniczoną wagę, ale jednocześnie powinien mieć wysokie wartości odżywcze. System usuwania odpadów resztek żywności, systemy dozowania płynów, systemy nawadniania żywności i podgrzewacze itp., które można dostosować do warunków kosmicznych, były w trakcie opracowywania, chociaż wiele produktów spożywczych planowanych na pokładzie Gaganyaan nie zostanie jeszcze opublikowanych w sierpniu 2020 r. Oczekuje się, że DFRL uruchomi swój Kosmiczna żywność RTE do marca 2021 r., podczas gdy pierwsza partia dla Gaganyaana będzie dostarczać paszę wystarczającą na 7 dni.

Roboty humanoidalne

W przeciwieństwie do innych narodów, które przeprowadzały ludzkie loty w kosmos, Indie nie wypuszczają zwierząt w kosmos. Zamiast tego będzie latać humanoidalnymi robotami, aby lepiej zrozumieć, jak nieważkość i promieniowanie wpływają na ludzkie ciało podczas długich okresów w kosmosie. Beznogi humanoid o imieniu Vyom Mitrā został pokazany w styczniu 2020 r., Który ma latać na pokładzie bezzałogowych misji eksperymentalnych, a także pomagać astronautom w misjach z załogą.

Eksperymenty i cele

W dniu 7 listopada 2018 r. ISRO opublikowało ogłoszenie o możliwości poszukiwania propozycji od indyjskiej społeczności naukowej dotyczących eksperymentów mikrograwitacyjnych, które mogłyby zostać przeprowadzone podczas pierwszych dwóch lotów robota Gaganyaan . Zakres eksperymentów nie jest ograniczony, a inne istotne pomysły będą brane pod uwagę. Oczekuje się, że proponowana orbita platformy mikrograwitacyjnej będzie znajdować się na orbicie okołoziemskiej na wysokości około 400 km. Wszystkie proponowane wewnętrzne i zewnętrzne ładunki eksperymentalne zostaną poddane testom termicznym, próżniowym i radiacyjnym w wymaganych warunkach temperaturowych i ciśnieniowych. Aby przeprowadzać eksperymenty mikrograwitacyjne przez długi czas, satelita może zostać umieszczony na orbicie. Indyjscy vyomanauci przeprowadzą podczas misji cztery eksperymenty biologiczne i dwa fizyczne eksperymenty naukowe związane z mikrograwitacją .

Stacja Kosmiczna

Indie planują rozmieścić 20-tonową stację kosmiczną jako kontynuację programu misji Gaganyaan . 13 czerwca 2019 r. szef ISRO K. Sivan ogłosił plan, mówiąc, że indyjska stacja kosmiczna zostanie rozlokowana w ciągu 5–7 lat po zakończeniu projektu Gaganyaan . Powiedział też, że Indie nie przystąpią do programu Międzynarodowej Stacji Kosmicznej . Stacja kosmiczna byłaby w stanie pomieścić załogę przez 15–20 dni jednorazowo. Oczekuje się, że zostanie umieszczony na niskiej orbicie okołoziemskiej na wysokości 400 km i będzie w stanie pomieścić trzy osoby. Oczekuje się, że ostateczna akceptacja programu zostanie wydana przez rząd Indii dopiero po zakończeniu misji Gaganyaan .

ISRO pracuje nad dokowanie statków kosmicznych i cumowania technologii, z początkowym finansowania ₹ 10 crore rozliczone w 2017 roku przestrzeń dokującej eksperymencie lub tymi spadex , jest wypracowany przez ISRO z systemami takimi jak analiza sygnału sprzętu, wysokiej precyzji videometer do nawigacji , elektronika systemu dokowania i podejmowanie decyzji w czasie rzeczywistym dla systemów lądowania opracowywanych na różnych etapach. W ramach SPADEX , ISRO wystrzeli 2 małe satelity do testów. Technologia ta ma kluczowe znaczenie dla stacji kosmicznej, ponieważ umożliwi przenoszenie ludzi z jednego pojazdu lub statku kosmicznego do drugiego.

Bibliografia

Zewnętrzne linki