Uitgelegd: waarom de GSLV Mk-III-raket van Chandrayaan-2 een storing ontwikkelde

Chandrayaan-2 wordt vandaag gelanceerd: ISRO is van plan de raket, een product van meer dan drie decennia van onderzoek en ontwikkeling, te gebruiken voor alle toekomstige verkenningsmissies in de diepe ruimte, inclusief Gaganyaan, India's eerste menselijke missie, die gepland staat voor 2022.

Het Geosynchronous Satellite Launch Vehicle (GSLV) MkIII met Chandrayaan-2 van de Indian Space Research Organization (ISRO) staat in het Satish Dhawan Space Center nadat de missie op het laatste moment in Sriharikota was afgebroken.

De lancering van Chandrayaan -2, India's eerste poging om een ​​ruimtevaartuig op de maan te landen, werd maandagochtend afgebroken op minder dan een uur van de lancering nadat wetenschappers een technische storing in het draagraketsysteem hadden ontdekt. Het missievoertuig was een GSLV Mk-III-raket, een relatief nieuwe aanwinst die van cruciaal belang is voor de toekomstige missies van ISRO.

Volg live updates over de lancering van Chandrayaan-2

Wat maakt de nieuwe raket cruciaal?

ISRO is van plan de raket, een product van meer dan drie decennia van onderzoek en ontwikkeling, te gebruiken voor alle toekomstige verkenningsmissies in de diepe ruimte, waaronder Gaganyaan, India's eerste menselijke missie, die gepland staat voor 2022. Het voertuig, dat zwaardere commerciële satellieten kan lanceren , zal naar verwachting ook een grote inkomstengenerator zijn voor ISRO.

De steunpilaar van ISRO's lanceringen in de afgelopen drie decennia was echter het Polar Satellite Launch Vehicle (PSLV), een raket die sinds het begin van de jaren negentig bij slechts twee van zijn 48 lanceringen is mislukt. Ook Chandrayaan-1 en Mangalyaan werden gelanceerd door PSLV.

Waarom werd PSLV niet gebruikt voor Chandrayaan- twee?

PSLV heeft zijn beperkingen. Het heeft niet genoeg kracht om zwaardere satellieten te vervoeren, of om dieper de ruimte in te gaan. PSLV kan een laadvermogen van ongeveer 1750 kg leveren om de baan om de aarde te verlagen, tot een hoogte van 600 km van het aardoppervlak. Het kan een paar honderd kilometer hoger in Geostationary Transfer Orbit (GTO), maar alleen met een lager laadvermogen. Chandrayaan-1 woog 1380 kg, terwijl Mangalyaan een lanceringsmassa had van 1337 kg.

Veel van de gebruikelijke commerciële satellieten die worden gebruikt voor teledetectie, omroep of navigatie, wegen ver onder de 1.500 kg en moeten in lage banen om de aarde worden gebracht. PSLV is een ideaal voertuig gebleken om dit te doen - voor zowel Indiase als buitenlandse commerciële satellieten.

Er zijn echter satellieten die veel zwaarder zijn - in het bereik van 4.000-6.000 kg of meer - en in geostationaire banen moeten worden geplaatst die zich op meer dan 30.000 km van de aarde bevinden. Raketten die zulke enorme satellieten dragen, moeten aanzienlijk meer vermogen hebben.

GSLV Mk-III is gebouwd als de raket voor de toekomst, aangezien ISRO steeds grotere ladingen wil plaatsen en dieper in de ruimte wil duiken. Het heeft een interessante geschiedenis en een verhaal van drie decennia hard werken om de cryogene technologie te temmen. (Bron: ISRO)

En GSLV-raketten hebben die kracht?

GSLV-raketten (Geosynchronous Satellite Launch Vehicle) gebruiken een andere brandstof en hebben een stuwkracht die veel groter is dan die van PSLV. Ze kunnen daarom zwaardere ladingen vervoeren en dieper de ruimte in reizen. Chandrayaan-2 had bijvoorbeeld een totale massa van bijna 4.000 kg.

Onder ISRO's GSLV-raketten is de GSLV Mk-III de nieuwste en krachtigste. Het heeft tot nu toe twee succesvolle vluchten gehad: het vervoerde en implementeerde de GSAT-19-communicatiesatelliet op 5 juni 2017 en vervolgens de GSAT-29-communicatiesatelliet op 14 november vorig jaar. Het had een experimentele vlucht in 2014.

hoeveel is charlize theron waard

GSLV Mk-III wordt aangedreven door een vloeibare kernmotor, heeft twee solide boosters die worden gebruikt om de enorme stuwkracht te leveren die nodig is tijdens het opstijgen, en een cryogene motor in de bovenste trap.

Wat is een cryogene motor?

Cryogenics is de wetenschap die betrekking heeft op het gedrag van materialen bij zeer lage temperaturen. Cryogene technologie is een uitdaging om onder de knie te krijgen, maar essentieel voor een raket als GSLV Mk-III. Van alle raketbrandstoffen is bekend dat waterstof de grootste stuwkracht levert. Maar waterstof in zijn natuurlijke gasvorm is moeilijk te hanteren en wordt daarom niet gebruikt in normale motoren in raketten zoals PSLV. Waterstof kan in vloeibare vorm worden gebruikt, maar wordt vloeibaar bij een zeer lage temperatuur - bijna 250°C onder nul. Om deze brandstof te verbranden, moet ook zuurstof in vloeibare vorm zijn, en dat gebeurt bij ongeveer 90 °C onder nul. Het creëren van een atmosfeer van zulke lage temperaturen in de raket is moeilijk - het veroorzaakt problemen voor andere materialen.

Toeschouwers vertrekken nadat de Chandrayaan-2-missie in Sriharikota (AP) werd afgebroken

Wanneer en hoe heeft India vooruitgang geboekt in dergelijke technologie?

De ontwikkeling van de GSLV Mk-III is het verhaal van drie decennia hard werken aan cryogene technologie. De technologie werd in het begin van de jaren negentig door de Verenigde Staten aan India ontzegd, waardoor het gedwongen werd om voor inheems te gaan.

ISRO had de ontwikkeling van een cryogene motor halverwege de jaren tachtig gepland, toen slechts een handvol landen - de VS, de voormalige USSR, Frankrijk en Japan - over deze technologie beschikten. Om de ontwikkeling van de volgende generatie draagraketten te versnellen - het GSLV-programma was al voorzien - besloot ISRO een paar van deze motoren te importeren. Het voerde besprekingen met Japan, de VS en Frankrijk voordat het genoegen nam met Russische motoren. In 1991 tekenden ISRO en de Russische ruimtevaartorganisatie Glavkosmos een overeenkomst voor de levering van twee van deze motoren samen met de overdracht van technologie, zodat Indiase wetenschappers deze in de toekomst kunnen bouwen.

De VS, die het motorcontract hadden misgelopen, maakten echter bezwaar tegen de Russische verkoop, daarbij verwijzend naar bepalingen van het Missile Technology Control Regime (MTCR), waarvan India noch Rusland lid was. MTCR probeert de verspreiding van rakettechnologie te beheersen. Rusland, nog steeds herstellende van de ineenstorting van de USSR, bezweek onder druk van de VS en annuleerde de deal in 1993. In een alternatieve regeling mocht Rusland zeven, in plaats van de oorspronkelijke twee, cryogene motoren verkopen, maar het kon de technologie niet overdragen naar India. Deze Russische motoren werden gebruikt in de eerste vluchten van de eerste en tweede generatie GSLV's (Mk-I en Mk-II). De laatste hiervan werd gebruikt bij de lancering van INSAT-4CR in september 2007.

Nadat de oorspronkelijke Rusland-deal was geannuleerd, begon ISRO zijn eigen cryogene technologie te ontwikkelen in het Liquid Propulsion Systems Center in Thiruvananthapuram. Het duurde meer dan tien jaar om de motoren te bouwen. In 2010 eindigden twee lanceringen van tweede generatie GSLV-raketten, één met een Russische motor en de andere in eigen land ontwikkeld, in een mislukking.

Het grote succes kwam in december 2014, met de experimentele vlucht van de derde generatie (Mk-III) GSLV, met daarin een eigen cryogene motor. Deze missie had ook een experimentele re-entry-lading die werd uitgeworpen na het bereiken van een hoogte van 126 km en veilig landde in de Golf van Bengalen.

hoeveel is Brian misschien waard

Er volgden nog twee succesvolle lanceringen van de GSLV Mk-III. Chandrayaan-2 was de grootste en langverwachte lancering.

Dus, wat ging er mis?

ISRO heeft de aard of details van de technische storing in de raket nog niet verstrekt. De storing werd waargenomen nadat elke grote operatie was voltooid. Een van de laatste taken voor de lancering is het laden van de cryogene brandstof, waterstof en zuurstof. Dit werd afgerond ongeveer een half uur voordat het aftellen maandagochtend werd gestopt. Een beoordeling van de ernst van het probleem kan enkele dagen duren.

Hoe groot is dit een tegenvaller?

De onmiddellijke impact staat op het schema van Chandrayaan-2. ISRO had gezegd dat de huidige kans om Chandrayaan-2 te lanceren alleen beschikbaar was tussen 9 en 16 juli. Die kans lijkt nu verloren te zijn gegaan. Dit zou de missie mogelijk met enkele maanden kunnen vertragen. ISRO heeft niet gezegd wanneer de volgende kans zich opent.

Totdat ISRO zijn beoordeling van het probleem openbaar maakt, is het niet mogelijk om de impact op toekomstige missies te voorspellen, met name Gaganyaan, die een strakke deadline heeft.

Mislukkingen bij het lanceren van de ruimte zijn echter niet ongebruikelijk. Vooral maanmissies hebben een hoog percentage mislukkingen gehad. Maar liefst 52 procent van alle maanmissies is mislukt, met als meest recente het geval van de Israëlische Beresheet Lander, die problemen kreeg nadat hij in de baan van de maan was gekomen en een noodlanding maakte op het oppervlak van de maan.

Technisch gezien heeft Chandrayaan-2 niet gefaald. De missie werd afgebroken voordat ze werd gelanceerd nadat er een probleem was ontdekt.

Deel Het Met Je Vrienden: