Tech verweigert, ISRO baute Kryo-Motor selbst - Februar 2023

Der heutige Start eines geostationären Kommunikationssatelliten, GSAT-19, ist vielleicht die wichtigste Mission der ISRO in den letzten drei Jahrzehnten.

(Repräsentatives Bild)

Der heutige Start eines geostationären Kommunikationssatelliten, GSAT-19, ist vielleicht die wichtigste Mission der ISRO in den letzten drei Jahrzehnten. Wahrscheinlich von größerer technologischer Bedeutung als selbst die äußerst beliebten Weltraummissionen Chandrayaan oder Mangalyaan. Nicht wegen des Satelliten, der ins All gebracht wird, obwohl das an sich nicht weniger besonders ist.



Der Start ist für ISRO aufgrund der verwendeten Rakete ein riesiger Sprung. Genauer gesagt wegen des Motors, der diese Rakete antreibt. Tatsächlich ist es erst die dritte und oberste Stufe dieses Motors, die diese Markteinführung zu etwas ganz Besonderem macht. Die Mission ist zufällig der erste Entwicklungsflug der geosynchronen Satelliten-Trägerrakete der nächsten Generation, genannt GSLV-MkIII mit einer vollständig einheimischen kryogenen Oberstufe, die ISRO seit den 1990er Jahren zu meistern versucht.

Diese kryogene Phase, die den Umgang mit Treibstoff bei sehr niedrigen Temperaturen beinhaltet, ist entscheidend, um den zusätzlichen Schub bereitzustellen, den die Rakete benötigt, um schwerere Satelliten tiefer in den Weltraum zu befördern. GSLV-MkIII soll Nutzlasten von bis zu vier bis fünf Tonnen befördern und das war mit herkömmlichen Treibstoffen der ISRO-Hauptrakete PSLV, die Satelliten nur bis zu 2 Tonnen in Umlaufbahnen bringen kann, nicht möglich, und das auch bis zu Umlaufbahnen von 600 -km Höhe von der Erdoberfläche.






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Es wird ISRO nicht nur dabei helfen, tiefer in den Weltraum zu forschen, sondern es wird ihm auch zusätzliche Einnahmen bringen und es ihm ermöglichen, schwerere Satelliten kommerziell zu starten. Es ist definitiv die größte Veranstaltung für ISRO in den letzten Jahrzehnten. Für das Trägerraketenprogramm von ISRO ist dies wahrscheinlich der wichtigste Tag. Dies ist ein Erfolg, bei dem es absolut keine ausländische Hilfe gegeben hat. Der GSLV-MkIII ist komplett selbst angebaut und deshalb ist er so zufriedenstellend, sagte G Madhavan Nair, ehemaliger Vorsitzender der ISRO Diese Internetseite .

Hinter dem Erfolg der Markteinführung stehen fast drei Jahrzehnte harter Arbeit bei der Zähmung der Kryotechnologie, und eine interessante Geschichte dieser Technologie wurde ISRO Anfang der 1990er Jahre von den Vereinigten Staaten vorenthalten, was sie zwang, sie selbst zu entwickeln. Unter allen Raketentreibstoffen ist Wasserstoff dafür bekannt, den maximalen Schub zu liefern. Aber Wasserstoff in seiner natürlichen gasförmigen Form ist schwer zu handhaben und wird daher in normalen Triebwerken in Raketen wie PSLV nicht verwendet. Wasserstoff kann jedoch in flüssiger Form verwendet werden.




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Das Problem ist, dass sich Wasserstoff bei sehr niedriger Temperatur verflüssigt, fast 250 Grad Celsius unter Null. Um diesen Brennstoff zu verbrennen, muss auch Sauerstoff in flüssiger Form vorliegen, und das bei etwa 90 Grad Celsius unter Null. Die Schaffung einer solchen Atmosphäre mit niedriger Temperatur in der Rakete ist ein schwieriges Unterfangen, da dies Probleme für andere in der Rakete verwendete Materialien verursacht. ISRO hatte die Entwicklung eines kryogenen Motors bereits Mitte der 1980er Jahre geplant, als nur eine Handvoll Länder – die Vereinigten Staaten, die ehemalige UdSSR, Frankreich und Japan – über diese Technologie verfügten.

Um die Entwicklung von Trägerraketen der nächsten Generation zu beschleunigen – das GSLV-Programm war bereits ins Auge gefasst – hatte ISRO beschlossen, einige dieser Triebwerke zu importieren. Es führte Gespräche mit Japan, den USA und Frankreich, bevor es sich schließlich für russische Motoren entschied. 1991 hatten ISRO und die russische Raumfahrtbehörde Glavkosmos einen Vertrag über die Lieferung von zwei dieser Triebwerke samt Technologietransfer unterzeichnet, damit die indischen Wissenschaftler diese künftig selbst bauen können.




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Die Vereinigten Staaten, die den Triebwerksvertrag verloren hatten, protestierten jedoch gegen den russischen Verkauf unter Berufung auf Bestimmungen des Missile Technology Control Regime (MTCR), denen weder Indien noch Russland angehörten. MTCR versucht, die Verbreitung von Raketentechnologie zu kontrollieren. Russland, das immer noch aus dem Zusammenbruch der UdSSR hervorgegangen war, erlag dem Druck der USA und kündigte den Deal 1993. In einer alternativen Vereinbarung durfte Russland sieben statt ursprünglich zwei kryogene Motoren verkaufen, konnte die Technologie jedoch nicht nach Indien übertragen.

Diese von Russland gelieferten Triebwerke wurden bei den ersten Flügen von GSLVs der ersten und zweiten Generation (Mk-I und Mk-II) verwendet. Letzteres wurde bei der Einführung von INSAT-4CR im September 2007 verwendet. Aber seit der Stornierung des ursprünglichen russischen Vertrags hat ISRO die kryogene Technologie im Liquid Propulsion Systems Center in Thiruvananthapuram selbst entwickelt. Es dauerte mehr als ein Jahrzehnt, um die Motoren zu bauen, und der Erfolg war nicht leicht.



Im Jahr 2010 scheiterten zwei Starts von GSLV-Raketen der zweiten Generation, von denen einer das russische Triebwerk hatte und der andere selbst entwickelt wurde. Der große Erfolg kam im Dezember 2014 mit dem experimentellen Flug eines GSLVs der dritten Generation (Mk-III), das ein einheimisches Kryosystem enthielt, das dem heute verwendeten ähnlich ist. Diese Mission führte auch eine experimentelle Wiedereintrittsnutzlast durch, die nach Erreichen einer Höhe von 126 km ausschleuderte und sicher im Golf von Bengalen landete. Danach gab es drei erfolgreiche Starts des GSLV der zweiten Generation (Mk-II), zuletzt im Mai GSLV-F09, das den südasiatischen Satelliten startete.

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