Geosynchronous Satellite Launch Vehicle

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GSLV Mk I/II
GSLV MkIII

Das Geosynchronous Satellite Launch Vehicle (GSLV) ist eine indische Trägerrakete, die von der indischen Raumfahrtbehörde ISRO entwickelt wurde, um Kommunikationssatelliten des Types INSAT in einen geostationären Orbit zu befördern und Indien auf diesem Gebiet von ausländischen Startdienstanbietern unabhängiger zu machen.

Aufbau[Bearbeiten]

Das GSLV baut auf der PSLV auf, es wurden jedoch zusätzliche Flüssigtreibstoff-Booster und eine kryogene Oberstufe hinzugefügt. Es ist eine dreistufige Trägerrakete mit einer feststoffgetriebenen ersten Stufe, einer flüssigtreibstoffgetriebenen zweiten Stufe und der kryogenen dritten Stufe. Die ersten beiden Stufen wurden von der PSLV übernommen, die dritte Stufe wurde in Russland gefertigt. Indien bestellte insgesamt sieben Oberstufen von Russland und wollte auch die Pläne für diese kaufen, doch wegen Intervention der USA fand dieser Technologietransfer nicht statt. Indien musste deshalb die kryogene Oberstufe selbst entwickeln, was jedoch elf Jahre dauerte.

Das GSLV verwendet vier L40-Flüssigtreibstoff-Booster (LRB) und kann bis zu 5 t in einen leicht östlichen LEO befördern. Mit Hilfe der russischen kryogenen Oberstufe 12KRB kann es 2,2 t in einen 18°-GTO befördern.

Booster[Bearbeiten]

Bei der MkI und MkII werden vier Flüssigtreibstoffbooster eingesetzt. Jeder der vier L40-Booster enthält zwei unabhängige Tanks, die zusammen 40 t Hypergol-Treibstoff (UH 25 und Distickstofftetroxid) enthalten. Die Booster haben einen Durchmesser von 2,1 m und jeweils ein 680 kN starkes Viking-Triebwerk.

Bei der MkIII sollen diese durch zwei große S200 Large Solid Booster (LSB) mit 200 Tonnen Festtreibstoff ersetzt werden. Dadurch steigt die Startmasse der gesamten Rakete auf 630 Tonnen und die Nutzlastkapazität für den GTO auf 4-5 Tonnen.

Erste Stufe[Bearbeiten]

Die erste Stufe S125 (MkIa) bzw. S139 (MkIb) hat einen Durchmesser von 2,8 m und wird aus Maraging-Stahl hergestellt. Sie ist eine Feststoffrakete und enthält 125 t bzw. 139 t Festtreibstoff.

Zweite Stufe[Bearbeiten]

Die zweite Stufe hat ebenfalls einen Durchmesser von 2,8 m und kann mit 37,5 t Flüssigtreibstoff (UH 25 und Stickstofftetroxid) beladen werden. Die beiden separaten Tanks bestehen aus einer speziellen Aluminiumlegierung. Die Stufe liefert einen Schub von 720 kN.

Dritte Stufe[Bearbeiten]

Die dritte Stufe 12KRB des russischen Herstellers GKNPZ Chrunitschew benutzt flüssigen Wasserstoff (LH2) und flüssigen Sauerstoff (LOX), auch hier in zwei unabhängigen Tanks aus einer Aluminiumlegierung. Insgesamt können 12,6 t Treibstoff aufgenommen werden, das Triebwerk KVD-1 liefert einen Schub von 7,5 kN, hat einen spezifischen Impuls von 454 s und kann zweimal im Flug gezündet werden.

Die ersten drei Flüge des GSLV benutzten alle noch die russische kryogene Oberstufe. Beim vierten Start am 15. April 2010 wurde erstmals eine indische dritte Stufe eingesetzt, die ebenfalls LH2 und LOX verbrennt und etwas mehr Schub als 12 KRB liefern sollte. Dadurch sollte die nun MkII genannte Rakete schwerere Nutzlasten im Geotransferorbit absetzen. Nach der Zündung der dritten Stufe arbeiteten offenbar die Vernierdüsen nicht, so dass die Rakete außer Kontrolle geriet und ins Meer stürzte.[1]

Modifikationen[Bearbeiten]

Mit der GSLV-D5 wurden mehrere Designverbesserungen eingeführt. Diese bestehen aus einer Neugestaltung der unteren Verkleidung, die die kryogene Oberstufe während des atmosphärischen Fluges schützt, die Überarbeitung der Drahttunnel der kryogenen Oberstufe, um den während des Fluges auftretenden Kräften besser standzuhalten, eine überarbeitete aerodynamische Auslegung der gesamten Rakete und der Einbau von Videosystemen zur Überwachung der Bewegungen der Außenhülle der Rakete während der verschiedenen Flugphasen. Die Verbesserungen der kryogenen Oberstufe beinhalten ein modifiziertes Design der Kraftstoffturbopumpen (FBTP) um die Größenänderung der Lager und Gehäuse bei Temperaturänderungen durch die kryogenen Treibstoffe sicherzustellen, eine Änderung der Zündungssequenz, um die erfolgreiche und nachhaltige Zündung für der Haupt- (ME) und Steuertriebwerke (SE) und des Gasgenerator (GG) sicherzustellen. Außerdem wurden einige kritische Systeme wie zum Beispiel die Polyimid-Treibstoffleitungen und Flüssigsauerstoff- und Flüssigwasserstoffstandsensoren durch in Indien gebaute ersetzt, um die eventuelle Kontamination beim Transport besser zu verhindern.[2]

Technische Daten[Bearbeiten]

  • Gesamthöhe: 49 m
  • Startmasse: 401 t
  • Anzahl der Stufen: 3
  • Zielorbit: GTO 180×36.000 km

Starts[Bearbeiten]

Die ersten beiden Flüge einer GSLV waren reine Testflüge. Der erste, teilweise erfolgreiche, wurde im April 2001 mit dem Satelliten GSAT-1 an Bord gestartet. Der zweite, diesmal erfolgreiche, Start einer GSLV erfolgte im Mai 2003 und brachte den Experimentalkommunikationssatelliten GSAT-2 ins All. Der erste operative Start war am 20. September 2004 mit dem Kommunikationssatelliten EDUSAT als Nutzlast.

Durchgeführte Starts[Bearbeiten]

Dies ist eine vollständige Startliste des Geosynchronous Satellite Launch Vehicle. Stand der Liste: 10. Januar 2014

Lauf. Nr. Datum (UTC) Typ Ser.-Nr. Startplatz Nutzlast Art der Nutzlast Nutzlast in kg (brutto¹) Orbit² Anmerkungen
1 18. April 2001 GSLV Mk.1 D1 SHAR GSAT-1 Experimenteller Kommunikationssatellit 1540 kg GTO Teilerfolg Dritte Stufe schaltete sich 10 Sek. zu früh ab, die Mission wurde von ISRO als Erfolg eingestuft
2 8. Mai 2003 GSLV Mk.1 (2) D2 SHAR GSAT-2 Experimenteller Kommunikationssatellit 1825 kg GTO Erfolg
3 20. September 2004 GSLV Mk.1 (2) F01 SHAR GSAT-3 (EDUSAT) Experimenteller Kommunikationssatellit 1950 kg GTO Erfolg
4 10. Juli 2006
12:08
GSLV Mk.1 (2) F02 SHAR SLP Insat-4C Kommunikationssatellit 2168 kg GTO Fehlschlag Rakete wenige Minuten nach dem Start gesprengt, aufgrund einer Abweichung von der Flugbahn durch Versagen eines Boosters.
5 2. September 2007
12:50
GSLV Mk.1 (2) F04 SHAR SLP Insat-4CR Kommunikationssatellit 2130 kg GTO Teilerfolg Ersatz für den zerstörten Insat-4C; der Satellit erreichte etwas niedrigere Umlaufbahn als vorgesehen, die Mission wurde von ISRO trotzdem als Erfolg eingestuft
6 15. April 2010
10:57
GSLV Mk.2 D3 SHAR GSAT-4 (Healthsat) Experimenteller Kommunikationssatellit 2180 kg GTO Fehlschlag Kontroll- und Datenverlust kurz nach Zündung der dritten Stufe (Erstflug der Eigenentwicklung). Möglicherweise Versagen der Vernierdüsen
7 25. Dezember 2010
10:34
GSLV Mk.2 F-06 SHAR GSAT-5P Kommunikationssatellit ? GTO Fehlschlag Selbstzerstörung der Rakete wenige Sekunden nach einer Bahnabweichung, wobei auch der an Bord befindliche Satellit GSAT-5P zerstört wurde.
8 5. Januar 2014
10:48
GSLV-Mk 2 D5 SHAR GSAT-14 Kommunikationssatellit 1982 kg GTO Erfolg

¹ Bruttogewicht = (Satelliten + Adapter, Gehäuse etc.)

² NICHT zwangsläufig der Zielorbit der Nutzlast, sondern die Bahn, auf der die Nutzlast von der Oberstufe ausgesetzt werden soll/wurde.

Geplante Starts[Bearbeiten]

Stand der Liste: 16. Juni 2014

Lauf. Nr. Datum (UTC) Typ Ser.-Nr. Startplatz Nutzlast Art der Nutzlast Nutzlast in kg (brutto¹) Orbit² Anmerkungen
August 2014[veraltet][3] GSLV-Mk III SHAR  ?  ?  ? Suborbitaler Testflug
Geplant
Juli oder August 2014[veraltet][4] GSLV-Mk III D6 SHAR  ? Kommunikationssatellit  ?  ? Geplant
? ? GSLV-Mk III ? SHAR GSAT-11 Kommunikationssatellit ? GTO Geplant
? ? GSLV Mk ? ? SHAR GSAT-6/Insat-3E Kommunikationssatellit ? GTO
? ? GSLV Mk ? ? SHAR GLONASS-M Militärischer Navigationssatellit ? ? Geplant
? 2016Vorlage:Zukunft/In 2 Jahren[5] GSLV ? SHAR Chandrayaan-2 Mondsonde ? ? Geplant

Weblinks[Bearbeiten]

 Commons: Geosynchronous Satellite Launch Vehicle – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Quellen[Bearbeiten]

  1. T.S. Subramanian: India's indigenous GSLV D3 rocket fails in mission. The Hindu, 15. April 2010, abgerufen am 15. April 2010 (englisch).
  2. ISRO: GSLV-D5
  3. Worldwide Launch Schedule. Spaceflight Now, 30. Juli 2014, abgerufen am 2. August 2014 (englisch).
  4. Tiki Rajwi: GSLV-D5 Twin may be Launched This Year. The New Indian Express, 10. Januar 2014, abgerufen am 10. Januar 2014 (englisch).
  5. Nikita Mehta: Isro to send orbiter, lander and rover to Moon by 2016. 10. Januar 2014, abgerufen am 10. Januar 2014 (englisch).