как Индия стучится в двери клуба космических сверхдержав / Блог компании ITSOFT / Хабр

Если разговор заходит о космической передовой, то на ум приходят три страны – США, Китай и Россия. Да, возможно, последняя переживает свои не самые лучшие “космические” времена, но все же. Иногда в новостях всплывают Европейское космическое агентство вместе с Японией. Однако, есть еще одна страна, которой по потенциалу можно отдать шестое место после вышеперечисленных государств. Речь об Индии, которая хоть и не может похвастаться огромным бюджетом космической программы, но планомерно идет вперед, запускает аппараты к Луне и Марсу и мечтает о собственных пилотируемых кораблях.

Становление

Отправной точкой реализации Индией собственной космической программы можно считать 15 августа 1969 года, когда была основана Индийская организация космических исследований (ISRO). Но интерес к космосу индийцы проявляли гораздо раньше.

Определенные исследования и эксперименты проводились в первой половине 20-го века, но более серьезно этим вопросом занялись после Второй мировой войны. Этому способствовало основание Лаборатории исследования физики Викрамом Сарабхаи и Института фундаметальных исследований Хоми Бхабхой. Так была заложена база для последующего развития космической отрасли.

В 1950 году Хоми Бхабха создает Департамент ядерных исследований, в обязанности которого входило и спонсирование изучения космоса. На этом этапе начали строится обсерватории: в 1954 в штате Уттар-Прадеш, в 1957 г. — Рангпурская обсерватория в Хайдарабаде. Значимый вклад внес Джавахарлал Неру, первый премьер-министр Индии – он поддерживал развитие космической сферы, поскольку она способствовала техническому прогрессу и развитию государства в целом.

В 1962 году по распоряжению Неру был организован Индийский национальный комитет по космическим исследованиям (INCOSPAR), который в 1969 и превратился ISRO. Одним из основателей этой организации был Викрам Сарабхаи, которого принято считать отцом индийской космонавтики. Кстати, именно он начал проект по созданию первого индийского спутника, но, к сожалению, запуска не увидел – в конце 1971 года ученый умер от остановки сердца.

Памятная марка с изображением Викрама Сарабхаи
Памятная марка с изображением Викрама Сарабхаи

Первый же спутник получил название в честь индийского астронома и математика 5-го века “Арьябхата”. Запуск состоялся в 1975 году с полигона “Капустин Яр” с помощью советской ракеты “Космос-3М”. Это важное для индийской космонавтики событие случилось в рамках программы “Интеркосмос”, которая позволяла дружественным СССР странам принимать участие в космических исследования.

Первый индийский спутник "Арьябхата"
Первый индийский спутник «Арьябхата»

Сам спутник представлял собой объект с 26 гранями, из них только верхняя и нижняя не были покрыты солнечными батареями. Диаметр “Арьябхаты” составлял 1,4 м, а масса 360 кг. С его помощью проводились эксперименты в сфере рентгеновской астрономии и физики Солнца. Последний раз связь со спутником была установлена в 1981 году, а через 11 лет он сгорел в атмосфере.

Свои ракеты и первый космонавт

К разработке собственной ракеты-носителя ISRO приступила еще в 1973 году. Считается, что прототипом первой индийской РН стал американский Scout – студент Абдул Калам учился в США и получил доступ к техническим отчетам по проекту “Скаута”.

Разрабатываемая ракета получила название SLV-3 (Satellite Launch Vehicle). Весила РН 17 тонн и позволяла выводить полезную нагрузку массой 40 кг на низкую околоземную орбиту высотой примерно 400 км. SLV-3 имела четыре твердотопливных ступени и головной обтекатель массой около 40 кг. По утверждению ISRO, ракета была создана на 85% из индийских комплектующих. Руководителем проекта стал Абдул Калам.

По одной из версий, развитию проекта и в целом космической отрасли помогло закрытие ракетного полигона Вумера в Австралии. После того, как он был признан нерентабельным, по некоторым данным, часть оборудования была законсервирована, а часть продана Индии – были приобретены стенды и пусковые установки, которые стали основой стартовых комплексов полигона SHAR.

10 августа 1979 года с этого полигона состоялся первый запуск SLV-3. За восемь минут до старта обнаружилась неисправность – упало давление в баке окислителя реактивной системы управления (РСУ), которая отвечала за ориентацию. Но Абдул Калама убедили не останавливать запуск. После штатной отработки первой ступени включилась вторая, но через несколько секунд ракета потеряла ориентацию. Так первый старт собственной ракеты для Индии закончился неудачей. Проведя полугодовое расследование, в ISRO пришли к выводу, что причина аварии – засорение управляющего клапана.

Следующий старт был назначен на 18 июля 1980 года. Все прошло в штатном режиме, и четвертая ступень SLV-3 вывела на орбиту экспериментальный спутник Rohini (RS-1). Он представлял собой восьмигранную призму, переходящую в усеченную пирамиду. Масса спутника составила 35 кг, из полезной нагрузки на нем были установлены магнитометр и датчики температуры. Аппарат находился на орбите 20 месяцев. Запуск собственного спутника на собственной РН стал триумфом для индийской космонавтики.

Экспериментальный спутник Rohini (RS-1)
Экспериментальный спутник Rohini (RS-1)

Следующий важный этап – первый индиец в космосе. Здесь тоже не обошлось без помощи СССР. По программе “Интеркосмос” майор ВВС Индии Ракеш Шарма подал заявку о зачислении его в отряд космонавтов. Пройдя строгий отбор в котором участвовало 240 человек, его кандидатура была утверждена. После этого, Шарма приступил к тренировкам в Звездном городке. В качестве космонавта-исследователя был включен в состав экипажа советского корабля “Союз-Т11”, который стартовал 3 апреля 1984 года и успешно состыковался со станцией “Салют-7”. В космосе Шарма занимался многозональной фотосъемкой северных районов Индии, а также вышел на связь с премьер-министром своей страны Индирой Ганди. 11 апреля миссия успешно вернулась на Землю, после чего Ракешу Шарма было присвоено звание Героя Советского Союза.

Отдельного упоминания заслуживает название индийских космонавтов. Изначально в ISRO использовался термин “гаганавт” от санскритского слова обозначающего небеса. Но это название не прижилось, возможно, из-за своего своеобразного звучание. Поэтому в последние годы используется обозначение “виоманавт”. Оно тоже имеет санскритские корни от слов “пространство” или “небо”. Но вернемся к ракетам.

Ограниченные возможности SLV-3 привели к ее модернизации – так появилась ракета ASLV. С помощью двух боковых ускорителей она могла выводить на орбиту полезную нагрузку массой до 150 кг. Но геосинхронные и геостационарные орбиты для нее были по-прежнему недоступны.

ISRO приступила к разработке нового класса ракет-носителей, которые позволили бы Индии шагнуть в космос еще дальше. Так появилась РН PSLV – четырехступенчатая ракета-носитель с твердотопливными первой и третьей ступенью, и жидкостными второй и четвертой. Она была способна выводить до 1200 кг на геопереходную орбиту. Получила четыре модификации, отличающиеся друг от друга количеством боковых ускорителей. С помощью PSLV-XL была развернута региональная система спутниковой навигации, получившая название NAVIC.

Следующее семейство ракета-носителей – GSLV. С помощью этой РН можно выводить до 2200 кг на геопереходную орбиту. Ракета имеет три ступени. Изначально использовалась третья криогенная ступень российского производства, но модификация GSLV-Mk.II получила индийский аналог. Первый запуск состоялся в 2001 году.

В следующей РН GSLV-Mk.III полезная нагрузка на ГПО увеличилась до 4000 кг. Из названия кажется, что эта ракета – следующая модификация GSLV-Mk.II, но это скорее отдельная РН, поскольку в них есть существенные различия. В Mk.III используются два огромных твердотопливных ускорителя диаметром 3,2 м (сравнимы с ускорителями Space Shuttle 3,7 м), первая жидкостная и вторая криогенная ступени. Стартовая масса составляет 644 750 кг.

Сравнительные характеристики индийских РН
Сравнительные характеристики индийских РН

Первый тестовый суборбитальный полет состоялся в 2014 году и был выполнен успешно. Орбитальный запуск произвели в 2017 году – в качестве полезной нагрузки выступал телекоммуникационный спутник GSAT-19.

В будущем с помощью этой ракеты-носителя планируется осуществлять программу пилотируемых полетов в космос.

Также ISRO разрабатывается прототип многоразовой ракеты-носителя TSTO (Two Stage To Orbit). В 2016 году были проведены тестовые испытания первой ступени RLV-TD, которая представляет собой космоплан. Были испытаны теплозащитный экран, алгоритмы системы наведения, навигации и управления на гиперзвуковой скорости. Для подъема на высоту 65 км использовался ускоритель от РН PSLV. Преодолев расстояние около 450 км, аппарат разрушился при приводнении в Бенгальском заливе.

Схема аппарата TSTO
Схема аппарата TSTO

По задумке TSTO будет состоять из двух ступеней, первой – RLV-TD, которая после вертикального взлета будет приземляться как самолет, и второй, которая будет выводить полезную нагрузку и возвращаться на землю с помощью парашютной системы.

К Луне и Марсу

Еще одним значимым событием для индийской космической программы стал запуск зонда “Чандраян-1” к Луне. Старт состоялся 22 октября 2008 года. В качестве ракеты-носителя использовалась PSLV-XL.

Спутник весил 1304 кг и нес на себе двенадцать научных инструментов. Половина из них принадлежали Индии, шесть других ЕКА, НАСА и Болгарскому космическому агентству. Основная задача зонда – поиск полезных ископаемых и следов воды, а также составление трехмерной карты поверхности луны.

“Чандраян-1”
“Чандраян-1”

После выхода на лунную орбиту, 14 ноября “Чандраян-1” сбросил на Луну ударный зонд, который совершил жесткую посадку недалеко от Южного полюса. Анализ выброшенной лунной породы подтвердил наличие воды в грунте. Первый индийский лунный зонд проработал на орбите 312 дней, после чего связь с ним была потеряна.

В начале августа 2012 года правительством Индии был одобрен проект первой АМС, которая должна отправиться к Марсу. Пуск состоялся уже 5 ноября 2013 года. Как и в случае с “Чандраян-1”, ракетой-носителем выступила PSLV-XL. Аппарат получил название “Мангальян”, что можно перевести как “марсианский корабль”.

Первая АМС Индии “Мангальян”
Первая АМС Индии “Мангальян”

В сентябре 2014 года спутник вышел на орбиту Марса и приступил к работе. На своем борту он нес пять научных инструментов – прибор для измерения концентрации метана, фотометр для измерения количества водорода, спектрометр, масс-анализатор частиц экзосферы и цветную фотокамеру. Соответственно, каких-то принципиально новых данных о Марсе получено не было. Многие западные ученые называли миссию весьма посредственной. Но “Мангальян” и задумывался скорее как демонстрация космического потенциала Индии и проверка своих сил в реализации такого проекта. До этого на орбиту Марса выводили спутники только СССР, США, Япония, Европа и Китай. К тому же у ISRO получилось сделать это с первой попытки. На данный момент “Мангальян” до сих пор находится на орбите красной планеты.

Вторая миссия “Чандраян-2” к Луне оказалась не такой успешной. Осуществить её планировалось в сотрудничестве с Роскосмосом. На этапе разработки ISRO отвечала за луноход и орбитальную станцию, а Россия занималась разработкой посадочного модуля. Запуск планировался в 2013 году.

После неудачной миссии “Фобос-Грунт” в Роскосмосе решили пересмотреть технические аспекты и требования к посадочному модулю, а соответственно, и массе лунохода. Сроки сдвигались на 2015 год, но из-за ряда трудностей, в 2013 стало понятно, что Россия не сможет предоставить модуль и выходит из этого проекта. Дальнейшую разработку Индия вела самостоятельно. Но и здесь было не все гладко – по разным причинам миссию несколько раз переносили, и запуск состоялся только 22 июля 2019 года.

Суммарный вес станции при запуске составил 3850 кг. Размеры — 3,1 × 3,1 × 5,8 м. Посадочный модуль, внутри которого находился 27-килограммовый луноход, располагался над орбитальной частью. Планировалось, что спутник проработает на орбите в течение года, а срок жизни посадочного модуля и лунохода составит 14 дней.

В комплексе, станция несла 13 научных инструментов: от камер для картографирования поверхности, до сейсмометра для изучения лунотрясений. Посадка модуля планировалась в районе южного полюса. Если бы все прошло успешно, то Индия могла стать четвертой страной, которая посадила аппарата на лунную поверхность после СССР, США и Китая.

Модули “Чандраян-2”
Модули “Чандраян-2”

После успешного запуска с помощью РН GSLV-Mk.III, 21 августа “Чандраян-2” вышел на орбиту Луны. 2 сентября посадочный модуль “Викрам” отделился от станции и через четыре дня перешел в фазу “глубокого торможения”, но на высоте 2,1 км с модулем была потеряна связь, что подтвердили в правительстве Индии. Место крушения и обломки “Викрама” удалось обнаружить лишь 3 октября 2019 года.

Не смотря на неудачу, Индия пока не отступается от покорения Луны. В 2022 году планируется запуск третьей миссии «Чандраян-3». В ее состав войдут только посадочный модуль и луноход, которые представляют собой аналоги из прошлой миссии.

В светлое космическое будущее

Не обходит стороной Индия и вопрос пилотируемой космонавтики. Пока что корабль “Гаганьян” находится в разработке – были проведены тестовый запуск макета в 2014 году и испытание аварийной системы спасения при старте в 2018. Беспилотный запуск корабля ориентировочно назначен на 2022-2023 годы.

Макет корабля “Гаганьян” после приводнения
Макет корабля “Гаганьян” после приводнения

Со стороны может показаться, что космическая программа ISRO – это попытка реализовать все и сразу, которая, обычно, ни к чему хорошему не приводит. Но пока что у Индии практически все получается, правда финансирование и скорость реализации проектов оставляют желать лучшего.

В вопросе финансирования, Индия, пожалуй, уникальная страна. На примере марсианской АМС «Мангальян» в ISRO показали, что сложные проекты по запуску аппаратов к другим планетам можно реализовать при очень скромном бюджете. Вся миссия обошлась в 72 млн. долларов и стала самым дешевым межпланетным стартом в истории. К примеру, на американский Mars Reconnaissance Orbiter потратили в 10 раз больше.

Несмотря на большое количество социальных проблем, Индия планомерно реализует космическую программу, стараясь с каждым годом увеличивать ее бюджет. В перспективе планируется еще одна миссия к Марсу, запуск к Венере, а в 2019 году было заявлено о создании собственной орбитальной станции к 2030-му.

Если все задумки ISRO будут реализованы, список космических сверхдержав пополнится достаточно необычным игроком, для которого даже ограниченный бюджет не помеха для покорения космоса.


Дата-центр ITSOFT — размещение и аренда серверов и стоек в двух дата-центрах в Москве. За последние годы UPTIME 100%. Размещение GPU-ферм и ASIC-майнеров, аренда GPU-серверов, лицензии связи, SSL-сертификаты, администрирование серверов и поддержка сайтов.

Source link

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.