Agentia spatiala indiana ISRO a facut cunoscuta recent intentia sa de a lansa anul acesta prima misiune a Indiei spre planeta rosie. Deocamdata nu avem multe detalii tehnice, insa, chiar si asa, vom incerca in acest articol sa vedem cum s-a nascut acest proiect, ce solutii au fost adoptate si care este contextul general in care misiunea va opera.

ISRO are un buget in continua crestere (circa un miliard de dolari pe an) finantat din resurse proprii si din prestarea de servicii de lansare pentru alti operatori internationali si mai mult de 16.000 de ingineri mobilizati direct in cercetare/proiectare/infrastructura.

Cati bani cheltuie marile agentii spatiale in fiecare an?
http://www.spacealliance.ro/qa/?qa=22/cati-bani-cheltuie-marile-agentii-spatiale-in-fiecare-an

Desi programul spatial indian este pe un trend ascendent in mare parte, exista totusi si elemente negative si din pacate ele sunt critice pentru a reusi ceea ce India si-a propus pe termen lung- zboruri cu echipaj uman, lansari spre Luna si mai departe spre Marte.
Veriga slaba este chiar varful de lance al industriei aerospatiale din India (prin prisma capacitatii de transport si a perspectivelor pe care le deschide) - lansatorul GSLV.

India spera sa dezvolte mai multe versiuni ale lui GSLV - o racheta care ar reduce distanta tehnologica fata de leaderii mondiali SUA si Rusia si care ar putea oferi Indiei sustinere pentru programul sau spatial ambitios (in perspectiva trimiterii unor astronauti in spatiu sau a trimiterii unui echipaj uman pentru explorarea Lunii).
ISRO intentioneaza sa treaca de la actuala versiune GSLV-Mark1 la noua versiune GSLV-Mark2 (capabila sa transporte 5 tone intr-o orbita joasa LEO) si mai tarziu la GSLV-Mark3 (cu o capacitate undeva la 13 tone pentru o orbita LEO).
Actuala GSLV sau Geosynchronous Satellite Launch Vehicle tip Mark1 este o racheta cu o masa de 402 tone si este construita in 3 trepte ce combina combustibil solid si lichid. Ea este in serviciu din anul 2001.
Are o capacitate de transport de 5000kg pentru o orbita joasa (LEO) si de respectiv 2200kg pentru o orbita de transfer geostationara (GTO).

Viitoarea serie a rachetei GSLV se numeste Mark 2 si era asteptata sa intre in functiune pentru lansari comerciale inainte de 2011. Dificultatilor tehnice majore pe care le aminteam in prima parte a acestui articol, culminand cu cele doua lansari esuate, au pus in asteptare intregul program.
Mark 2 este o generatie complet noua, care pe langa faptul ca trebuie sa extinda posibillitatile actualei GSLV va oferi deasemenea o injumatatire a costului de lansare.
Ea ar trebui sa fie baza pentru versiunea Mark3 - produsul matur al programului GSLV si cel care va oferi suportul tehnic al programului de zbor in spatiu cu echipaj uman, pe care India va incerca sa il perfectioneze incepand cu anul 2015, noua racheta urmand sa stea la baza viitoarelor lansari. Cele 4 boostere de start vor fi inlocuite cu altele 2 mai mari, se va introduce un nou motor pe baza de combustibil lichid pentru prima treapta, un motor restartabil pentru treapta a doua si se vor imbunatati performantele motorului criogenic testat pe Mark 2.

Pentru consecventa, trebuie amintit ca programul indian de zbor in spatiu cu echipaj uman a inceput in anul 2007 cu zborul asa numitei Space Recovery Capsule, o capsula de 550kg din care va fi derivat viitorul vehicul orbital ce va fi capabil sa transporte 2 astronauti pe o orbita LEO cu altitudinea de 400km. Intregul program va costa India in jur de 2.2 miliarde de dolari.
Ce este nou la versiunea Mark 2 a GSLV si de ce este atat de greu pentru un program spatial avansat cum este cel indian sa o implementeze?
India are de ceva vreme un parteneriat extins cu Rusia care ar trebui sa ii asigure suportul pentru intrarea in randul natiunilor capabile sa trimita astronauti in spatiu. Acordul a fost semnat cu Roskosmos in decembrie 2008 cu ocazia vizitei lui Medvedev in India si continua traditia cooperarii bilaterale incepute in 1984 cu zborul primului astronaut indian (la bordul capsulei spatiale Salyut). Pe langa sprijinul logistic pe care se spera sa se obtina in urma acestui acord, un alt zbor de pregatire al unui astronaut indian se va desfasura la bordul unei misiuni Soyuz in 2013.

Colaborarea nu se opreste insa aici ci s-a materializat pana acum si prin sprijin tehnic pentru motoarele rachetelor indiene-vorbim acum in principal de treapta a treia a rachetei GSLV.
Aceasta, un motor de tip -KVD-1M, furnizata pana acum de Rusia de la racheta Proton, va fi inlocuita cu un motor de constructie proprie cryogenic (CS).
Vechiul motor rusesc functiona pe baza de oxigen si hidrogen lichid si a fost vandut la inceputul anilor 90, imediat dupa destramarea URSS, in numar de 7 bucati catre India dintre care cum spuneam 6 au zburat deja (si numai unul a ramas in stoc ca rezerva pana la intrarea in functiune a noului motor indian). Mai tarziu datorita regulatiilor de transfer de tehnologie care au aparut pe plan mondial India a fost fortata sa ia decizia dezvoltarii unui motor indigen, nemaiputand cumpara componente rusesti. Dezvoltarea acestuia in laboratoare a durat insa mai mult de 18 ani.
Motoarele criogenice sunt mult mai eficiente decat solutiile conventionale dar pe de alta parte implica solutii de proiectare si constructie complexe datorita temperaturilor scazute pe care le implica si stresului termic si structural asupra componentelor.
Separat de inlocuirea motorului treptei trei vor aparea probabil mici modificari structurale si la treptele inferioare ale lansatorului pentru imbunatatirea performantelor lor.

Sa ne intoarcem insa la Mangalyaan.
Dupa lansare, satelitul va trebui sa execute o serie de manevre in jurul Pamantului pentru cresterea apogeului orbitei inainte sa se inscrie intr-o traiectorie de transfer catre Marte. Datorita startului ‘slab’ intregul scenariu de transfer se va intinde pe circa 10 luni de la lansare (tinta de ajungere la destinatie la sfarsitul lui septembrie 2014). In mare parte platforma este inspirata din misiunea lunara Chandrayaan 1.
Pe scurt, avem de-a face cu un satelit care trebuie proiectat si construit in aproximativ un an, la un pret foarte scazut, fara nici un fel de experienta anterioara in explorarea planetei rosii, cu o lansare oarecum improvizata. Cateva intrebari apar ca inevitabile: ce sanse de succes are o asemenea misiune, care sunt motivele care au indemnat agentia spatiala indiana sa se grabeasca si este justificata o astfel de misiune intr-o tara in care 350 de milioane de oameni traiesc intr-o saracie profunda?

Credit ISRO