Краткая история трех основных программ Индийского космического агентства: спутников, ракет-носителей и исследования планет
(статья в индийской газете)
Автор: Алинд Чаухан Нью-Дели: 24 августа 2023 11:25 IST
История замечательного космического путешествия ISRO*
(* ISRO - Индийская организация космических исследований)
Спускаемый аппарат "Чандраян-3" совершил успешную мягкую посадку на поверхность Луны в среду, сделав Индию первой страной, приблизившейся к южному полюсу Луны. Индия также стала четвертой страной в истории, совершившей посадку на поверхность Луны, после СССР, США и Китая.
В то время как страна празднует крупнейший прорыв Индийской организации космических исследований (ISRO), мы предлагаем вашему вниманию обзор предыдущих значительных достижений космического агентства по трем основным программам: спутники, ракеты-носители и исследование планет.
Спутниковые программы ISRO
Запуск спутника Ариабата 19 апреля 1975 г. ознаменовал вступление Индии в космическую эру. Космический аппарат массой 360 кг, предназначенный для проведения экспериментов в области рентгеновской астрономии, аэрономии и физики Солнца, был полностью разработан и изготовлен в ISRO. Премьер-министр Индира Ганди назвала его в честь легендарного математика и астронома V века Ариабаты, выбрав имя "Митра" в знак дружбы между Советским Союзом и Индией и "Джавахар" (распространенное индийское имя, самым известным носителем является Джавахарлал Неру).
Спутник был запущен с советского ракетного полигона Капустин Яр на ракете-носителе "Космос-3М". В то время у Индии не было собственной ракеты-носителя, и Советский Союз еще в 1971 году предложил помощь в запуске первого индийского спутника, а позже согласился сделать это бесплатно. Спутник проработал в космосе около пяти суток, но затем отключился, что привело к потере связи.
Ариабата стал предтечей нашей космической программы и дал нам уверенность в создании современных прикладных спутников для связи, дистанционного зондирования природных ресурсов и метеорологических исследований", - написал У. Рао, возглавлявший разработку спутниковой программы ISRO, в книге "От рыбацкой деревушки до красной планеты: космическое путешествие Индии", написанной бывшими учеными ISRO.
Вскоре после Ариабаты в космос отправились два экспериментальных спутника дистанционного зондирования: Bhaskar-1 в 1979 году и Bhaskar-2 в 1981 году (тоже с помощью СССР с полигона Капустин Яр). Эти аппараты заложили основу Индийской спутниковой системы дистанционного зондирования (IRS) - серии космических аппаратов наблюдения Земли, созданных ISRO.
Спутники дистанционного зондирования
Начало было положено запуском 17 марта 1988 г. со стартовой площадки космодрома Байконур в Казахстане спутника IRS-1A на полярную солнечно-синхронную орбиту (космические аппараты здесь синхронизированы таким образом, что всегда находятся в одном и том же "фиксированном" положении относительно Солнца).
IRS-1A нес две камеры - LISS-I и LISS-II, что позволило ему стать первым индийским космическим аппаратом, обеспечивающим получение изображений для различных наземных приложений, таких как сельское и лесное хозяйство, геология и борьба со стихийными бедствиями.
В последующие десятилетия был запущен еще ряд спутников IRS, и сегодня Индия располагает одной из крупнейших группировок спутников дистанционного зондирования Земли.
В 1981 году был запущен еще один индийский космический аппарат - экспериментальный спутник связи Ariane Passenger Payload Experiment (APPLE), который послужил основой для создания Индийской национальной спутниковой системы (INSAT) - серии многоцелевых геостационарных спутников, предназначенных для удовлетворения потребностей Индии в телекоммуникациях, радиовещании, метеорологии, поиске и спасении.
Хотя первые несколько спутников INSAT были построены американской компанией Ford Aerospace, начиная с серии INSAT-2, все спутники этой системы были собственного производства. Первый космический аппарат INSAT-2 - INSAT-2A - стал первым многоцелевым спутником Индии. Он был запущен 10 июля 1992 года.
"INSAT положил начало коммуникационной революции в стране, обеспечив общенациональную связь, вещание и передачу метеорологической информации в самые отдаленные уголки страны. Спутники дистанционного зондирования стали основой для общенационального мониторинга лесов, пустошей, окружающей среды, водных ресурсов, сельского хозяйства, океана, рыболовства, циклонов, наводнений и катастроф", - пишет Рао.
С тех пор в космос отправилось множество спутников INSAT. Запуск спутника KALPANA-1 в 2002 г. ознаменовал собой важную веху - он стал первым в серии эксклюзивных метеорологических спутников, созданных ISRO.
В последнее время заметной спутниковой миссией стала Индийская региональная навигационная спутниковая система (IRNSS) или NavIC (Navigation with Indian Constellation). Она началась с запуска 1 июля 2013 года первого индийского специализированного навигационного спутника IRNSS-1A и в настоящее время состоит из семи таких космических аппаратов. Они используются в наземном, воздушном и морском транспорте, сервисах определения местоположения, персональной мобильности, мониторинге ресурсов, геодезии, научных исследованиях и т.д.
Индия задумалась о ракетах еще до создания ISRO. 21 ноября 1963 года с космодрома Тхумба, расположенного недалеко от Тируванантапурама, была запущена американская "зондирующая ракета" Nike Apache. Ракета была доставлена к месту запуска на телеге с быками (и на велосипедах!).
Зондирующие ракеты - это суборбитальные ракеты, на которых проводятся эксперименты в верхних слоях атмосферы Земли. Они не способны покинуть пределы притяжения планеты или выйти в космос.
Первой индийской ракетой-носителем, побывавшей там, стала SVL-3 в 1980 году. Руководил полетом Абдул Калам, который пришел в ISRO в 1969 году и отвечал за проектирование, разработку и запуск ракеты. (Абдул Калам был президентом Индии с 2002 по 2007 годы). Однако успех не пришел мгновенно: первая попытка отправить SVL-3 в космос 10 августа 1979 года закончилась неудачей.
Запуск ракеты SLV-3 Ракета SLV-3 со спутником Rohini-2 на пути к орбите после успешного запуска с полигона Шрихарикота (SHAR) 17 апреля 1983 года.
Ученый Рамабхадран Аравамудан в своей книге "ISRO: личная история" пишет об этом инциденте следующее: "Горение первой ступени казалось нормальным. Я наблюдал за Каламом в поисках какого-то знака. Хорошо ли работает ракета? Через некоторое время я увидел на его лице пустое и неподвижное выражение, за которым последовало разочарование. Он повернулся и сделал жест большим пальцем вниз. Что-то пошло не так".
Ракета SVL-3 вышла из-под контроля и упала в Бенгальский залив на расстоянии 560 км от побережья примерно через пять минут после взлета со стартовой площадки в Шрихарикоте.
Калам и его команда быстро научились на ошибках. Вторая попытка запуска была запланирована всего через год, на 18 июля 1980 года. Некоторое напряжение было связано с тем, что около трех недель назад в авиакатастрофе погиб сын премьер-министра Санджай Ганди. "В Дели царил хаос, пока Индира Ганди пыталась смириться с утратой. В Тривандруме и ШАР это имело отрицательный эффект, но мы были полны решимости продолжить запуск", - пишет Рамабхадран.
Ракета SLV-3 взлетела без каких-либо сбоев и вывела в космос полезную нагрузку - экспериментальный спутник Rohini 1 массой 40 кг. Это позволило Индии стать шестым членом эксклюзивного клуба космических держав и подняло боевой дух ISRO на новую высоту.
Грузоподъемность SLV-3 была невелика. Но он послужил для ISRO платформой для обучения и привел к разработке усовершенствованной ракеты-носителя (ASLV). По сути, это была ракета SLV-3, но с дополнительными разгонными блоками, что позволило ей нести полезную нагрузку более 100 кг.
Однако ASLV оказалась не очень удачной. Первые два пуска закончились неудачей, и к тому времени, когда в 1992 г. состоялся первый взлет без сбоев, на рынок вышло новое поколение ракет-носителей. Это была ракета-носитель с полярным спутником (PSLV).
Разработка PSLV началась в 1982 году, а первый успешный запуск состоялся в октябре 1994 года. Самое главное, что она ознаменовала вступление Индии в лигу "больших ракет", поскольку могла нести полезную нагрузку до 1.000 кг.
В последующие годы PSLV стала одной из самых надежных и универсальных ракет-носителей, которая вывела в космос множество индийских и зарубежных спутников. С помощью этой ракеты были запущены некоторые из самых амбициозных индийских космических миссий: в 2008 году на ракете PSLV стартовал аппарат Чандраян-1, а в 2013 году - аппарат Mangalyaan, предназначенный для исследования Марса. PSLV также помогла Индии выйти на арену спутниковой навигации, которая считается важнейшей как для гражданского, так и для оборонного применения.
Сегодня PSLV выпускается в трех конфигурациях: универсальная PSLV с шестью разгонными блоками, конфигурация блоков (PSLV-CA) и самая мощная, обозначенная как PSLV-XL, с удлиненными разгонными блоками", - пишет в книге "От рыбацкой деревушки до красной планеты: космическое путешествие Индии" ученый Н Нараянамоорти, который с самого начала был связан с проектом PSLV.
Следующим и самым современным классом ракет является ракета-носитель для запуска геосинхронных спутников (GSLV). Новая ракета-носитель в первую очередь призвана решить два наиболее серьезных ограничения PSLV: она может доставлять полезную нагрузку массой около 1750 кг на низкую околоземную орбиту высотой до 600 км от поверхности Земли и подниматься на несколько сотен километров выше, на геостационарную орбиту (GTO), но только с уменьшенной полезной нагрузкой.
В отличие от своих предшественников, GSLV используют криогенные двигатели, состоящие из жидкого водорода и жидкого кислорода, которые обеспечивают гораздо большую тягу, чем двигатели, использовавшиеся на старых ракетах-носителях. ISRO разработала эти криогенные двигатели самостоятельно, после того как в 1990-х годах США отказались передать технологию Индии.
Большой успех был достигнут в декабре 2014 года, когда состоялся экспериментальный полет ракеты-носителя третьего поколения (Mk-III) GSLV, известной сейчас как ракета-носитель Mark-3, оснащенная отечественным криогенным двигателем. Ракета способна выводить полезную нагрузку массой 4 000 кг на геостационарные орбиты, находящиеся на расстоянии более 30 000 км от Земли, - на сегодняшний день это самая тяжелая ракета-носитель ISRO. Первый успешный полет LVM-3 состоялся в 2017 году, когда она вывела в космос космический аппарат связи GSAT-19.
Впоследствии, в 2019 году, эта же ракета-носитель вывела за пределы земной атмосферы космический аппарат Chandrayaan-2 массой 3 850 кг. А в прошлом месяце именно РНМ-3 вывела в космос "Чандраян-3".
ОСВОЕНИЕ ПЛАНЕТ
В первые четыре десятилетия после своего создания ISRO в основном занималась космическими миссиями, которые в той или иной мере приносили пользу Индии. Однако на рубеже веков она начала осваивать новые направления, поскольку достигла большинства целей, поставленных Викрамом Сарабхаем, первым председателем ISRO, включая самостоятельность, возможности запуска и общественные потребности.
Одной из таких миссий, которая, очевидно, не имела "практической пользы", был "Чандраян-1", первый индийский полет на Луну", - говорится в книге "От рыбацкой деревушки до красной планеты: космическое путешествие Индии".
В книге отмечается, что ISRO потребовалось более четырех лет, чтобы убедить индийское правительство одобрить эту миссию. Бывший председатель ISRO К. Кастуриранган в своей лекции 2006 г. сказал: "Нам пришлось пройти через сложный процесс консультаций и обоснований с научным сообществом, учеными, политической системой и общественными СМИ, прежде чем миссия получила добро... Этот процесс, продолжавшийся четыре года, завершился объявлением премьер-министра Индии (Атала Бихари Ваджпаи) 15 августа 2003 г. о решении страны вступить в новую эру освоения планет".
После утверждения орбитальной миссии Чандраян-1 ISRO начала подготовку к запуску, намеченному на 2008 год. Она улучшила грузоподъемность ракеты PSLV, которая в то время была основной ракетой ISRO, и поняла, что у нее есть некоторый избыточный потенциал. "Тогда было предложено пригласить иностранные космические агентства, чтобы они отправили свои приборы на нашу миссию", - сказал недавно в интервью газете The Indian Express Г. Мадхаван Наир, возглавлявший космическое агентство с 2003 по 2009 год. На борту "Чандраяна-1" находились полезные нагрузки от таких международных космических агентств, как Европейское космическое агентство и Национальное управление США по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA).
Миссия Чандраян-1 была запущена 22 октября 2008 года, а 8 ноября космический аппарат вышел на лунную орбиту. Шесть дней спустя зонд Moon Impact Probe, на боках которого были нанесены цвета Индии, совершил аварийную посадку на поверхность Луны, оставив на ней след Индии. Таким образом, ISRO стала пятой страной, достигшей поверхности Луны. Орбитальный аппарат Чандраян-1 также обнаружил признаки наличия воды на Луне.
Следующим важным событием для ISRO стал запуск 24 сентября 2013 года первого межпланетного аппарата Мангальян. ISRO стало единственным четвертым агентством, достигшим орбиты Марса после Роскосмоса, NASA и ESA. Миссия представляла собой "демонстрационный технологический проект" по разработке технологий проектирования, планирования, управления и эксплуатации межпланетной миссии.
Шесть лет спустя вышло продолжение первой миссии "Чандраян". Выступая перед Indian Express, Наир сказал, что обсуждения проекта "Чандраян-2", в котором также будут представлены посадочный модуль и луноход, начались сразу после успеха его приквела. Но его запуск состоялся только после Мангальяна, поскольку “были задействованы огромные технологические знания, особенно в отношении спускаемого модуля, который должен был совершить посадку”, что заняло несколько лет. "Чандраян-2" начал свое путешествие к Луне 22 июля 2019 года. Его спускаемый аппарат под названием "Викрам" должен был совершить мягкую посадку на поверхность Луны 7 сентября, но за несколько минут до запланированного приземления ISRO потеряла связь с космическим аппаратом. "Викрам" не смог снизить свою скорость до оптимального уровня, чтобы обеспечить мягкую посадку, и врезался в лунную поверхность. Несмотря на неудачу спускаемого аппарата, сама миссия не была провальной. Орбитальный аппарат "Чандраян-2" продолжал нормально работать, и в последующие годы он собрал огромное количество новой информации, которая расширила знания о Луне и ее окружающей среде."
К сожалению, статья на этом заканчивается. Но продолжение мы сами видели. А в качестве бонуса наводки на несколько книг о индийском космическом агентстве и их аннотации:
Шпионаж в космическом агентстве!
"Ведущего ученого ложно обвиняют в продаже секретов космической техники. Неудачная связь инспектора полиции с мальдивской женщиной приводит к сфабрикованному делу о шпионаже. Фракция одной из политических партий использует это дело для того, чтобы свалить правительство. Разведывательная служба услужливо играет на руку корыстным интересам, чтобы затормозить индийскую космическую программу. В итоге сложное расследование доказывает, что обвинения не соответствуют действительности.
В этой захватывающей книге ученый Isro С. Намби Нараянан, который был ложно обвинен в шпионаже в деле о шпионаже ISRO в 1990-х годах, и старший журналист Арун Рам скрупулезно разбирают дело о шпионаже ISRO, пересматривают старые материалы и открывают новые детали, чтобы разоблачить международный заговор, который задержал разработку криогенного двигателя в Индии по меньшей мере на десять лет.
Прошло четыре года, прежде чем КБР оправдала Намби, но его борьба за справедливость с целью добиться принятия мер в отношении офицеров, которые сфабриковали дело и пытали его в заключении, продолжается.
Эта книга - в равной степени история первых дней амбициозной индийской космической программы и история одного из самых сенсационных случаев, который привел в восторг всю страну задолго до наступления эры онлайновых обновлений и круглосуточных новостных циклов."
Об индийском космическом агентстве из первых уст
"Первопроходец ISRO Р. Аравамудан рассказывает захватывающую историю о людях, создавших индийскую программу космических исследований, и о том, как они это делали - от инженеров-ракетчиков, заложивших ее основу, до смекалистых молодых инженеров, благодаря которым индийские космические корабли летают сегодня. Это история об индийской организации, которая, несмотря на международные запреты и эмбарго, работала на смехотворно скудных ресурсах, развивала собственные технологии и превратилась в крупнейшую космическую державу. Сегодня ISRO создает, строит и запускает гигантские ракеты, которые несут сложные космические аппараты, образующие нейронную сеть не только нашей страны, но и других государств. Это история "made-in-India", равной которой нет."
Из космоса в океан...
"В 2008 г. после успешного запуска первого индийского космического аппарата "Чандраян-1" к Луне Индийская организация космических исследований (ISRO) вошла в элитный космический клуб. Однако фундамент этого достижения был заложен несколько десятилетий назад небольшой группой людей, одним из которых был д-р Абрахам Э. Мутунаягам.
Выбранный д-ром Викрамом Сарабхаем, Мутунаягам был главным архитектором ракетного двигателестроения в стране, руководил проектом по разработке двигателя "Викас", который вывел в космос многие индийские ракеты, в том числе и ту, которая доставила "Чандраян-1" на Луну.
В книге "От космоса до моря и дальше" Мутунаягам вспоминает о начальном этапе индийской космической программы, о прорывах, международном сотрудничестве, профессиональном соперничестве и ревности, которые были главными в годы его работы в ISRO. Хотя в конце концов он был переведен из этой организации, это не означало окончания его карьеры. Подобно тому, как двигательные установки после завершения своих полетов в космосе оказываются в океане, Мутунаягам также присоединился к Департаменту освоения океана и впоследствии преобразовал его.
Эта книга, представляющая собой увлекательную смесь мемуаров и истории, является вдохновляющим призывом к молодым индийцам нести дух исследования."
