مركبة إطلاق الأقمار الصناعية المتزامنة مع الأرض

مركبة إطلاق الأقمار الصناعية المتزامنة مع الأرض ( GSLV ) هي فئة من أنظمة الإطلاق غير القابلة لإعادة الاستخدام التي تشغلها منظمة أبحاث الفضاء الهندية (ISRO ). وقد استُخدمت مركبة GSLV في ثمانية عشر عملية إطلاق منذ عام 2001.

تاريخ

بدأ مشروع مركبة إطلاق الأقمار الصناعية المتزامنة مع الأرض (GSLV) في عام 1990 بهدف الحصول على قدرة إطلاق هندية للأقمار الصناعية المتزامنة مع الأرض . [ 9 ] [ 10 ]

يستخدم صاروخ GSLV مكونات رئيسية مجربة ومثبتة في مركبات إطلاق الأقمار الصناعية القطبية (PSLV)، وهي معزز الصاروخ الصلب S125/S139 ومحرك فيكاس الذي يعمل بالوقود السائل . ونظرًا للدفع المطلوب لوضع القمر الصناعي في مدار انتقالي ثابت بالنسبة للأرض (GTO)، كان من المقرر تزويد المرحلة الثالثة بمحرك تبريد يعمل بالأكسجين السائل / الهيدروجين السائل ، وهو ما لم تكن الهند تمتلكه آنذاك، أو الخبرة التقنية اللازمة لتطويره. وقد أُجريت أبحاث الخصائص الديناميكية الهوائية في نفق الرياح ثلاثي الصوت بقطر 1.2 متر التابع للمختبرات الوطنية للفضاء الجوي . [ 11 ]

أُطلقت أول رحلة تجريبية لصاروخ GSLV (النسخة Mk I) في 18 أبريل 2001، لكنها باءت بالفشل لعدم وصول الحمولة إلى المدار المحدد. وأُعلن عن جاهزية الصاروخ للعمل بعد نجاح الرحلة التجريبية الثانية في إطلاق القمر الصناعي GSAT-2 . وخلال السنوات الأولى، من الإطلاق الأول وحتى عام 2014، شهد الصاروخ سجلاً متقلباً، حيث لم يُحقق سوى إطلاقين ناجحين من أصل سبعة، مما أكسبه لقب "الولد المشاغب". [ 12 ] [ 13 ]

في نهاية عام 2025، ورد أن مكونات الطيران من GSLV-F12 وGSLV-F14 وGSLV-F15 وGSLV-F16 لا تزال في مدار الأرض كحطام فضائي.

جدل حول المحركات المبردة

كان من المقرر شراء المرحلة الثالثة من شركة غلافكوسموس الروسية ، بما في ذلك نقل التكنولوجيا وتفاصيل تصميم المحرك بناءً على اتفاقية وُقعت عام 1991. [ 10 ] انسحبت روسيا من الصفقة بعد اعتراض الولايات المتحدة عليها باعتبارها انتهاكًا لنظام مراقبة تكنولوجيا الصواريخ (MTCR) في مايو 1992. ونتيجة لذلك، أطلقت منظمة أبحاث الفضاء الهندية (ISRO) مشروع المرحلة العلوية المبردة في أبريل 1994 وبدأت بتطوير محركها المبرد الخاص. [ 14 ] وُقعت اتفاقية جديدة مع روسيا لتوريد 7 مراحل مبردة من طراز KVD-1 ومرحلة تجريبية أرضية واحدة دون نقل التكنولوجيا، بدلاً من 5 مراحل مبردة مع التكنولوجيا والتصميم وفقًا للاتفاقية السابقة. [ 15 ] استُخدمت هذه المحركات في الرحلات التجريبية الأولى وسُميت GSLV Mk I. [ 16 ]

وصف المركبة

يبلغ ارتفاع صاروخ GSLV 49 مترًا (161 قدمًا) ، وكتلته عند الإطلاق 415 طنًا (408 أطنان إنجليزية؛ 457 طنًا أمريكيًا) ، وهو مركبة ثلاثية المراحل: مرحلة وقود صلب، ومرحلة وقود سائل، ومرحلة وقود مبرد. يحمي غطاء الحمولة، الذي يبلغ طوله 7.8 مترًا (26 قدمًا) وقطره 3.4 مترًا (11 قدمًا) ، إلكترونيات المركبة الفضائية والمركبة نفسها أثناء صعودها عبر الغلاف الجوي. ويتم التخلص منه عندما تصل المركبة إلى ارتفاع حوالي 115 كيلومترًا (71 ميلًا) . [ 17 ]         

يستخدم صاروخ GSLV تقنية القياس عن بُعد في النطاق S وأجهزة الإرسال والاستقبال في النطاق C لتمكين مراقبة أداء المركبة وتتبعها وضمان سلامة المدى/سلامة الطيران وتحديد المدار الأولي. ويقوم نظام الملاحة بالقصور الذاتي الاحتياطي/نظام التوجيه بالقصور الذاتي الموجود في حجرة المعدات الخاصة بصاروخ GSLV بتوجيه المركبة من لحظة الإطلاق إلى لحظة دخول المركبة الفضائية إلى المدار. ويضمن نظام الطيار الآلي الرقمي ونظام التوجيه ذو الحلقة المغلقة المناورة المطلوبة على الارتفاع وتوجيه دخول المركبة الفضائية إلى المدار المحدد.

يمكن لـ GSLV وضع ما يقرب من 5000 كجم (11000 رطل) في مدار أرضي منخفض شرقي (LEO) أو 2500 كجم (5500 رطل) (لإصدار Mk II) في مدار نقل ثابت بالنسبة للأرض بزاوية 18 درجة .    

معززات سائلة

استخدمت الرحلة الأولى لصاروخ GSLV، GSLV-D1، المرحلة L40. واستخدمت الرحلات اللاحقة محركات عالية الضغط في معززات جانبية تُعرف باسم L40H. [ 18 ] يستخدم صاروخ GSLV أربعة معززات جانبية سائلة من طراز L40H ، مشتقة من المرحلة الثانية L37.5، ومحملة بـ 42.6 طن من الوقود شديد الاشتعال ( UDMH و N₂O₄ ). يُخزن الوقود بشكل متسلسل في خزانين مستقلين بقطر 2.1 متر (6 أقدام و11 بوصة ) . يُغذى المحرك بمضخة ، ويولد قوة دفع تبلغ 760 كيلو نيوتن (170,000 رطل قوة ) ، مع زمن احتراق يبلغ 150 ثانية.     

المرحلة الأولى

استخدم صاروخ GSLV-D1 المرحلة S125 التي احتوت على 125 طنًا (123 طنًا إنجليزيًا؛ 138 طنًا أمريكيًا) من الوقود الصلب، وكان زمن احتراقها 100 ثانية. واستخدمت جميع عمليات الإطلاق اللاحقة المرحلة S139 المحملة بوقود مُحسَّن. [ 18 ] يبلغ قطر المرحلة S139 2.8 متر، وزمن احتراقها الاسمي 100 ثانية. [ 19 ] [ 20 ] 

المرحلة الثانية

يتم تشغيل منصة GS2 بواسطة محرك Vikas . ويبلغ قطرها 2.8 متر (9 أقدام وبوصتين ) . [ 19 ]   

المرحلة الثالثة

تُدفع المرحلة الثالثة من صاروخ GSLV Mark II بمحرك الصاروخ المبرد الهندي CE-7.5، بينما تُدفع المرحلة الأقدم Mark I، التي توقف استخدامها، بمحرك KVD-1 روسي الصنع . ويستخدم هذا الصاروخ الهيدروجين السائل (LH₂ ) والأكسجين السائل (LOX) [ 21 ] . وقد صُمم المحرك المبرد الهندي في مركز أنظمة الدفع السائل [ 22 ] [ 23 ] . تبلغ قوة الدفع الأساسية للمحرك 75 كيلو نيوتن (17000 رطل قوة ولكنه قادر على توليد قوة دفع قصوى تصل إلى 93.1 كيلو نيوتن (20900 رطل قوة ) . وفي مهمة GSLV-F14، تم تقديم مرحلة C15 جديدة بيضاء اللون، تتميز بعمليات تصنيع أكثر ملاءمة للبيئة، وخصائص عزل أفضل، واستخدام مواد خفيفة الوزن [ 24 ] .    

المتغيرات

تُصنف صواريخ GSLV التي تستخدم المرحلة المبردة الروسية (CS) على أنها GSLV Mark I، بينما تُصنف النسخ التي تستخدم المرحلة العلوية المبردة محلية الصنع (CUS) على أنها GSLV Mark II. [ 25 ] [ 26 ] وقد تم إجراء جميع عمليات إطلاق GSLV من مركز ساتيش داوان الفضائي في سري هريكوتا .

جي إس إل في مارك 1

كانت الرحلة التجريبية الأولى لصاروخ GSLV Mark I مزودة بمرحلة أولى (S125) تزن 129 طنًا، وقادرة على إطلاق حوالي 1500  كيلوغرام إلى مدار النقل الجغرافي الثابت . في الرحلة التجريبية الثانية، استُبدلت المرحلة S125 بالمرحلة S139، واستُخدم فيها نفس المحرك الصلب مع حمولة وقود تبلغ 138 طنًا. وتم تعزيز ضغط غرفة الاحتراق في جميع المحركات السائلة، مما أتاح استخدام كتلة وقود أكبر وفترة احتراق أطول. سمحت هذه التحسينات لصاروخ GSLV بحمل  حمولة إضافية تبلغ 300 كيلوغرام. [ 27 ] [ 28 ] أما الرحلة التشغيلية الرابعة لصاروخ GSLV Mark I، وهي GSLV-F06، فكانت مزودة بمرحلة ثالثة أطول تُسمى C15 بحمولة وقود تبلغ 15 طنًا، كما استُخدم فيها غطاء حمولة بقطر 4 أمتار . [ 29 ] [ 30 ] استخدمت رحلات GSLV Mark I محركات روسية مبردة. [ 31 ]

جي إس إل في مارك 2

يستخدم هذا الطراز محركًا هنديًا مبردًا، وهو CE-7.5، وقادر على إطلاق 2500  كجم إلى مدار النقل الثابت بالنسبة للأرض.

لإطلاق الصواريخ بدءًا من عام 2018، تم تطوير نسخة من محرك فيكاس ذات قوة دفع أعلى بنسبة 6%. وقد تم عرضها في 29 مارس 2018 في المرحلة الثانية من إطلاق القمر الصناعي GSAT-6A . وسيتم استخدامها في محركات فيكاس الأربعة الموجودة في معززات المرحلة الأولى في المهمات المستقبلية. [ 32 ]

تم تطوير غطاء حمولة على شكل حرف O بقطر 4 أمتار ونشره لأول مرة في إطلاق مهمة EOS-03 في 12 أغسطس 2021، على الرغم من فشل هذا الإطلاق بسبب أعطال فنية في المرحلة العلوية المبردة. سيُمكّن هذا مركبات GSLV من استيعاب حمولات أكبر. [ 33 ]

اعتبارًا من أكتوبر 2024، أوقفت منظمة أبحاث الفضاء الهندية (ISRO) بيع صواريخ GSLV Mk II. ومن المقرر إطلاق ثماني صواريخ ضمن مهام NVS ، ومهام IDRSS ، ومهمة NISAR . [ 34 ] [ 35 ]

RLV-OREX

يُعدّ برنامج عرض تقنية مركبة الإطلاق القابلة لإعادة الاستخدام نموذجًا أوليًا لمركبة فضائية ، طوّرته منظمة أبحاث الفضاء الهندية (ISRO). ولتجربة رحلة العودة المدارية، يجري حاليًا تطوير نسخة معدّلة من صاروخ الإطلاق GSLV Mk. II، حيث استُبدلت المرحلة المبردة العلوية بالمرحلة PS-4 من صاروخ PSLV، نظرًا لأن مركبة الإطلاق القابلة لإعادة الاستخدام لن تحتاج إلى كل الطاقة الزائدة التي تنتجها المرحلة المبردة العلوية. [ 36 ] [ 37 ]

إحصائيات الإطلاق

حالة أنظمة الإطلاق
  نشيط
  متقاعد
متغيرإطلاقالنجاحاتالإخفاقاتحالات فشل جزئية
GSLV Mk. I6222
GSLV Mk. II121020
الإجمالي حتى يوليو 2025 [ 38 ]181242
ملخص إطلاقات صاروخ GSLV على مدى عقود
عقدناجحنجاح جزئيفشلالمجموع
العقد الأول من القرن الحادي والعشرين2215
العقد الثاني من القرن الحادي والعشرين6028
عقد 20204015
المجموع122418

انظر أيضاً

مراجع

  1. مكتب محاسبة الحكومة الأمريكية. "محركات الصواريخ الفائضة: سعر البيع يؤثر على الآثار المحتملة على وزارة الدفاع ومقدمي خدمات الإطلاق التجاري | مكتب محاسبة الحكومة الأمريكية" . www.gao.gov
  2. 1 2 "مركبة إطلاق الأقمار الصناعية المتزامنة مع الأرض" . مؤرشف من الأصل في 21 أكتوبر 2015. تم الاطلاع عليه في 21 ديسمبر 2014 .
  3. 1 2 "عرض تقديمي من مركز هارفارد لأبحاث الفضاء من المؤتمر والمعرض الدولي للفضاء 2021" (ملف PDF) . مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 13 سبتمبر 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 أكتوبر 2022 .
  4. "منظمة أبحاث الفضاء الهندية (ISRO) تطور مركبة لإطلاق أقمار صناعية صغيرة" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 أغسطس 2018 .
  5. 1 2 " الوصول إلى الفضاء من خلال مركبات الإطلاق التابعة لمنظمة أبحاث الفضاء الهندية" (ملف PDF) . www.prl.res.in
  6. 1 2 3 4 5 "كتيب GSLV F09" . ISRO. مؤرشف من الأصل بتاريخ 27 مايو 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 يونيو 2017 .
  7. 1 2 3 4 "كتيب GSLV F08" . ISRO. مؤرشف من الأصل بتاريخ 10 يوليو 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 مارس 2018 .
  8. 1 2 "كتيب GSLV F11" . ISRO. مؤرشف من الأصل بتاريخ 21 ديسمبر 2018. تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 ديسمبر 2018 .
  9. "إطلاق صاروخ GSLV بنجاح" (ملف PDF) . مجلة العلوم الحالية . 80 (10): 1256. مايو 2001. تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 ديسمبر 2013 .
  10. 1 2 سوبرامانيان، تي إس (17-31 مارس 2001). "مهمة GSLV" . فرونت لاين . تم الاسترجاع في 12 ديسمبر 2013 .
  11. "بنغالورو: نفق رياح ثلاثي الصوت بطول 1.2 متر في المختبرات الوطنية للفضاء الجوي يُكمل 55 عامًا من الخدمة" . وكالة أنباء آسيا الدولية . 6 يونيو 2022. تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 نوفمبر 2024 .
  12. "صاروخ GSLV، الملقب بـ'الولد المشاغب'"" . NDTV . مؤرشف من الأصل بتاريخ 11 فبراير 2018. تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 فبراير 2018 .
  13. جاكوب آرون. "صاروخ الهند الضخم "الولد المشاغب" يعود من جديد" . مجلة نيو ساينتست . مؤرشف من الأصل في 11 فبراير 2018. تم الاطلاع عليه في 11 فبراير 2018 .
  14. راج، ن. جوبال (21 أبريل 2011). "الطريق الطويل إلى تكنولوجيا التبريد العميق" . صحيفة ذا هندو . تشيناي، الهند . تاريخ الاسترجاع: 12 ديسمبر 2013 .
  15. سوبرامانيان، تي إس (28 أبريل - 11 مايو 2001). "المسعى نحو التجميد العميق" . فرونت لاين . تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 ديسمبر 2013 .
  16. "لماذا يُعدّ المحرك الجديد وصاروخ Mk III التابعان لمنظمة أبحاث الفضاء الهندية (ISRO) سببًا لنسيان فضيحة التبريد عام 1990؟" . ذا واير . تاريخ الاطلاع: 10 فبراير 2018 .
  17. "GSLV-F04" . ISRO. مؤرشف من الأصل في 4 يناير 2014. تم الاطلاع عليه في 15 ديسمبر 2013 .
  18. 1 2 "GSLV-D2" . ISRO. مؤرشف من الأصل في 9 أغسطس 2013. تم الاطلاع عليه في 15 ديسمبر 2013 .
  19. 1 2 "قاذفة GSLV" . منظمة أبحاث الفضاء الهندية (ISRO). مؤرشفة من الأصل بتاريخ 23 مارس 2019. تم الاطلاع عليها بتاريخ 17 مارس 2021 .
  20. "تطور تقنيات إطلاق المركبات الفضائية الهندية" (ملف PDF) . مجلة العلوم الحالية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 يناير 2014 .
  21. "GSLV-D5" . مؤرشف من الأصل في 6 أكتوبر 2014. تم الاطلاع عليه في 4 يناير 2014 .
  22. "فشل المرحلة المبردة التابعة لمنظمة أبحاث الفضاء الهندية في أول رحلة تجريبية" . سبيس نيوز . تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 نوفمبر 2013 .{{cite web}}: CS1 maint: deprecated archiveal service ( link )
  23. «تأجيل رحلات GSLV وPSLV» . صحيفة ذا هندو . تشيناي، الهند. 1 يناير 2010. مؤرشف من الأصل في 5 يناير 2010.
  24. "معرض صور GSLV-F14/INSAT-3DS" . www.isro.gov.in. تاريخ الاطلاع: 8 فبراير 2024 .
  25. "الفضاء في الهند، أبريل-يونيو 2003" (ملف PDF) . يوليو 2003، صفحة 11. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 16 أغسطس 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 أغسطس 2021 . 
  26. كتيب "GSLV-D3/GSAT-4" (ملف PDF) . وكالة الفضاء الهندية (ISRO). مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 7 فبراير 2014. تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 يناير 2014 .
  27. آر في بيرومال؛ بي إن سوريش؛ دي نارايانا مورثي؛ جي مادهافان ناير (25 يوليو 2001). "أول رحلة تجريبية لمركبة إطلاق الأقمار الصناعية المتزامنة مع الأرض (GSLV-D1)" (ملف PDF) . مجلة العلوم الحالية . 81 (2): 167-174 . مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) في 5 مارس 2016.
  28. آر في بيرومال؛ دي نارايانا مورثي؛ إن فيداشالام؛ جي مادهافان ناير (10 سبتمبر 2003). "الرحلة التجريبية الثانية لمركبة إطلاق الأقمار الصناعية المتزامنة مع الأرض" (ملف PDF) . مجلة العلوم الحالية . 85 (5): 597-601 . مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 16 فبراير 2018.
  29. "GSLV-F06" . ISRO. مؤرشف من الأصل في 10 أغسطس 2013. تم الاطلاع عليه في 9 يناير 2014 .
  30. "كتيب مهمة GSLV-F06 / GSAT-5P" (ملف PDF) . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 9 سبتمبر 2013.
  31. كلارك، ستيفن (12 أكتوبر 2010). "الهند قد تطلب مساعدة دولية بشأن محرك التبريد الفائق" . سبيس فلايت ناو . تم الاطلاع عليه في 15 يوليو 2011. إلى جانب المرحلة العلوية الجديدة، كان صاروخ GSLV Mk.2 الذي أُطلق في أبريل مطابقًا تقريبًا للإصدارات السابقة من الصاروخ المعزز .
  32. كلارك، ستيفن (29 مارس 2018). "الهند تختبر تقنية محرك مطورة في إطلاق ناجح لقمر صناعي للاتصالات" . سبيس فلايت ناو . تم الاسترجاع في 30 مارس 2018 .
  33. "كتيب GSLV-F10/EOS-03" . وكالة الفضاء الهندية (ISRO ). مؤرشف من الأصل بتاريخ 14 أغسطس 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 أغسطس 2021 .
  34. «أوقفت منظمة أبحاث الفضاء الهندية (ISRO) بيع صواريخ GSLV Mk II» . X (تويتر سابقًا) . تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 أكتوبر 2024 .
  35. "لماذا اختارت منظمة أبحاث الفضاء الهندية (ISRO) صاروخ GSLV لمهمة NISAR على الرغم من سجله الضعيف؟" . مجلة ذا ويك . تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 مايو 2025 .
  36. "MSN" . www.msn.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 يونيو 2024 .
  37. "مهمة إعادة دخول مركبة الإطلاق الشعاعية (RLV) باستخدام صاروخ الإطلاق الفضائي (GSLV) مع المرحلة الأخيرة من صاروخ الإطلاق الفضائي (PSLV)؛ تغيير معدات الهبوط والمزيد" . صحيفة تايمز أوف إنديا . الرقم الدولي الموحد للدوريات 0971-8257 . تاريخ الاطلاع: 26 يونيو 2024 . 
  38. "أبرز أحداث إطلاق القمر الصناعي Navic NVS-1 التابع لمنظمة أبحاث الفضاء الهندية (ISRO) على متن صاروخ GSLV | الهند تطلق قمرًا صناعيًا ملاحيًا من الجيل التالي" . إنديا توداي . 29 مايو 2023. تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 مايو 2023 .
  • صفحة ISRO GSLV
  • الهند في الفضاء – صفحة GSLV
  • المرحلة العلوية 12KRB (KVD-1) في مركز خرونيتشيف الفضائي