Program indických lidských vesmírných letů - Indian Human Spaceflight Programme

Program indického lidského vesmírného letu
Země Indie
Organizace Centrum lidského letu ( ISRO )
Účel Lidský vesmírný let
Postavení Aktivní
Historie programu
Náklady 10 000 crore (1,4 miliardy USD) za první misi s posádkou
Doba trvání 2006 – současnost
2018 – současnost
První let Gaganyaan 1 (2022)
První let s posádkou Gaganyaan 3 (2023)
Spouštěcí stránky
Informace o vozidle
Vypustit vozidlo

Indian pilotovaných letů Program (IHSP) byl zahájen v roce 2007 indické Space Research Organisation (ISRO) vyvinout technologii potřebnou pro uvedení posádkou orbitální kosmické lodi na nízkou oběžnou dráhu Země . První let bez posádky s názvem Gaganyaan 1 má podle plánu odstartovat nejdříve v červnu 2022 na raketě GSLV Mark III .

Před oznámením mise Gaganyaan v srpnu 2018 nebyl lidský vesmírný let pro ISRO prioritou, ale pracoval na souvisejících technologiích a pro misi provedl experiment s atmosférickým návratem modulu posádky a test přerušení Pad . V prosinci 2018 schválila vláda dále 100 miliard ( US $ 1.5 miliardy EUR) na 7 dnů posádkou let 2-3 astronautů.

Pokud bude mezitím dokončena, stane se Indie po Sovětském svazu / Rusku , USA a Číně čtvrtým národem, který bude provádět nezávislé lidské vesmírné lety . Po provedení prvních vesmírných letů s posádkou hodlá agentura v dlouhodobém horizontu zahájit program vesmírných stanic, měsíční přistání posádky a meziplanetární mise s posádkou.

Dějiny

Prototypový letový oblek pro posádku

Dne 9. srpna 2007 tehdejší předseda ISRO G. Madhavan Nair uvedl, že agentura „vážně uvažuje“ o vytvoření programu Human Spaceflight. Dále uvedl, že do roku ISRO podá zprávu o svém vývoji nových technologií vesmírných kapslí. Vývoj plně autonomního orbitálního vozidla pro přepravu dvoučlenné posádky na nízkou oběžnou dráhu Země (LEO) začal několik měsíců poté, kdy vláda vyčlenila 95 milionů rupií (13,3 milionu USD) na předprojektové iniciativy pro roky 2007 až 2008. Orbitální vesmírný let s posádkou by na vývoj vyžadoval zhruba 12 400 milionů rupií (1,7 miliardy USD) a období sedmi let. Plánovací komise odhadovala, že pro počáteční práce v letech 2007–2012 pro vesmírný let s posádkou byl zapotřebí rozpočet ve výši ₹ 5 000 crore (701,0 milionů USD). V únoru 2009 indická vláda schválila program letů do lidského prostoru, ale nedosáhla úplného financování ani vytvoření programu.

Zkoušky pro vesmírné mise s posádkou začaly v roce 2007 600 kg Space Capsule Recovery Experiment (SRE), vypuštěné pomocí rakety Polar Satellite Launch Vehicle (PSLV) a bezpečně se vrátily na Zemi o 12 dní později. Následoval experiment atmosférického opětovného vstupu modulu posádky a test přerušení Pad v roce 2018. To umožňuje Indii vyvinout tepelně odolné materiály, technologie a postupy nezbytné pro cestování vesmírem člověka.

Podle memoranda o porozumění (MoP) bude Organizace pro obranný výzkum a vývoj (DRDO) poskytovat podporu misi pro lidský vesmír pomocí kritických systémů a technologií zaměřených na člověka, jako jsou vesmírné potraviny, zdravotní péče posádky, měření a ochrana před zářením, padáky pro bezpečnou obnovu modulu posádky a systému hašení požáru atd. Laboratoř obranného potravinářského výzkumu (DFRL) pracovala na vesmírném jídle pro posádku a provádí zkoušky na G-obleku i pro astronauty. Prototyp nazvaný „Advanced Crew Escape Suit“ o hmotnosti 13 kg vyrobený společností Sure Safety (India) Private Limited byl testován a ověřen výkon. Zatímco modul posádky je navržen tak, aby přepravil celkem 3 cestující, první mise s posádkou může mít na palubě pouze jednu nebo dvě posádky.

Poté, co prokázal úspěch ve všech předběžných testech, došlo k rozhodujícímu tlaku na vytvoření programu Human Spaceflight v roce 2017 a byl přijat a formálně oznámen předsedou vlády dne 15. srpna 2018. Finanční prostředky jsou přibližně 10 000 milionů rupií. Očekávalo se, že zkušební fáze začne v prosinci 2020 a první mise s posádkou měla být provedena v prosinci 2021. Dne 11. června 2020 však bylo oznámeno, že celkový plán startů Gaganyaanu byl odložen kvůli dopadu COVID- 19 pandemie v Indii , na oplátku revize harmonogramu pro HSP. V červenci 2021 by měl první zkušební let bez posádky odstartovat nejdříve v červnu 2022 a druhý v letech 2022–23. Kosmický let s posádkou bude následovat v roce 2023. Podle ISRO je proces počátečního přezkoumání potravin, pitné vody, souprav první pomoci a systémů monitorování zdraví pro misi Gaganyaan dokončen do 16. března 2021. Společná pracovní skupina ISRO a CNES pro program Human Spaceflight spolupracují na vesmírné medicíně pro projekt Gaganyaan.

Vývoj kosmických lodí

Harmonogram vývoje Gaganyaanu
Typ letu Navrhovaný měsíc a rok Osádka
Testovací let 1 Června 2022 Žádný
Testovací let 2 2022–23 Žádný
Posádka 2023 2–3

První fází tohoto programu je vývoj a let 3,7tunové kosmické lodi s názvem Gaganyaan s kapacitou nést 3člennou posádku na nízké oběžné dráze Země a bezpečně se vrátit na Zemi po trvání mise od několika oběžných drah do dvou dnů. První let s posádkou je plánován na rok 2023. Rozšiřitelná verze vesmírné lodi umožní lety až na sedm dní, možnost setkání a dokování.

V další fázi vylepšení povedou k rozvoji malého stanoviště, které umožní dobu vesmírného letu 30–40 dní najednou. Další pokroky ze zkušeností následně povedou k vývoji vesmírné stanice .

Dne 7. října 2016 ředitel kosmického střediska Vikram Sarabhai K. Sivan uvedl, že ISRO se připravuje na provedení kritického „záchranného testu posádky“ s názvem ISRO Pad Abort Test, aby zjistil, jak rychle a efektivně lze modul posádky bezpečně uvolnit v případě pohotovost. Testy byly úspěšně provedeny 5. července 2018 ve vesmírném středisku Satish Dhawan, Sriharikota. Jednalo se o první ze série testů, které kvalifikovaly technologii únikového systému posádky. Zkoušky padáku jsou naplánovány do konce roku 2019 a vícenásobné zkoušky přerušení letu jsou plánovány od poloviny roku 2020.

Indie nebude pro testování systémů podpory života používat žádná zvířata, ale budou použity roboty podobné lidem. ISRO se zaměřuje na více než 99,8% spolehlivost svého únikového systému posádky.

ISRO plánuje vypustit svůj orbiter s posádkou Gaganyaan na geosynchronní satelitní vypouštěcí vozidlo Mk III (GSLV Mk III). Asi 16 minut po vzletu raketa vstříkne orbitální vozidlo na oběžnou dráhu 300 až 400 km nad Zemí. Kapsle by se vrátila na splashdown v Arabském moři poblíž pobřeží Gudžarátu . V květnu 2019 byl dokončen návrh modulu posádky. Kosmická loď bude létat dvakrát bez posádky pro ověření před provedením skutečného lidského vesmírného letu. V lednu 2020, modul posádky byl kvůli podrobit testování v aerodynamickém tunelu zařízení z Rady pro vědecký a průmyslový výzkum (CSIR) v národních Aerospace Laboratories (NAL). Kosmická loď přenese jednu posádku ve své první misi s posádkou na oběžnou dráhu 400 km (250 mi).

První let bez posádky bude zahrnovat spuštění modulu o hmotnosti 5 000 kg (11 000 liber) v roce 2022, který po oběžné dráze znovu vstoupí do atmosféry a zpomalí jeho rychlost ve výšce 7 km (4,3 mil) od hladiny moře, než se spustí dolů.

Rozvoj infrastruktury

Panel

V Sriharikotě se buduje třetí odpalovací rampa s lidským hodnocením a dalšími zařízeními pro budoucí mise s posádkou v Indii. Očekává se však, že indická první mise s posádkou vzlétne pouze z druhé odpalovací rampy . V listopadu 2019 ISRO vyhlásilo výběrová řízení na rozšíření druhé odpalovací rampy pro projekt Gaganyaan.

Lidské hodnocení GSLV Mk III

Míra hodnocení člověka je systém schopen bezpečně přepravovat lidi. ISRO bude stavět a spouštět 2 mise k ověření lidského hodnocení GSLV-MK III. Stávající odpalovací zařízení budou modernizována, aby jim umožnila startovat v rámci kampaně indického lidského vesmírného letu.

ISRO upravuje pohonné moduly různých stupňů rakety pro hodnocení lidí. Očekává se, že teoretických parametrů pro hodnocení lidí bude dosaženo do srpna nebo září 2020, poté budou následovat simulace a tři zkušební spuštění.

Únikový systém

ISRO úspěšně provedl test přerušení podložky, aby ověřil svůj únikový systém pro rychlé a efektivní vyjmutí posádky v případě nouze. Testy byly úspěšně provedeny 5. července 2018 ve vesmírném středisku Satish Dhawan, Sriharikota. Jednalo se o první ze série testů, které kvalifikovaly technologii únikového systému posádky. Pokračují také práce na rozšíření padáku a nové architektuře. Zkoušky na padáku jsou naplánovány do konce roku 2019 a vícenásobné zkoušky přerušení letu jsou plánovány od poloviny roku 2020 pomocí testovacího vozidla na kapalné palivo.

Začátkem roku 2020 bylo navrženo nové testovací vozidlo pro validaci únikového systému posádky. Vozidlo bylo postaveno pro únik posádky za letu a má pohon v horní části modulu, který modul odvádí do bezpečné vzdálenosti.

Výcvik astronautů

Na jaře 2009 byla postavena kompletní maketa kapsle posádky a doručena do vesmírného střediska Satish Dhawan pro výcvik astronautů. Indie měla za tímto účelem vybrat do seznamu 200 pilotů indického letectva . Proces výběru by začal tím, že by kandidáti museli vyplnit dotazník ISRO, poté by byli podrobeni fyzickým a psychologickým analýzám. Na první výcvik vesmírných misí měli být vybráni pouze 4 z 200 uchazečů. Zatímco dva budou létat, dva budou fungovat jako rezerva.

ISRO podepsal v roce 2009 memorandum o porozumění s Institutem leteckého lékařství indického letectva (IAM) za účelem provedení předběžného výzkumu psychologických a fyziologických potřeb posádky a rozvoje výcvikových zařízení. IAM hrála klíčovou roli při určování výcviku astronautů, návrhu kapslí posádky podle antropometrických rozměrů indické populace a řady systémů řízení a životního prostředí podle psychologických a fyziologických potřeb.

Oznámení Gaganyaana ze strany PM Modiho okamžitě vyvolalo nadšenou reakci indické diaspory a ISRO obdržel miliony dopisů a e -mailů od indiánů z domova i ze zahraničí ochotných dobrovolně se jako astronauti projektu zúčastnit.

Předseda ISRO, K. Sivan, oznámil v lednu 2019 vytvoření indického střediska pro letecký vesmír v Bangalore pro výcvik astronautů. Středisko 1 000 milionů rupií (140,2 milionu USD) bude školit vybrané astronauty v záchranných a záchranných operacích, operovat v prostředí s nulovou gravitací a monitorovat radiační prostředí. Zatímco HSFC bude zpočátku fungovat z ústředí ISRO, v blízkosti Bengluru bylo plánováno vybudování dalšího zařízení pro vybudování kampusu HSFC. Zařízení bude zahrnovat kanceláře, bydlení, testovací a integrační zařízení a bude také zaměstnávat 1 000 lidí v dlouhodobém provozu indického vesmírného programu s posádkou.

Výcvikové zařízení pro astronauty bude postaveno na navrhovaném místě 0,57 km 2 poblíž mezinárodního letiště Kempegowda v Devanahalli , Karnataka.

ISRO ‚s Human Space Flight Center a Glavcosmos , která je dceřinou společností ruské státní korporace Roscosmos , podepsala smlouvu dne 1. července 2019 o spolupráci při výběru, nosné, lékařské vyšetření a kosmického výcviku čtyř indických astronautů. ISRO Technické Liaison Unit (ITLU) bude zřízena v Moskvě s cílem usnadnit rozvoj určitých klíčových technologií a zřízení speciálních zařízení, které jsou nezbytné pro podporu života ve vesmíru. Do září 2019 byla v Bengluru dokončena úroveň 1 procesu výběru astronautů. Vybraní testovací piloti podstoupili testy tělesného cvičení, laboratorní vyšetření, radiologické testy, klinické testy a hodnocení z různých aspektů jejich psychologie. V listopadu 2019 indické vojenské letectvo vybralo 12 potenciálních astronautů, kteří poté odejdou do Ruska na další výcvik ve dvou dávkách.

Jelikož výběrová kritéria vyžadují zkušenosti zkušebního pilota, žádné ženy nebudou součástí prvního indického vesmírného letu s posádkou. První let s posádkou se bude skládat ze tříčlenné posádky s jednou zálohou a tento čtyřčlenný tým odletí do Ruska na výcvik astronautů.

V prosinci 2019 byl výběrový proces dokončen a čtyři uchazeči zahájili své dvanáctiměsíční školení ve středisku Gagarin Research & Test Cosmonaut Training Center (GCTC) dne 10. února 2020. Astronauti budou vycvičeni na neobvyklé přistání v různých terénech včetně lesů, řek a moře.

V únoru 2020 indičtí kandidáti na astronauty absolvovali zimní výcvik na přežití.

ISRO také navrhlo plán 2700 milionů rupií (380 milionů USD) na zřízení výcvikového střediska astronautů v Challakere okresu Chitradurga . Po schválení vládou by zařízení trvalo nejméně 2–3 roky. Po výcviku v Rusku na neočekávané a extrémní situace se indičtí astronauti měli v březnu 2021 vrátit do Indie na zbytek výcviku v indickém modulu. Přestože kvůli pandemii COVID-19 byl výcvik pozastaven od 28. března do 11. května a znovu zahájen až 12. května 2020. CNES dodává letový systém, školení letových lékařů a technických týmů pro indický program pro lidský vesmírný let. Rovněž spolupracuje a sdílí své odborné znalosti v oblastech vesmírné medicíny, monitorování zdraví astronautů a podpory života.

Vesmírné jídlo

Mysore-based Defence Food Research Laboratory (DFRL), jednotka organizace pro obranný výzkum a vývoj (DRDO), vyvinula sušené a balené potraviny pro astronauty. Potravinářská laboratoř vyvinula přibližně 70 odrůd dehydratovaných a zpracovaných potravin, které prošly přísnými postupy, aby se vynulovaly mikrobakteriální a makrobakteriální živiny. Zvláštní pozornost je třeba věnovat balení a potravina by měla mít omezenou hmotnost, ale zároveň by měla mít vysoké nutriční vlastnosti. Vyvíjel se systém likvidace odpadu pro zbytky potravin, systémy pro výdej tekutin, systémy pro rehydrataci potravin a ohřívače atd. Přizpůsobitelné podmínkám kosmického prostoru, ačkoli v srpnu 2020 bude ještě zveřejněna řada potravinářských produktů plánovaných na palubě Gaganyaanu. Očekává se, že společnost DFRL zahájí provoz Vesmírné jídlo RTE do března 2021, zatímco počáteční dávka pro Gaganyaan bude nést krmivo dostatečné po dobu 7 dnů.

Humanoidní roboti

Na rozdíl od jiných národů, které uskutečnily lidské lety do vesmíru, Indie nebude létat se zvířaty do vesmíru. Místo toho bude létat s humanoidními roboty, aby lépe porozuměli tomu, co beztížnost a záření dělají s lidským tělem během dlouhých dob ve vesmíru. V lednu 2020 byl vystaven beznohý humanoid jménem Vyom Mitrā, který by měl létat na palubě experimentálních misí bez posádky a pomáhat astronautům při misích s posádkou.

Experimenty a cíle

Dne 7. listopadu 2018 vydal ISRO Oznámení o příležitosti hledající návrhy indické vědecké komunity na mikrogravitační experimenty, které by bylo možné provést během prvních dvou robotických letů Gaganyaanu . Rozsah experimentů není omezen a další relevantní nápady budou pobaveny. Očekává se, že navrhovaná oběžná dráha pro mikrogravitační platformu bude na oběžné dráze vázané na Zemi ve výšce přibližně 400 km. Všechna navrhovaná interní a externí experimentální užitečná zatížení budou podrobena tepelným, vakuovým a radiačním testům za požadovaných teplotních a tlakových podmínek. K dlouhodobému provádění mikrogravitačních experimentů může být satelit umístěn na oběžnou dráhu. Indičtí vyomanauti během mise provedou čtyři biologické a dva fyzikální vědecké experimenty související s mikrogravitací .

Vesmírná stanice

Indie plánuje rozmístit 20 tunovou vesmírnou stanici jako navazující program mise Gaganyaan . 13. června 2019 oznámil velitel ISRO K. Sivan plán s tím, že indická vesmírná stanice bude rozmístěna za 5–7 let po dokončení projektu Gaganyaan . Řekl také, že Indie se nepřipojí k programu Mezinárodní vesmírné stanice . Vesmírná stanice by byla schopná ukrývat posádku po dobu 15–20 dní v kuse. Očekává se, že bude umístěn na nízkou oběžnou dráhu Země ve výšce 400 km a bude schopen ukrýt tři lidi. Očekává se, že indická vláda udělí programu konečný souhlas s programem až po dokončení mise Gaganyaan .

ISRO pracuje na vývoji technologie dokování a ukotvení kosmických lodí s počátečním financováním ₹ 10 milionů rupií schváleným v roce 2017. ISRO připravuje experiment pro vesmírné dokování nebo SPADEX se systémy, jako je zařízení pro analýzu signálu, vysoce přesný videometr pro navigaci , elektronika dokovacího systému a rozhodování v reálném čase pro přistávací systémy vyvíjené v různých fázích. V rámci SPADEX vypustí ISRO na testování 2 malé satelity. Tato technologie je pro vesmírnou stanici zásadní, protože umožní přenos lidí z jednoho vozidla nebo kosmické lodi do jiného.

Reference

externí odkazy