GSLV-F06-Fehlschlag: Dritte Stufe hatte Mängel

Nach Angaben des Vorsitzenden der indischen Weltraumforschungsorganisation (ISRO) K. Radhakrishnan ist eine mängelbehaftete russische Raketenstufe für das Versagen der GSLV-F06 am 25. Dezember 2010 verantwortlich. Fachleute aus Russland sollen dies bestätigt haben.

Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: IANS, ISRO, livemint.com. Vertont von Peter Rittinger.

ISRO
GSLV-F04 – Illustration
(Bild: ISRO)

Zum Einsatz in ISROs Trägerrakete für Satelliten für den Geostationären Orbit, GSLV für Geosynchronous Satellite Launch Vehicle genannt, lieferte Russland nach einer Anfang des letzten Jahrzehnts getroffenen Vereinbarung schließlich sieben Raketenstufen, die mit mit flüssigen Wasserstoff und flüssigen Sauerstoff verbrennenden Motoren des Typs KVD-1 vom Konstruktionsbüro ChimMasch ausgerüstet wurden. Dementsprechend steht KVD für Kislorodno Vodorodni Dvigatel, übersetzt etwa Sauerstoff-Wasserstoff-Motor.

In zwei unterschiedlichen Varianten gelangten die sieben Raketenstufen nach Indien. Fünf von ihnen hatten eine Treibstoffgesamtkapazität von rund 12,5 Tonnen und werden in Indien daher C12 oder C12,5 genannt, zwei verlängerte Stufen wurden mit größeren Tanks geliefert. Als C15 bezeichnet und mit einer Treibstoffgesamtkapazität von rund 15,2 Tonnen ermöglichen sie eine längere Brenndauer ihres Triebwerks.

Die erste der verlängerten vom russischen Raumfahrtkonzern Chrunitschew gebauten Stufen sollte beim Flug der GSLV-F06 am 25. Dezember 2010 in Betrieb genommen werden. Dazu kam es jedoch nicht. Die Rakete hob zwar problemlos von der Startrampe Nr. 2 des Satish Dhawan Space Center (SDSC) auf Sriharikota ab, zerbrach dann aber noch innerhalb der ersten Flugminute. Die Überreste der Rakete und die an Bord befindliche Nutzlast, der für den Einsatz im Geostationären Orbit gedachte Kommunikationssatellit GSAT 5P, fielen in den indischen Ozean.

Am unteren Ende der als dritte Stufe in der GSLV eingesetzten Raketenstufe C15 befand sich ein Zylinder aus einem Kompositwerkstoff, der sich unter den im Flug durch die Atmosphäre auftretenden Lasten verformte. Die Verformung führte schließlich zur Trennung von durch Halterungen an dem Zylinder befestigten Steckverbindungen, was sämtliche zur Lenkung der Rakete erforderlichen Steuerleitungen unterbrach. Informationen der Nachrichtenagentur IANS zufolge war über drei Jahre vorher beim Flug der GSLV-F04 ähnliches vorgefallen. Damals wurden jedoch nicht alle Leitungen unterbrochen, und die Rakete erreichte den Weltraum. Allerdings wurde INSAT 4CR auf einer etwas zu niedrigen Umlaufbahn ausgesetzt, weshalb sein Apogäumsmotor mehr Treibstoff benötigte, um den Satelliten in den Geostationären Orbit zu bringen, was die mögliche Einsatzdauer des Satelliten dort reduziert.

Hinsichtlich der dritten Stufe der GSLV-F06 kam die ISRO nach umfangreichen Analysen, die schließlich auch von russischer Seite unterstützt wurden, zu dem Schluss, dass dem Kompositzylinder am unteren Ende der C15 der GSLV-F06 eine konstruktive Schwäche innewohnte. Eine Inspektion der letzten in Indien verfügbaren Raketenstufe mit KVD-1-Triebwerk förderte zu Tage, dass sie an einer Anzahl von Positionen nicht die Maße aufwies, die dokumentiert waren. Die russischerseits eingestandenen Mängel sollen nach einer eingehenden Inspektion behoben werden.

Beim nächsten Start einer GSLV-Rakete will die ISRO in der dritten Stufe zum zweiten Mal eigene Technik verwenden. Derzeit ist der als Test kategorisierte Flug der GSLV-D5 für die erste Hälfte des Jahres 2012 geplant. Die Rakete soll den kleinen Kommunikationssatelliten GSAT 14 (Startmasse rund 2.050 Kilogramm) in einen Transferorbit bringen, von wo aus der Satellit unter Verwendung eines eigenen Treibwerks in den Geostationären Orbit gelangen kann. Der erste Flug einer GSLV-Rakete mit einer in Indien gebauten dritten Raketenstufe und GSAT 4 an Bord scheiterte am 15. April 2010, weil bei der Zündung ihres Triebwerks zur Verbrennung von flüssigem Wasserstoffs mit flüssigem Sauerstoff Probleme im Bereich seiner Treibstoffpumpen auftraten.

GSLV-Flüge mit russischer Technik in der dritten Stufe:

GSLV-D1 Mk.1 mit GSAT 1 alias GramSat 1
18. April 2001
dritte Stufe C12 aus Russland
schaltet 10 Sek. zu früh ab, ca. 0,6% um rund 60 m/s zu geringe Geschwindigkeit, Apogäum rund 4.000 km zu niedrig, Treibstoff für den Apogäumsmotor von GSAT 1 reicht anschließend nicht ganz, um Geostationären Orbit zu erreichen, 23 statt 24 Stunden pro Erdumlauf

GSLV-D2 Mk.1 mit GSAT 2
8. Mai 2003
3,4 Meter Fairing
dritte Stufe C12 aus Russland
erfolgreich

GSLV-F01 Mk.1 mit GSAT 3 alias EDUSAT
20. September 2004
3,4 Meter Fairing
dritte Stufe C12 aus Russland
erfolgreich

GSLV-F02 Mk.1 mit INSAT 4C
10. Juli 2006
dritte Stufe C12 aus Russland
Zerstörung nach Flugwegabweichung wegen Instabilität

GSLV-F04 Mk.1 mit INSAT 4CR
2. September 2007
3,4 Meter Fairing
dritte Stufe C12 aus Russland
Steckverbinder zwischen 2. und 3. Stufe getrennt, erreichte Bahn im Apogäum um 1.265 km zu niedrig, Apogäumsmotor bringt INSAT 4CR in den GEO, Lebensdauer wegen zusätzlichem Treibstoffverbrauch jedoch reduziert

GSLV-F06 Mk.2 mit GSAT 5P
25. Dezember 2010
4 Meter Fairing
dritte Stufe C15 aus Russland (mehr Treibstoff, höhere Masse, längere Brenndauer)
Steckverbinder zwischen 2. und 3. Stufe getrennt, Zerstörung nach Flugwegabweichung durch Lenkungsausfall

Raumcon:

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