Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: ISRO, Keldysch, The New Indian Express.

Aktuell hofft die ISRO auf einen Start von GSAT 9 im Frühjahr 2017 auf der GSLV Mk. II mit der Flugnummer F09. An Bord des neuen Satelliten, der mit dem üblichen chemischen Apogäumsmotor und chemischen Triebwerken für Bahnkorrekturen und Lageregelung ausgerüstet sein wird, sollen elektrische Triebwerke als Alternative beim Bahnerhalt zum Einsatz kommen.

GSAT 4 war unter anderem mit zwei Hall-Effekt-Triebwerken des Typs KM-45 für den Ausstoß von Xenon mit einem Nominalschub von 17 Millinewton vom staatlichen russischen Forschungszentrum Keldysch aus Moskau ausgestattet gewesen. Ergänzt wurden sie durch zwei in Indien konstruierte Triebwerke mit einem Nominalschub von jeweils 13 Millinewton. Zusammen sollten sie zweieinhalb Jahre die Manöver zum Bahnerhalt in Nord-Süd-Richtung übernehmen.

Zur Steuerung und Kontrolle der elektrischen Triebwerke war ein G4-PPCS für „GSAT 4 power processing and control system“ genanntes System installiert. Der Speicherung von Xenon und der Versorgung der Triebwerke war eine als G4-XFS für „GSAT 4 xenon feed system“ bezeichnete Baugruppe gewidmet. 27 Kilogramm Xenon führte GSAT 4 in der Anlage mit.

Derzeit besitzen Satelliten der GSAT-Reihe mit Massen im Bereich zwischen 2 und 2,5 Tonnen Lebensdauern zwischen 10 und 12 Jahren. Mit Hilfe elektrischer Triebwerke soll sich die Einsatzdauer eines solchen Satelliten um bis zu 4 Jahre ausdehnen lassen, wenn keine chemischen Antriebssysteme mehr mitgeführt werden.

Bei den derzeitigen Satelliten macht getankter Treibstoff für chemische Triebwerke einen großen Anteil an der Startmasse aus. Die ISRO spricht von 40 – 50 Prozent. Wenn es nicht mehr erforderlich ist, solch eine große Menge chemischen Treibstoffs mitzuführen, sind für die dem Anwendungszweck des Satelliten gewidmete Anlagen und Geräte größere Massen möglich.

Die für GSAT 9 vorgesehenen Triebwerke vom Typ KM-88 sind fertig entwickelt. Ihr Entwurf erfolgte nach einem Aufrag aus Indien wiederum beim Forschungszentrum Keldysch, das zwischenzeitlich eine Anzahl von flugtauglichen Exemplaren nach Indien geliefert hat. An Bord von GSAT 9 – welcher auf dem indischen Satellitenbus I-2K aufgebaut ist – werden die Triebwerke mit einem Schub von 72 Millinewton nur für den Bahnerhalt verwendet werden, bei zukünftigen indischen Kommunikationssatelliten könnten sie alle anfallenden Antriebsaufgaben bewältigen.

Am Projekt beteiligt sind hauptsächlich das Satellitenanwendungszentrum der ISRO (ISRO Satellite Applications Centre, ISAC), das Zentrum für Flüssigkeitstriebwerkssysteme (Liquid Propulsion Systems Centre, LPSC) und das Vikram Sarabhai Raumfahrtzentrum (Vikram Sarabhai Space Centre, VSSC).

Für GSAT 9 ist eine Auslegungsbetriebsdauer von 12 Jahren vorgesehen. Während seiner aktiven Einsatzzeit soll der Satellit neben der Bereitstellung unterschiedlichster Kommunikationsverbindungen mit 12 K_u-Band-Transpondern auch eine Nutzlast für das indische System zur Unterstützung von GPS im Bereich Indiens durch zusätzliche Korrektursignale, GAGAN für „GPS Aided Geo Augmented Navigation“ genannt, an Bord betreiben.

Die kumulierte Nutzlastleistung wird auf rund 2,3 Kilowatt beziffert. Die Versorgung der Nutzlast und des raumflugtechnischen Teils von GSAT 9 mit elektrischer Energie erledigen nach Plan zwei Solarzellenausleger, die in Zeiten ohne ausreichende Sonneneinstrahlung durch Akkumulatoren unterstützt werden.

Als voraussichtliche Startmasse des dreiachstabilisierten Satelliten werden rund 2.330 Kilogramm genannt. Nach dem Start auf einer indischen Rakete des Typs GSLV Mk. II will man das Raumfahrzeug auf eine Position bei 48 Grad Ost im Geostationären Orbit (GEO) steuern, um von dort aus das gesamte indische Mutterland sowie die Inseln der Andamanen und Nikobaren zu erreichen.

Die Konstruktion des neuen Satelliten gleicht nach Angaben aus Indien im Wesentlichen der von INSAT 4C. Letzterer wurde bei einem Fehlstart auf einer GSLV-Rakete am 10. Juli 2006 zerstört.

Den am GSAT-9-Projekt beteiligten Institutionen, Wissenschaftlern und Ingenieuren ist zu wünschen, dass der Raketentyp GSLV bzw. GSLV Mk. II nach einer langen Entwicklungs- und Testperiode, die von zahlreichen Schwierigkeiten gekennzeichnet war, zwischenzeitlich so weit gereift ist, dass auch GSAT 9 ohne Störungen auf den geplanten Erdorbit gebracht werden kann.

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Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: ISRO.

Die Mk-II-Version der GSLV unterscheidet sich von ihrem Vorgängermodell neben einem weiterentwickelten Bordcomputer und neuem Telemetriedatensystem sowie einer größeren Nutzlastverkleidung aus anderem Material auch durch eine andere Drittstufe, die statt russischer Technik in Indien entwickelte Raketenmotore verwendet. Nach dem Start vom Satish Dhawan Space Centre auf der Insel Sriharikota an Indiens Südküste um 12:57 Uhr MESZ (16:27 Uhr Ortszeit) arbeiteten die ersten beiden Stufen der Rakete wie vorgesehen. Auf die Zündung der dritten Stufe folgten jedoch erhebliche Flugbahnabweichungen, und 505 Sekunden nach dem Start brach der Empfang von Telemetriedaten von der Rakete ab.

In einer erste Stellungnahme teilte der Vorsitzende der indischen Raumfahrtorganisation ISRO, K. Radhakrishnan, mit, die Zündung der kryogenen, d. h. mit flüssigem Wasserstoff und flüssigem Sauerstoff betriebenen dritten Stufe sei vom Bordcomputer der Rakete initiiert worden und Telemetriedaten würden die Zündung bestätigen. Anschließend sei die Rakete jedoch ins Taumeln gekommen, was vermutlich durch nicht gezündete oder nicht richtig funktionierende Lenktriebwerke der dritten Stufe verursacht wurde.

Die tatsächliche Trajektorie der Rakete folgte nach dem Versagen der dritten Stufe vermutlich einer ballistischen Kurve, Rakete und Nutzlast stürzten zurück Richtung Erde. Die Rakete sollte, hätte sie wie geplant gearbeitet, den beim Start rund 2.200 kg schweren Kommunikations- und Technologieerprobungssatelliten GSAT 4 in einem Geotransferorbit aussetzen, von wo aus der Satellit unter Einsatz eigener Triebwerke eine Position bei 82 Grad Ost im geostationären Orbit hätte erreichen können.

Den Flug betrachtet die ISRO als Testmission, und bezeichnete den Träger daher auch als GSLV-D3, worin das D für Development -Entwicklung- steht. Der nächste Start einer GSLV in der Mk-II-Version soll innerhalb eines Jahres erfolgen.

Update: Auf ihrer Internetseite teilte die indische Raumfahrtorganisation ISRO zwischenzeitlich mit, es müsse erst noch festgestellt werden, ob das kryogene (Haupt-)Triebwerk (tatsächlich) gezündet hat.

Raumcon:

• GSLV-Mk-II-Jungfernflug mit GSAT-4

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Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: ISRO, PTI, Raumcon.

Für die UV-Teleskopeinheit TAUVEX ist es bereits das dritte Mal, dass eine anvisierte Mitfluggelegenheit nicht wahrgenommen werden kann. TAUVEX als zunächst rein israelische Nutzlast sollte ursprünglich an Bord eines israelischen Raumfahrzeugs aus der Serie der Ofeq-Satelliten fliegen. Im Jahre 1991 wurde beschlossen, TAUVEX an Bord eines russischen Röntgen- und Gammastrahlenobservatoriums auf einer Proton-Rakete ins All zu bringen. Eine erste Flugversion von TAUVEX entstand in den Jahren 1994 bis 1997, Hauptauftragnehmer war die israelische El-Op (für Electro-Optical Industries Ltd.) aus Rehovot. Da das Projekt des russischen Oberservatoriums mit der Bezeichnung SRG (für Spectrum-Roentgen-Gamma) auch 1999 noch weit von der Umsetzung entfernt war, gab man in jenem Jahr die Hoffnungen auf, mit SRG fliegen zu können.

Am 5. Dezember 2003 unterzeichneten die israelische Raumfahrtagentur ISA (für Israel Space Agency) und die indische Raumfahrtorganisation ISRO (für Indian Space Research Organisation) eine Vereinbarung, der zufolge TAUVEX Ende 2005 an Bord des Kommunikations- und Technologieerprobungssatelliten GSAT-4 ins All gebracht werden sollte. TAUVEX wurde zu einem Gemeinschaftsprojekt der Universität Tel Aviv in Israel und dem indischen Institut für Astrophysik Bangalore in Indien. El-Op wurde 2004 beauftragt, unter der Bezeichnung TAUVEX II ein neues Kamerasystem zur Verwendung auf GSAT-4 zu bauen. Nachdem sich der Start von GSAT-4 auf einer zum ersten Mal einzusetzenden Variante des GSLV-Trägers, der Version MkII immer wieder verzögert hatte, entschied die ISRO Anfang 2010 schließlich, TAUVEX nicht an Bord von GSAT-4 mit in den Weltraum zu nehmen.

Der Vorsitzende der ISRO K. Radhakrishnan begründete die Entscheidung gegenüber der indischen Nachrichtenagentur PTI (für Press Trust of India) damit, dass man festgestellt habe, TAUVEX als astronomische Nutzlast sei zum Betrieb im geostationären Orbit, wo GSAT-4 arbeiten soll, nicht geeignet, da dort ausgesandte Signale viel schwächer seien, als solche aus einer niedrigeren Umlaufbahn. Auch die Empfindlichkeit von TAUVEX sei im geostationären Orbit geringer.

Wissenschaftler, die TAUVEX gerne einsetzen möchten, glauben dagegen, das Instrument auch mit herabgesetzter Empfindlichkeit im geostationären Orbit sinnvoll nutzen zu können. Es sei möglich, die Nachteile der geringeren Empfindlichkeit mit längeren Belichtungs- und Beobachtungszeiten auszugleichen. Mit der im Bereich des Ultravioletten arbeitenden Teleskopeinheit wollen die Wissenschaftler aus Indien und Israel Daten gewinnen, die bei der Beantwortung astrophysikalischer Fragen helfen sollen.

Von offizieller israelischer Seite wird laut PTI angenommen, der tatsächliche Grund dafür, TAUVEX nicht an Bord von GSAT-4 zu fliegen, sei die mangelnde Fähigkeit der GSLV-Mk-II, bei ihrem Jungfernflug GSAT-4 mit der zusätzlichen Masse von TAUVEX erfolgreich in die vorgesehene Umlaufbahn zu bringen.

In aktuellen Daten gibt die ISRO die Gesamtmasse von GSAT-4 mit 2.200 kg an. Davon entfallen 1.155 kg auf Treibstoffe, als Leermasse des Satelliten werden 1.063 kg genannt. Die UV-Teleskopeinheit wird mit 80 kg taxiert. Die GSLV-Mk-II sollte maximal 2.500 kg Nutzlast in einen geostationären Transferorbit (GTO) bringen können. Möglicherweise erreicht der neue Träger die einst erhofften Leistungsdaten nicht.

Einer der Leiter der indischen Wissenschaftlergruppe im TAUVEX-Projekt, Professor Jayant Murthy vom indischen Institut für Astrophysik berichtete der PTI, die ISRO habe versprochen, TAUVEX später auf einer PSLV-Rakete auf eine (erheblich niedrigere) Erdumlaufbahn zu bringen. Man erwarte gespannt konkretere Angaben der ISRO. Vorher wolle man nicht mit einer entsprechenden erneuten Überarbeitung von TAUVEX beginnen. TAUVEX befinde sich jetzt seit über zwei Monaten in einem Reinraum der ISRO. Die Bedingungen dort seien keine besonders kontrollierten, und Beschädigungen von TAUVEX seien zu befürchten.

Die GSLV-Mk-II mit GSAT-4 an der Spitze soll nach dem derzeitigen Planungstand am 15. April 2010 um 13:07 Uhr MESZ vom Satish Dhawan Space Centre auf Sriharikota abheben. SRG wollte Russland nach Informationen der an dem Projekt weiterarbeitenden Arbeitsgruppe vom 15. September 2009 im Jahre 2012 auf einer Sojus-2-Rakete mit Fregat-Oberstufe ins All schicken. Wann TAUVEX den Weg in den Weltraum findet, ist zum gegenwärtigen Zeitpunkt völlig unklar.

Raumcon:

• GSLV-Mk-II-Jungfernflug mit GSAT-4

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