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

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:

• GSAT 5P auf GSLV-F06

Der Beitrag GSLV-F06-Fehlschlag: Dritte Stufe hatte Mängel erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: IANS.

Eine Verkleidung am unteren Ende der dritten Stufe der Rakete erlitt im Flug Verformungen, die schließlich zur Folge hatten, dass eine an der Verkleidung angebrachte Halterung für Steckverbinder in Steuerleitungen derart bewegt wurde, dass die Leitungen unterbrochen wurden. Ohne die Befehle der über der dritten Stufe sitzenden Bordrechenanlage war die Rakete nicht mehr lenkbar. Ohne kontrollierten Einsatz der Stellglieder der vier seitlichen, flüssigkeitsbetriebenen Motore der ersten Stufe musste die Rakete von ihrer Bahn abkommen. Die Rakete zerbrach innerhalb der ersten Flugminute, ihre Überreste und die Nutzlast, der für den Einsatz im Geostationären Orbit gedachte Kommunikationssatellit GSAT 5P, fielen in den indischen Ozean.

Die fragliche Verkleidung, ein Zylinder aus einem Kompositwerkstoff, saß über der zweiten Stufe und war nach Angaben aus Indien ein Bestandteil der dritten Raketenstufe, die man aus Russland bezogen hatte. Mittlerweile erarbeitete Untersuchungsergebnisse sprechen dafür, dass der Zylinder sich unter den im Flug durch die Atmosphäre auftretenden Lasten verformte. Die Luftströmungen entlang der Rakete waren zum Zeitpunkt des Versagens ausgesprochen turbulent, und die Raketenhülle an ihrer Oberfläche sehr unterschiedlichen Drücken ausgesetzt.

Ob die Struktur, die versagte, Materialfehler hatte, hinsichtlich der aerodynamischen Bedingungen im Flug zu schwach ausgelegt oder wegen einer besonders schweren Nutzlast überfordert war, wurde bisher nicht mitgeteilt. Die ISRO weist Spekulationen, eine zu große Masse der zu transportierenden Nutzlast oder eine zu große Gesamtmasse von Trägerrakete und Satellit könnten den Fehlstart verursacht haben, als unbegründet zurück. Eine im Vergleich zu GSAT 4 90 Kilogramm schwerere Nutzlast und eine mit 418 Tonnen um zwei Tonnen höhere Startmasse des Trägers könnten nicht zu einer Instabilität im Flug führen.

Zusätzliche Daten vom Hersteller der dritten Raketenstufe aus Russland sollen bei der weiteren Aufklärung helfen. Man hofft, am 7. Februar 2011 in Thiruvananthapuram bei einem weiteren Treffen des Komitees zur Fehleranalyse (failure analysis committee, FAC) zu einem endgültigen Ergebnis zu kommen.

Raumcon:

• GSAT 5 auf GSLV-F06

Der Beitrag GSLV-F06 scheiterte wegen Strukturversagen erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: IANS, IBN, ISRO, sify news.

Ob die in der am 25. Dezember 2010 im Flug zerstörten Rakete GSLV-F06 verbauten Teile aus dem Ausland den Anforderungen der in einer neuen Konfiguration zum ersten Mal gestarteten Rakete überhaupt gewachsen sein konnten, ob Einzelteile angemessen getestet und mit der notwendigen Sorgfalt montiert worden waren, wird allerdings nicht diskutiert. Raketenbauteile müssen oft extremen Belastungen, wie sehr großen Drücken, dem Vakuum, heftigen Schwingungen und Vibrationen, sehr hohen und außerordentlich niedrigen Temperaturen standhalten und unter diesen Bedingungen für einen vorgesehenen Zeitraum arbeitsfähig bleiben.

Der indische Fernsehsender IBN brachte am 5. Januar 2011 als Überschrift (übersetzt): „GSLV versagt, da in Deutschland hergestellte Steckverbinder getrennt“. Die sify news titeln am gleichen Tag nur wenig neutraler (übersetzt) „In Deutschland hergestellte Steckverbinder getrennt: ISRO“ und berichten, nach Angaben der ISRO seien die Steckverbinder, deren vorzeitige Trennung die Zerstörung der Rakete zur Folge hatte, aus Deutschland importiert wurden. Der Grund für die Trennung der aus einer Art Stecker und Buchse bestehenden Verbinder soll durch ein bereits eingesetztes Komitee gefunden werden. Bei der Trennung sollen auch in der Rakete vorhandene Backupleitungen unterbrochen worden sein.

Bisher gibt es von offizieller Seite keinerlei Informationen darüber, welche Kräfte während des Fluges der GSLV-F06 auf die fraglichen Verbinder gewirkt haben und ob sich diese Kräfte im erwarteten Rahmen bewegten. Weitere Details von Interesse liegen ebenfalls im Dunklen. So wurde bisher nicht bekannt, ob die ISRO den fertig montierten Träger oder ein adäquates Ingenieursmodell angesichts der neuen Abmessungen und Massenverteilung Vibrationstests unterzogen hat. Die GSLV-F06 war insbesondere wegen einer für größere Treibstoffkapazität verlängerten dritten Raketenstufe namens C15 mit 51 Metern 2 Meter höher als das Gros der zuvor geflogenen GSLV-Raketen, und einen Meter höher als die im April 2010 gescheiterte GSLV-D3. Unter der Nutzlastverkleidung an der Spitze der GSLV-F06 befand sich der schwerste bisher auf eine GSLV-Rakete aufgesetzte Satellit (2.310 kg Startmasse). Wegen der neuartigen Konfiguration waren Anpassungen des Navigationssystems sowie bei Flug- und Aerodynamik erforderlich, berichtete vor dem Start jedenfalls die indische Nachrichtenagentur IANS unter Bezugnahme auf eine der ISRO nahestehende Quelle.

In einem vorläufigen Bericht zum Versagen der Rakete teilte die ISRO am 31. Dezember 2010 mit, dass der Flug der Rakete bis 47,5 Sekunden nach dem Start planmäßig verlief. 47,8 Sekunden nach dem Start begann eine Reihe von Ereignissen, die zur Zerstörung der Rakete führte. 53,8 Sekunden nach dem Start brach die Rakete unter den auf sie wirkenden Lasten auseinander. Als eigentliche Ursache wurde eine vorzeitige Trennung von 10 Verbindern identifiziert, die sich am unteren Ende der dritten Raketenstufe befanden, und, wäre der Flug weiter wie geplant verlaufen, 292 Sekunden nach dem Start bei der Abtrennung der dritten Raketenstufe von der ausgebrannten zweiten Stufe getrennt worden wären. Die Verbinder saßen an Leitungen, durch die der Bordcomputer der Rakete u.a. mit der Steuerungstechnik zur Lenkung der ersten Stufe kommunizierte. Als möglich Gründe für die Trennung könnten laut ISRO externe Kräfte in Betracht kommen. Untersucht werden soll beispielsweise, ob Vibrationen oder der dynamische Druck eine maßgebliche Rolle gespielt haben könnten.

Raumcon:

• GSAT 5 auf GSLV-F06

Der Beitrag GSLV-F06: Ursachenforschung in Indien erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: ISRO. Vertont von Peter Rittinger.

Nach dem Start vom Satish Dhawan Space Centre auf der Insel Sriharikota an Indiens Südküste um 11:34 Uhr MEZ (16:04 Uhr Ortszeit) arbeitete die dreistufige GSLV-Rakete ersten offiziellen Angaben der indischen Raumfahrtorganisation (ISRO) zufolge 47 Sekunden lang wie vorgesehen. Dann kam es zu einer Unterbrechung der Verbindung zwischen dem Flugcomputer der Rakete und den Stellgliedern zur Lenkung der Rakete in den vier flüssigkeitsbetriebenen seitlichen, L40H genannten Zusatzantrieben der ersten Stufe. Ungelenkt folgte die Rakete noch bis zur 50. Flugsekunde der geplanten Bahn, danach traten größere Abweichungen auf. In Folge einer deutlichen Schrägstellung der Rakete in Bezug auf ihre Flugrichtung begann das Projektil auseinanderzubrechen. Die Videoaufzeichnungen des Fehlstarts legen nahe, dass zunächst die Nutzlast mit GSAT 5P unter ihrer Verkleidung mit einem Durchmesser von 4 Metern und die in Russland gebaute Raketenoberstufe abbrachen. Wenige Sekunden später erfolgten weitere Desintegrationsereignisse, in deren Folge auch ein Selbstzerstörungsmechanismus zum Einsatz kam. Nach Angaben der ISRO wurde die Selbstzerstörung der Rakete in einer Höhe von rund 8 Kilometern in der Flugsekunde 63 aktiviert. Die Radarverfolgung der Trümmer spricht laut ISRO dafür, dass sie ins Meer fielen.

Die Rakete sollte, hätte sie wie geplant gearbeitet, den beim Start rund 2.310 kg schweren, auf dem indischen Satellitenbus I2K basierenden Kommunikationssatelliten GSAT 5P alias GSAT 5 PRIME 1.146 Sekunden nach dem Start in einem Geotransferorbit aussetzen. Das Perigäum, der der Erde am nächsten liegende Bahnpunkt, hätte bei 170 Kilometern über der Erde gelegen, das Apogäum, der von der Erde am weitesten entfernte Bahnpunkt, bei 35.975 Kilometern. Von dort wäre es dem Satelliten unter Einsatz eigener Triebwerke, insbesondere seines mit MON-3 und MMH betriebenen, 440 Newton starken Apogäumsmotors, möglich gewesen, eine Position bei 55 Grad Ost im geostationären Orbit zu erreichen. Anschießend wären seine 24 Transponder für das C-Band und die 12 Transponder für das erweiterte C-Band zum Einsatz gekommen, um Indien mit einer großen Bandbreite von Kommunikationsdiensten zu versorgen.

Raumcon:

• GSAT 5 auf GSLV-F06

Der Beitrag Fehlstart: GSAT 5P auf GSLV-F06 zerstört erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: ISRO.

Nach dem Start vom Satish Dhawan Space Centre auf der Insel Sriharikota an Indiens Südküste um 11:34 Uhr MEZ (16:04 Uhr Ortszeit) arbeitete die dreistufige GSLV-Rakete ersten offiziellen Angaben der indischen Raumfahrtorganisation (ISRO) zufolge 47 Sekunden lang wie vorgesehen. Dann kam es zu einer Unterbrechung der Verbindung zwischen dem Flugcomputer der Rakete und den Stellgliedern zur Lenkung der Rakete in den vier flüssigkeitsbetriebenen seitlichen, L40H genannten Zusatzantrieben der ersten Stufe. Ungelenkt folgte die Rakete noch bis zur 50. Flugsekunde der geplanten Bahn, danach traten größere Abweichungen auf. In Folge einer deutlichen Schrägstellung der Rakete in Bezug auf ihre Flugrichtung begann das Projektil auseinanderzubrechen. Die Videoaufzeichnungen des Fehlstarts legen nahe, dass zunächst die Nutzlast mit GSAT 5P unter ihrer Verkleidung mit einem Durchmesser von 4 Metern und die in Russland gebaute Raketenoberstufe abbrachen. Wenige Sekunden später erfolgten weitere Desintegrationsereignisse, in deren Folge auch ein Selbstzerstörungsmechanismus zum Einsatz kam. Nach Angaben der ISRO wurde die Selbstzerstörung der Rakete in einer Höhe von rund 8 Kilometern in der Flugsekunde 63 aktiviert. Die Radarverfolgung der Trümmer spricht laut ISRO dafür, dass sie ins Meer fielen.

Die Rakete sollte, hätte sie wie geplant gearbeitet, den beim Start rund 2.310 kg schweren, auf dem indischen Satellitenbus I2K basierenden Kommunikationssatelliten GSAT 5P alias GSAT 5 PRIME 1.146 Sekunden nach dem Start in einem Geotransferorbit aussetzen. Das Perigäum, der der Erde am nächsten liegende Bahnpunkt, hätte bei 170 Kilometern über der Erde gelegen, das Apogäum, der von der Erde am weitesten entfernte Bahnpunkt, bei 35.975 Kilometern. Von dort wäre es dem Satelliten unter Einsatz eigener Triebwerke, insbesondere seines mit MON-3 und MMH betriebenen, 440 Newton starken Apogäumsmotors, möglich gewesen, eine Position bei 55 Grad Ost im geostationären Orbit zu erreichen. Anschießend wären seine 24 Transponder für das C-Band und die 12 Transponder für das erweiterte C-Band zum Einsatz gekommen, um Indien mit einer großen Bandbreite von Kommunikationsdiensten zu versorgen.

Raumcon:

• GSAT 5 auf GSLV-F06

Der Beitrag Fehlstart: GSAT 5P auf GSLV-F06 zerstört erschien zuerst auf Raumfahrer.net.