Geosynchronous Satellite Launch Vehicle

Das Geosynchronous Satellite Launch Vehicle (GSLV) ist eine Trägerrakete, die von der indischen Raumfahrtbehörde ISRO entwickelt wurde, um Kommunikationssatelliten des Types Insat in einen geostationären Orbit zu befördern und Indien auf diesem Gebiet von ausländischen Startdienstanbietern unabhängiger zu machen.

Von der GSLV wurden die beiden Versionen Mk I und Mk II entwickelt. Sie sind nicht zu verwechseln mit der GSLV Mk III, bei der es sich trotz des ähnlichen Namens um eine technisch eigenständige Rakete handelt.

Aufbau

Das GSLV baut auf der PSLV auf, es wurden jedoch zusätzliche Flüssigtreibstoff-Booster und eine kryogene Oberstufe hinzugefügt. Es ist eine dreistufige Trägerrakete mit einer feststoffgetriebenen ersten Stufe, einer flüssigtreibstoffgetriebenen zweiten Stufe und der kryogenen dritten Stufe. Die ersten beiden Stufen wurden von der PSLV übernommen, die dritte Stufe wurde in Russland gefertigt. Indien bestellte insgesamt sieben Oberstufen von Russland und wollte auch die Pläne für diese kaufen, doch wegen Intervention der USA fand dieser Technologietransfer nicht statt. Indien musste deshalb die kryogene Oberstufe selbst entwickeln, was jedoch elf Jahre dauerte.

Das GSLV verwendet vier L40-Flüssigtreibstoff-Booster (LRB) und kann bis zu 5 t in einen leicht östlichen LEO befördern. Mit Hilfe der russischen kryogenen Oberstufe 12KRB kann es 2,2 t in einen 18°-GTO befördern.

Booster

Es werden vier Flüssigtreibstoffbooster eingesetzt. Jeder der vier L40-Booster enthält zwei unabhängige Tanks, die zusammen 40 t Hypergol-Treibstoff (UH 25 und Distickstofftetroxid) enthalten. Die Booster haben einen Durchmesser von 2,1 m und jeweils ein 680 kN starkes Viking-Triebwerk.

Erste Stufe

Die erste Stufe S125 (MkIa) bzw. S139 (MkIb) hat einen Durchmesser von 2,8 m und wird aus Maraging-Stahl hergestellt. Sie ist eine Feststoffrakete und enthält 125 t bzw. 139 t Festtreibstoff.

Zweite Stufe

Die zweite Stufe hat ebenfalls einen Durchmesser von 2,8 m und kann mit 37,5 t Flüssigtreibstoff (UH 25 und Stickstofftetroxid) beladen werden. Die beiden separaten Tanks bestehen aus einer speziellen Aluminiumlegierung. Die Stufe liefert einen Schub von 720 kN.

Dritte Stufe

Die dritte Stufe 12KRB des russischen Herstellers GKNPZ Chrunitschew benutzt flüssigen Wasserstoff (LH₂) und flüssigen Sauerstoff (LOX), auch hier in zwei unabhängigen Tanks aus einer Aluminiumlegierung. Insgesamt können 12,6 t Treibstoff aufgenommen werden, das Triebwerk KVD-1 liefert einen Schub von 7,5 kN, hat einen spezifischen Impuls von 454 s und kann zweimal im Flug gezündet werden.

Die ersten drei Flüge des GSLV benutzten alle noch die russische kryogene Oberstufe. Beim vierten Start am 15. April 2010 wurde erstmals eine indische dritte Stufe eingesetzt, die ebenfalls LH2 und LOX verbrennt und etwas mehr Schub als die 12KRB liefern sollte. Dadurch sollte die nun MkII genannte Rakete schwerere Nutzlasten im Geotransferorbit absetzen. Nach der Zündung der dritten Stufe arbeiteten offenbar die Vernierdüsen nicht, so dass die Rakete außer Kontrolle geriet und ins Meer stürzte.^[1]

Modifikationen

Mit der GSLV-D5 wurden mehrere Designverbesserungen eingeführt. Diese bestehen aus einer Neugestaltung der unteren Verkleidung, die die kryogene Oberstufe während des atmosphärischen Fluges schützt, einer Überarbeitung der Drahttunnel der kryogenen Oberstufe, um den während des Fluges auftretenden Kräften besser standzuhalten, einer überarbeiteten aerodynamischen Auslegung der gesamten Rakete und dem Einbau von Videosystemen zur Überwachung der Bewegungen der Außenhülle der Rakete während der verschiedenen Flugphasen. Die Verbesserungen der kryogenen Oberstufe beinhalten ein modifiziertes Design der Kraftstoffturbopumpen (FBTP), um die Größenänderung der Lager und Gehäuse bei Temperaturänderungen durch die kryogenen Treibstoffe sicherzustellen, und eine Änderung der Zündungssequenz, um die erfolgreiche und nachhaltige Zündung der Haupt- (ME) und Steuertriebwerke (SE) und des Gasgenerator (GG) sicherzustellen. Außerdem wurden einige kritische Systeme, wie zum Beispiel die Polyimid-Treibstoffleitungen und Flüssigsauerstoff- und Flüssigwasserstoffstandsensoren, durch in Indien gebaute ersetzt, um die eventuelle Kontamination beim Transport besser zu verhindern.^[2]

Technische Daten

Gesamthöhe: 49 m
Startmasse: 401 t
Anzahl der Stufen: 3
Zielorbit: GTO 180×36.000 km

Erste Starts

Die ersten beiden Flüge einer GSLV waren Testflüge. Der erste, teilweise erfolgreiche wurde im April 2001 mit dem Satelliten GSAT-1 an Bord gestartet. Der zweite, vollständig erfolgreiche Start einer GSLV erfolgte im Mai 2003 und brachte den Experimentalkommunikationssatelliten GSAT-2 ins All. Der erste operative Start war am 20. September 2004 mit dem Kommunikationssatelliten EDUSAT als Nutzlast.

Startliste

Dies ist eine vollständige Startliste des Geosynchronous Satellite Launch Vehicle, Mk I und II. Zur Starts der GSLV Mk III, siehe dort.

Stand der Liste: 30. November 2024

Lfd. Nr.	Datum (UTC)	Typ	Ser.-Nr.	Startplatz	Nutzlast	Art der Nutzlast	Nutzlastmasse (brutto ¹)	Orbit ²	Anmerkungen
1	18. April 2001	GSLV Mk I	D1	SHAR SLP	GSAT-1	Experimenteller Kommunikationssatellit	1540 kg	GTO	Teilerfolg Dritte Stufe schaltete sich 10 Sek. zu früh ab, die Mission wurde von ISRO als Erfolg eingestuft
2	8. Mai 2003	GSLV Mk I	D2	SHAR SLP	GSAT-2	Experimenteller Kommunikationssatellit	1825 kg	GTO	Erfolg
3	20. September 2004	GSLV Mk I	F01	SHAR SLP	GSAT-3 (EDUSAT)	Experimenteller Kommunikationssatellit	1950 kg	GTO	Erfolg
4	10. Juli 2006 12:08	GSLV Mk I	F02	SHAR SLP	Insat-4C	Kommunikationssatellit	2168 kg	GTO	Fehlschlag Rakete wenige Minuten nach dem Start gesprengt, aufgrund einer Abweichung von der Flugbahn durch Versagen eines Boosters.
5	2. September 2007 12:50	GSLV Mk I	F04	SHAR SLP	Insat-4CR	Kommunikationssatellit	2130 kg	GTO	Teilerfolg Ersatz für den zerstörten Insat-4C; der Satellit erreichte etwas niedrigere Umlaufbahn als vorgesehen, die Mission wurde von ISRO trotzdem als Erfolg eingestuft
6	15. April 2010 10:57	GSLV Mk II	D3	SHAR SLP	GSAT-4 (Healthsat)	Experimenteller Kommunikationssatellit	2180 kg	GTO	Fehlschlag Kontroll- und Datenverlust kurz nach Zündung der dritten Stufe (Erstflug der Eigenentwicklung). Möglicherweise Versagen der Vernierdüsen
7	25. Dezember 2010 10:34	GSLV Mk I	F06	SHAR SLP	GSAT-5P	Kommunikationssatellit	?	GTO	Fehlschlag Selbstzerstörung der Rakete wenige Sekunden nach einer Bahnabweichung, wobei auch der an Bord befindliche Satellit GSAT-5P zerstört wurde.
8	5. Januar 2014 10:48	GSLV Mk II	D5	SHAR SLP	GSAT-14	Kommunikationssatellit	1982 kg	GTO	Erfolg
9	27. August 2015 11:22	GSLV Mk II	D6	SHAR SLP	GSAT-6	Kommunikationssatellit	2117 kg	GTO	Erfolg
10	8. September 2016 11:20	GSLV Mk II	F05	SHAR SLP	INSAT-3DR	Wettersatellit	2211 kg^[3]	GTO	Erfolg
11	5. Mai 2017 11:27	GSLV Mk II	F09	SHAR SLP	GSAT-9 (South Asia Satellite)	Kommunikationssatellit	2230 kg	GTO	Erfolg
12	29. März 2018 11:26	GSLV Mk II	F08	SHAR SLP	GSAT-6A	Kommunikationssatellit	2140 kg	GTO	Erfolg
13	19. Dezember 2018 10:40	GSLV Mk II	F11	SHAR SLP	GSAT-7A	Kommunikationssatellit	2250 kg	GTO	Erfolg
14	12. August 2021 00:13	GSLV Mk II	F10	SHAR SLP	EOS-03 (GISAT-1)	Erdbeobachtungssatellit	2286 kg	GTO	FehlschlagFehlfunktion der dritten Stufe.
15	29. Mai 2023 05:12	GSLV Mk II	F12	SHAR SLP	NVS-01 (IRNSS 1J)	Navigationssatellit	2232 kg	GTO	Erfolg
16	17. Feb. 2024 12:05	GSLV Mk II	F14	SHAR SLP	Insat-3DS	Erdbeobachtungssatellit	2274 kg	GTO	Erfolg Die „Unglückszahl“ (F)13 wurde übersprungen.

¹

Startmasse der Nutzlast einschließlich mitgeführtem Treibstoff (wet mass).

²

Bahnhöhe, in der die Nutzlast ausgesetzt wurde; nicht zwangsläufig der Zielorbit der Nutzlast.

Weblinks

Commons: Geosynchronous Satellite Launch Vehicle – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

GSLV auf der Website der ISRO
GSLV in der Encyclopedia Astronautica (englisch)
GSLV auf Gunter’s Space Page

Einzelnachweise

↑ T.S. Subramanian: India's indigenous GSLV D3 rocket fails in mission. The Hindu, 15. April 2010, abgerufen am 15. April 2010 (englisch).
↑ ISRO: GSLV-D5-Broschüre (PDF; 3,7 MB)
↑ ISRO: GSLV F05/INSAT 3DR. (PDF) 22. Oktober 2016, S. 4, abgerufen am 22. Oktober 2016 (englisch).

[1] T.S. Subramanian: India's indigenous GSLV D3 rocket fails in mission. The Hindu, 15. April 2010, abgerufen am 15. April 2010 (englisch).

[ISRO-2] ISRO: GSLV-D5-Broschüre (PDF; 3,7 MB)

[3] ISRO: GSLV F05/INSAT 3DR. (PDF) 22. Oktober 2016, S. 4, abgerufen am 22. Oktober 2016 (englisch).

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