説明：チャンドラヤーン2号のGSLVMk-IIIロケットがグリッチを発生させた理由

本日チャンドラヤーン2号の打ち上げ：ISROは、2022年以前に打ち上げられる予定のインド初の人間ミッションであるガガンヤンを含む、将来のすべての深宇宙探査ミッションに、30年以上の研究開発の成果であるロケットを使用する予定です。

インド宇宙研究機関（ISRO）のチャンドラヤーン2号を搭載した地球同期衛星打ち上げロケット（GSLV）MkIIIは、シュリーハリコータでのミッションが最後に中止された後、サティシュダワン宇宙センターに立っています。

チャンドラヤーン2号の打ち上げは、月に宇宙船を着陸させるインドの最初の試みであり、科学者が打ち上げロケットシステムの技術的な不具合を検出した後、月曜日の朝の打ち上げから1時間以内に中止されました。ミッションビークルはGSLVMk-IIIロケットでした。これは、ISROの将来のミッションにとって重要な比較的新しい買収です。

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新しいロケットが重要な理由は何ですか？

ISROは、30年以上の研究開発の成果であるロケットを、2022年以前に打ち上げられる予定のインド初の有人火星ミッションであるGaganyaanを含む、将来のすべての深宇宙探査ミッションに使用する予定です。 、ISROの大きな収益源になると予測されています。

しかし、過去30年間のISROの打ち上げの主力は、Polar Satellite Launch Vehicle（PSLV）でした。これは、1990年代初頭以来48回の打ち上げのうち2回だけ失敗したロケットです。チャンドラヤーン1号とマンガリアーンもPSLVによって打ち上げられました。

チャンドラヤーンにPSLVが使用されなかったのはなぜですか- 2？

PSLVには制限があります。重い衛星を運んだり、宇宙に深く入り込んだりするのに十分な力がありません。 PSLVは、地球の表面から600 kmの高度まで、地球の軌道を下げるために約1750kgのペイロードを運ぶことができます。静止トランスファ軌道（GTO）では数百キロメートル高くなる可能性がありますが、ペイロードが減少するだけです。チャンドラヤーン1号の重量は1380kgでしたが、マンガリアーンのリフトオフ質量は1337kgでした。

リモートセンシング、放送、またはナビゲーションに使用される一般的な商用衛星の多くは、1,500 kgをはるかに下回っており、低軌道に配置する必要があります。 PSLVは、これを行うための理想的な手段であることが証明されています—インドと外国の両方の商用衛星にとって。

ただし、はるかに重い衛星（4,000〜6,000 kg以上の範囲）があり、地球から30,000kmを超える静止軌道に配置する必要があります。このような巨大な衛星を搭載するロケットは、かなり多くの電力を必要とします。

ISROがますます大きなペイロードを投入し、宇宙をより深く探査することを目指しているため、将来のロケットとして構築されたGSLV Mk-IIIには、興味深い歴史と、極低温技術を使いこなすための30年にわたる努力の物語があります。 （出典：ISRO）

そしてGSLVロケットはその力を持っていますか？

GSLV（Geosynchronous Satellite Launch Vehicle）ロケットは別の燃料を使用し、PSLVよりもはるかに大きな推力を持っています。したがって、それらはより重いペイロードを運び、宇宙のより深いところに移動することができます。たとえば、チャンドラヤーン2号の総質量は、4,000kgに近くなりました。

ISROのGSLVロケットの中で、GSLVMk-IIIは最新かつ最も強力です。これまでに2回の飛行に成功しました。2017年6月5日にGSAT-19通信衛星を搭載し、昨年11月14日にGSAT-29通信衛星を配備しました。 2014年に実験飛行を行いました。

GSLV Mk-IIIは、コア液体エンジンを搭載し、リフトオフ時に必要な大きな推力を提供するために使用される2つの固体ブースターと、上段の極低温エンジンを備えています。

極低温エンジンとは何ですか？

極低温学は、非常に低温での材料の挙動に関連する科学です。極低温技術は習得するのが難しいですが、GSLVMk-IIIのようなロケットには不可欠です。すべてのロケット燃料の中で、水素が最大の推力を提供することが知られています。しかし、天然のガス状の水素は取り扱いが難しいため、PSLVのようなロケットの通常のエンジンでは使用されません。水素は液体の形で使用できますが、非常に低い温度（ゼロより約250°C低い温度）で液体になります。この燃料を燃やすには、酸素も液体の形である必要があり、それはゼロより約90°C低い温度で起こります。ロケットにこのような低温の大気を作り出すことは困難です—それは他の材料に問題を引き起こします。

チャンドラヤーン2号のミッションがシュリーハリコータ（AP）で中止された後、観客は去ります

インドはいつ、どのようにそのような技術を進歩させましたか？

GSLV Mk-IIIの開発は、極低温技術に関する30年にわたる努力の物語です。この技術は、1990年代初頭に米国によってインドに拒否され、先住民族化を余儀なくされました。

ISROは、1980年代半ばに極低温エンジンの開発を計画していました。当時、米国、かつてのソ連、フランス、日本など、ほんの一握りの国がこの技術を持っていました。次世代ロケットの開発を迅速に進めるために（GSLVプログラムはすでに構想されていました）、ISROはこれらのエンジンのいくつかを輸入することを決定しました。ロシアのエンジンに落ち着く前に、日本、米国、フランスと話し合った。 1991年、ISROとロシアの宇宙機関であるグラブコスモスは、インドの科学者が将来これらのエンジンを製造できるように、これらのエンジンのうち2つを技術移転とともに供給する契約に署名しました。

しかし、エンジン契約を失った米国は、インドもロシアも加盟していないミサイル技術管理体制（MTCR）の規定を理由に、ロシアの売却に反対した。 MTCRは、ミサイル技術の拡散を抑制しようとしています。ソ連の崩壊からまだ回復しているロシアは、米国の圧力に屈し、1993年に取引をキャンセルしました。別の取り決めでは、ロシアは元の2つの極低温エンジンの代わりに7つを販売することを許可されましたが、技術を移転することはできませんでしたインドへ。これらのロシアのエンジンは、第1世代および第2世代のGSLV（Mk-IおよびMk-II）の最初の飛行で使用されました。これらの最後のものは、2007年9月のINSAT-4CRの発売に使用されました。

最初のロシアとの取引がキャンセルされた後、ISROはティルヴァナンタプラムの液体推進システムセンターで独自の極低温技術の開発に取り掛かりました。エンジンを作るのに10年以上かかりました。 2010年には、ロシアのエンジンを搭載したものと独自に開発されたものの2つの第2世代GSLVロケットの打ち上げが失敗に終わりました。

2014年12月、固有の極低温エンジンを搭載した第3世代（Mk-III）GSLVの実験飛行で大きな成功を収めました。このミッションはまた、126 kmの高さに達した後に放出され、ベンガル湾に安全に着陸した実験的な再突入ペイロードを運びました。

続いて、GSLVMk-IIIの打ち上げがさらに2回成功しました。チャンドラヤーン2号は、その最大かつ最も待望の打ち上げでした。

それで、何が悪かったのですか？

ISROは、ロケットの技術的な不具合の性質や詳細をまだ提供していません。グリッチは、すべての主要な操作が完了した後に観察されました。打ち上げ前の最後のタスクの1つは、極低温燃料、水素、および酸素の装填です。これは、月曜日の朝にカウントダウンが停止される約30分前に完了しました。問題の深刻さの評価には数日かかる場合があります。

これはどれほど大きな挫折ですか？

差し迫った影響はチャンドラヤーン2号のスケジュールにあります。 ISROは、チャンドラヤーン2号を打ち上げる機会の現在のウィンドウは、7月9日から16日の間だけ利用可能であると言っていました。その機会は現在失われているようです。これにより、ミッションが数か月遅れる可能性があります。 ISROは、次の機会の窓がいつ開くかについては明らかにしていません。

ISROが問題の評価を公表するまで、将来のミッション、特に期限が厳しいGaganyaanへの影響を予測することはできません。

ただし、宇宙への発射の失敗は珍しいことではありません。特に月面ミッションは失敗率が高い。すべての月面ミッションの52％が失敗しました。最近では、月周回軌道に入って月面に着陸した後に問題が発生したイスラエルのベレシートランダーのケースがあります。

技術的には、チャンドラヤーン2号は失敗していません。問題が検出された後、ミッションは開始される前に中止されました。

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