У серпні 2023 року індійський апарат “Чандраян-3” приземлився на південному полюсі Місяця, ставши кульмінацією досягнень космічних досліджень країни.
Індійська космічна агенція ISRO успішно реалізувала програму “Чандраян”. Перша місія, “Чандраян-1”, виявила на Місяці воду за допомогою переданого NASA наукового інструменту, місячного мінералогічного картографа, під назвою M3 (від англ. Moon Mineralological Mapper). Зараз ISRO планує нарощувати свої спроможності, однак розробка і випробування технологій, які необхідні для польотів людини в космос, це справа не дешева й складна.
Головною метою Індії залишається набуття спроможностей для постійних польотів людей на орбіту на космічних кораблях вітчизняної розробки. Наприкінці лютого 2024 року прем’єр-міністр Нарендра Моді представив перших індійських астронавтів місії “Гаганьян”, а також поділився планами щодо запуску місії у 2025 році. Прем’єр-міністр сподівається, що майбутні індійські команди досягнуть Місяця до 2040 року.
За 63 роки, що минули з часу першого польоту Юрія Гагаріна в космос, лише Сполучені Штати, Китай і росія змогли навчитися запускати астронавтів на орбіту, причому росіяни все ще використовують космічний корабель “Союз”, що залишився у спадок від космічної програми СРСР. Розпочавши пілотовані космічні польоти, Індія приєднається до цього ексклюзивного клубу космічних країн, зміцнивши свій статус як нової космічної наддержави.
“Через чотири десятиліття індієць знову вирушить у космос, але цього разу зворотний відлік, час і навіть ракета будуть нашими”, – заявив Нарендра Моді. Першим астронавтом країни був Ракеш Шарма, який літав на радянському кораблі в 1984 році.
Плани Індії щодо пілотованої космічної програми народилися у далекому 2006 році, коли Індійська організація космічних досліджень (ISRO) розпочала попередні розробки космічної капсули – пізніше названої Гаганьян – здатної перебувати на орбіті Землі протягом тижня й повертатися назад шляхом приводнення. У 2009 році ISRO представила ці результати індійському уряду, щоб отримати необхідне фінансування, але пропозицію не підтримали. Відтак, перший безекіпажний політ, спочатку запланований на 2013 рік, було перенесено на 2016 рік.
На 2012 рік брак фінансування серйозно підірвав перспективи продовження програми, що змусило ІСРО знизити пріоритетність усіх пов’язаних з нею робіт. Однак у 2014 році уряд розглянув пропозиції щодо збільшення бюджету ISRO, тоді ж програма пілотованих космічних польотів повернулася на порядок денний. У 2018 році уряд Індії виділив понад сто мільярдів рупій (тобто 1,46 мільярда доларів) на програму Gaganyaan, і тараном, який пробив ці стіну стало зобов’язання прем’єр-міністра Моді запустити астронавтів до 2022 року, присвятивши цю подію 75-річчю незалежності країни. Це рішення оживило амбіції Індії в сфері пілотованих космічних польотів, адже керівництво поставило чіткі часові рамки для досягнення цієї важливої події.
ISRO запропонувала розробити капсулу, призначену для перевезення 3 астронавтів на орбіту. Запускати її планується на Mark-3 (LMV3), індійській ракеті-носії середнього класу з Космічного центру ім. Сатіша Давана в Шріхарікоті, розташованому на східному узбережжі країни в штаті Андхра-Прадеш. Ракета-носій експлуатується з 2017 року. Вона здійснила 7 успішних польотів і стала першою в Індії ракетою, сертифікованою для пілотованих місій. У майбутньому планується вдосконалювати конструкцію корабля Гаганьян, щоб він міг стикуватися з космічною станцією, а до 2035 року Індія планує створити власну орбітальну лабораторію, запуск першого модуля якої заплановано на 2028 рік.
Після відновлення фінансування ISRO досягла значного прогресу в розробці технологій входу в атмосферу, скафандрів, системи припинення польоту, призначеної для порятунку екіпажу в разі виникнення аномалії під час запуску, а також сертифікувала ракету-носій для пілотованих місій. Однак, як і багато інших аерокосмічних програм, Гаганьян відставав від графіка. Пандемія ще більше ускладнила ситуацію. Оскільки запуск тепер було відкладено на липень 2024 року, ISRO провела численні випробування, щоб перевірити системи для першого польоту Гаганьяна в безпілотному режимі. У 2021 році команда фахівців відділу двигунів успішно протестувала силову установку службового модуля, в якій використовується гіперголічне паливо (комбінація ракетного палива, компоненти якого самозаймаються при контакті один з одним, – ред.)
Одним із найважливіших компонентів пілотованого космічного корабля є парашутна система. Після входу в атмосферу Землі Гаганьян спочатку розгортає гальмівний парашут для зниження швидкості до дозвукового рівня, а потім розгортає 2 основні парашути для фінального етапу спуску. У серпні 2023 року ISRO успішно провела комплексні випробування розгортання гальмівного парашута на об’єкті Організації оборонних досліджень і розробок (DRDO). Зокрема в процесі випробування використовувався ракетний прискорювач, який власне імітував розгін апарата при вході в атмосферу. Для цього на об’єкті прокладено чотирикілометрову рейкову колію, яка може розганяти випробувальні зразки до надзвукових швидкостей.
Ці тести мають ключове значення, оскільки гальмівні парашути не лише уповільнюють капсулу, але й ініціюють розгортання основних парашутів, які забезпечують м’яке зниження апарата на воду. Основні парашути Гаганьян проходять комплексні випробування з листопада 2022 року, зокрема фахівці виконали комплексне випробування основного парашута під час десантування. У ході цього випробування з висоти 2,5 кілометра було скинуто 5-тонний імітатор капсули Гаганьян. Основні парашути спочатку були розгорнуті в рифленій конфігурації, щоб зменшити навантаження – метод, подібний до того, що використовується на Crew Dragon компанії SpaceX. ISRO планує провести п’ять таких комплексних випробувань, щоб кваліфікувати ці парашути для пілотованих польотів.
Власне космічний корабель Гаганьян обладнаний системою аварійного припинення польоту – найважливішим елементом безпеки, який дає змогу швидко від’єднати капсулу від ракети-носія в разі виникнення нештатної ситуації. Ця система встановлена на верхівці капсули й складається з твердопаливних ракетних прискорювачів, здатних відвести капсулу від ракети на безпечну відстань. Фактично, це система відведення, яка “відтягує” космічний корабель подалі від ракети. Аналогічна системам використовувалася в місіях NASA “Аполлон”.
Система аварійного відведення – обов’язковий елемент будь-якого пілотованого космічного корабля. Вона розроблена таким чином, щоб точно спрацьовувати за будь-яких ситуацій, хоча ми сподіваємося, що її ніколи не доведеться використовувати. Перше комплексне випробування системи аварійного відведення космічного корабля Гаганьян зі стартового майданчика було проведено в липні 2018 року. Випробування продемонструвало здатність системи працювати із землі. Модуль екіпажу піднявся на висоту 2,5 кілометра й досягнув прискорення аж у 10G, після чого безпечно спустився до Бенгальської затоки, розташованої приблизно за 2,9 кілометра від пускового майданчика на східному узбережжі Індії.
Подальші випробування стосувалися роботи системи аварійного відведення на надзвукових швидкостях. Перше таке випробування планувалося на жовтень 2023 року, коли випробувальний модуль Гаганьян, інтегрований із системою припинення польоту, був запущений на модифікованому під цю задачу рідинному прискорювачі L40, що використовується на ракеті GSLV Mk II ISRO.
Більшість поставлених цілей було виконано: пілотований модуль відокремився від ракети-носія на висоті 15 кілометрів, зберіг траєкторію, розкрив парашути й вдало спустився на воду, після чого був піднятий індійськими ВМС. Однак через хвилі в Бенгальській затоці модуль накренився вже після посадки. Щоб розв’язати цю проблему, ISRO планує впровадити “систему вирівнювання”, подібну до газових балонів, що використовувалися в місіях “Аполлон”, яка запобігатиме перекиданню Гаганьяна в бурхливому морі.
Цю нову функцію планують протестувати під час другого випробування системи переривання польоту, запланованого на травень 2024 року. Фахівці також хочуть перевірити роботу системи аварійного відведення на швидкості, що вдвічі перевищує швидкість звуку, подивитися, яка поводитиметься система після внесення змін. Усі ці заходи спрямовані на те, щоб кваліфікувати систему для пілотованих польотів (запланований на кінець серпня 2024-го року тест досі не відбувся, – ред.)
Заключні віхи
Індія швидко рухається до реалізації своїх цілей щодо польотів людини в космос, хоча перед запуском екіпажу потрібно подолати ще кілька етапів. Після другого випробування системи переривання в польоті ISRO планує провести додаткове комплексне випробування основних парашутів, друге випробування системи переривання польоту на стартовому майданчику й дві орбітальні безпілотні місії Гаганьяна.
Перший безпілотний запуск, “Гаганьян-1”, здійснюватиметься на ракеті-носії LMV3, яка вже сертифікована для пілотованих польотів. У цій місії не буде астронавтів, але буде манекен на ім’я Вьоммітра. На ньому закріплять датчики для збору даних про систему моніторингу навколишнього середовища та життєзабезпечення, а під час входу в атмосферу вони фіксуватимуть вплив невагомості й радіаційного опромінення на організм. Також планується виконання різноманітних експериментів в умовах мікрогравітації для імітації пілотованих польотів.
“Гаганьян-1” – це перший інтегрований випробувальний політ, де разом використовується космічна капсула й ракета-носій. Перед другим пілотованим польотом Гаганьяна ISRO планує провести два додаткових випробування системи аварійного відведення апарата від ракети-носія, щоб гарантувати безпеку польоту людини в космос.
Індія вже сформувала перший клас астронавтів, до якого увійшли Прашант Балакрішнан, Аджит Крішнан, Ангад Пратап і Шубаншу Шукла – льотчики-випробувачі ВПС Індії, що перегукується з історією астронавтів NASA, які працювали в проєкті “Меркурій”. З них троє братимуть участь у місіях Гаганьяна, а ще один астронавт буде “на підстраховці”.
“Це не просто чотири імена чи чотири людини. Це чотири потуги, які понесуть у космос сподівання 1,4 мільярда індійців. Я вітаю їх і бажаю їм всього найкращого”, – сказав прем’єр-міністр Моді, вручаючи астронавтам льотні відзнаки на церемонії в Космічному центрі імені Вікрама Сарабхая в штаті Керала.
Зазначені кандидати в астронавти пройшли інтенсивне тренування, яке охоплює заняття в новому центрі підготовки астронавтів ISRO в Бенгалуру, Центрі підготовки космонавтів імені Гагаріна в москві, а ще подальше навчання заплановане у NASA, а саме в Космічному центрі імені Джонсона в Х’юстоні, штат Техас. Після навчання в США один з астронавтів буде відібраний для участі в місії Axiom на МКС на космічному кораблі Crew Dragon компанії SpaceX уже в цьому році.
Ця спільна місія NASA й ISRO стане наступним важливим космічним досягненням країни після історичного польоту індійського астронавта Ракеша Шарми на космічну станцію “Салют-7” на борту радянського космічного корабля “Союз” за програмою “Інтеркосмос”.