Современные индийские ракеты: от вывода на орбиту спутников до межпланетных миссий

Индийская космонавтика активно использует собственные ракеты. В нашей статье собраны актуальные модели, которые отправляются в космос и сегодня.
Роман Андреев
Автор Наука Mail
Индийские космические ракеты
Источник: Наука Mail

ISRO (Indian Space Research Organisation) — государственное космическое агентство Индии, основанное в 1969 году. Его деятельность охватывает широкий спектр задач: запуск спутников различного назначения, исследования Луны и Марса, развитие спутниковой навигации и создание ракетоносителей.

Одним из ключевых приоритетов ISRO в последние годы стало развитие независимого доступа в космос, в том числе для пилотируемых миссий и научных экспедиций. В этом контексте значимую роль играет тяжелая ракета-носитель LVM-3, ранее известная как GSLV Mk III и ряд других моделей. О них мы расскажем далее.

1. Ракета LVM-3: тяжелая ракета-носитель для межпланетных миссий и вывода крупногабаритных спутников

Ракета взлетает в небо
Фото LVM-3: как выглядит ракета-носительИсточник: isro.gov.in

Это трехступенчатая ракета среднего класса, разработанная для вывода полезной нагрузки на геостационарную орбиту. Она стала самым мощным носителем, созданным в Индии, и ключевым элементом национальной программы по освоению космоса. Основная цель — доставка тяжелых спутников и перспективных научных аппаратов, а также использование в рамках пилотируемой программы Gaganyaan.

Кроме того, LVM-3 стала платформой для успешного запуска межпланетных миссий, таких, как Chandrayaan-2, а также для вывода групп спутников на низкую околоземную орбиту в рамках коммерческих проектов.

Основные характеристики ракеты

ПараметрыЗначение
РазработчикISRO (Indian Space Research Organisation)
ТипРакета-носитель среднего класса
Количество ступеней3
Длина~43,5 м
Диаметр4 м
Стартовая масса~640 тонн
Полезная нагрузка на GTOДо 4 000 кг
Полезная нагрузка на LEOДо 10 000 кг
Тип топливаТвердое топливо (1-я ступень), ЖРД (2-я), криогенная (3-я)
Первый запуск5 июня 2017 года
Количество запусков7
Успешных запусков7
Уровень надежности100%

История и цели создания ракеты

Разработка LVM-3 стартовала в начале 2000-х годов как ответ на необходимость создания ракеты, способной выводить тяжелые спутники массой более 4 тонн на геостационарную орбиту. Ранее Индия полагалась на другие страны для таких запусков, что ограничивало независимость космических проектов. Кроме того, одной из ключевых задач стало обеспечение запуска пилотируемых миссий, что требовало ракеты-носителя высокой надежности и грузоподъемности.

Первый полет был совершен в 2017 году, и с тех пор ракета демонстрирует безупречный послужной список: семь запусков — семь успешных. LVM-3 используется как для научных миссий, так и для коммерческих проектов с зарубежными заказчиками.

Как устроена ракета-носитель

Ракета LVM-3 состоит из трех ступеней:

  • Первая ступень — два боковых ускорителя S200, работающих на твердом топливе, обеспечивают начальный подъем ракеты.
  • Вторая ступень (L110) — центральный блок с двумя жидкостными двигателями, использующими несимметричный диметилгидразин (UDMH) и окислитель (N2O4).
  • Третья ступень (C25) — криогенная, работает на жидком водороде и жидком кислороде, обеспечивает выведение полезной нагрузки на заданную орбиту.

Такая комбинация ступеней позволяет ракете эффективно работать на различных этапах полета, включая достижение высоких орбит и межпланетных траекторий.

Стоимость запуска ракеты в космос

Запуск ракеты LVM-3 обходится значительно дешевле по сравнению с аналогами из США или Европы. По различным оценкам, стоимость одной миссии составляет от 45 до 60 млн долларов США, в зависимости от полезной нагрузки и особенностей проекта. Эта ценовая политика делает LVM-3 привлекательной для коммерческих операторов, особенно в рамках вывода спутников на LEO и GTO.

Будущее ракеты: перспективы и планы

В ближайшем будущем LVM-3 продолжит играть ключевую роль в национальной космической программе Индии. Она станет основной платформой для запуска индийского пилотируемого корабля в рамках программы Gaganyaan, первый запуск которой запланирован на 2025 год. Кроме того, планируется использование LVM-3 для выведения спутников связи нового поколения и участия в международных научных миссиях.

ISRO также рассматривает вариант адаптации платформы для многоразового использования и работы в составе новой программы по созданию индийской орбитальной станции.

2. Ракета GSLV: ракета-носитель средней тяги для вывода спутников на геостационарную орбиту

Ракета взлетает в небо, за ней тянется хвост из дыма и огня
Фото GSLV: как выглядит ракета-носительИсточник: isro.gov.in

Это трехступенчатая ракета-носитель, спроектированная для запуска спутников связи и научных аппаратов на орбиты средней и высокой высоты. В отличие от более легких систем типа PSLV, GSLV была разработана как решение для тяжелых нагрузок, требующих выведения на геостационарную переходную орбиту (GTO). Семейство включает несколько модификаций, из которых GSLV Mk I в настоящее время выведена из эксплуатации, а GSLV Mk II продолжает использоваться для внутренних и коммерческих миссий.

Основным отличием версий является тип криогенной верхней ступени: в первой использовался российский модуль, а во второй — разработанный в Индии блок собственной конструкции.

Основные характеристики ракеты

ПараметрGSLV Mk IGSLV Mk II
РазработчикISROISRO
СтатусСнята с эксплуатацииАктивна
Количество запусков17
Успешных запусков11
Частичные неудачи2
Полные неудачи4
Надежность70,6 %
Ступеней33
Боковых ускорителей44
Тип топливаТвердое, жидкое, криогенноеТвердое, жидкое, криогенное
Тип криогенной ступениРоссийскаяИндийская
Диаметр обтекателя3,4 м4,0 м
Высота обтекателя7,8 м7,8 м
Полезная нагрузка на LEO5 000 кг
Полезная нагрузка на GTO1 500 кг2 500 кг
Стартовая тяга7 887 кН
Стоимость запуска$47 млн$47 млн

История и цели создания ракеты

Разработка GSLV началась в 1990-х годах в рамках стремления Индии обеспечить самостоятельный вывод геостационарных спутников. Первый вариант, Mk I, включал российскую криогенную ступень и был временным решением до появления полностью индийской технологии. После проведения нескольких запусков с использованием иностранной технологии ISRO перешла к модификации Mk II, которая получила собственную криогенную установку и стала полностью национальным продуктом.

GSLV Mk II играет важную роль в обеспечении Индии независимым доступом к геостационарной орбите, в том числе для связи, метеорологических данных и навигационных систем.

Как устроена ракета-носитель

Конструкция GSLV Mk II состоит из трех ступеней:

  • Первая ступень — центральный блок с жидкостным двигателем Vikas, окруженный четырьмя твердотопливными ускорителями S139 (в ряде запусков — S125).
  • Вторая ступень — также использует двигатель Vikas на жидком топливе, с улучшенными характеристиками для продолжения подъема.
  • Третья ступень — криогенный разгонный блок CUS, разработанный индийскими инженерами, на жидком кислороде и жидком водороде.

Эта схема обеспечивает достаточную тягу и энергию для вывода спутников средней массы на высокоэнергетические орбиты.

Стоимость запуска ракеты в космос

Стоимость запуска GSLV Mk II составляет примерно 47 млн долларов США, что делает ее одной из самых доступных платформ в своём классе. Это особенно важно для стран и компаний, ищущих недорогие решения для вывода телекоммуникационных и метеорологических спутников.

Будущее ракеты: перспективы и планы

Несмотря на появление более мощных решений, таких, как LVM-3, ракета GSLV Mk II остается актуальной платформой для вывода среднетоннажных спутников. Она по-прежнему используется для государственных и коммерческих миссий, особенно в случае, когда нет необходимости задействовать носитель тяжёлого класса.

ISRO продолжает работать над улучшением надежности и модернизацией компонентов GSLV, чтобы обеспечить её соответствие современным требованиям к коммерческим и научным запускам.

3. PSLV: ракета-носитель для вывода спутников на полярную орбиту

Ракета взлетает в воздух
Фото PSLV: как выглядит ракета-носительИсточник: isro.gov.in

Это четырехступенчатая ракета среднего класса, которая стала рабочей лошадкой индийской космонавтики. Ее разработка началась в 1980-х годах, а первый успешный запуск состоялся в 1994 году. Изначально PSLV создавалась для запуска спутников дистанционного зондирования Земли, но в дальнейшем ее адаптировали для коммерческих запусков и вывода полезной нагрузки на геопереходную орбиту (GTO).

Особенность конструкции PSLV — модульная архитектура, позволяющая использовать ракеты с различным числом твердотопливных боковых ускорителей. Это делает PSLV универсальной платформой, пригодной для миссий с разной массой и орбитальной конфигурацией.

Основные характеристики ракеты

Параметр
PSLV-CA
PSLV-DL
PSLV-QL
PSLV-XL
PSLV-G
СтатусАктивна
Активна
Активна
Активна
Снята с эксплуатации
Разработчик
ISRO
ISRO
ISRO
ISRO
ISRO
Ступеней4
4
4
4
4
Боковых ускорителей
02466
Стартовая тяга4 847 кН
5 867 кН
7 661 кН
7 661 кН
6 887 кН
Высота ракеты
44,0 м
44,0 м
44,0 м
44,0 м
44,5 м
Диаметр обтекателя
3,2 м
3,2 м
3,2 м
3,2 м
3,2 м
Высота обтекателя
8,3 м
8,3 м
8,3 м
8,3 м
8,3 м
Полезная нагрузка на LEO



3 250 кг
3 250 кг
Полезная нагрузка на GTO



1 410 кг
1 410 кг
Стоимость запуска$21 млн

$21 млн
$31 млн
$25 млн

История и цели создания ракеты

До появления PSLV Индия зависела от иностранных пусковых услуг для выведения спутников на солнечно-синхронные орбиты. Создание собственной ракеты решало сразу несколько задач: обеспечение независимости запусков, развитие высокоточной навигации и дистанционного зондирования, а также выход на мировой рынок космических пусков.

Первый успешный запуск PSLV состоялся в 1994 году. С тех пор ракета была многократно модернизирована, а общее число миссий превысило 60. Уровень успешных запусков достиг 96%, что делает PSLV одним из самых надёжных решений в своей категории.

Как устроена ракета-носитель

PSLV построена по классической схеме с четырьмя ступенями:

  • Первая ступень (PS1) — твердотопливная, самая мощная часть ракеты, может дополнительно комплектоваться боковыми ускорителями (от 0 до 6 штук).
  • Вторая ступень (PS2) — работает на жидком топливе (UDMH + N2O4) и использует двигатель Vikas, обеспечивающий точную стабилизацию полета.
  • Третья ступень (PS3) — снова твердотопливная, предназначена для продолжения набора скорости.
  • Четвертая ступень (PS4) — жидкостная, оснащена двумя двигателями на смеси MMH и MON, используется для окончательной корректировки орбиты и вывода полезной нагрузки.

Гибкость конфигурации PSLV делает ее удобной для выведения как одиночных, так и групповых полезных нагрузок — именно на PSLV был поставлен рекорд по числу спутников, запущенных за один старт (104 аппарата в 2017 году).

Стоимость запуска ракеты в космос

PSLV известна как одна из самых экономически эффективных ракет в мире. Стоимость запуска варьируется от $21 до $31 млн, в зависимости от конфигурации и объема полезной нагрузки. Это делает ее привлекательной для развивающихся стран, научных организаций и малых коммерческих операторов.

Будущее ракеты: перспективы и планы

Несмотря на появление новых платформ, таких, как SSLV и LVM-3, PSLV продолжает играть важную роль в миссиях ISRO. В планах агентства — дальнейшая модернизация ракеты, улучшение точности наведения, повышение экологичности топливных компонентов и оптимизация производственного цикла.

Также PSLV останется основным носителем для запуска малых спутников, в том числе в рамках международных договоренностей и образовательных программ.

4. SSLV: малогабаритная ракета-носитель для оперативного запуска легких спутников

Ракета взлетает в небо
Фото SSLV: как выглядит ракета-носительИсточник: isro.gov.in

Это легкая одноразовая ракета-носитель, предназначенная для выведения грузов массой до 500 кг на низкую околоземную орбиту (LEO). Ее основная задача — предоставление недорогих и оперативных пусковых услуг для малых космических аппаратов, включая технологические спутники, аппараты дистанционного зондирования и образовательные проекты.

Главной особенностью SSLV стала максимальная унификация и сокращение времени подготовки к запуску — в идеале, вся процедура, включая сборку и проверку, занимает не более одной недели. Это делает носитель особенно привлекательным для оперативных запусков и частных клиентов.

Основные характеристики ракеты

ПараметрыЗначение
РазработчикISRO
Количество запусков3
Успешных запусков2
Неудач1
Текущая успешная серия2
Уровень надежности66,7 %
Количество ступеней4
Тип ступеней3 твердотопливных + 1 жидкостная
Боковые ускорителиОтсутствуют
Высота ракеты34,0 м
Диаметр обтекателя2,0 м
Полезная нагрузка на LEOдо 500 кг
Тип миссийНизкоорбитальные, одиночные запуски

История и цели создания ракеты

Создание SSLV началось в ответ на растущий мировой спрос на доступные и быстрые запуски малых спутников. Развитие сегмента CubeSat, научных микроспутников и частных космических стартапов диктовало необходимость более гибкой пусковой системы.

Первая попытка запуска SSLV в 2022 году завершилась неудачей из-за программной ошибки. Однако уже следующие два запуска в 2023 году прошли успешно, подтвердив работоспособность конструкции и подход ISRO к устранению проблем. SSLV стала первым индийским носителем, изначально созданным для массового коммерческого применения в сегменте малых космических аппаратов.

Как устроена ракета-носитель

SSLV состоит из четырех ступеней, три из которых используют твердое топливо:

  • Первая ступень (SS1) — основная тяговая часть, запускающая ракету с площадки.
  • Вторая и третья ступени (SS2, SS3) — продолжают подъем, обеспечивая выведение на нужную траекторию.
  • Четвертая ступень (VTM) — управляемая жидкостная платформа для окончательной ориентации и точного размещения спутника на орбите. Также служит переходной системой между телеметрией и полезной нагрузкой.

Простота конструкции делает возможной полностью автономную сборку ракеты с минимальным участием персонала.

Стоимость запуска ракеты в космос

Официальная стоимость запуска SSLV пока не раскрывается в полном объеме, однако по предварительным оценкам она составляет от $10 до $15 млн. Это делает ее одним из самых доступных вариантов на рынке легких носителей, наряду с китайскими и южнокорейскими аналогами.

SSLV создает условия для развития малого космического бизнеса, предоставляя возможность запускать даже единичные аппараты без необходимости объединения в кластер.

Будущее ракеты: перспективы и планы

ISRO планирует масштабировать использование SSLV, превратив ее в ключевую платформу для частных заказчиков и образовательных миссий. В будущем носитель может использоваться в рамках новой модели сотрудничества с частными операторами в Индии, а также стать частью экспортной стратегии страны в сфере пусковых услуг.

Кроме того, рассматриваются варианты дальнейшей автоматизации подготовки запусков и создания мобильных стартовых комплексов, способных работать с разных площадок без необходимости постоянной наземной инфраструктуры.