Explicado: Quais são os resultados da falha do GSLV-F10?

Lançamento do ISRO EOS-3: o lançamento teria marcado o retorno da Índia ao vôo espacial normal, mas falhou. Quão importante é o foguete e até que ponto seu fracasso impactará as próximas missões Gaganyaan, Chandrayaan-3 e NISAR?

O satélite de observação terrestre da ISRO EOS-03 a bordo GSLV-F10 decola de Sriharikota, quinta-feira, 12 de agosto de 2021. (Foto PTI: R Senthil Kumar)

O lançamento do GLSV-F10 deveria marcar o retorno da atividade normal dos voos espaciais na cena espacial indiana. Em vez de, seu fracasso na quinta-feira lançou uma sombra sobre o calendário de lançamento da Organização de Pesquisa Espacial da Índia (ISRO), que já foi severamente afetado pela pandemia. Além da perda de um satélite crucial, é provável que tenha impacto na programação de algumas missões futuras de grande porte também, embora a ISRO ainda não tenha divulgado a gravidade do mau funcionamento que levou à falha.

O que deu errado

Cerca de cinco minutos após o início do lançamento na manhã de quinta-feira, o voo do GSLV-F10, que transportava um satélite de observação da Terra EOS-03, desviou-se da sua trajetória programada. O primeiro e o segundo estágios do foguete funcionaram normalmente e desconectados. Mas o estágio superior, movido por um motor criogênico alimentado por hidrogênio líquido e oxigênio líquido em temperaturas muito baixas, não conseguiu acender. O foguete perdeu a potência de continuar e seus restos, junto com o do satélite, provavelmente caíram em algum lugar do mar de Andaman.

O EOS-03, um poderoso satélite de observação da Terra que deveria ajudar no monitoramento quase em tempo real da massa de terra indiana, foi perdido no processo. A implantação do EOS-03, inicialmente planejada para março do ano passado, já estava atrasada em mais de um ano e meio, primeiro por algumas falhas técnicas e depois pela pandemia. A EOS-03 teria fornecido imagens de resolução relativamente baixa, mas contínuas, da massa de terra indiana que deveria ser usada para monitoramento de desastres naturais como enchentes e ciclones, corpos d'água, plantações, vegetação e cobertura florestal.

(A missão) não pôde ser totalmente cumprida principalmente por causa de uma anomalia técnica observada no estágio criogênico, foi tudo o que o presidente da ISRO, K Sivan, disse após a falha no lançamento.

O lançamento do GSLV-F10 ocorreu hoje às 0543 horas IST conforme programado. O desempenho da primeira e segunda etapas foi normal. No entanto, a ignição do Estágio Superior Criogênico não ocorreu devido a anomalia técnica. A missão não pôde ser cumprida como planejado.

- ISRO (@isro) 12 de agosto de 2021

Onde deu errado

Problemas na fase criogênica deste foguete não são novos. Um problema semelhante levou à falha do GSLV-D3 também em abril de 2010. Esse foi o primeiro vôo do GSLV com um motor criogênico nativo modelado no projeto russo, muito semelhante ao voado na quinta-feira. O estágio criogênico também falhou em acender naquela ocasião.

Oito meses depois, o próximo voo da GSLV, desta vez movido por um motor criogênico russo, o último dos sete que a Rússia havia fornecido em um negócio na década de 1990, também fracassou. Uma análise de falha encontrou mau funcionamento na eletrônica do motor criogênico.

O GSLV-F10 não colocou o satélite EOS-03 na órbita pretendida devido a uma anomalia técnica identificada na fase criogênica. (Foto PTI: R Senthil Kumar)

Entre então e agora, no entanto, o foguete GSLV Mk-II realizou seis lançamentos bem-sucedidos, todos usando o mesmo motor criogênico desenvolvido de forma autóctone no estágio superior, o último em dezembro de 2018 que depositou GSAT-7A, um satélite de comunicação, em sua órbita. As lutas com o estágio criogênico pareciam ser uma coisa do passado, mas o fracasso de quinta-feira trouxe os fantasmas de volta.

Não há mais lançamentos do GSLV Mk-II programados para este ano, mas vários em 2022 e 2023. Cientistas disseram que é possível que o mau funcionamento de quinta-feira tenha sido acidental, caso em que pode não haver grande impacto no cronograma de futuros lançamentos por este foguete. Mas um problema sério pode atrasar até mesmo missões importantes, como o voo espacial humano.

Impacto em missões futuras

Missões como Gaganyaan e Chandrayaan -3 serão lançadas no GSLV Mk-III, uma versão mais avançada do foguete GSLV projetado para transportar cargas úteis muito mais pesadas para o espaço. O GSLV Mk-III também usa um motor criogênico desenvolvido localmente no estágio superior, mas, ao contrário do Mk-II, este não é um motor russo de engenharia reversa. Em vez disso, o motor criogênico usado no GSLV Mk-III, chamado CE20, foi o resultado de mais de três décadas de pesquisa e desenvolvimento, começando do zero, e usa um processo diferente para queimar combustível. Está mais próximo dos designs usados ​​nos foguetes Arianne que foram usados ​​anteriormente pela ISRO para enviar seus satélites mais pesados ​​para o espaço.

É muito mais simples e, por ser inteiramente desenvolvido em casa, os cientistas da ISRO têm um controle muito melhor de sua tecnologia. O GSLV Mk-III teve quatro voos bem-sucedidos até agora, incluindo o que lançou o Chandrayaan-2 em 2019.

A falha de quinta-feira, portanto, pode não impactar diretamente a programação de Gaganyaan ou Chandrayaan-2. Mas é possível que o foguete GSLV Mk-II seja usado para alguns voos preparatórios ou para testar algumas das tecnologias que seriam integradas nessas duas missões, especialmente Gaganyaan. Nesse caso, qualquer atraso no cronograma do GSLV Mk-II afetaria a missão real também.

NISAR

O fracasso de quinta-feira, no entanto, é um grande motivo de preocupação para a missão NISAR, uma colaboração inédita entre a NASA e a ISRO para um satélite de observação terrestre conjunto. O NISAR, que usará dois radares de abertura sintética (SAR) para monitorar toda a Terra em um ciclo de 12 dias, é a missão mais importante até o momento envolvendo o foguete GSLV Mk-II.

A tão esperada missão NISAR visa medir os ecossistemas em mudança e as superfícies dinâmicas da Terra para fornecer informações sobre biomassa, riscos naturais, aumento do nível do mar e lençóis freáticos. Ajudará pesquisadores e agências de usuários a mapear sistematicamente a superfície da Terra. A ISRO quer usá-lo para uma variedade de propósitos, incluindo mapeamento agrícola e monitoramento de geleiras no Himalaia, áreas sujeitas a deslizamentos de terra e mudanças no litoral.

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Como parte da colaboração, a NASA fornecerá um dos radares de abertura sintética (banda L) enquanto o outro (banda S) virá da ISRO. A NASA também fornecerá sistemas de comunicação e controle, enquanto o lançamento e os serviços relacionados serão de responsabilidade da ISRO.

A partir de agora, o lançamento do NISAR está programado para o início de 2023 nas instalações de Sriharikota. É um lançamento que o ISRO tem colocado como uma prioridade. O fracasso de quinta-feira é, sem dúvida, um revés para esta missão e provavelmente forçará uma investigação completa sobre o estágio criogênico do foguete GSLV Mk-II.

O desempenho da primeira e segunda etapas foi normal. No entanto, a ignição do Estágio Superior Criogênico não ocorreu devido a anomalia técnica. A missão não pôde ser cumprida como pretendido, disse a ISRO em um comunicado, sem dar mais detalhes.

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