జిఎస్‌ఎల్‌వి
భూ అనువర్తిత ఉపగ్రహ ప్రయోగ వాహనం (Geosynchronous satellite launch vehicle) లేదా భూ సమస్థితి ఉపగ్రహ వాహకనౌక కు క్లుప్తపదం, జిఎస్‌ఎల్‌వి (GSLV). ఈ ఉపగ్రహ వాహక నౌకను భారతీయ అంతరిక్ష పరిశోధన సంస్థ (Indian Space Research Organisation) (ఇస్రో) తయారు చేసింది.
ఉపగ్రహాలను భారతదేశం నుండే, స్వయంగా ప్రయోగించే లక్ష్యంగా ఇస్రో మొదట SLV (ఉపగ్రహ ప్రయోగవాహనం), తరువాత పిఎస్‌ఎల్‌వి (ధ్రువీయ ఉపగ్రహ ప్రయోగ వాహనం) ఉపగ్రహ వాహకనౌకలను నిర్మించారు. భూస్థిర, మరియు భూ అనువర్తిత కక్ష్యలలో ఉపగ్రహాలను ప్రవేశపెట్టే లక్ష్యంతో జీఎస్ఎల్‌వి శ్రేణి ఉపగ్రహవాహకనౌక రూపకల్పన చేసి, అభివృద్ధిచేసి నిర్మించారు. SLV తరగతికి చెందిన వాహకనౌక భూ నిమ్న కక్ష్యలో (low earth orbit) 40 కిలోల బరువుఉన్న ఉపగ్రహాలను అంతరిక్షకక్ష్యలో ప్రవేశ పెట్టగలదు. పిఎస్‌ఎల్‌వి తరగతికి చెందిన ఉపగ్రహ వాహకనౌక దాదాపు 2000 కిలోల బరువు ఉన్న ఉపగ్రహాలను భూ నిమ్న కక్ష్యలో ప్రవేశపెట్టగలదు. ఇస్రో పిఎస్‌ఎల్‌వి తరగతి/శ్రేణికి చెందిన వాహకనౌకల ద్వారా పలు దేశీయ, విదేశీ ఉపగ్రహాలను విజయవంతంగా కక్ష్యలో ప్రవేశపెట్టింది. ఇన్శాట్ వంటి దేశీయ ఉపగ్రహాలను భూ స్థిర, మరియు భూ అనువర్తిత కక్ష్యకు పంపేందుకు ఇస్రో విదేశాలమీద ఆధారపడవలసి వచ్చేది.. అందువలన భూస్థిర, మరియు భూ అనువర్తిత కక్ష్యలో ఉపగ్రహాలను స్వంతగడ్డ మీద నుండే ప్రవేశపెట్టే లక్ష్యంతో జీఎస్ఎల్‌వి శ్రేణి ఉపగ్రహవాహకనౌక రూపకల్పన చేసి, అభివృద్ధిచేసి నిర్మించారు.
భారతదేశం భూ అనువర్తిత ఉపగ్రహ ప్రయోగ వాహనం నిర్మాణానికి 1990 లో శ్రీకారం చుట్టింది. ఇన్శాట్ వంటి భూ అనువర్తిత ఉపగ్రహాలను కక్ష్యలో ప్రవేశ పెట్టేందుకు భారతీయ అంతరిక్ష పరిశోధన సంస్థ అమెరికా, మరియు యూరోప్ దేశాలమీద ఆధారపడేది. 2001 నాటి మొదటి ప్రయోగం నుండి 2015 ఆగస్టు 27 వరకు ఇస్రో మొత్తం 9 జీఎస్ఎల్‌వి ఉపగ్రహ వాహకనౌకలను ప్రయోగించగా, క్రయోజనిక్ స్థాయిలో లోపం వలన మూడు ప్రయోగాలు విఫలమయ్యాయి.
ఇస్రో అంతకుముందు రూపకల్పన చేసి, నిర్మించి విజయవంతంగా ఉపగ్రహాలను అంతరిక్షములోకి పంపిన పీఎస్ఎల్వీ వాహక నౌక నిర్మాణ సాంకేతిక పరిజ్ఞానాన్ని ఉపగ్రహ భాగాలను, జీఎస్ఎల్వి వాహకనౌక రూపకల్పన నిర్మాణంలో వినియోగించారు. పీఎస్ఎల్వీలో ఉపయోగించి, విజయవంతంగా పనిచేసిన S125/S139 ఘన ఇంధన రాకెట్ బూస్టరులను, ద్రవఇంధన వికాస్ ఇంజన్ను జిఎస్‌ఎల్‌వి శ్రేణి వాహనాలలో కూడా ఉపయోగించారు. జిఎస్‌ఎల్‌విలో మూడు దశలు ఉండగా, అందులో మూడవ దశలో ఉపయోగించే క్రయోజనిక్ ఇంజను, రాకెట్ సక్రమంగా పనిచేయటానికి అత్యంత కీలకమైనది. రష్యా, భారత ప్రభుత్వాల మధ్య 1991 లో కుదిరిన అంగీకారం ప్రకారం రష్యా కంపెనీ గ్లావ్ కాస్మోస్ 5 క్రయోజనిక్ ఇంజన్లను, దానికి సంబంధించిన సాంకేతిక పరిజ్ఞానాన్ని ఇవ్వవలసి ఉంది కాని 1992 లో అమెరికా ఇండియా మీద విధించిన ఆంక్షల వలన రష్యా తన ఒప్పందం నుండి వెనక్కి తగ్గింది. ఒప్పందం ప్రకారం కాక, కేవలం క్రయోజనిక్ ఇంజన్లను మాత్రమే సరాఫరా చేసింది, సాంకెతికతను ఇవ్వలేదు..ఈ కారణంగా ఇస్రో 1994 ఏప్రిల్ లో క్రయోజనిక్ అప్పర్ స్టేజ్ ప్రాజక్ట్ ను ప్రారంభించి, క్రయోజనిక్ యంత్రాన్ని స్వంతంగా స్వదేశీ పరిజ్ఞానంతో అభివృద్ధిపరిచే కార్యానికి శ్రీకారం చుట్టినది.
మొదట అభివృద్ధి పరచబడిన GSLV Mk.I/ GSLV-D1 ఉపగ్రహ వాహకనౌకను రష్యను క్రయోజనిక్‌ ఇంజన్ తో 2001 ఏప్రిల్ 18 న, జీశాట్-1 ఉపగ్రహాన్ని కక్ష్యలో ప్రవేశపెట్టేందుకు ప్రయోగించారు. కాని ఈ ప్రయోగం పూర్తి విజయం సాధించలేదు. ఉపగ్రహం నిర్దేశిత కక్ష్యలో చేరలేదు. దాన్ని నిర్దేశిత కక్ష్య లోకి చేర్చేందుకు ఉపగ్రహంలోని చోదకవ్యవస్థను ఉపయోగించి ప్రయత్నించినప్పటికి ఇంధనం అంతా ఖర్చుకావటంతో, ఉపగ్రహాన్ని కావలసిన కక్ష్యలో ప్రవేశపెట్టలేక పోయారు.
ఆ తరువాత అభివృద్ధి పరచిన రెండవ అంతరిక్షవాహనం 2003లో జీశాట్-2 ఉపగ్రహాన్ని విజయవంతంగా కక్ష్యలో ప్రవేశ పెట్టింది. 2004 సెప్టెంబరులో GSLV వాహనంద్వారా, పూర్తిగా విద్యా సేవల నిమిత్తమై తయారుచేసిన EDUSAT ఉపగ్రహాన్ని ఎటువంటి ఆటంకంలేకుండా కక్ష్యలో ప్రవేశపెట్టారు. అయితే 2006 జూలై 10 న ప్రయోగించిన రెండవ ఆపరేషన్ ఫ్లైట్ అయిన GSLV–F02, INSAT-4C ను కక్ష్యలో ప్రవేశపెట్టడంలో విఫలమైంది.
GSLV-F04 నౌక, (GSLV శ్రేణికి చెందిన 5వ రాకెట్) ను 2007 సెప్టెంబరు 2 న ప్రయోగించి, ఇన్శాట్-4CR ఉపగ్రహాన్ని భూస్థిర బదిలీ కక్ష్యలో (GTO) విజయవంతంగా ప్రవేశపెట్టారు. ఉపగ్రహాన్ని కక్ష్యలో 21.7°ఏటవాలుతో, 170 కిలోమీటర్లపెరిజీ, 35,975 కిలోమీటర్ల అపొజీతో గల బదిలీ కక్ష్య నుండి ఉపగ్రహంలో ఉన్న స్వంత చోదకవ్యవస్థను (own propulsion system) ఉపయోగించి భూస్థిర కక్ష్యలోకి స్థిరపరచారు.
2010 లో ప్రయోగించిన రెండు GSLV వాహనాలు, ఉపగ్రహాన్ని గమ్యం చేర్చడంలో విఫలమయ్యాయి. 2010 ఏప్రిల్ లో GSLV Mk.II శ్రేణికి చెందిన రాకెట్లో మూడవదశలో స్వంతంగా తయారుచేసిన క్రయోజనిక్ ఇంజన్‌ను అమర్చి ప్రయోగించారు. అయితే సరియైన సమయానికి ఈ ఇంజన్ మండకపోవటం వలన ప్రయోగం విఫలమైంది. రెండవ వాహనానికి రష్యా నుండి కొన్న ఇంజన్ బిగించి 2010 డిసెంబరులో ప్రయోగించారు. కానీ మొదటి దశలోనే వాహనం నియంత్రణ కోల్పోవడం వలన, భద్రత దృష్ట్యా రాకెట్‌ను పేల్చివేసారు.
దేశీయంగా తయారుచేసిన క్రయోజనిక్ ఇంజను CE-7.5 ను ఉపయోగించిన GSLV MarkII (GSLV-D5) ఉపగ్రహ వాహక ప్రయోగం మొదటిసారి విజయవంతం అయ్యింది.ఈ ఉపగ్రహ వాహనాన్ని2014 జనవరి 5న ప్రయోగించారు.
జీఎస్ఎల్‌వి శ్రేణికి చెందిన మొదటి ఉపగ్రహ వాహనం GSLV-D1లో L40 స్ట్రాపాన్ బూస్టర్లను వాడారు . ఆ తరువాత ఉపగ్రహ వాహనాలలో అధికవత్తిడి గల L40H బూస్టర్లను వాడారు. జీఎస్ఎల్వి వాహనాలలో నాలుగు L40H ద్రవ స్ట్రాపాన్లను ఉపయోగిస్తారు. రెండవదశలో వాడే L37.5 ఇంజన్లనే స్ట్రాపన్ మోటరులలో ఉపయోగిస్తారు. ఒక్కో స్ట్రాపాన్ లో 40 టన్నుల హైపర్‌గోలిక్ చోదకాలు (propellants) UDMH & NO లను వినియోగిస్తారు. చోదకాలు 2.1మీ.వ్యాసమున్న రెండు స్వత్రంత వేరువేరు ట్యాంకులలో నిల్వ చెయ్యబడి ఉంటాయి.ఇంజను149 సెకన్ల దహన సమయంలో 680 kN తోపుడు శక్తిని (thrust) సృష్టిస్తుంది.
జీస్ఎల్ వి –D2 వాహనంలో S125 మోటరుఉపయోగించారు.ఇందులో 125 టన్నుల ఘన ఇంధనం నింపబడి, 100 సెకండ్లు మండగలదు. మిగతా జీస్ఎల్‌వి వాహనాల్లో S139 మోటరు ఇంజను వాడారు. S139 భాగం 2.8 మీటర్ల వ్యాసం కలిగి, చోదకం 109 సెకండ్లు మండుతుంది.ఈ దశలో దహనం వలన 4700 kN త్రోపుడుశక్తి (thrust) ఉద్భవిస్తుంది. ఇందులో హైడ్రాక్సిల్ టెర్మినేటెడ్ పాలిబుటడైన్ (HTPB) ఆధారిత ఘన చోదకం నింపబడిఉన్నది.
జీఎస్ఎల్‌వి ఉపగ్రహవాహక రెండవదశలో వికాస్ ఇంజనును ఉపయోగించారు. ఇందులో ద్రవఇంధనం నింపబడి వుండును.మోటరులో హైపర్‌గోలిక్ చోదకాలు (propellants) UDMH & NOలు నింపబడిఉండును.ఈ దశ మోటరు భాగం వ్యాసం 2.8 మీటర్లు.
జీఎస్ఎల్‌వి వాహకంలో క్లిష్టమైనది మూడవ దశ అయిన క్రయోజనిక్‌ దశ. క్రయోజనిక్ ఇంజన్ భాగంలో ఇంధనం అతి శీతల స్థితిలో ఉంటుంది. ఈ దశలో ద్రవఆక్సిజన్ (LOX) ను ఆక్సీకరణిగాను, ద్రవ హైడ్రోజన్ (LH2) ను ఇంధనంగాను, ఉపయోగిస్తారు. క్రయోజనిక్‌ భాగం వ్యాసం 2.8 మీటర్లు. GSLV Mk.II వాహనంలోని క్రయోజనిక్ దశలో స్వదేశీ పరిజ్ఞానంతో నిర్మించిన CE-7.5 ఇంజన్ను అమర్చారు. అలాగే GSLV Mk.I వాహనంలో రష్యా నుండి దిగుమతి చేసుకున్న క్రయోజనిక్ ఇంజన్ను బిగించారు. స్వదేశీ క్రయోజనిక్ ఇంజన్ను కేరళ లోని వళియమల, మరియు తమిళనాడు లోని మహేంద్రగిరిలలో లిక్విడ్ ప్రొపల్షన్ సిస్టం సెంటర్ లో తయారు చేసారు.
జీఎస్ఎల్‌వి శ్రేణి ఉపగ్రహ ప్రయోగ వాహనాలన్నీ ఆంధ్రప్రదేశ్, నెల్లూరుజిల్లా శ్రీహరికోటలోని సతీష్ ధావన్ అంతరిక్ష కేంద్రంనుండి ప్రయోగింపబడ్డాయి.
ఇస్రో శ్రీహరికోటనుండి ప్రయోగించిన జిఎస్‌ఎల్‌వి-భూ అనువర్తిత ఉపగ్రహ ప్రయోగ వాహన వివరాలు