జీఎస్‌ఎల్‌వి-D2 ఉపగ్రహ వాహకనౌక

Question: జీఎల్ఎస్‌వి–D2 ఉపగ్రహ వాహకనౌక బరువు ఎంత?


జీఎల్ఎస్‌వి–D2 ఉపగ్రహ ప్రయోగవాహకం,  అంతరిక్షంలో భూసమస్థితిలో ఉపగ్రహాన్నిప్రవేశపెట్టగల సామర్ధ్యం కలిగిన వాహకనౌక. భూ సమస్థితి ఉపగ్రహ ప్రయోగవాహకాల నిర్మాణ పరంపరలో నిర్మించిన రెండవ ఉపగ్రహ వాహకనౌక, జీఎల్ఎస్‌వి–D2. జీఎస్ఎల్‌వి-D రకానికి చెందిన మొదటి పరీక్షవాహనం జీఎస్ఎల్‌వి-D1 తో 2001 ఏప్రిల్ 18 న చేసిన ప్రయోగం విజయవంత మయింది. ఈ ఉపగ్రహ వాహకనౌక ద్వారా 1,540 కిలోల బరువుఉన్న ప్రయోగాత్మక ఉపగ్రహం జీశాట్-1ని భూసమస్థితి (Geo-synchronous) బదిలీ కక్ష్యలో (GTO) ప్రవేశపెట్టారు[1]. జీఎస్ఎల్‌వి శ్రేణిలో అభివృద్ధి పరచబడిన రెండవ ప్రయోగాత్మక ఉపగ్రహ ప్రయోగ వాహనం GSLV-D2. ఇది 2000 కిలోల బరువు ఉన్న ఉపగ్రహాన్ని భూఅనువర్తిత/భూసమస్థితి బదిలీకక్ష్యలో ప్రవేశపెట్టగల సామర్ద్యంకలిగి ఉంది. ఈ ఉపగ్రహ ప్రయోగ వాహకనౌక ద్వారా 2003 మే 8 న 1800 కిలోల బరువున్నGSAT-2 సమాచార ఉపగ్రహాన్ని భూఅనువర్తిత/భూసమస్థితి బదిలీకక్ష్యలో 180 కిలోమీటర్ల పెరిజీ (భూమికి దగ్గరి బిందువు) 36,000 కిలోమీటర్ల అపొజీ (భూమికి ఎక్కువ దూరబిందువు) లో పరిభ్రమణం చేసేలా ప్రవేశపెట్టారు[1][2]. ఉపగ్రహ వాహనంలో అమర్చిన అదనపు ప్రత్యేకతలు[1]
కోర్ ఘనమోటారులో మెరుగైన చోదక లోడింగు వ్యవస్థ
స్ట్రాపాన్ రెండవ దశలో అధిక పీడనంతో పనిచేసే మోటారు/ఇంజన్ అమర్చారు.
అధునికీకరింపబడిన నిర్మాణ అంశాలు ఉన్నాయి.
ఉపగ్రహ వాహకనౌక నిర్మాణ స్వరూప వివరణ
దీని మొత్తం పొడవు 49 మీటర్లు. ప్రయోగానికి ముందు వాహన బరువు (ఇంధనంతో సహా) 414 టన్నులు. ఉపగ్రహ వాహననౌక మూడు దశలలోని ఇంధన భారం 232. 34 టన్నులు. 
మొదటి దశ
మొదటి దశ ఒక ఘన చోదక మోటారు (S139), నాలుగు ఘనచోదక స్ట్రాపాన్ మోటారు (L40H) లను కలిగి ఉంది. మొదటి దశ ఘనచోదక మోటారు (S139) పొడవు 20. 1 మీటర్లు, వ్యాసం 2. 8 మీటర్లు. ఈ దశ 138 టన్నుల హైడ్రాక్సిల్ టెర్మినేటేడ్ పాలిబ్యుటడైన్ (HTPB) ఘన చోదకాన్ని కలిగిఉన్నది. ఈ దశలో చోదకం ఏర్పరచు త్రోయుపీడనం (thrust)4736 కిలోన్యూటన్లు, చోదకం మండుసమయం 107 సెకన్లు[1]. 
స్ట్రాపన్ మోటారులు/బూస్టరులు
నాలుగుస్ట్రాపాన్ (L40) మోటారులలో ఒక్కొక్క దాని పొడవు 19. 70 మీటర్లు. వ్యాసం 2. 1 మీటర్లు. ఒక్కొక్క స్ట్రాపాన్ మోటారులో 42 టన్నుల ద్రవ హైపర్‌గోలిక్ (UH25) నైట్రోజన్‌ టెట్రాక్సైడ్ (N2O4) చోదకాలు నింపబడి ఉన్నాయి. ప్రతి స్ట్రాపాన్‌ మోటారు సెకండుకు 765 కిలోన్యూటనుల త్రోపుడును (thrust) కలిగిస్తూ 149 సెకన్లపాటు మండుతుంది[1].
రెండవ దశ
రెండవ దశ 11. 6 మీటర్ల పొడవు ఉంది. దీనియొక్క వ్యాసం 2. 8 మీటర్లు. ఇందులో 39. 3 టన్నుల ద్రవ హైపర్‌గోలిక్ చోదకం (UH25) డైనైట్రోజన్ టెట్రాక్సైడ్ (N2O4) నింపబడి ఉండును. ఈ రెండవ దశ మోటారు మండునపుడు సృష్టింపబడు త్రోపుడుశక్తి/పీడనం సెకండుకు 804 కిలోన్యూటన్లు. ఈ దశలో చోదకం 136 సెకన్లు మండుతుంది[1].
మూడవ దశ
రాకెట్ మూడవ దశలో రష్యానుండి దిగుమతిచేసుకున్న క్రయోజనిక్ ఇంజన్/మోటారును ఉపయోగించారు. ఈ దశ పొడవు 8. 7 మీటర్లు వ్యాసం 2. 9 మీటర్లు. ఈభాగంలో మైనస్ 180C వద్దనున్న, 12. 6 టన్నుల ద్రవ హైడ్రోజన్ ద్రవ ఆక్సిజనులను నింపారు. మూడవ (క్రయోజనిక్‌) దశ 705 సెకన్ల పాటు మండుతుంది. ఈ దశలో ఉత్పత్తయ్యే త్రోయుశక్తి 73. 5 కిలోన్యూటన్‌లు[1]. 
ఉపగ్రహ రక్షణ కవచం (payload fairing)
మూడవ (క్రయోజనిక్‌) దశ పైభాగాన ఉపగ్రహం ఉంచు రక్షక కవచం (Payload Fairing) పొడవు 7. 8 మీటర్లు, వ్యాసం 3. 4 మీటర్లు. రక్షక కవచ పైభాగం ఎయిరోడైనమిక్ నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది. రక్షక కవచ డైనమిక్ భాగం 3. 05 మీటర్ల వ్యాసం కలిగి ఉంది. స్థూపాకార భాగం ఘనపరిమాణం 23m3. రక్షక కవచభాగం ఉపగ్రహ వాహకనౌక, ప్రయాణిస్తున్నపుడు, వాతావరణ రాపిడి వలన ఏర్పడు వేడి, వత్తిడి, ప్రకంపనాల తీవ్రతల నుండి ఉపగ్రహాన్ని సంరక్షిస్తుంది. వాహకనౌక 115 కిలోమీటర్ల ఎత్తుకు చేరుకున్న తరువాత ఈ రక్షక కవచం విడిపోతుంది.
వాహకనౌక మూడవ దశ తరువాతనున్న ఉపగ్రహాన్ని ఉంచిన భాగంలోనే, అడుగు భాగాన వాహన పరికారాలపెట్టె (vehicle equipment bay) ఉంది. ఇందులో వాహన నావిగేషన్ వ్యవస్థ, కంట్రోల్ వ్యవస్థ, గైడెన్సు వ్యవస్థ, టెలిమెట్రి వ్యవస్థ, టెలికమాండు వ్యవస్థకు (telecommand system) సంబంధిన ఎలక్ట్రానిక్ వ్యవస్థను అమర్చారు.
మూడవ దశ పైభాగాన ఉన్న వాహన పరికారాల బే పైభాగాన సురక్షితంగా అమర్చిన ఉపగ్రహం, మేర్మన్ క్లాంప్-బ్యాండ్ జాయింట్ స్ప్రింగు యాంత్రిక విధానం ద్వారా కక్ష్యలోకి నెట్టబడుతుంది.
ఉపగ్రహ వాహకనౌక వివిధ దశల నిర్మాణ వివరాలల పట్టిక

జీఎస్ఎల్‌వి-D2 లో జీఎస్ఎల్‌వి-D1 కన్నఅదనంగా చేసిన మార్పులు-చేర్పులు[3]
జీఎస్ఎల్‌వి-D1 వాహకనౌక ద్వారా కేవలం 1540 కిలోల బరువు ఉన్న జీశాట్-1 ఉపగ్రహాన్ని అంతరిక్షంలోకి పంపగా, జీఎస్ఎల్‌వి-D2 ద్వారా 1825 కిలోల బరువుఉన్న జీశాట్-2 ఉపగ్రహాన్ని అంతరిక్షంలో ప్రవేశ పెట్టారు. 
జీఎస్ఎల్‌వి-D1లో వాడిన S125 మోటారు స్థానంలో S139 మోటారును అమర్చారు. అలాగే ఇంధన పరిమాణాన్ని 9 టన్నుల వరకు పెంచారు, ఈ దశ బరువును ఒక టన్ను తగ్గించారు.
స్ట్రాపాన్‌ దశలో అధికవత్తిడి కల్గించు L40 ఇంజనును అమర్చారు. అలాగే రెండవ దశ (GS2) కూడా, గతంలో వాడిన UDMH ఇంధనానికి బదులు UH25 చోదకాన్ని స్ట్రాపాన్ రెండవ దశలో ఉపయోగించారు. అలాగే చోదక పరిమాణాన్ని కూడా మార్చారు.
మొదటి దశలోని SITVC వ్యవస్థను తొలగించారు.
లోహ పేలోడ్ అడాప్టరు స్థానంలో CFRP అడాప్టరును అమర్చారు.
వాహన పరికారల పెట్టె (vehicle equipment bay) బరువును 556. 5 కిలోలనుండి 495 కిలోలకు తగ్గించారు[3].
వాహకనౌక గమన విర్దేశక నియంత్రణ వ్యవస్థ
ఉపగ్రహ ప్రయోగవాహనం గమనంలో ఉన్నప్పుడు, వాహకాన్ని దిశానిర్దేశం చెయ్యుటకు నిర్ధక వాహన దశలను/భాగాలను రాకెట్ నుండి వివిధ దశలలో విడిపోవునట్లు చెయ్యుటకు కంప్యూటర్ నియంత్రిత వ్యవస్థ కలదు[3]. 
సహాయక వ్యవస్థ దశ (stage auxiliary system)
రాకెట్ లోని భాగాలను విడగొట్టుకు వివిధ నియంత్రణ వ్యవస్థలు ఉన్నాయి. మొదటి దశ సరళాకార త్రాడు/లీనియర్ షేపుడ్ కొర్డ్ (LFSC) విధానం ద్వారా విడిపోతుంది. ఫైరో అక్యుయేటెడ్ కలెక్ట్ రిలీజ్ మెకానిజం (pyro actuated release mechanisam) ద్వారా రెండవ దశ విడిపోతుంది. మేర్మన్ బ్యాండ్-బోల్ట్ కట్టర్ మేకానిజం (mermanband-bolt cutter mechanisam) వలన మూడవ దశ వేరుపడును. ఉపగ్రహం చుట్టు ఉన్న రక్షక కవచభాగం మేర్మన్ బ్యాండ్ జిప్‌కార్డ్ విధానంలో వేరు చెయ్యబడును. ఏదైనా కారణాలవలన వాహనం నియంత్రణ కోల్పోయినను అనుకున్నమార్గంలో గమనం లేనప్పుడు, భద్రత దృష్ట్యా దూరనియంత్రణ ఆజ్ఞ (telecommand) ద్వారా వాహనాన్ని పేల్చివేయు నియంత్రణవ్యవస్థను మొదటి రెండు దశలలో అమర్చారు[3]. 
ఇంటిరియల్ వాహకనౌక గమనము మార్గదర్శిని వ్యవస్థ (interial navigation and guidence system:IGS)
మూడవ దశ తరువాత, ఉపగ్రహం ఉన్నభాగం క్రింద ఉన్న నియంత్రణ పరికారలపెట్టెలో అంతర్గత దిశానిర్దేశం మార్గదర్శక వ్యవస్థ (interial navigation and guidence system:IGS) ను అమర్చారు. IGS వ్యవస్థ ఉపగ్రహ ప్రయోగవాహనం ప్రయోగవేదిక నుండి బయలుదేరినది మొదలు ఉపగ్రహాన్ని కక్ష్యలొకి ప్రవేశపెట్టువరకు పర్యవేక్షిస్తుంది. ఆన్‌బోర్డ్ కంప్యుటర్‌లో ఉన్న డిజిటల్ అటో పైలట్ (DAP) క్లోస్డ్ లూప్ గైడెన్స్ (CLG) ద్వారా వాహకనౌక కావాల్సిన దిశలో ఎత్తులో ప్రయానించేలా, సరియైన సమయంలో, ఎత్తులో నిర్దేశితకక్ష్యలో ఉపగ్రహాన్ని ప్రవేశపెట్టబడును. రెండవ దశ మోటారు మండటం ప్రారంభమైన 10 సెకన్ల తరువాత CLG వ్యవస్థ పనిచెయ్యడం మొదలవ్వుతుంది. ప్రతి దశలోను అమర్చిన నియంత్రణ పరికారాలలో వలన వాహన త్రిఅక్షియ నియంత్రణసాగుతుంది[3]. 
నియంత్రణ వ్యవస్థ
GS1 దశ దహనసమయంలో, L40 ఇంజను గింబల్ కంట్రోల్ (EGC) ద్వారాను, రెండవ దశలో EGC హాట్ గ్యాస్ రోల్ కంట్రోల్ మాడ్యుల్ (HRCM) ద్వారాను, రెండు ప్లేన్ గింబలింగ్ కలిగిన, రెండు వెర్నియర్ ఇంజనుల ద్వారా మూడవ దశ త్రస్టింగ్ దశలోనూ రాకెటును నియంత్రించెదరు[3].
పనితీరు అంచనా వ్యవస్థలు
వాహన పనితీరు అంచనా, వాహన గమనజాడను గుర్తించడం (ట్రాకింగ్), ప్రాథమికకక్ష్య నిర్ధారణ, వంటివాటిని టెలిమెట్రి, ట్రాన్స్‌పాండరుల సహాయంతో నిర్వహించబడును. 
జీఎస్ఎల్ వి-D2 ఉపగ్రహ వాహకనౌక ప్రయాణ వివరాలు[2]
జీఎస్ఎల్‌వి-D2 ఉపగ్రహ వాహకనౌకద్వారా జీశాట్-2 సమాచార ఉపగ్రహాన్ని భూస్థిరకక్ష్యలో విజయవంతంగా ప్రవేశపెట్టారు. జీఎస్ఎల్ వి-D2 ఉపగ్రహ వాహకనౌకను ఆంధ్రప్రదేశ్లోని నెల్లూరు జిల్లాలోని శ్రీహరికోటలో ఉన్నటువంటి, ఇస్రోవారి సతీష్ ధావన్ అంతరిక్షప్రయోగ కేంద్రం నుండి, గురువారం, మే 8వతేదీ, 2003న ప్రయోగించారు.
సున్నాకౌంట్ డవున్ కు 4. 8 సెకన్లకు ముందు మొదటి దశ S139 కు అనుబంధంగా అమర్చిన, ఒక్కొక్కటి 42 టన్నుల ద్రవచోదకాన్నికలిగిన నాలుగుస్ట్రాపన్ మోటారులను మొదట మండించారు. సున్నా కౌంట్‌డౌన్ వద్ద, నాలుగుస్ట్రాపాన్ మోటారులు సరిగా మండుచున్నాయని నిర్ధారణ చేసుకొని, 138 టన్నుల ఘనచోదకాన్నికలిగిన మొదటి దశS139మోటారు అంటించబడి, ఉపగ్రహ వాహనం ఆకాశంవైపు దూసుకెళ్ళడం ప్రారంభించింది. 
మొదటి దశ మోటారు 105. 03 సెకన్లు మండినది. స్ట్రాపనుల ఇంజనులు, ఉపగ్రహ వహమ ప్రయాణం మొదలైన తరువాత 148. 4 సేకన్లవరకు మండాయి. అప్పటికి ఉపగ్రహవాహనం 69 కి. మీఎత్తుకు చేరుకున్నది, వాహన గమనత్వరణము 2. 8 కి. మీ. సెకండుకు చేరినది[2].
39. 3టన్నులద్రవ చోదకాన్ని కలిగిన రెండవ దశ, మొదటి దశ మోటారు దహనక్రియ అగుటకు 1. 6 సెకండ్ల ముందు, 39. 3టన్నుల ద్రవచోదకాన్ని కలిగిన రెండవ దశ ఇంజను మండటం ప్రారంభమైనది. రెండవ దశలో చోదనం 140 సెకన్లు మండగా, వాహనం 131 కి. మీ. ఎత్తుకు చేరినది, వాహకనౌక గమనత్వరణం 5. 4 కి. మీ, కు పెరిగింది. ఉపగ్రహ వాహకనౌక జిఎస్ఎల్‌వి-D2 అంతరిక్షనౌక 115కి. మీ ఎత్తుకు చేరగానే, క్రయోజనిక్ స్టేజికి పైభాగాన ఉన్న ఉపగ్రహం చుట్టుఉన్న ఉపగ్రహ రక్షకకవచం రెండుగా విడిపోయి, వాహనం నుండి వేరుపడినది[2].
వాహక నౌక ప్రయాణం మొదలైన 292. 5 సెకన్ల తరువాత క్రయోజనిక్ ఇంజను అంటించబడింది. 12. 6 టన్నుల ద్రవ హైడ్రోజన్, ఆక్సిజన్ లను కలిగిన క్రయోజనిక్ దశ 704 సెకన్లు మండినది. ఈ సమయానికి 206 కి. మీ ఎత్తుకు చేరుకొని, 10. 5 కి. మీ. త్వరణంలోఉన్న ఉపగ్రహ వాహకనౌక నుండి 10013. 4 సెకన్లకు ఉపగ్రహన్నివేరు పరచి భూఅనువర్తిత/సమస్థితి బదిలీ కక్ష్యలో ప్రవేశ పెట్టారు[2].
ఇవికూడా చూడండి
జీఎస్‌ఎల్‌వి-D1 ఉపగ్రహ వాహకనౌక
జీఎస్‌ఎల్‌వి-F01ఉపగ్రహ వాహకనౌక
జీఎస్‌ఎల్‌వి-F04 ఉపగ్రహ వాహకనౌక
జీఎస్‌ఎల్‌వి-భూఅనువర్తిత ఉపగ్రహ ప్రయోగ వాహనం
మూలాలు

వర్గం:జీఎస్‌ఎల్‌వి శ్రేణి ఉపగ్రహ వాహక నౌకలు