Il nuovo piccolo lanciatore satellitare del programma spaziale indiano, SSLV o Small Satellite Launch Vehicle, ha fatto il suo debutto dalla base di Sriharikota, in India, domenica 7 agosto alle 03:48 UTC. Tuttavia, un problema con il quarto stadio ha provocato il rilascio dei satelliti in un'orbita inutilizzabile.
La genesi del programma SSLV è iniziata con una proposta del National Institute of Advanced Studies del dicembre 2015 per creare uno "Small Satellite Launch Vehicle-1" per lanciare piccoli carichi utili di sicurezza nazionale su richiesta e con un costo inferiore e una cadenza più elevata rispetto ai razzi esistenti forniti dall'Organizzazione per la ricerca spaziale indiana (ISRO). Come si vede quindi una tendenza, quella dei piccoli razzi vettori, che è ormai globale.
Nel 2016, il direttore del Liquid Propulsion Systems Center dell'ISRO parlò al National Space Science Symposium dell'India affermando la necessità di un veicolo di lancio economico in grado di lanciare 500 chilogrammi verso l'orbita bassa terrestre. Il programma SSLV è iniziato alla fine del 2017 in risposta a queste richieste per un piccolo lanciatore di satelliti. Circa un anno dopo, il Vikram Sarabhai Space Center (VSSC) aveva terminato il progetto del veicolo, che è alto 34 metri, ha un diametro di due metri e pesa 120 tonnellate.
L'SSLV ha tre stadi a combustibile solido e un quarto stadio noto come Velocity Trimming Module. Il VTM, che utilizza monometilidrazina liquida immagazzinabile (MMH) e ossidi di azoto misti (MON3), fornisce il controllo del rollio per il secondo e il terzo stadio, nonché la capacità di iniettare diversi carichi utili su orbite diverse. Il primo stadio di SSLV è noto come SS1. Utilizza un motore a razzo solido S85 e presenta una copertura della base centrale nella parte inferiore dotata di quattro alette per controllare il veicolo durante la salita. La spinta massima della SS1 è di 2496 kN sotto vuoto con un tempo di combustione indicato di 94,3 secondi e contiene 87 tonnellate di combustibile solido. L'SS1 utilizza tre segmenti con giunti privi di legame, un attuatore elettromeccanico ed elettronica di controllo digitale. Inoltre, c'è un accenditore ottimizzato per avviare il motore, che utilizza un combustibile solido comunemente usato noto come HTPB (polibutadiene a terminazione ossidrile).
Nella foto il razzo SSLV dalla rampa di Sriharikota, in India. Credito: ISRO
Il secondo stadio, noto come SS2, utilizza un motore a razzo solido S7 con una spinta massima di 234,2 kN nel vuoto. Il tempo di combustione dell'S7 è elencato come 113,1 secondi ed è simile all'S7 utilizzato sul PSLV, anche se con una spinta inferiore e un tempo di combustione più lungo. SS2 contiene 7,7 tonnellate di combustibile solido.
Il terzo stadio, noto come SS3, utilizza un motore a razzo solido S4 con una spinta massima di 160 kN nel vuoto. Il tempo di combustione S4 è elencato come 106,9 secondi. Come SS1, sia SS2 che SS3 utilizzano HTPB come combustibile solido. SS3 contiene 4,5 tonnellate di combustibile solido.
Il Velocity Trimming Module sopra l'SSLV utilizza 16 propulsori MMH/MON3, ciascuno in grado di produrre 50 Newton di spinta. Otto dei propulsori sono usati come jet RCS per cambiare l'assetto dello stadio nello spazio, mentre gli altri otto sono usati come propulsori assiali per variazioni di velocità che possono alterare l'orbita. Il VTM contiene 50 kg di carburante liquido ipergolico. Questo è lo stadio che ha avuto un problema nel volo inaugurale.
L'SSV è progettato per lanciare fino a 500 chilogrammi a un'altitudine di 500 chilometri, un'orbita bassa terrestre con un'inclinazione di 45 gradi o 300 chilogrammi a un'orbita polare solare sincrona di 500 chilometri di altitudine. Inoltre, il veicolo può trasportare varie combinazioni di CubeSat e micro o mini-satelliti. SSLV può trasportare in orbita fino a 64 CubeSat 2U o 24 CubeSat 6U o combinazioni di dimensioni diverse. SSLV è progettato inoltre per utilizzare un'infrastruttura molto inferiore rispetto ai precedenti veicoli di lancio spaziali indiani. È infatti progettato per richiedere appena 72 ore per l'installazione, con un team di sei persone per supervisionare i preparativi per il lancio. Al contrario, il PSLV richiede un team molto più numeroso e fino a 70 giorni di anticipo per essere pronto per una missione.
La strada di SSLV verso la rampa di lancio non è stata priva di sfide. SS2, SS3 e VTM sono stati tutti sviluppati e testati con successo. Tuttavia, il primo test di SS1, il 18 marzo 2021, è fallito dopo che sono state notate oscillazioni a T+60. A T+95 secondi, l'ugello è stato espulso nel punto in cui si unisce al motore a razzo. Il test doveva durare 110 secondi. Lo SS1 ha dovuto essere riprogettato e ha finalmente superato il test di accensione nel marzo 2022.L'SSV doveva originariamente volare alla fine del 2019, con operazioni di lancio di satelliti commerciali a partire dall'inizio del 2020. Tuttavia, la pandemia di COVID-19 ha praticamente interrotto il programma spaziale indiano per un lungo periodo.
La pandemia e il fallimento del test SS1 di marzo 2021 hanno ulteriormente ritardato il programma. Le inondazioni in Andhra Pradesh alla fine del 2021 - lo stato in cui si trova Sriharikota - hanno anche ritardato i preparativi per il volo insieme ad altri lanci e attività dell'ISRO.
Nella foto il satellite EOS-02 montato sul quarto stadio VTM prima di essere integrato con il razzo SSLV. Credito: ISRO
SSLV è stato incaricato di trasportare il microsatellite per l'osservazione della Terra EOS-02 come carico utile principale. EOS-02, precedentemente noto come Microsat-2A, pesa circa 145 chilogrammi ed è dotato di telecamere a infrarossi a lunghezza d'onda media e lunghezza d'onda lunga. La risoluzione massima del sistema ottico è di sei metri. La durata prevista della missione di EOS-02 doveva essere di dieci mesi. La missione principale del satellite era per le applicazioni dei sistemi informativi geografici (GIS) come la cartografia, la gestione urbana e rurale, l'uso e la regolamentazione del territorio costiero e la mappatura dei servizi pubblici insieme ad altri scopi GIS.
Il carico utile secondario su questo volo era un CubeSat 8U noto come AzaadiSAT. L'AzaadiSAT, con un peso di otto chilogrammi, è stato creato per celebrare il 75esimo anno di indipendenza dell'India. Questo anniversario viene segnato quest'anno dalle celebrazioni di Azadi Ka Amrit Mahotsav in tutto il paese e il CubeSat ne fa parte. AzaadiSAT è stato costruito da studentesse di 75 scuole in tutta l'India. Sono state coinvolte 10 ragazze di ogni scuola, per un totale di 750 studenti coinvolti. La missione è stata creata per offrire alle ragazze provenienti da ambienti a basso reddito l'opportunità di apprendere i fondamenti del volo spaziale, come parte del tema delle Nazioni Unite delle "donne nello spazio". Il CubeSat conteneva 75 carichi utili da cinquanta grammi ciascuno e doveva eseguire esperimenti fem (esperimenti di piccole dimensioni). C'èra anche un transponder UHF-VHF impostato sulle frequenze radioamatoriali per consentire la trasmissione di voce e dati per i radioamatori.
A bordo era presente anche un contatore per misurare le radiazioni ionizzanti nell'orbita del veicolo spaziale, insieme a un transponder a lungo raggio e una fotocamera per scattare "selfie satellitari" dei suoi pannelli solari. La missione di CubeSat doveva durare sei mesi. La missione SSLV-D1 avrebbe rilasciato il carico utile primario EOS-02 a un'altitudine di 356,2 chilometri su un'orbita inclinata di 37,21 gradi rispetto all'equatore. Questa inclinazione doveva consentire a EOS-02 di osservare tutta l'India. Il razzo è stato lanciato dalla prima rampa di lancio presso il Satish Dhawan Space Center con un azimut di 135 gradi.
Lo stadio SS1 si è separato a 127,5 secondi dall'inizio del volo, dopo che SS2 si era già acceso. Ciò è reso possibile da un interstadio ventilato, per consentire un'accensione "fire in the hole". La carenatura composita del carico utile si è separata a T+161,9 secondi e SS2 si è separato a T+336,9 secondi. L'accensione di SS3 si è verificata a 342,2 secondi dopo un breve periodo di inerzia e la separazione è stata a T+633,3 secondi. Dopo un altro periodo di inattività, il VTM ha acceso i suoi propulsori a 642 secondi, tuttavia durante il webcast sono stati visti solo 0,1 secondi di accensione sugli schermi dell'MCC. A 742 secondi dall'inizio del volo, EOS-02 doveva separarsi e la missione doveva terminare a 792 secondi con la separazione di AzaadiSAT. Tutti questi eventi non sono stati visti dal vivo, con problemi di dati citati.
Poi la conferma che la missione è fallita è arrivata nel corso della giornata. Il programma SSLV dovrebbe effettuare tre lanci di sviluppo (D1, D2, D3) prima che il braccio commerciale di ISRO, NewSpace India Limited (NSIL), inizi i voli per i clienti. Il secondo lancio di sviluppo è previsto per la fine del 2022 e il terzo lancio è previsto per il secondo trimestre del 2023. Un apposito Small Satellite Launch Complex (SSLC) sarà allestito a Sriharikota e un sito di lancio nel vicino stato meridionale del Tamil Nadu sarà allestito per lanci polari solari sincroni.
Il sito di lancio di Kulasekarapattinam consentirà alla SSLV di volare su una traiettoria che evita sia il sorvolo dello Sri Lanka sia la necessità di una manovra "dogleg", che deve essere eseguita per questi lanci da Sriharikota. Il programma SSLV aggiunge una capacità di lancio di piccoli satelliti dedicata al portafoglio spaziale indiano, poiché ISRO lavora per riprendersi dal COVID19 e dalle difficoltà legate alle inondazioni. SSLV è un altro passo nelle ambizioni dell'India di sviluppare il suo settore spaziale durante questo decennio e oltre.
Si è trattato del 98esimo lancio orbitale globale del 2022, il quarto a concludersi con un fallimento. Era il terzo volo dell'India per i 2022, i primi due avevano avuto successo.
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