印度用CMS-01通信卫星发射PSLV火箭

by 约瑟夫·纳文

印度空间研究组织 ISRO 已使用其主力火箭发射了他们 2020 年的第二次任务:极地卫星运载火箭(PSLV)。 

该任务于 12 月 17 日星期四 UTC 时间 10:11 或美国东部时间 05:11 将 CMS-01 替换通信卫星送入轨道。此次发射于印度东海岸 Satish Dhawan 航天中心的第二发射台于当地时间 15:41 IST(印度标准时间)进行。

由于该国继续努力应对持续的 COVID-19 大流行,该国今年第二次(也是最后一次)飞行,导致大量发射被推迟以进行人员保护。

与 11 月的上一次飞行一样,PSLV 火箭发射了一名主要乘客:CMS-01 通信卫星,以前命名为 GSAT-12R。

该任务标志着 PSLV 火箭的第 52 次飞行,它将 CMS-01 带入地球静止转移轨道或 GTO。

为了将有效载荷提升到指定轨道,PSLV 火箭以“XL”变体飞行,该变体由六个侧面安装的助推器组成——这是 PSLV 的最大可能。

这是 PSLV 第 22 次推出“XL”配置, 从 Satish Dhawan 航天中心发射的第 77 次任务,以及为印度发射的第 42 颗通信卫星。

GSAT-12,CMS-01 正在取代它,据报道与其密切相关,在 2011 年发射之前就已经看到了。(图片来源:ISRO/Arianespace)

CMS-01 一旦部署到其完整的地球静止轨道或 GEO,将为印度大陆以及安达曼-尼科巴岛和拉克沙威普岛提供扩展 C 波段覆盖。 C 波段范围从 4.0 到 8.0 GHz,常用于无绳电话、wi-fi 设备、卫星通信以及监视和气象雷达。

国际空间研究组织 没有公布关于这颗卫星的很多细节; 然而,它取代了于 2011 年 7 月 15 日推出并应服务七年的老化 GSAT-12 平台。

九年后,它的替代品现已推出。 GSAT-12 本身是 INSAT-3B 的替代品。

CMS-01 据报道,它具有与 GSAT-12 类似的功能,重 1,410 公斤,围绕 I-1K 卫星总线建造,带有两个可部署的太阳能电池阵列,能够产生 1500 瓦的发电量。

该卫星将位于印度洋正上方的 83° East GEO 位置。

发射

CMS-01 任务的发射台与其前身 GSAT-12 发射台发射的发射台相同。

火箭和有效载荷于 12 月 14 日从其垂直集成设施推出到第二发射台,为最后的发射准备。

到达发射台后,机组人员将火箭的移动发射台连接到其地面支持设备,以进行清洗和燃料操作,并为发射和任务控制中心的人员连接电气/数据。

25 小时倒计时于 12 月 16 日 09:11 UTC(发射场 IST 14:41)开始,90 分钟后开始使用剧毒推进剂为第四级提供燃料。

第二阶段燃料在升空前七小时开始。

一旦倒计时到达 T0,第一阶段,即 PS1,就会点燃。紧随其后的是四个地面点燃的 PSOM 的点火,它们是捆绑式助推器。

前两个 PSOM 在 PS1 助推器后 0.42 秒点燃,第三和第四个 PSOM 在第一级后 0.62 秒点燃。

在 T+25 秒,两个空气点燃的 PSOM 被点燃。  所有六个 PSOM 都携带 12.4 吨推进剂 called 羟基封端的聚丁二烯,或 HTPB。  这与 PS1 核心助推器中使用的固体推进剂相同。

在 T+1 分 9 秒和 T+1 分 10 秒之间,四个地面照明的 PSOM 以交错的顺序分开。随后在 T+1 分 32 秒时分离了两个空气点燃的 PSOM。 

在 T+ 1分49秒,PS1核心助推器烧毁,火箭分离一级和二级。此时,车辆的速度为 2,401.5 m/s。

登台后, PS2 第二阶段的单个 Vikas 引擎被点燃。 

与第一级固体推进剂不同,第二级使用液体燃料产生 803.7 kN (180,700 lbf) 的推力。发动机使用有毒推进剂,包括四氧化二氮和 75% 不对称二甲基肼和 25% 水合肼的混合物。

2017 年 2 月,从 Satish Dhawan 航天中心发射的 PSLV-XL 火箭。(图片来源:ISRO)

在 T+3 分 23 秒,整流罩分离。此时,车辆以 3,705.4 m/s 的速度行驶。整整一分钟后,第二级关闭并分离。

固体推进剂第三级 PS3 的点火发生在 T+4 分 24 秒。 PS3继续运行 HTPB就像第一阶段。

PS3 阶段使飞船的速度达到 7,722 m/s。此时,火箭滑行了大约四分钟,然后才将第三个贤者分开并点燃 PS4 第四阶段,用于爬升到地球静止转移轨道。 

第四阶段燃烧了 8 分 35 秒,并将剩余车辆的速度提高到 9,910 m/s — 将远地点(地球的最高点)向外抛向地球静止轨道距离 35,786 公里。

然而,PSLV 故意让卫星不在真正的地球静止轨道上,将其送入 283 x 20,653 公里的亚地球静止转移轨道。

第四级关闭后,CMS-01卫星在T+20分11秒时分离,完成火箭任务。

现在,这颗卫星将负责在接下来的几周内将其远地点和近地点提升到地球静止轨道。

团队将利用这段时间展开卫星并检查其系统,同时飞船向外飞向其最终轨道。

CMS-01 旨在——就像它正在取代的 GSAT-12 平台一样——至少服务七年。

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