Geosynchronous Satellite Launch Vehicle

Le GSLV (acronyme de Geosynchronous Satellite Launch Vehicle c'est-à-dire Lanceur de satellite géosynchrone) est un lanceur développé par l'ISRO, l'agence spatiale indienne. C'est le lanceur indien le plus puissant et le plus récent. Son développement est décidé en 1990 pour permettre à l'Inde de lancer ses satellites en orbite géostationnaire. En effet cette tâche ne peut être assurée par le lanceur PSLV existant, de capacité réduite et plus ancien. Les performances du lanceur GSLV sont liées à la présence d'un dernier étage propulsé par un moteur-fusée consommant un mélange cryogénique d'hydrogène et d'oxygène liquide. Le lanceur a d'abord volé avec un étage cryogénique acheté à la Russie (version Mk I premier vol en 2001) avant qu'un développement national ne soit réalisé sous la pression des États-Unis inquiète de la diffusion de cette technologie (version Mk II premier vol en 2010). La mise au point du lanceur a été difficile avec seulement deux lancements complètement réussis sur les sept premiers vols. Le lanceur, qui a une masse d'environ 400 tonnes, peut placer 2,35 tonnes sur une orbite de transfert géostationnaire. Une nouvelle version Mk III à l'architecture complètement différente et à la capacité doublée a effectué son premier lancement en 2017.

À ne pas confondre avec le lanceur Geosynchronous Satellite Launch Vehicle Mk III.

GSLV Mk I/Mk II
Lanceur spatial

Schéma du GSLV Mk II
Données générales
Pays d’origine Inde
Premier vol Mk I:
Mk II:
Dernier vol Toujours en service
Hauteur 50 m
Masse au décollage 421 800 kg
Étage(s) 3
Base(s) de lancement Satish-Dhawan
Charge utile
Orbite basse 5 000 kg
Transfert géostationnaire (GTO) 2 500 kg

Historique

La version Mk I

Les lanceurs indiens : de gauche à droite SLV, ASLV, PSLV, GSLV Mk I/II, GSLV Mk III.

L'Inde a développé ses propres lanceurs - SLV (premier vol en 1979), ASLV (1987) et enfin PSLV (1993) - en ayant recours essentiellement à la propulsion à propergol solide ou à des moteurs-fusées à ergols liquides utilisant des technologies anciennes (moteur Vikas). Depuis sa mise en fonction le lanceur PSLV assure le lancement de satellites nationaux vers l'orbite basse mais il n'est pas assez puissant pour desservir des orbites plus hautes. Pour parvenir à placer notamment ses satellites de télécommunications (INSAT) en orbite géostationnaire, l'agence spatiale indienne, l'ISRO, développe un nouveau lanceur baptisé GSLV (acronyme de Geosynchronous Satellite Launch Vehicle c'est-à-dire Lanceur de satellite géosynchrone). Pour atteindre les performances souhaitées (2,35 tonnes en orbite GTO) l'Inde fait appel pour la première version (Mk I) à des technologies importées.

Le premier étage est un gros propulseur à poudre directement dérivé du premier étage du PSLV de conception indienne flanqué de 4 propulseurs d'appoint à propergol liquides utilisant le moteur Vikas (version indienne du Viking propulsant les Ariane) très proches des PAL de l'Ariane 4. Le deuxième étage est propulsé par un moteur Vikas, tandis que le troisième étage est propulsé par un moteur russe RD-56M (KVD-1 dans la classification indienne) consommant un mélange très performant d'oxygène et d'hydrogène liquide. Ce moteur conçu par les motoristes soviétiques au début des années 1970 pour le dernier étage de la fusée géante lunaire N-1 n'a jamais volé[1]. En 1993 l'Inde veut acquérir la licence de construction du moteur russe, mais la Russie doit refuser sous la pression des États-Unis qui considère qu'il s'agit d'une violation de diffusion des technologies de missile. La Russie vend sept moteurs et l'Inde décide de développer son propre moteur[2]. Six lancements de la version Mk I utilisant le moteur russe ont lieu dont 4 échecs (2 totaux et 2 partiels).

La version Mk II

La version Mk II se différencie de la version précédente par son moteur cryogénique CE-7.5 (CUS). Celui-ci est de fabrication indienne mais sa conception en fait un quasi clone du moteur russe dont il reprend les caractéristiques (dimension, masse) et les performances (poussée, impulsion spécifique). Le premier vol a lieu le . Le lancement est un échec à la suite d'une défaillance du troisième étage. Le deuxième lancement, plusieurs fois retardé, a finalement lieu le et est un succès.

La version Mk III

L'Inde a développé une version Mk III du lanceur très différente pour doubler les performances de la Mk II (4,5 tonnes sur une orbite de transfert géostationnaire). Cette version Mk III reprend l'architecture des fusées Ariane 5 et Titan avec deux énormes propulseurs à poudre flanquant le premier étage qui fournissent 80 % des 9100 kN de poussée totale au décollage et représentent les trois quarts de la masse totale du lanceur (640 tonnes). Le premier étage utilise deux moteurs Vikas dans une version améliorée. Le lanceur dispose d'un étage de moins que ses prédécesseurs : le dernier étage cryogénique oxygène/hydrogène utilise un nouveau moteur de fabrication nationale CE-20 avec une poussée presque triplée (200 kN) par rapport au moteur CUS équipant la génération précédente. Le premier lancement a eu lieu le avec un étage cryogénique factice avec comme objectif de valider le fonctionnement en vol des gros propulseurs à propergol solide. La fusée qui emportait le démonstrateur de rentrée atmosphérique CARE, a effectué un vol suborbital avec succès. À l'issue du vol la charge utile a amerri dans l'océan Indien et a été récupérée[3]. Le premier vol du nouveau lanceur dans sa configuration opérationnelle a eu lieu le et place avec succès le satellite de télécommunications indien GSAT-19 de 3,1 tonnes[4].

Caractéristiques techniques

Principales caractéristiques des versions du lanceur GSLV[5],[6],[7]
Version Mk I Mk II Mk III
(à titre indicatif)
Statut Retiré Opérationnel Opérationnel
Date vols 4/2001 - 12/2010 4/2010 - 12/2014
Vols/échecs/échecs partiels 6 / 2 / 2 6 / 1 2
Masse totale 412,8 t. 421,8 t. 639 t.
Longueur 49,99 m. 49,99 m. 42,43 m.
Charge utile GTO : 2,31 t. GTO : 2,35 t. GTO : 4 t.
Propulseurs d'appoint 4 x GS-0 (L-40) 4 x GS-0 (L-42) 2 x S-200
Dimension (longueur × diamètre)) 19,70 × 2,10 m 19,70 × 2,10 m 25 × 3,20 m
Masse (dont carburant) 179,8 t (159,4 t) 188 t (168 t) 478 t (413,3 t)
Poussée maximale (dans le vide) 2710 kN (au niveau de la mer) 2710 kN 7757 kN
Impulsion spécifique (dans le vide) 281 s 288 s s
Durée de fonctionnement 147 s 155 s 128,6 s
Moteur Vikas 2+ Vikas 2+ propergol solide
Type propergol liquide UH25/N2O4 UH25/N2O4 HTPB
Premier étage GS-1 (S-138) GS-1 (S-138) L-110
Dimension (longueur × diamètre) 20,30 × 2,80 m 20,30 × 2,80 m 23,9 × 4 m
Masse (dont carburant) 166,5 t (138,24 t) 166,5 t (138,24 t) 128 t. (110 t)
Poussée maximale (dans le vide) 4386 kN (au niveau de la mer) 4386 kN 1430 kN
Impulsion spécifique (dans le vide) 315 s
Durée de fonctionnement 108 s 108 s 200 s
Moteur propergol solide propergol solide Vikas X
Type propergol PBHT PBHT UH25/N2O4
Deuxième étage GS62 (L-39.5) GS62 (L-39.5) C-25
Dimension (longueur × diamètre) 12,3 × 2,8 m 12,3 × 2,8 m 8,2 x 4 m
Masse (dont carburant) 45,05 t (39,65 t) 45,05 t (39,65 t) 29 t (25,6 t)
Poussée maximale (dans le vide) 804,5 kN (au niveau de la mer) 804,5 kN 200,6 kN
Impulsion spécifique (dans le vide) 302 s 302 s 444 s
Durée de fonctionnement 146 s 146 s 555 s
Moteur Vikas 4+ Vikas 4+ CE-20
Type propergol UH25/N2O4 UH25/N2O4 LH2/LOX
Troisième étage GS3 (C12.5) GS3 (C15.0)
Dimension (longueur × diamètre) 8,72 × 2,8 m 8,72 × 2,8 m
Masse (dont carburant) 17,3 t (15,2 t) 17,3 t (15,2 t)
Poussée maximale (dans le vide) 73,6 kN (au niveau de la mer) 73,55 kN
Impulsion spécifique (dans le vide) 462 s 460 s
Durée de fonctionnement 920 s 915 s
Moteur KVD-1 CUS
Type propergol LH2/LOX LH2/LOX
Coiffe
Dimension (longueur × diamètre) 8,66 x 4 m 8,66 x 4 m 10,3 x 5 m
Masse (dont carburant) 1,8 t. 1,8 t.  ?

Historique des lancements

Mise à jour 12/8/2021

N° vol Version Date de lancement Base de lancement Charge utile Type Orbite Masse Résultat
D1 Mk.I(a) Centre spatial Satish-Dhawan GSAT-1 (en) Satellite de télécommunications expérimental géostationnaire 1 540 kg Échec partiel
D2 Mk.I(a) Satish Dhawan GSAT-2 (en) Satellite de télécommunications expérimental géostationnaire 1 825 kg Succès, qualification du lanceur
F01 Mk.I(b) Satish Dhawan EDUSAT Satellite de télécommunications expérimental géostationnaire 1 950 kg Succès, 1er vol avec une charge utile opérationnelle
F02 Mk.I(b) Satish Dhawan INSAT-4C Satellite de télécommunications géostationnaire 2 168 kg Échec
F04 Mk.I(b) Satish Dhawan INSAT-4CR Satellite de télécommunications géostationnaire 2 160 kg Échec partiel
D3 Mk.II Satish Dhawan Healthsat (nommé GSAT-4 (en)) Satellite de télécommunications expérimental géostationnaire 2 220 kg Échec
F06 Mk.I(c) Satish Dhawan GSAT-5P (en) Satellite de télécommunications géostationnaire 2 310 kg Échec
D5 Mk.II Satish Dhawan GSAT-14 (en) Satellite de télécommunications géostationnaire 1 980 kg Succès
D6 Mk.II 27 aout 2015 Satish Dhawan GSAT-6 Satellite de télécommunications géostationnaire 2 140 kg Succès
F05 Mk.II Satish Dhawan INSAT-3DR Satellite météorologique géostationnaire 2 200 kg Succès
F09 Mk.II Satish Dhawan Satellite SAARC (nommé GSAT-9 (en)) Satellite de télécommunications géostationnaire 2 330 kg Succès
F08 Mk.II Satish Dhawan GSAT-6A (en) Satellite de télécommunications géostationnaire 2 117 kg Succès
F11 Mk.II Satish Dhawan GSAT-7A (en) Satellite de télécommunications géostationnaire 2 250 kg Succès
F10 Mk.II février 2021 Satish Dhawan GISAT 1 Satellite d'observation géostationnaire 2 268kg Échec
Lancements planifiés

Notes et références

  1. Bernd Leitenberger, « Indische Trägerraketen » (consulté le )
  2. (en) « Chronology of Indian space activity », Secureworld Foundation (consulté le )
  3. (en) « India completes historic space shot », sur Space Exploration Network
  4. (en) Patric Blau, « India’s GSAT-19 Reaches Geostationary Orbit after Off-Target Injection », sur spaceflight101.com,
  5. (en) Norbert Brügge, « GSLV Mk.3 » (consulté le )
  6. (en) Norbert Brügge, « GSLV » (consulté le )
  7. « India's VIKAS engines », sur www.b14643.de (consulté le )

Bibliographie

  • (en) Brian Harvey, Henk H F Smid et Theo Pirard, Emerging space powers : The new space programs of Asia, the Middle East ans South America, Springer Praxis, (ISBN 978-1-4419-0873-5)

Voir aussi

Articles connexes

Lien externe

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