インドの有人宇宙飛行計画

インドの有人宇宙飛行計画

インド宇宙飛行士パッチ
プログラム概要
国	インド
組織	有人宇宙飛行センター( ISRO )
目的	有人宇宙飛行
状態	アクティブ
番組の歴史
料金	初の有人ミッションに10,000クローレ（ 12億米ドル）
間隔	2006年～現在[1]
初飛行	ガガンヤーン1号（2025年）[2]
初の有人飛行	ガガニャーン4号（NET 2025）[3]
発射場所	サティシュ・ダワン宇宙センター
車両情報
打ち上げロケット	LVM3 (計画中)

インド有人宇宙飛行計画 （ガガンヤーン計画）は、インド宇宙研究機関（ISRO）が行っている、低地球軌道に有人軌道宇宙船を打ち上げるために必要な技術を開発する計画である。^[4]ガガンヤーン1号、ガガンヤーン2号、ガガンヤーン3号と名付けられた3回の無人飛行は2024年に打ち上げられる予定であり、その後、HLVM3ロケットで2024年に有人飛行が行われる。^{[3] [2] [5] [6] [7]}

2018年8月のガガニャーン計画発表以前は、有人宇宙飛行はISROにとって優先事項ではなかったが、2007年から関連技術に取り組んでおり^[8]、ミッションのためにクルーモジュール大気圏再突入実験^[9]と発射台脱出試験を実施している。^{[10] [11]} 2018年12月、政府は2～3人の宇宙飛行士による7日間の有人飛行にさらに1000億ルピー（15億米ドル）を承認した。^{[12] [13] [14] [15]}

成功すれば、インドはソ連、ロシア、米国、中国に続いて、独立した有人宇宙飛行を行う4番目の国となる。同局は、最初の有人宇宙飛行を実施した後、長期的には宇宙ステーション計画、有人月面着陸、有人惑星間ミッションを開始する予定である。^{[16] [17]}

2007年8月9日、当時のISRO議長G・マドハヴァン・ネールは、同機関が有人宇宙飛行プログラムの創設を「真剣に検討している」と示唆した。同氏はさらに、1年以内にISROが新しい宇宙カプセル技術の開発状況を報告すると示唆した。^{[18] 2人乗りの乗組員を}低地球軌道（LEO）に運ぶ完全自律型軌道車両の開発は、政府が2007年から2008年までのプロジェクト前取り組みに9億5千万ルピー（1,140万米ドル）を割り当ててから数か月後に始まった。有人軌道宇宙飛行には約12,400億ルピー（ 15億米ドル）と7年間の開発期間が必要である。計画委員会は、2007年から2012年までの有人宇宙飛行の初期作業に5,000億ルピー（5億9,910万米ドル）の予算が必要であると見積もった。^{[8] [19]} 2009年2月、インド政府は有人宇宙飛行計画を承認したが、^[20]十分な資金提供や計画の創設には至らなかった。

有人宇宙ミッションの試験は、2007年に極軌道衛星打ち上げロケット（PSLV）を使用して打ち上げられ、12日後に地球に無事帰還した600kgの宇宙カプセル回収実験（SRE）で始まりました。その後、2018年にクルーモジュール大気圏再突入実験と発射台脱出テストが行​​われました。これにより、インドは有人宇宙旅行に必要な耐熱材料、技術、手順を開発することができます。

覚書（MoU）に従い、防衛研究開発機構（DRDO）は、宇宙食、乗組員の健康管理、放射線測定と防護、乗組員モジュールの安全な回収のためのパラシュート、消火システムなど、人間中心の重要なシステムと技術で有人宇宙ミッションを支援する。^[21] 国防食品研究所（DFRL）は、乗組員用の宇宙食に取り組んでおり、宇宙飛行士用のGスーツの試験も行っている。^{[22] [23]}シュア・セーフティ（インド）プライベート・リミテッド社が製造した重量13kgの「アドバンスト・クルー・エスケープ・スーツ」と呼ばれるプロトタイプがテストされ、性能が検証された。^{[24] [25] [26] [27]}乗組員モジュールは合計3人の乗客を運ぶように設計されているが、最初の有人ミッションでは1人か2人の乗組員しか乗らない可能性がある。^[28]

すべての予備試験で成功を収めたことから、^[29]有人宇宙飛行プログラムの創設に向けた決定的な推進が2017年に行われ、^[30]首相により2018年8月15日に正式に承認され発表された。^[31]資金は約1兆ルピーである。試験段階は2020年12月に開始される予定で、最初の有人ミッションは2021年12月に実施される予定であった。^[32]しかし、2020年6月11日、インドにおけるCOVID-19パンデミックの影響により、ガガニャーン打ち上げの全体スケジュールが延期されたことが発表され、HSPのスケジュールも修正された。^[33] 2022年12月現在、最初の無人試験飛行は2024年半ばより早くても打ち上げられる予定であり、^[6]その後、無人の2回目と有人の3回目の飛行が行われる予定である。^{[5] ISROによると、}ガガンヤーンミッションのための食料、飲料水、緊急救急キット、健康モニタリングシステムの初期審査プロセスは2021年3月16日まで完了している。 ^[要出典] ISROとCNESの有人宇宙飛行計画に関する共同作業部会は、ガガンヤーンプロジェクトの宇宙医学について協力している。^[34]

このプログラムの第一段階は、ガガンヤーンと呼ばれる3.7トンの宇宙船を開発し、飛行させることである。この宇宙船は、低地球軌道に3人の乗組員を運び、数回の軌道から2日間のミッション期間後に安全に地球に帰還することができる。^{[36]宇宙船の拡張バージョンは、最大7日間の飛行とランデブーおよびドッキング機能を可能にする。}ガガンヤーンモジュールの飛行前に、グループキャプテンのシュバンシュ・シュクラは、国際宇宙ステーションへのアクシオム4ミッションに搭乗する予定である。^{[39] [40]}

次の段階では、機能強化により小型居住施設が開発され、一度に30～40日間の宇宙飛行が可能になります。経験に基づくさらなる進歩により、宇宙ステーションの開発につながります。^[41]

2016年10月7日、ヴィクラム・サラバイ宇宙センター所長のK・シヴァン氏は、ISROが緊急時にクルーモジュールを安全にどれだけ迅速かつ効果的に放出できるかを確認するための重要な「クルーベイルアウトテスト」、 ISROパッドアボートテストの実施に向けて準備を進めていると述べた。テストは2018年7月5日にシュリーハリコタのサティシュダワン宇宙センターで成功裏に実施された。これは、クルー脱出システム技術を認定するための一連のテストの最初のものだった。^{[42] [43]}パラシュートテストは2019年末までに予定されており、複数の飛行中アボートテストは2020年半ばから計画されている。^{[44] [更新が必要]}

インドは生命維持システムの試験に動物は使用しないが、人間に似たロボットは使用する。^{[45] [46]} ISROは乗組員脱出システムの信頼性を99.8%以上にすることを目標としている。^[47]

ISROは、有人軌道船ガガンヤーンをロケットマーク3（LVM3）に搭載して打ち上げる予定である。 ^[7]打ち上げから約16分後、ロケットは軌道船を地球から300〜300キロメートル上空の軌道に投入する。カプセルはアラビア海に戻り、グジャラート州の海岸線付近に着水する。^[48] 2019年5月時点で、乗組員モジュールの設計は完了している。^[49]宇宙船は、実際の有人宇宙飛行を行う前に、検証のために無人状態で2回飛行する。^{[50] [51] [52] 2020年1月時点で、乗組員モジュールは、}国立航空宇宙研究所（NAL）の科学産業研究評議会（CSIR）の風洞施設でテストを受ける予定であった。^[53]宇宙船は、初の有人ミッションで1人の乗組員を乗せ、400キロメートル（250マイル）の軌道に乗せる。^[28]

最初の無人飛行では5,000kg（11,000ポンド）のモジュールが打ち上げられ、軌道を周回した後、大気圏に再突入し、高度7km（4.3マイル）で減速してから着水する。^[54]

インド初の有人ミッションは、サティシュ・ダワン宇宙センター第2発射台から打ち上げられる予定である。2019年11月、ISROは発射台の増強のための入札を発表した。^{[55] [56] [57] [58] [59]}インドの将来の打ち上げロケットと有人ミッションのために、シュリハリコタの第3発射台が提案されている。 ^{[60]乗組員の出入りのためのシステム、アクセスプラットフォーム、飛行の上昇段階での緊急事態のための回復セットアップ、組み立てとテストのためのモジュール準備施設が建設される。すべての施設は、近くに建設される予定の}ガガニャン制御施設に接続され、飛行中の通信を容易にし、乗組員カプセルを監視する。^[61]

有人適合性により、システムは人間を安全に輸送できるようになります。ISROはLVM3の有人適合性を検証するために3つのミッションを構築して打ち上げます。^{[3] [62]}既存の打ち上げ施設は、インドの有人宇宙飛行キャンペーンの下で打ち上げを実行できるようにアップグレードされます。^{[63] [64]}

ISROは、ロケットのさまざまな段階の推進モジュールを有人搭乗用に改造している。有人搭乗用の理論的なパラメータは、2020年8月か9月までに達成され、その後シミュレーションと3回の試験打ち上げが行われる予定である。^{[65] [更新が必要]}

ISROは、緊急時に乗組員を迅速かつ効果的に救出するための打ち上げ脱出システムを検証するための発射台脱出テストを成功裏に実施しました。テストは2018年7月5日にスリハリコタのサティシュ・ダワン宇宙センターで成功裏に実施されました。これは、乗組員脱出システム技術を認定するための一連のテストの最初のものでした。 ^{[42] [43]}パラシュートの拡大作業も進行中です。^{[62] [66]}パラシュートテストは2019年末までに予定されており、液体燃料のテスト車両を使用して、2020年半ばから複数の飛行中脱出テストが計画されています。^{[44] [67] [更新が必要]}

2020年初頭、乗組員脱出システムの検証のために新しい試験機が設計された。この機体は飛行中の乗組員脱出用に製造され、モジュールを安全な距離まで引き離すための推進装置をモジュール上部に備えた。^[65]

ISROは、人類を宇宙に運ぶ宇宙船を認証するための独自のメカニズムの開発に取り組んでいる。^[68]

宇宙船はISTRACや他のパートナーのアンテナと通信することが期待されています。最初のテスト飛行では、宇宙船との通信のために太平洋と大西洋の両方に2隻のターミナル船を配置することが計画されています。 ^{[69] [70]}将来の飛行では、インドの静止通信衛星と通信するSATCOM機能も搭載される予定です。

2009年春、クルーカプセルの実物大模型が製作され、宇宙飛行士の訓練のためサティシュ・ダワン宇宙センターに運ばれた。インドはこの目的のために200人のインド空軍パイロットを選抜することになっていた。選抜プロセスは候補者がISROの質問票に記入することから始まり、その後、身体的および心理的分析を受ける。200人の応募者のうち、最初の宇宙ミッション訓練に選ばれるのは4人だけだった。2人が飛行し、2人は予備役として活動する。^{[71] [72]}

ISROは2009年にインド空軍航空宇宙医学研究所（IAM）と覚書を締結し、乗組員の心理的・生理的ニーズに関する予備調査と訓練施設の開発を行った。 ^{[73] [74]} IAMは宇宙飛行士の訓練、インド国民の人体計測値に合わせた乗組員カプセルの設計、心理的・生理的ニーズに合わせた数々の制御・環境システムの決定に重要な役割を果たした。^[75]

モディ首相によるガガンヤーン計画の発表は直ちにインド人ディアスポラからの熱狂的な反応を引き起こし、インド宇宙研究機関（ISRO）はインド在住者だけでなく、この計画の宇宙飛行士としてボランティアを希望する外国人居住者からも何百万通もの手紙やメールを受け取った。^[76]

2019年1月、ISROのK.シヴァン議長は、宇宙飛行士の訓練のため、ベンガルールにインドの有人宇宙飛行センターを設立すると発表した。 ^[77] 1,000クローレ（1億1,980万米ドル）のセンターは、選ばれた宇宙飛行士に救助・復旧活動、無重力環境での活動、放射線環境の監視の訓練を行う。HSFCは当初ISRO本部から運営されるが、別の施設、専用キャンパスをベンガルールの近くに建設する計画がある。この施設には、オフィス、住宅、試験・統合施設が含まれ、長期的には1,000人の従業員を雇用する予定である。^[78]

カルナタカ州デバナハリのケンペゴウダ国際空港近くの140エーカー（0.57 km ²）の敷地に宇宙飛行士の訓練施設が建設される予定である。^[79]

ISROの有人宇宙飛行センターとロシアの国営企業ロスコスモスの子会社であるグラヴコスモスは、2019年7月1日にインド人宇宙飛行士4人の選抜、サポート、健康診断、宇宙訓練における協力に関する協定を締結した。^{[80] [81]} ISRO技術連絡ユニット（ITLU）は、調整活動のためにモスクワに設置されることが承認されている。 ^[82] 2019年9月までに、宇宙飛行士選抜プロセスのレベル1はバンガロールで完了した。選ばれたテストパイロットは、身体運動テスト、ラボ調査、放射線検査、臨床検査、および心理のさまざまな側面に関する評価を受けた。^{[83] [84]} 2019年11月までにインド空軍は12人の潜在的な宇宙飛行士を選抜し、2回に分けてロシアでさらなる訓練を受けることになっていた。^[85]

選考基準にはテストパイロットの経験が必要であるため、女性はインド初の有人宇宙飛行には参加しない。初の有人飛行は3人の乗組員と1人のバックアップで構成され、この4人のチームは宇宙飛行士の訓練のためにロシアに渡った。^[44]

2019年12月に選考プロセスが終了し、^{[86] [87]} 4人の候補者が2020年2月10日にガガーリン宇宙飛行士訓練センター（GCTC）で12か月間の訓練を開始しました。^[88]宇宙飛行士たちは、森林、川、海など、さまざまな地形での異常着陸の訓練を受けました。^[65]

2020年2月、インドの宇宙飛行士候補者は冬季サバイバル訓練を完了した。^{[89] [90] [91]}

ISROはまた、チトラドゥルガ県チャラケレに宇宙飛行士訓練センターを設立するための2,700クローレ（3億2000万米ドル）の計画を提案した。この施設は、政府の承認後、少なくとも2〜3年はかかるだろう。^[92]ロシアで予期せぬ極限状況に備えた訓練を受けた後、インドの宇宙飛行士は2021年3月にインドに戻り、インドのモジュールで残りの訓練を受ける予定だった。^{[17]しかし、} COVID-19パンデミックのため、訓練は3月28日から5月11日まで中断され、2020年5月12日に再開された。^[35] CNESは、インドの有人宇宙飛行計画に飛行システムを供給し、飛行医と技術チームを訓練している。また、宇宙医学、宇宙飛行士の健康監視、生命維持の分野で協力し、専門知識を共有している。^[93]

2023年の第91回インド空軍記念日に、インド空軍はツイッターで動画を公開し、ガガンヤーン計画に向けて訓練する宇宙飛行士たち（顔は明かさない）を垣間見せた。^[94] 4人の宇宙飛行士のうち2人か3人が最初の有人飛行に選ばれるが、このミッションの残りのバックアップ宇宙飛行士の1人は、 2024年初頭にAX-4に乗ってISSに向かうミッションでガガンヤーン計画の主力乗組員より先に飛行する予定で、ラケシュ・シャルマに次ぐ2人目のインド人宇宙飛行士となるが、計画はまだ確定していない。4人はロシアから帰国して以来、インドでミッションに特化した訓練を行っている。^{[95] [96] [97]}

2024年2月27日、ヴィクラム・サラバイ宇宙センターで、ナレンドラ・モディ首相は、 ガガニャーン計画の一環としての将来の飛行、および国際宇宙ステーションへのインドと米国の共同ミッション（ AX-4）の資格を持つ指定された宇宙飛行士4名の名前を発表しました。発表には、ケーララ州知事のアリフ・モハマド・カーン、ピナライ・ヴィジャヤン州首相、 V・ムラリダラン外務担当国務大臣、ISROのS・ソマナート会長、その他のISRO高官が出席しました。 ^{[98] [99] [100] [101]}選ばれた宇宙飛行士は 以下のとおりです。

• グループキャプテン プラサント ・ネール
• グループキャプテン アジット クリシュナン
• グループキャプテンアンガド プラタップ
• グループキャプテン シュバンシュ シュクラ

彼らにはインド宇宙飛行士の翼とガガンヤーン計画のロゴとモットーが与えられた。 ^{[102] [103]}インドとアメリカの合同ミッションの宇宙飛行士はシュバンシュ・シュクラであり、プラサント・ネールが彼のバックアップとして選ばれた。こうして両者ともNASAの施設で訓練を受けることに選ばれた。^[104]

将来の宇宙ミッションで追加の宇宙飛行士が必要であることは、すでに ISRO によって認識されている。より幅広い潜在的宇宙飛行士のプールは、IAF の航空宇宙医学研究所と共同で作成される。実験分野からの候補者と航空研究に直接携わる候補者は、ISRO にとって特に興味深い。ガガニャーン グループのキャプテンであるアンガド プラタップは、ISRO が技術的取り組みで直面している困難に対処する研究作業が優先されると述べた。研究者と軍の飛行士が最初のバッチの大半を占めるとしても、その後の選択はおそらくより多様になるだろう。宇宙飛行士は宇宙理論の専門家になり、シミュレーター トレーニングに参加し、科学者と交流する必要がある。宇宙飛行士訓練学校 (ATS) の重要な部分の 1 つは航空医学トレーニングである。また、海、砂漠、雪など、さまざまな環境での生存トレーニングも必要である。^[105]

地上制服は、バンガロールにある国立ファッション技術研究所（NIFT）のスタッフと学生によって開発されました。NIFTの前所長スーザン・トーマスの指揮の下、ラミア・アニース、サマルパン・プラダン、トゥリヤ・Dの3人の学生とジョナリー・バジパイ、モハン・クマール・Vの2人の教授からなるNIFTチームが、ガガニャン・ミッションの地上制服のデザインに取り組みました。チームは、宇宙飛行士候補者のポケットがぴったりとフィットすることと、制服が彼らの動きをサポートするためにうまく機能する必要があることの重要性を強調しました。最終的なデザインが選ばれるまでに70通りの可能性が検討されました。NIFTチームは、SpaceXやNASAなどのさまざまな宇宙機関の制服を調査しました。NIFTチームが探求したテーマは非対称性です。グループは2色の非対称スタイルのラインに取り組みました。設計は2021年にNIFTチームによって委託され、2022年にISROに引き渡されました。^{[106] [107]}

国防研究開発機構（DRDO）の一部門であるマイソールにある国防食品研究所（ DFRL）は、宇宙飛行士用の乾燥食品と包装食品を開発した。この食品研究所は、微生物や大腸菌の栄養素を除去するための厳格な手順を経た約70種類の乾燥食品と加工食品を開発してきた。包装には特別な注意が必要で、食品の重量は制限されるべきであるが、同時に栄養価が高くなければならない。^[108]ガガンヤーンに搭載される予定の食品のリストは、2020年8月時点ではまだ公表されていないが、食べ残しの廃棄システム、液体分配システム、食品再水和システム、宇宙環境に適応したヒーターなどが開発中である。DFRLは、2021年3月までにすぐに食べられる（RTE）宇宙食を打ち上げる予定である。^[109]

インドは宇宙医学の実地経験を積むため、ロシアとフランスに2人の航空医官を派遣した。航空医官はインド空軍の医師で、航空宇宙医学を専門としている。^[110]

ガガニャーン計画とインドの有人宇宙飛行計画が近づいていることから、ISROのS.ソマナス会長は、国立精神衛生神経科学研究所（NIMHANS）に宇宙飛行士の精神的健康のための解決策を考え出すよう奨励した。^[111]

有人宇宙飛行を行った他の国々とは異なり、インドは動物を宇宙に飛ばすつもりはない。その代わりに、宇宙に長期間滞在した場合に無重力と放射線が人体にどのような影響を与えるかをよりよく理解するために、ヒューマノイドロボットを飛ばす予定である。 ^{[112] [28] 2020年1月には、無人実験ミッションに搭乗して飛行するとともに、有人ミッションで宇宙飛行士を支援することが期待されている、} Vyom Mitrāと名付けられた脚のないヒューマノイドが公開された。^[113]

2018年11月7日、インド宇宙研究機関（ISRO）は、ガガニャンの最初の2回の無人飛行中に実施できる微小重力実験の提案をインドの科学界から求める公募を発表した。^{[114] [115]}実験の範囲に制限はなく、他の関連するアイデアも検討される。微小重力プラットフォームの提案された軌道は、高度約400kmの地球周回軌道になると予想される。提案されたすべての内部および外部実験ペイロードは、必要な温度および圧力条件下で熱、真空、放射線テストを受ける。長期間の微小重力実験を行うために、衛星を軌道上に配置することができる。インドの飛行士は、ミッション中に微小重力に関連する4つの生物学実験と2つの物理科学実験を行う。 ^[116]

インドは、ガガンヤーン計画の後継プログラムとして、重量20トンの宇宙ステーション「バーラティヤ・アンタリクシャ・ステーション」^[3]を展開する計画である。2019年6月13日、インド宇宙研究機関（ISRO）のK・シヴァン長官は、インドの宇宙ステーションはガガンヤーン計画の完了から5～7年後に展開される予定であると発表した。同長官はまた、インドは国際宇宙ステーション計画には参加しないと述べた。宇宙ステーションは、一度に15～20日間の乗組員の居住が可能となる。高度400kmの低軌道に配置され、3人の人間を収容できると予想されている。インド政府による最終承認は、ガガンヤーン計画の完了後にのみ行われる予定である。^{[117] [118] [119] [120]}

ISROは宇宙船のドッキングと停泊技術の開発に取り組んでおり、 2017年に1億ルピーの初期資金が承認されました。 ^[121] ISROは、信号分析装置、ナビゲーション用の高精度ビデオメーター、ドッキングシステムの電子機器、着陸システムのリアルタイム意思決定などのシステムを使用して、スペースドッキング実験（SPADEX ）に取り組んでおり、さまざまな段階で開発されています。 SPADEXの一環として、ISROはテスト用に2つの小型衛星を打ち上げます。 この技術は、ある車両または宇宙船から別の車両または宇宙船に人を移送できるようにするため、宇宙ステーションにとって非常に重要です。^[122]

• ガガニャーン
• LVM3
• チャンドラヤーンプログラム
• インドの火星探査ミッション

• 公式サイト
• カラム大統領のビジョン：インドは2025年8月に月面に着陸する
• ヒンドゥスタン航空機社 (HAL) が最初の「乗員モジュール構造アセンブリ」を ISRO に引き渡しました。2014 年 2 月 13 日。