La missione, che segna il primo lancio commerciale per il vettore GSLV, è decollata dal Satish Dhawan Space Center alle 00:07 ora locale di domenica 23 ottobre 2022 (le 18:37 UTC di sabato 22 ottobre).
Il veicolo di lancio satellitare geosincrono Mk.III (GSLV Mk.III), noto anche come LVM3, è il razzo più grande e potente dell'India. In quest'occasione ha effettuato il suo quinto volo e il quarto lancio orbitale con questa missione, avendo volato per la prima volta nel 2014. Il carico utile, un cluster di 36 satelliti per comunicazioni OneWeb, è stato consegnato in orbita bassa terrestre (LEO), una nuova destinazione per il razzo GSLV Mk.III. Il lancio di OneWeb è stato condotto dall'Indian Space Research Organization (ISRO) attraverso il suo braccio commerciale, NewSpace India Limited (NSIL). OneWeb ha firmato una lettera di intenti iniziale con NSIL lo scorso ottobre, coprendo i lanci sia su GSLV Mk.III che sul più piccolo Polar Satellite Launch Vehicle (PSLV). Ad aprile è stato annunciato un contratto fermo per due lanci, con questo primo lancio che è passato dalla firma del contratto alla rampa di lancio in appena sei mesi.
OneWeb venne fondata nel 2012 da Greg Wyler, un uomo d'affari americano che aveva precedentemente fondato O3b Networks, che prevedeva di utilizzare un'ampia costellazione di satelliti in orbita bassa per fornire accesso a Internet ad alta velocità in tutto il mondo. OneWeb vede le aziende e gli utenti governativi come i suoi clienti target, a differenza di offerte simili di altre società, come Starlink di SpaceX, che si rivolgono al mercato consumer. Una volta completata, la costellazione iniziale di OneWeb sarà composta da 648 satelliti: 12 piani orbitali con 49 satelliti ciascuno, più ricambi in orbita. I satelliti vengono costruiti in una struttura dedicata, creata in collaborazione tra OneWeb e Airbus Defence and Space, situata vicino a Cape Canaveral, in Florida.
Ogni satellite OneWeb ha una massa di 147 chilogrammi e una durata operativa prevista di almeno sette anni. I primi sei satelliti vennero lanciati nel febbraio 2019 per eseguire test e validazioni iniziali in orbita. Due lanci operativi - con 34 satelliti ciascuno - seguirono a febbraio e marzo 2020, prima che OneWeb dichiarasse bancarotta alla fine di marzo. Successivamente venne acquisita da un consorzio guidato dal governo britannico e dalla Bharti Enterprises Ltd. dell'India, consentendo a OneWeb di uscire dal fallimento nel novembre 2020 e riprendere i lanci a dicembre dello stesso anno.
Nello schema le varie fasi di volo del razzo GLSV Mk.III con a bordo i 36 satelliti di OneWeb per la missione definita India-1. Credito: ISRO/NSIL.
All'inizio del 2022, OneWeb e l'operatore di telecomunicazioni francese Eutelsat annunciarono la fusione. Fatta salva l'approvazione, la fusione dovrebbe essere completata il prossimo anno e vedrà la flotta LEO di OneWeb operare insieme all'ampia rete di satelliti per comunicazioni geostazionarie di Eutelsat. Il lancio di GSLV Mk.III è la quattordicesima missione per dispiegare la costellazione di OneWeb. OneWeb aveva precedentemente utilizzato il razzo russo Sojuz, con contratto tramite Arianespace e dalla sua controllata Starsem, per lanciare i suoi satelliti. Questi avevano preso piede da quando l'azienda si era ripresa dopo il fallimento di OneWeb, superando il punto a metà del dispiegamento della costellazione iniziale lo scorso ottobre.
Quest'anno, tuttavia, il dispiegamento della costellazione di OneWeb è stato gravemente interrotto dalla guerra della Russia contro l'Ucraina e dagli effetti a catena sulle partnership internazionali in cui la Russia era stata precedentemente impegnata con OneWeb. Infatti, quando la Russia ha invaso l'Ucraina alla fine di febbraio, i preparativi erano a buon punto per un lancio Sojuz da Baikonur, allora previsto per il 5 marzo, che avrebbe dovuto schierare altri 36 satelliti OneWeb. Questo divenne un primo punto critico nelle tensioni tra Russia e Occidente, con la Russia che chiedeva al governo britannico di rinunciare alla sua partecipazione in OneWeb e che OneWeb stesso fornisse una garanzia che i satelliti non sarebbero stati utilizzati per scopi militari. Quando il loro ultimatum non venne rispettato, la Russia annunciò la cancellazione del lancio.
Il razzo, già sulla piattaforma di lancio, venne riportato nell'edificio di assemblaggio e disarmato, con i satelliti assicurati in una camera bianca a Baikonur. L'implementazione di OneWeb, che in precedenza prevedeva un lancio in media ogni uno o due mesi, si è interrotta quando l'azienda ha cercato nuovi partner di lancio. Oltre ai due lanci GSLV Mk.III che ha firmato con ISRO e NSIL, OneWeb ha anche concordato un accordo di tre lanci con SpaceX sul suo razzo Falcon 9, con queste cinque missioni che dovrebbero schierare abbastanza satelliti per completare la costellazione iniziale.
Al momento del lancio a bordo del GSLV Mk.III, i 36 satelliti OneWeb vengono dispiegati utilizzando una versione leggermente modificata del distributore di 36 satelliti precedentemente utilizzato su Sojuz. Questo è stato sviluppato da Beyond Gravity – una filiale del gruppo svizzero RUAG – e fornito da Arianespace, che sta supportando la missione. Questa campagna di lancio di OneWeb è iniziata con l'arrivo dei suoi satelliti al Satish Dhawan Space Center in India a metà settembre. La fine del mese ha visto l'inizio dei lavori per accoppiare la navicella spaziale con il loro distributore, e questo è stato completato all'inizio di ottobre. L'ISRO, nel frattempo, era al lavoro per costruire il razzo GSLV in cima alla sua piattaforma di lancio mobile. Dopo l'incapsulamento all'interno della carenatura del carico utile, i satelliti sono stati trasportati nell'edificio di assemblaggio e integrati in cima al razzo.
Nella foto i 36 satelliti di OneWeb mentre stanno per essere racchiusi nelle due semi-ogive protettive per la missione definita India-1. Credito: ISRO.
Il rollout al Second Launch Pad (SLP) è avvenuto il 15 ottobre, con il veicolo che si è spostato a breve distanza dall'edificio di assemblaggio alla rampa di lancio. SLP è una delle due piattaforme utilizzate per i lanci orbitali presso il Satish Dhawan Space Center, situato sull'isola di Sriharikota al largo della costa orientale dell'India. Precedentemente noto come Sriharikota High Altitude Range, il sito è stato rinominato in seguito alla morte dell'ex presidente dell'ISRO Satish Dhawan nel 2002 ed è stato il sito di tutti i lanci orbitali dell'India.
L'SLP è stato costruito all'inizio degli anni 2000 nel tentativo di consentire all'India di aumentare la sua cadenza di lancio e ha visto il suo primo utilizzo nel 2005. Esso e il vicino First Launch Pad (FLP) sono entrambi utilizzati per i lanci PSLV, ma SLP è l'unico pad che può essere utilizzato per i lanci GSLV Mk.III. SLP ha anche ospitato tutti i lanci del GSLV Mk.I e Mk.II da quando ha completato la costruzione: il Mk.I aveva volato in precedenza dall'FLP.
L'ISRO ha designato la missione di lancio GSLV MK.III M2, o LVM3-M2, indicando che si tratta del secondo volo operativo per il GSLV Mk.III. Finora ISRO ha utilizzato i nomi GSLV e LVM3 in modo intercambiabile durante il servizio del razzo, con il nome LVM3 utilizzato più spesso di GSLV Mk.III negli aggiornamenti dell'agenzia relativi alla missione OneWeb, sebbene il razzo sia ancora più ampiamente conosciuto dalla sua designazione GSLV. GSLV Mk.III è uno dei quattro razzi attualmente in servizio con ISRO, insieme al Polar Satellite Launch Vehicle (PSLV), al GSLV Mk.II e al Small Satellite Launch Vehicle (SSLV) di nuova introduzione. Rispetto al GSLV MK.II, il Mk.III è un progetto completamente nuovo destinato a dare all'India la capacità di effettuare lanci indigeni di carichi utili molto più pesanti di quelli che potrebbero supportare i suoi razzi della generazione precedente.
Il primo GSLV Mk.III è decollato nel dicembre 2014 per un volo di prova suborbitale di successo con uno stadio superiore inerte. Le due missioni successive furono denominate lanci di sviluppo, ma trasportavano carichi utili diretti all'orbita geostazionaria. Il primo di questi voli di sviluppo ha posizionato la navicella spaziale GSAT-19 in un'orbita leggermente inferiore al previsto nel giugno 2017, con il secondo che ha schierato con successo la navicella spaziale GSAT-29 nel novembre successivo. Questi voli hanno aperto la strada al primo lancio operativo del razzo, condotto nel luglio 2019 per inviare la navicella spaziale Chandrayaan-2 nel suo viaggio verso la Luna.
La missione OneWeb segna la prima volta che GSLV Mk.III ha trasportato un carico utile commerciale, al contrario di una missione ISRO o del governo indiano, ed è anche la prima volta che GSLV Mk.III è stato lanciato su LEO. L'ISRO ha precedentemente effettuato missioni commerciali con il suo razzo PSLV, a cominciare dal lancio del satellite astronomico italiano AGILE nel 2007, ma questi lanci sono generalmente consistiti in satelliti più piccoli e in condivisione. Insieme, i 36 veicoli spaziali OneWeb sono un carico utile molto più pesante che richiede i servizi del più potente lanciatore ISRO.
Nella foto il razzo GLSV Mk.III con a bordo i 36 satelliti di OneWeb sulla rampa di lancio. Credito: ISRO.
Il GSLV Mk.III è un razzo a tre stadi, con il primo stadio costituito da una coppia di motori a razzo solido S200 che si accendono a T0 e alimentano la salita iniziale del GSLV dalla rampa di lancio. I solidi sono fissati su entrambi i lati di un nucleo alimentato a liquido L110 che funge da secondo stadio del veicolo. Per raggiungere la sua orbita quasi polare pianificata, il razzo ha volato una traiettoria dog-leg, dirigendosi prima a sud-est prima di svoltare su una traiettoria più a sud una volta che era abbastanza lontano da est per assicurarsi che non cadessero detriti sullo Sri Lanka.
Alimentato da una coppia di motori High Thrust Vikas (HTVE), l'L110 si accende a circa 106 secondi dopo il decollo, bruciando insieme agli S200 per gli ultimi 26 secondi della combustione del primo stadio. Dopo due minuti e 10 secondi dall'inizio del volo, con il razzo a un'altitudine di circa 73 chilometri, i motori solidi si spengono e si separano. Il secondo stadio continua a funzionare mentre continua a spingere i satelliti OneWeb verso l'orbita. I motori HTVE sono derivati potenziati del motore Vikas-4B, che è stato utilizzato nelle prime due missioni GSLV Mk.III. Vikas, che ha volato anche sui PSLV, GSLV Mk.I e GSLV Mk.II, è una versione su licenza indiana del motore francese Viking, precedentemente utilizzato dalla famiglia di razzi Ariane. Questi motori utilizzano un propellente ipergolico chiamato UH-25, una miscela di dimetilidrazina asimmetrica e idrazina idrato, che viene ossidata dal tetrossido di diazoto.
La separazione della carenatura del carico utile del razzo avviene a due minuti e 49 secondi di volo. La carenatura a forma di ogiva nella parte superiore del GSLV protegge i satelliti durante l'ascesa del razzo attraverso l'atmosfera terrestre. Dopo aver raggiunto lo spazio, la protezione fornita dalla carenatura non è più necessaria e la carenatura viene scartata per risparmiare peso. La combustione dello stadio L110 prosegue per tre minuti e 17 secondi, spegnendosi e separandosi al tempo trascorso della missione di cinque minuti e tre secondi. Circa due secondi e mezzo dopo la separazione, il terzo stadio del razzo si è accenso.
Il terzo stadio del GSLV Mk.III è un C25, uno stadio a propellente criogenico alimentato da idrogeno e ossigeno liquido, ed è spinto da un unico motore CE20. Ha prodotto un'unica accensione, della durata di 10 minuti e 39 secondi, per spingere l'orbita di dispiegamento dei satelliti OneWeb a un'altitudine di 601 chilometri e un'inclinazione di 87,4 gradi. Una volta rilasciati in questa orbita, i satelliti utilizzeranno i loro sistemi di propulsione elettrica di bordo per elevarsi nelle loro orbite operative di 1.200 chilometri.
La stessa sequenza di spiegamento prevede una serie di manovre attraverso cinque fasi e nove eventi di separazione per garantire che i satelliti siano adeguatamente distanziati per evitare potenziali collisioni. Con lo stadio superiore che gira perpendicolarmente alla sua direzione di volo, le separazioni sono iniziate quattro minuti dopo la fine dell'accensione dello stadio C25 quando i primi quattro veicoli spaziali sono stati rilasciati. Anche un secondo gruppo di quattro satelliti è stato rilasciato con questo orientamento prima che lo stadio tornasse nella direzione di volo per una piccola "aggiunta di velocità" usando i suoi propulsori.
Nella foto il lancio del razzo GLSV Mk.III con a bordo i 36 satelliti di OneWeb per la missione definita India-1. Credito: ISRO.
Lo stadio superiore ha ripetuto questa sequenza per le fasi due, tre e quattro. La quinta fase includeva solo un evento di separazione con gli ultimi quattro satelliti schierati per iniziare le loro missioni. Con i suoi carichi utili finali separati, lo stadio C25 si è ri-orientato di nuovo prima di eseguire il downlink della telemetria e passivarsi. Lo stadio esaurito rimarrà in orbita, con la passivazione (svuotamento dei serbatoi) che serve a ridurre il rischio che il propellente residuo ne provochi l'esplosione.
Il lancio di OneWeb è il quarto lancio dell'India nel 2022 e il primo da quando il nuovo razzo SSLV dell'ISRO ha fallito il suo primo volo ad agosto. Si prevede che sarà l'unico lancio del GSLV Mk.III quest'anno, con la prossima missione del razzo attualmente prevista per l'inizio del 2023 con altri 36 satelliti OneWeb. Si ritiene che l'ISRO abbia almeno un altro lancio in programma entro la fine dell'anno, con un razzo PSLV che dovrebbe portare in orbita il satellite per la ricerca ambientale EOS-06 – o OceanSat-3. A settembre, questo era sulla buona strada per una data di lancio di ottobre, tuttavia, da allora non sono stati forniti ulteriori aggiornamenti, il che significa che ora è improbabile che voli entro questo mese.
Si è trattato del 143esimo lancio orbitale globale del 2022, il 138esimo a concludersi con successo.
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