أرتميس هو برنامج دولي واسع النطاق تقوده وكالة ناسا ويهدف إلى العودة
المهمة الرئيسية للبعثة هي اختبار العمللجميع أنظمة السفن للتحضير لأول رحلة مأهولة. هذا مهم بشكل خاص لأن معظم المكونات ، من مركبة الإطلاق التي وضعت Orion في المدار ، إلى مركبة الهبوط والحماية الحرارية ، مصممة حصريًا لبرنامج Artemis ولم يتم استخدامها في أي رحلة سابقة.
وفقا لبيانات ناسا الأولية ، جميع الأنظمةقامت السفن بمهامها على أكمل وجه تقريبًا. القضية الرئيسية التي يعمل عليها المتخصصون في وكالة الفضاء حاليًا هي عدد من حالات الفشل في نظام تزويد طاقة المحرك. تم إيقاف تشغيلها بدون أمر ، ولكن يمكن استعادة تشغيل المحركات بعد أمر من الأرض ، وهذه الأخطاء لم تؤثر على المهمة ككل.
قام المطورون بتقييم أداء المهمة بدرجة عالية لدرجة أنه تمت إضافة العديد من اختبارات قدرات المحرك إلى التجارب التي تم إجراؤها في البداية للسفينة.
وفقًا لمسؤولي ناسا ، بعد تناثر المياهسيتم إجراء المزيد من التحليل لمعرفة مدى نجاح أوريون. في الوقت الحالي ، يظل السؤال الرئيسي هو ما إذا كانت آليات هبوط الجبار على الأرض ستنجح بنفس القدر.
رسم توضيحي فني لعودة أوريون إلى الأرض. الصورة: ناسا
العودة: كيف ستكون؟
بعد السفر إلى ما وراء القمر لمسافةأكثر من 430 ألف كيلومتر وبالعودة مرة أخرى ، ستطور المركبة الفضائية سرعة تصل إلى 40 ألف كم / ساعة عند الاقتراب من الأرض. هذا هو حوالي 25 ضعف سرعة الصوت في الهواء. بعد الاصطدام بالغلاف الجوي ، سيقلل الاحتكاك هذه السرعة إلى 480 كم / ساعة في بضع دقائق فقط.
المهمة الرئيسية للمرحلة النهائية من الاختبارالرحلة - للتحقق من أن الدرع الحراري للكبسولة سوف يتحمل هذه الظروف القاسية، وأن المشاركين في البعثات المأهولة المستقبلية سيكونون آمنين.
تتكون المركبة الفضائية أوريون منالكبسولة الفضائية لوحدة الطاقم ووحدة الخدمة الأوروبية. تم تصميم الأول لاستيعاب طاقم مكون من ستة أفراد ، ويتضمن الثاني مكونات التحكم الرئيسية خارج مدار الأرض المنخفض ومحركات السفينة.
هياكل السفينة "أوريون". يحيط هيكل واقي (يمين) ووحدة إطلاق (يسار) بوحدة الخدمة الأوروبية (يسار الوسط) وكبسولة الطاقم (يمين الوسط). الصورة: ناسا
40 دقيقة فقط قبل رش الماء ، التوصيلOrion to Earth ، ستنفصل وحدة الخدمة الأوروبية عن الكبسولة وتذهب إلى الغلاف الجوي العلوي. سيتم التحكم في الهبوط بواسطة محركات وحدة الطاقم الخاصة ، وسيحترق عنصر الخدمة في الغلاف الجوي. في الوقت نفسه ، تم اختيار مسار الرحلة الأخيرة لوحدة الخدمة بحيث لا تتلف الكبسولة والأشخاص والسفن وتحترق تمامًا في الغلاف الجوي فوق المحيط الهادئ.
بعد فصل الكبسولة عن وحدة الخدمةسيبدأ الطاقم محركاتهم الخاصة ويبدأون في النزول إلى الغلاف الجوي باستخدام تقنية دخول مطورة خصيصًا للسفينة. سوف يدخل الغلاف الجوي العلوي للأرض بزاوية لطيفة ، ثم يستخدمه ويغير إمالة الكبسولة للخارج و "الغوص" مرة أخرى فيها للهبوط النهائي.
هذه التقنية تذكرنا بالحجر الذيعندما يرتد عن الماء عند رميها تحت المسار الصحيح ، سيساعد الجبار على الوصول إلى موقع الهبوط الدقيق. البديل هو الإدخال التقليدي للزاوية اليمنى ، وهو أبسط ولكنه يحد بشكل كبير من احتمالات المزيد من المناورات. بالإضافة إلى ذلك ، سيقلل النهج الجديد من الحمل الحراري على شاشات السفينة بسبب الكبح الأكثر سلاسة.
تغيير مسافة الهبوط الممكنة للاقتراب المباشر (الخط الأخضر) والقصير (الأزرق) والعودة الطويلة. الصورة: ناسا
سوف يتباطأ الغلاف الجوي للأرض عند عودتهوتصل سرعة المركبة الفضائية إلى 450 كيلومترا في الساعة، وبعدها ستفتح مظلاتها على ارتفاع حوالي 8 كيلومترات فوق سطح الأرض. سيستمر الهبوط السلس حوالي 10 دقائق وسيؤدي إلى إبطاء سرعة كبسولة الطاقم إلى 32 كم/ساعة أو حتى أقل.
اختارت ناسا المحيط الهادئ للهبوطقبالة جزيرة غوادالوبي ، قبالة الساحل الغربي للمكسيك. وستكون أطقم الإنقاذ على متن سفن البحرية الأمريكية في الخدمة بالقرب من موقع الإنزال وستلتقط الكبسولة.
بروفة لعملية إنقاذ كبسولة أوريون. الصورة: ناسا / توني جراي
درع اوريون الحراري
الجزء السفلي من كبسولة هبوط الطاقم مغطىأكبر درع حراري في العالم يبلغ قطره 5 أمتار، وهو مصنوع من مادة تسمى أفكوت. هذا عبارة عن جهاز استئصال - مادة تحترق بطريقة خاضعة للرقابة أثناء العودة إلى الغلاف الجوي، مما يزيل الحرارة من المركبة الفضائية.
السطح الخارجي للدرع الحراري هوتتكون من 186 قطعة من مادة Avcoat ، بسماكة 3 إلى 7 سم ، وهي متصلة بإطار من التيتانيوم وجلد مركب يعطي الدرع شكله ويوفر الدعم الهيكلي لوحدة الطاقم أثناء الهبوط والرش.
تم صنع أفكوت في كتل كبيرة وثم تتم معالجتها في 186 شكلًا فريدًا قبل تطبيقها على الدرع الواقي من الحرارة. في هذه العملية ، بحث المهندسون عن فراغات في خطوط التثبيت ، وقاموا أيضًا بقياس الخطوات والفجوات بين الكتل. تمتلئ الفجوات بمادة لاصقة خاصة.
بعد التركيب والفحص الحراريأخضع مهندسو وفنيو الحماية الدرع الحراري لاختبار دورة حرارية. هذا يضمن أن الكتل مرتبطة بشكل صحيح وستعمل بشكل صحيح عند تعرضها لدرجات حرارة قصوى أثناء المهمة. ثم تم طلاء الدرع الحراري بطلاء إيبوكسي أبيض. لتبديد الشحنات الكهربائية على السطح والحفاظ على درجة حرارة مقبولة ، يتم وضع شريط بالألمنيوم في الأعلى.
مثل هذا التحضير الجاد ليس عرضيًا.أثناء الهبوط ، سيتعين على الوحدة تحمل درجات حرارة تتجاوز 2760 درجة مئوية. هذا أقل مرتين تقريبًا من سطح الشمس. في الوقت نفسه ، وفقًا لحسابات المهندسين ، يجب ألا تتجاوز درجة الحرارة داخل الدرع 100 درجة مئوية. قبل الرحلة ، أجرى متخصصو ناسا أكثر من ألف اختبار في منشأة خاصة تحاكي دخول الغلاف الجوي ، ولكن سيكون من الممكن تحديد ما إذا كان الدرع سيعمل بشكل صحيح فقط أثناء وبعد الهبوط.
درع اوريون الحراري. الصورة: ناسا / إسحاق واتسون
أين ومتى تشاهد؟
هبوط طاقم الهبوطسيتم بث المركبة الفضائية أوريون على الهواء مباشرة على قنوات ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية. سيبدأ بث التعليق الساعة 19:00 بتوقيت موسكو. وفقًا للخطة ، سيتم فصل وحدة الخدمة الأوروبية في الساعة 20:00 عن كبسولة الهبوط. من المفترض أن تدخل المركبة الغلاف الجوي في الساعة 20:20 وتهبط في حوالي الساعة 20:40.
ماذا سيحدث بعد ذلك؟
بعد رش الكبسولة ، يتم ذلكسيبقى في الماء لمدة ساعتين لإجراء اختبار "إعادة التشريب". سيساعد هذا على فهم كيفية تعامل المركبة الفضائية مع الدافع الحراري أثناء إعادة الدخول. وسيقوم فريق الإنقاذ ، بدعم من القوارب الصغيرة والمروحيات ، بسحب الكبسولة إلى سطح السفينة وتجفيفها.
ثم الجهاز ، وكذلك أجزاء من المحفوظةسيتم إرسال درع Orion الحراري - بلاط Avcoat المتفحم - لفحصه بالتفصيل إلى مركز الفضاء التابع لناسا. يخطط العلماء لإجراء اختبارات وتحليلات إضافية ، بالإضافة إلى بيانات المعالجة التي سيتم تلقيها من أجهزة الاستشعار أثناء وبعد الهبوط.
يتوقع المهندسون بيانات رحلة الهبوطستساعد كبسولات Orion في تأكيد دقة المحاكاة وسلامة السفينة. هذا مهم لأن المرحلة التالية - "Artemis-2" - يجب أن تكون مهمة مأهولة تكرر مسار السفينة الأولى. تخطط ناسا لإرسال هذه المهمة في عام 2024 إذا أظهرت نتائج الرحلة الأولى أن كل شيء سار على ما يرام. أرتميس 3 ، مع هبوط طاقم على القمر ، من المقرر مبدئيًا في عام 2025.
قراءة المزيد:
هل العلم موجود في ظروف قاسية؟ نجيب بالأرقام
كان فيلم "The Walking Dead" موجودًا منذ ملايين السنين: أخبر العلماء كيف ظهروا
ستؤدي البقع الشمسية شديدة النشاط إلى عاصفة مغنطيسية أرضية على الأرض
الغلاف: رسم توضيحي لمركبة أوريون الفضائية وهي تدخل الغلاف الجوي للأرض. الصورة: ناسا