UPD: Поради многократното откриване на изтичане на водород изстрелването на ракетата, планирано за 03.09.2022 г., беше отменено. Нова дата
Следващият прозорец за изпращане на ракета до Луната ще бъде отворен: от 19 септември до 4 октомври или от 17 октомври до 31 октомври.
Космическата програма Артемидастана първата космическа мисия след Аполо 17 през 1972 г., която изпраща човек на Луната. Въпреки факта, че много страни през последните 50 години активно са изследвали спътника на Земята, други планети и Слънцето и дори са надхвърлили хелиосферата, през цялото това време нито една пилотирана мисия не е напуснала ниската земна орбита.
Програмата Artemis беше официално одобрена през2017 г., но много от компонентите му са подготвени преди години. Например космическият кораб Orion, който изпълнява основната мисия, прехвърлен в програмата от друга мисия Constellation. Първоначално се предполагаше, че космическият кораб ще отиде до Луната още през 2016 г., но по различни причини датата на полета постоянно се отлагаше.
И накрая, през 2022 г. НАСА, заедно с партньорите по проекта - канадската, европейската и японската космически агенции - обявиха готовност за изстрелване.
Първа стъпка - "Артемида-1"
Програмата се състои от серия от три мисии,което ще се усложни. Изстрелването на Artemis-1 е първата стъпка и цялостно тестване на всички елементи. Мисията се състои от ракета носител Space Launch System (SLS), космически кораб Orion и системи за наземно управление. Нищо от това не е използвано досега.
Уникалността на мисията се състои в това, че трябваизстреля потенциално пилотиран космически кораб в най-далечната орбита за всички пилотирани полети. След изстрелването най-мощната ракета-носител SLS ще трябва да изпрати Orion на полет до обратната страна на Луната. По време на мисията космическият кораб ще прелети 450 000 км от Земята. Спомнете си, че разстоянието от Земята до Луната е в различно време от 360 до 400 хиляди км, още 64 хиляди км ще бъдат направени от кораба извън обратната страна на Луната.
В резултат на такъв сложен полет корабът,предназначен за човешки полет, ще бъде в космоса без скачване със станцията почти 38 дни. Това е по-дълго от всички построени преди това пилотирани превозни средства. А по време на обратния полет той ще ускори до рекордните 40 000 км/ч и ще достигне по-високи температури от събратята си.
Схема на мисията "Артемида-1". Изображение: НАСА
Как ще върви мисията?
стартиране
Ракетата носител SLS е специално проектирана заизпращане на големи товари до Луната. Конфигурацията на първата версия на SLS - Block 1, която ще се използва в настоящата мисия, може да издигне в орбита и да изведе до Луната до 38 хиляди метрични тона товар. В същото време той може да ускори тежък космически кораб до скорост от около 36 хиляди км / ч, което е необходимо за навлизане в орбитата на Луната.
Ракетата носител се задвижва от двойкапетсекционни бустери и четири двигателя RS-25. Твърдите ускорители ще изгорят горивото си и ще се отделят за около две минути, докато основната степен и RS-25 ще изчерпят горивото си за около осем минути. След като ускорителите, панелите на обслужващия модул и системата за прекъсване на изстрелването се нулират, двигателите на основната степен ще се изключат и основната степен ще се отдели от космическия кораб, оставяйки Orion прикрепен към етапа на междинното криогенно задвижване (ICPS).
Криогенният етап е система за задвижване13 метра височина и 5 метра в диаметър, която се състои от един двигател, работещ с течен водород и кислород. След като основната степен се отдели, космическият кораб ще обиколи Земята и ще разположи слънчевите си панели, а криогенната инсталация ще му даде достатъчно тласък, за да напусне орбитата на Земята и да се насочи към Луната.
В същото време тази маневра е насочена по такъв начин, че корабът да се движи в посоката, в която може да бъде хванат от привличането на естествен спътник.
Диаграма на ракетата-носител и време за изстрелванеизследователски набори от кубчета. Четири спътника са за изследване на Луната (сиви), три са за радиация и три са за технологични демонстрации. Изображение: НАСА, Кевин О'Брайън
В космоса
Орион приблизително ще се отдели от криогенния етапдва часа след старта. В същото време, заедно с модула, бустер модулът трябва да изстреля десет кубчета, малки сателити, в орбита, за да изследват Луната. Докато се отдалечава от земната орбита, сервизният модул ще следи и коригира курса.
Едно пътуване до Луната ще отнеме няколко днипо време на който инженерите ще оценят системите на космическия кораб. В точката на най-близък подход Orion ще прелети над повърхността на спътника на разстояние около 97 км. След това използва гравитацията, за да влезе в ретроградна орбита отвъд обратната страна на Луната. Според изчисленията той трябва да се отдалечи от спътника на 64 хиляди км. Предишният рекорд, поставен от мисията Аполо 13, беше само 26 000 км.
По пътя обратно към Земята Орион ще получи още едингравитационна помощ от Луната. За да направи това, той ще направи второ близко прелитане, като задейства двигателите си точно в точното време, за да използва гравитацията на сателита и да ускори към Земята. Сервизните модули ще трябва да изберат траектория за повторен полет, която ще им позволи безопасно да навлязат отново в атмосферата на нашата планета.
Художествена илюстрация на космическия кораб Orion с луната на заден план. Изображение: НАСА
Кацане
Мисията ще завърши с тест на възможностите на Orion.върнете се безопасно на Земята. След всички гравитационни маневри космическият кораб ще се ускори до скорост от около 40 хиляди км/ч. След навлизане в атмосферата той ще трябва да намали скоростта си до 480 км/ч. В този случай температурата на външната обвивка ще се повиши до приблизително 2800°C.
След като космическият кораб премине тази фазалетейки при екстремна топлина, капакът на предното отделение, защитаващ парашутите му, ще бъде изхвърлен. Първите два спирачни парашута на Orion ще се отворят на височина 7,6 км и в рамките на минута ще намалят скоростта до 160 км/ч. След това те трябва да се откопчаят, за да позволят на кораба да освободи три основни парашута, което трябва да позволи прецизно кацане в полезрението на спасителния кораб край бреговете на Сан Диего.
Художествена илюстрация на кацането на космическия кораб Орион. Изображение: НАСА
Защо се нуждаем от тестова мисия
Основната цел на тестовия полет е проверкаспособността на топлинния щит Orion да издържа на екстремни условия по време на връщането на устройството в земната атмосфера. Въпреки че изследователите са провели всички възможни тестове на Земята. Нито една изкуствена инсталация не може напълно да пресъздаде всички условия, които корабът, движещ се с космическа скорост, ще трябва да преодолее по време на процеса на бързо забавяне.
Освен това изследователите планират да работятвзаимодействие на всички етапи от полета. Както Orion, така и SLS никога не са били използвани преди. Въпреки че правилата на операцията са разписани подробно, преди да изпрати мисия с участието на човек, НАСА иска да се увери, че нищо няма да застраши живота на астронавтите.
Например космическият кораб Orion ще използвакамери, монтирани на четирите крила на слънчевия масив, за да наблюдават състоянието на модула за екипажа и модула за обслужване. Ще бъдат проведени две изследвания – първото, след като корабът напусне зоната на космическите отпадъци, и второто, преди да се върне. Те ще помогнат за откриване на всякакви удари с микрометеорити или орбитални отломки.
Освен това мисията ще носи екипаж оттри манекена. Командир Муникин Кампос заема мястото на капитана в Орион. Той е облечен в нов скафандър и е оборудван с два сензора за радиация. Седалката му също има сензори за записване на данни за ускорение и вибрации по време на мисия.
Заедно с Кампос като част от радиациятаЕксперимент Matroshka AstroRad (MARE) язди два фантомни торса: Helga и Zohar. Зохар носи радиационна защитна жилетка, снабдена със сензори за определяне на радиационния риск по пътя към Луната.
Тестови корабен екипаж. Изображение: НАСА, Франк Мишо
Редица допълнителни изследвания са свързани стестване на системи за комуникация с кораба и модули за заснемане на изображения. Например, инженерите планират да тестват WiFi системата на кораба, стабилизатора, който фиксира посоката на камерите и прехвърлянето на големи файлове между Земята и Орион.
Как да видя?
Първият опит за стартиране на мисията Artemis-1 събрана брега близо до космическия център Кенеди от 100 до 200 хиляди души. Припомняме, НАСА щеше да изстреля космическия кораб в понеделник, 29 август, но обратното броене беше спряно поради проблеми с двигателя на кораба.
Представители на местната власт вярват в товаСтартирането в събота може да доведе дори повече, до 400 000 души. За всички, които не могат да пътуват лично до Кейп Канаверал във Флорида, НАСА организира предаване на живо.
Прякото предаване трябва да започне на 3 септември в 19:15 московско време от зареждането на космическия кораб. И прозорецът за изстрелване ще бъде отворен от 21:17 до 23:17.
Какво следва?
Ако мисията е успешна, тогава в следващатаНАСА планира да изпрати пилотирана мисия "Артемида-2" с екипаж на борда. Тя ще трябва напълно да повтори маршрута на първата мисия и да проведе допълнителни тестове преди най-важния етап от програмата.
А през 2024 г. по план ще бъде изпратен на Лунататретата мисия, която ще трябва да достави екипажа вече не в орбита, а на повърхността на Луната с помощта на специален модул за спускане. При успех по-нататъшното развитие на програмата включва ежегодни изстрелвания и създаване на лунна база.
Прочетете още:
Първите изображения на подземната част на Марс изненадаха учените
Галактика, разположена на 12 милиарда светлинни години от Земята, се „нави“ в пръстен на Айнщайн
Растение на Марс произвежда кислород със скоростта на средно дърво
На корицата: художествена илюстрация на полета на космическия кораб Орион. Изображение: Overwatchfan123, CC BY-SA 4.0, чрез Wikimedia Commons