Artemis je rozsáhlý mezinárodní program vedený NASA, jehož cílem je návrat
Hlavním úkolem mise je otestovat prácivšech lodních systémů k přípravě na první pilotovaný let. To je zvláště důležité, protože většina komponent, od nosné rakety, která vynesla Orion na oběžnou dráhu, až po lander a tepelnou ochranu, je navržena výhradně pro program Artemis a nebyla použita při žádném předchozím letu.
Podle předběžných údajů NASA všechny systémyLodě splnily své úkoly téměř dokonale. Hlavním problémem, na kterém specialisté vesmírné agentury v současnosti pracují, je řada poruch v systému napájení motoru. Byla vypnuta bez příkazu, ale chod motorů mohl být po příkazu ze Země obnoven a tyto chyby neměly vliv na misi jako celek.
Vývojáři hodnotí výkon mise tak vysoko, že k experimentům, které byly původně pro loď prováděny, bylo přidáno několik dalších testů schopností motoru.
Podle představitelů NASA po splashdownbude provedena další analýza, abychom viděli, jak dobře si Orion vedl. V tuto chvíli zůstává klíčovou otázkou, zda stejně úspěšně vyjdou mechanismy pro přistání Orionu na Zemi.
Umělecká ilustrace Orionova návratu na Zemi. Obrázek: NASA
Návrat: jak to bude?
Po cestě za Měsíc na dálkupřes 430 tisíc km a po návratu zpět vyvine sonda při přiblížení k Zemi rychlost dosahující 40 000 km/h. To je asi 25násobek rychlosti zvuku ve vzduchu. Po dopadu na atmosféru tření sníží tuto rychlost na 480 km/h během několika minut.
Hlavní úkol závěrečné fáze testulet – ověřit, že tepelný štít kapsle odolá těmto extrémním podmínkám a účastníci budoucích pilotovaných misí budou v bezpečí.
Kosmická loď Orion se skládá zvesmírná kapsle modulu posádky a evropský servisní modul. První z nich je navržen tak, aby pojal šestičlennou posádku, a druhý obsahuje hlavní řídicí komponenty mimo nízkou oběžnou dráhu Země a lodní motory.
Konstrukce lodi "Orion". Ochranný trup (vpravo) a odpalovací modul (vlevo) obklopují evropský servisní modul (vlevo uprostřed) a kabinu posádky (vpravo uprostřed). Obrázek: NASA
Jen 40 minut před splashdown, dodáníOrion k Zemi, evropský servisní modul se oddělí od pouzdra a přejde do horní atmosféry. Přistání bude řízeno vlastními motory modulu posádky a servisní složka shoří v atmosféře. Zároveň byla zvolena trajektorie závěrečného letu obslužného modulu tak, aby nepoškodil kapsli, lidi a lodě a zcela neshořel v atmosféře nad Tichým oceánem.
Po oddělení od servisního modulu, kapsleposádka spustí vlastní motory a začne sestupovat do atmosféry pomocí speciálně vyvinuté vstupní techniky pro loď. Vstoupí do horní atmosféry Země pod mírným úhlem a poté jej použije a změní náklon kapsle, aby vyskočila a „potopila se“ zpět do ní pro konečné přistání.
Tato technika, připomínající kámen, kterýodrazí se od vody, když je hozen pod správnou trajektorií, pomůže Orionu dostat se na přesné místo přistání. Alternativou je tradiční pravoúhlý vstup, který je jednodušší, ale výrazně omezuje možnosti dalších manévrů. Nový přístup navíc sníží tepelné zatížení obrazovek lodi díky plynulejšímu brzdění.
Změna možné délky přistání pro přímé přiblížení (zelená čára), krátké (modré) a dlouhé opětovné přiblížení. Obrázek: NASA
Zemská atmosféra se po opětovném vstupu zpomalíRychlost kosmické lodi je až 450 km/h, poté otevře padáky ve výšce asi 8 km nad zemí. Plynulý sjezd bude trvat asi 10 minut a zpomalí rychlost kapsle posádky na 32 km/h nebo ještě méně.
NASA si pro přistání vybrala Tichý oceánu ostrova Guadalupe, u západního pobřeží Mexika. Záchranné posádky na lodích amerického námořnictva budou ve službě poblíž místa přistání a vyzvednou kapsli.
Nácvik záchranné operace pro kapsli Orion. Obrázek: NASA/Tony Gray
Tepelný štít Orion
Dno přistávací kapsle posádky je zakrytéNejvětší tepelný štít na světě o průměru 5 m je vyroben z materiálu zvaného Avcoat. Jedná se o ablátor – materiál, který při návratu řízeně hoří a odvádí teplo z kosmické lodi.
Vnější povrch tepelného štítu je186 bloků z materiálu Avcoat o tloušťce 3 až 7 cm, které jsou spojeny s titanovým rámem a kompozitním potahem, který dává štítu jeho tvar a poskytuje konstrukční podporu modulu posádky během sestupu a sestupu.
Avcoat byl vyroben ve velkých blocích apoté zpracováno do 186 jedinečných tvarů před aplikací na tepelný štít. V tomto procesu inženýři hledali mezery v upevňovacích liniích a také měřili kroky a mezery mezi bloky. Mezery byly vyplněny speciální lepicí hmotou.
Po instalaci a kontrole terminženýři a technici ochrany podrobili tepelný štít testu tepelného cyklu. To zajišťuje, že bloky jsou správně spojeny a budou správně fungovat, když jsou během mise vystaveny extrémním teplotám. Tepelný štít byl poté potažen bílou epoxidovou barvou. Pro rozptýlení povrchových elektrických nábojů a udržení přijatelné teploty je navrch aplikována hliníková páska.
Taková seriózní příprava není náhodná.Při přistání bude muset modul odolat teplotám přesahujícím 2 760 °C. To je téměř dvakrát méně než na povrchu Slunce. Přitom podle výpočtů inženýrů by teplota uvnitř štítu neměla přesáhnout 100°C. Specialisté NASA provedli před letem více než tisíc testů ve speciální instalaci, která simuluje vstup do atmosféry, ale zda bude štít správně fungovat, bude možné přesně určit až při přistání a po něm.
Tepelný štít Orion. Obrázek: NASA/Isaac Watson
Kde a kdy sledovat?
Přistání přistávacího modulu posádkyKosmická loď Orion bude živě vysílána na kanálech NASA a Evropské vesmírné agentury. Komentované vysílání začne v 19:00 moskevského času. Podle plánu se ve 20:00 oddělí evropský servisní modul od přistávací kapsle. Plavidlo má vstoupit do atmosféry ve 20:20 a přistát kolem 20:40.
Co se stane dál?
Poté, co kapsle vystříkne, tozůstane ve vodě po dobu dvou hodin, aby se provedl test „reimpregnace“. To pomůže pochopit, jak se kosmická loď vyrovnává s tepelným impulsem během opětovného vstupu. Záchranný tým podporovaný malými čluny a vrtulníky pak kapsli odtáhne na palubu lodi a vysuší.
Poté se aparát, stejně jako části dochovalOrionův tepelný štít – ohořelé dlaždice Avcoat – bude odeslán k podrobnému prozkoumání do vesmírného střediska NASA. Vědci plánují provést další testy a analýzy, stejně jako zpracovat data, která budou přijímána ze senzorů během a po přistání.
Inženýři očekávají údaje o přistáníkapsle Orion pomohou potvrdit přesnost simulace a bezpečnost lodi. To je důležité, protože další fáze – „Artemis-2“ – by měla být mise s posádkou, která bude opakovat trasu první lodi. NASA plánuje vyslat tuto misi v roce 2024, pokud výsledky prvního letu ukážou, že vše proběhlo v pořádku. Artemis-3 s posádkou přistání na Měsíci je předběžně naplánováno na rok 2025.
Přečtěte si více:
Existuje věda v extrémních podmínkách? Odpovídáme v číslech
"The Walking Dead" existovali před miliony let: vědci řekli, jak se objevili
Hyperaktivní sluneční skvrna povede na Zemi ke geomagnetické bouři
Obálka: Umělecká ilustrace kosmické lodi Orion vstupující do zemské atmosféry. Obrázek: NASA