UPD: Vzhledem k opakované detekci úniku vodíku byl start rakety plánovaný na 09.03.2022 zrušen. Nové datum
Otevřeno bude další okno pro vyslání rakety na Měsíc: od 19. září do 4. října nebo od 17. října do 31. října.
Vesmírný program Artemisse stala první vesmírnou misí od Apolla 17 v roce 1972, která vyslala člověka na Měsíc. Navzdory skutečnosti, že mnoho zemí za posledních 50 let aktivně prozkoumalo družici Země, další planety a Slunce a dokonce se dostalo za heliosféru, ani jedna pilotovaná mise neopustila za celou dobu nízkou oběžnou dráhu Země.
Program Artemis byl oficiálně schválen v r2017, ale mnoho jeho součástí bylo připraveno roky předtím. Například kosmická loď Orion, která plní hlavní misi, převedena do programu z jiné mise, Constellation. Původně se předpokládalo, že se sonda vydá na Měsíc již v roce 2016, ale z různých důvodů se termín letu neustále odkládal.
Nakonec v roce 2022 NASA spolu s partnery projektu – kanadskými, evropskými a japonskými vesmírnými agenturami – oznámila připravenost ke startu.
První krok - "Artemis-1"
Program se skládá ze série tří misí,což bude narůstat na složitosti. Uvedení Artemis-1 je prvním krokem a komplexním testováním všech prvků. Mise se skládá z nosné rakety Space Launch System (SLS), kosmické lodi Orion a pozemních řídicích systémů. Nic z toho nebylo nikdy předtím použito.
Jedinečnost mise spočívá v tom, že musívypustit potenciálně pilotovanou kosmickou loď na nejvzdálenější oběžnou dráhu pro všechny pilotované lety. Po startu bude muset nejsilnější nosná raketa SLS poslat Orion na let na odvrácenou stranu Měsíce. Během mise sonda uletí 450 000 km od Země. Připomeňme, že vzdálenost od Země k Měsíci je v různých časech od 360 do 400 tisíc km, dalších 64 tisíc km loď urazí za odvrácenou stranou Měsíce.
V důsledku tak složitého letu loď,navržený pro lidský let, bude ve vesmíru bez dokování se stanicí téměř 38 dní. To je delší než kterékoli z dříve vyrobených pilotovaných vozidel. A při zpátečním letu zrychlí na rekordních 40 000 km/h a dosáhne vyšších teplot než jeho kolegové.
Schéma mise "Artemis-1". Obrázek: NASA
Jak bude mise pokračovat?
zahájení
Nosná raketa SLS je speciálně navržena proodesílání velkých nákladů na Měsíc. Konfigurace první verze SLS - Block 1, která bude použita v aktuální misi, se může zvednout na oběžnou dráhu a vynést na Měsíc až 38 tisíc metrických tun nákladu. Zároveň dokáže urychlit těžkou kosmickou loď na rychlost asi 36 tisíc km/h, která je nezbytná pro vstup na oběžnou dráhu Měsíce.
Nosná raketa je poháněna dvojicípětisekční posilovače a čtyři motory RS-25. Tuhé boostery spálí své palivo a oddělí se asi za dvě minuty, zatímco hlavnímu stupni a RS-25 dojde palivo asi za osm minut. Po resetování posilovačů, panelů servisních modulů a systému přerušení startu se vypnou motory hlavního stupně a hlavní stupeň se oddělí od kosmické lodi, takže Orion zůstane připojený k přechodnému stupni kryogenního pohonu (ICPS).
Kryogenní stupeň je pohonný systém13 metrů vysoký a 5 metrů v průměru, který se skládá z jediného motoru běžícího na kapalný vodík a kyslík. Poté, co se jádro oddělí, bude kosmická loď obíhat kolem Země a rozmístit své solární panely a kryogenní instalace jí poskytne dostatečnou podporu, aby opustila oběžnou dráhu Země a zamířila k Měsíci.
Tento manévr je přitom namířen tak, aby se loď pohybovala směrem, kterým ji může zachytit přitažlivost přirozené družice.
Schéma startovacího vozidla a čas startuvýzkumných cubesetů. Čtyři satelity jsou pro průzkum Měsíce (šedé), tři pro záření a tři pro technologické demonstrace. Obrázek: NASA, Kevin O'Brien
Ve vesmíru
Orion se přibližně oddělí od kryogenní fázedvě hodiny po startu. Zároveň by měl pomocný modul společně s modulem vynést na oběžnou dráhu deset cubesetů, maličkých satelitů, aby prozkoumaly Měsíc. Jak se bude servisní modul vzdalovat od oběžné dráhy Země, bude sledovat a korigovat kurz.
Cesta na Měsíc bude trvat několik dníběhem kterého inženýři vyhodnotí systémy kosmické lodi. V bodě největšího přiblížení Orion proletí nad povrchem družice ve vzdálenosti asi 97 km. Poté pomocí gravitace vstoupí na retrográdní dráhu za odvrácenou stranou Měsíce. Podle propočtů by se měl od satelitu vzdálit o 64 tisíc km. Předchozí rekord mise Apollo 13 byl pouhých 26 000 km.
Na cestě zpět na Zemi dostane Orion dalšígravitační pomoc z Měsíce. Za tímto účelem provede druhý blízký průlet a spustí motory přesně ve správný čas, aby využil gravitaci satelitu a zrychlil směrem k Zemi. Servisní moduly si budou muset zvolit trajektorii opětovného letu, která jim umožní bezpečný návrat do atmosféry naší planety.
Umělecká ilustrace kosmické lodi Orion s měsícem v pozadí. Obrázek: NASA
Přistání
Mise skončí testem schopností Orionu.vrátit se bezpečně na Zemi. Po všech gravitačních manévrech se kosmická loď zrychlí na rychlost asi 40 tisíc km/h. Po vstupu do atmosféry bude muset zpomalit na 480 km/h. V tomto případě teplota vnějšího pláště stoupne na přibližně 2 800 °C.
Jakmile kosmická loď projde touto fázílet v extrémním horku by se odhodil přední kryt oddílu chránící jeho padáky. První dva brzdící padáky Orionu se otevřou ve výšce 7,6 km a během minuty sníží rychlost na 160 km/h. Poté se musí rozepnout, aby loď mohla uvolnit tři hlavní padáky, což by mělo umožnit přesné přistání na dohled záchranné lodi u pobřeží San Diega.
Umělecká ilustrace přistání kosmické lodi Orion. Obrázek: NASA
Proč potřebujeme testovací misi
Hlavním účelem zkušebního letu je kontrolaschopnost tepelného štítu Orion odolat extrémním podmínkám při návratu zařízení do zemské atmosféry. Přestože vědci provedli všechny možné testy na Zemi. Ani jedna umělá instalace nemůže zcela znovu vytvořit všechny podmínky, které bude muset loď pohybující se kosmickou rychlostí překonat během procesu rychlého zpomalování.
Vědci navíc plánují pracovatinterakce ve všech fázích letu. Orion i SLS nebyly nikdy předtím použity. Přestože jsou pravidla operace podrobně rozepsána, před vysláním mise zahrnující osobu se chce NASA ujistit, že nic neohrozí život astronautů.
Využije například kosmická loď Orionkamery namontované na čtyřech křídlech solárního pole pro sledování stavu modulu posádky a servisního modulu. Budou provedeny dvě studie – první poté, co loď opustí zónu vesmírného odpadu, a druhá před návratem. Pomohou detekovat případné dopady mikrometeoritů nebo orbitálních úlomků.
Navíc mise ponese posádku ztři figuríny. Velitel Munikin Campos usedá do kapitánského křesla v Orionu. Má na sobě nový skafandr a je vybaven dvěma radiačními senzory. Jeho sedadlo má také senzory pro záznam údajů o zrychlení a vibracích během mise.
Spolu s Campos jako součást zářeníExperiment Matroshka AstroRad (MARE) jezdí na dvou fantomových torzech: Helze a Zohar. Zohar nosí radiační ochrannou vestu vybavenou senzory k určení radiačního rizika na cestě na Měsíc.
Posádka testovací lodi. Obrázek: NASA, Frank Michaux
S tím souvisí řada dalších studiítestování komunikačních systémů s lodí a modulů pro snímání obrazu. Inženýři plánují například otestovat lodní WiFi systém, stabilizátor, který fixuje směr kamer a přenos velkých souborů mezi Zemí a Orionem.
Jak vidět?
První pokus o zahájení mise Artemis-1 shromážděnna pobřeží poblíž Kennedyho vesmírného střediska od 100 do 200 tisíc lidí. Připomeňme, že NASA se chystala vypustit kosmickou loď v pondělí 29. srpna, ale odpočítávání bylo zastaveno kvůli problémům s motorem lodi.
Představitelé místní samosprávy tomu věříSobotní start by mohl přivést ještě více, až 400 000 lidí. Pro všechny, kteří nemohou osobně cestovat na Cape Canaveral na Floridě, NASA pořádá živý přenos.
Přímý přenos by měl začít 3. září v 19:15 moskevského času od doplňování paliva do vesmírné lodi. A spouštěcí okno bude otevřeno od 21:17 do 23:17.
Co bude dál?
Pokud bude mise úspěšná, tak v dalšíNASA plánuje vyslat pilotovanou misi „Artemis-2“ s posádkou na palubě. Bude muset kompletně zopakovat trasu první mise a provést dodatečné testy před nejdůležitější fází programu.
A v roce 2024 bude podle plánu poslán na Měsíctřetí mise, která bude muset posádku dopravit již nikoli na oběžnou dráhu, ale na povrch Měsíce pomocí speciálního sestupového modulu. Pokud bude úspěšný, další rozvoj programu zahrnuje každoroční starty a vytvoření lunární základny.
Přečtěte si více:
První snímky podzemní části Marsu vědce překvapily
Galaxie, která se nachází 12 miliard světelných let od Země, se „svinula“ do Einsteinova prstence
Rostlina na Marsu produkuje kyslík rychlostí průměrného stromu
Na obálce: umělecká ilustrace letu kosmické lodi Orion. Obrázek: Overwatchfan123, CC BY-SA 4.0, přes Wikimedia Commons