Artemis ist ein groß angelegtes internationales Programm unter der Leitung der NASA, das auf eine Rückkehr abzielt
Die Hauptaufgabe der Mission besteht darin, die Arbeit zu testenaller Schiffssysteme zur Vorbereitung auf den ersten bemannten Flug. Dies ist besonders wichtig, da die meisten Komponenten, von der Trägerrakete, die Orion in die Umlaufbahn brachte, bis hin zum Lander und dem Wärmeschutz, ausschließlich für das Artemis-Programm entwickelt wurden und bei keinem früheren Flug verwendet wurden.
Nach vorläufigen Daten der NASA alle SystemeDie Schiffe erfüllten ihre Aufgaben nahezu perfekt. Das Hauptproblem, an dem die Spezialisten der Weltraumbehörde derzeit arbeiten, sind eine Reihe von Fehlern im Stromversorgungssystem des Motors. Sie wurde ohne Befehl abgeschaltet, aber der Betrieb der Motoren konnte nach einem Befehl von der Erde wiederhergestellt werden, und diese Fehler hatten keinen Einfluss auf die Mission als Ganzes.
Die Leistung der Mission wird von den Entwicklern so hoch eingeschätzt, dass die ursprünglich für das Schiff durchgeführten Experimente um mehrere weitere Tests der Triebwerksfähigkeiten ergänzt wurden.
Laut NASA-Beamten nach der WasserungEs werden weitere Analysen durchgeführt, um zu sehen, wie gut sich der Orion geschlagen hat. Im Moment bleibt die entscheidende Frage, ob die Mechanismen zur Landung von Orion auf der Erde ebenso erfolgreich funktionieren werden.
Künstlerische Darstellung von Orions Rückkehr zur Erde. Bild: NASA
Rückkehr: Wie wird es sein?
Nachdem er eine Strecke über den Mond hinaus gereist warÜber 430.000 km und zurück wird das Raumschiff eine Geschwindigkeit von 40.000 km / h entwickeln, wenn es sich der Erde nähert. Das ist etwa die 25-fache Schallgeschwindigkeit in Luft. Nach dem Aufprall auf die Atmosphäre reduziert die Reibung diese Geschwindigkeit in wenigen Minuten auf 480 km / h.
Die Hauptaufgabe der letzten TestphaseFlug – um zu überprüfen, ob der Hitzeschild der Kapsel diesen extremen Bedingungen standhält und die Teilnehmer künftiger bemannter Missionen in Sicherheit sind.
Das Orion-Raumschiff besteht ausdie Raumkapsel Crew Module und das European Service Module. Die erste davon ist für eine sechsköpfige Besatzung ausgelegt, die zweite umfasst die Hauptsteuerungskomponenten außerhalb des erdnahen Orbits und die Schiffsmotoren.
Strukturen des Schiffes "Orion". Eine schützende Hülle (rechts) und ein Startmodul (links) umgeben das Europäische Servicemodul (Mitte links) und die Besatzungskapsel (Mitte rechts). Bild: NASA
Nur 40 Minuten vor der Landung, LieferungOrion to Earth, das European Service Module, wird sich von der Kapsel lösen und in die obere Atmosphäre fliegen. Die Landung wird von den eigenen Triebwerken des Besatzungsmoduls gesteuert, und die Servicekomponente wird in der Atmosphäre verglühen. Gleichzeitig wurde die Flugbahn des letzten Fluges des Servicemoduls so gewählt, dass Kapsel, Menschen und Schiffe nicht beschädigt und in der Atmosphäre über dem Pazifik vollständig ausgebrannt werden.
Nach der Trennung vom Servicemodul die KapselDie Besatzung wird ihre eigenen Motoren starten und mit einer speziell für das Schiff entwickelten Einstiegstechnik mit dem Abstieg in die Atmosphäre beginnen. Es wird in einem sanften Winkel in die obere Atmosphäre der Erde eintreten und dann mit ihm und der Neigungsänderung der Kapsel herausspringen und für eine endgültige Landung wieder in sie "eintauchen".
Diese Technik erinnert an einen Stein, dervom Wasser abprallt, wenn es unter der richtigen Flugbahn geworfen wird, hilft dem Orion, den genauen Landeplatz zu erreichen. Die Alternative ist der traditionelle rechtwinklige Einstieg, der einfacher ist, aber die Möglichkeiten für weitere Manöver erheblich einschränkt. Darüber hinaus wird der neue Ansatz die thermische Belastung der Schiffsscheiben durch sanfteres Bremsen verringern.
Änderung der möglichen Landedistanz für Direktanflug (grüne Linie), kurzen (blauen) und langen Wiedereintritt. Bild: NASA
Die Erdatmosphäre wird sich beim Wiedereintritt verlangsamenDie Geschwindigkeit des Raumfahrzeugs beträgt bis zu 450 km/h, danach öffnet es seine Fallschirme in einer Höhe von etwa 8 km über dem Boden. Der sanfte Abstieg wird etwa 10 Minuten dauern und die Geschwindigkeit der Mannschaftskapsel auf 32 km/h oder sogar weniger verlangsamen.
Die NASA wählte den Pazifischen Ozean für die Landungvor der Insel Guadalupe, vor der Westküste Mexikos. Rettungsmannschaften auf Schiffen der US Navy werden in der Nähe des Landeplatzes im Einsatz sein und die Kapsel aufnehmen.
Probe der Rettungsaktion für die Orion-Kapsel. Bild: NASA/Tony Gray
Orion-Hitzeschild
Der Boden der Mannschaftslandekapsel ist abgedecktDer größte Hitzeschild der Welt mit einem Durchmesser von 5 m. Er besteht aus einem Material namens Avcoat. Hierbei handelt es sich um einen Ablator – ein Material, das beim Wiedereintritt kontrolliert verbrennt und so dem Raumschiff Wärme entzieht.
Die Außenfläche des Hitzeschildes istaus 186 Blöcken aus Avcoat-Material mit einer Dicke von 3 bis 7 cm, die mit einem Titanrahmen und einer Verbundhaut verbunden sind, die dem Schild seine Form verleiht und dem Besatzungsmodul beim Abstieg und Aufprall strukturellen Halt gibt.
Avcoat wurde in großen Blöcken hergestellt unddann in 186 einzigartige Formen verarbeitet, bevor es auf das Hitzeschild aufgebracht wird. Dabei suchten die Ingenieure nach Lücken in den Befestigungslinien und maßen auch die Stufen und Lücken zwischen den Blöcken. Die Lücken wurden mit einem speziellen Klebematerial gefüllt.
Nach der Installation und Überprüfung der ThermikSchutzingenieure und Techniker haben den Hitzeschild einem Temperaturwechseltest unterzogen. Dadurch wird sichergestellt, dass die Blöcke ordnungsgemäß verbunden sind und ordnungsgemäß funktionieren, wenn sie während einer Mission extremen Temperaturen ausgesetzt sind. Der Hitzeschild wurde dann mit weißer Epoxidfarbe beschichtet. Um elektrische Oberflächenladungen abzuleiten und eine akzeptable Temperatur aufrechtzuerhalten, wird oben ein aluminisiertes Band angebracht.
Eine solch ernsthafte Vorbereitung ist kein Zufall.Während der Landung muss das Modul Temperaturen von über 2.760 °C standhalten. Das ist fast zweimal weniger als auf der Sonnenoberfläche. Gleichzeitig sollte nach Berechnungen der Ingenieure die Temperatur innerhalb des Schildes 100°C nicht überschreiten. Vor dem Flug führten NASA-Spezialisten mehr als tausend Tests in einer speziellen Installation durch, die den Eintritt in die Atmosphäre simuliert, aber es wird möglich sein, genau zu bestimmen, ob der Schild nur während und nach der Landung richtig funktioniert.
Orion-Hitzeschild. Bild: NASA/Isaac Watson
Wo und wann ansehen?
Landung der BesatzungDas Orion-Raumschiff wird live auf den Kanälen der NASA und der Europäischen Weltraumorganisation übertragen. Die Kommentarübertragung beginnt um 19:00 Uhr Moskauer Zeit. Um 20:00 Uhr soll sich das europäische Servicemodul laut Plan von der Landekapsel trennen. Das Fahrzeug soll um 20:20 Uhr in die Atmosphäre eintreten und gegen 20:40 Uhr landen.
Was wird als nächstes passieren?
Nachdem die Kapsel nach unten spritzt, esbleibt für zwei Stunden im Wasser, um einen „Wiederimprägnierungstest“ durchzuführen. Dies wird helfen zu verstehen, wie das Raumfahrzeug mit dem thermischen Impuls während des Wiedereintritts fertig wird. Ein Rettungsteam, unterstützt von kleinen Booten und Helikoptern, wird die Kapsel dann zum Schiffsdeck schleppen und trocknen.
Dann der Apparat, sowie Teile der erhaltenenOrions Hitzeschild – verkohlte Avcoat-Fliesen – wird zur genauen Untersuchung an das NASA Space Center geschickt. Die Wissenschaftler planen, zusätzliche Tests und Analysen durchzuführen sowie Daten zu verarbeiten, die während und nach der Landung von Sensoren empfangen werden.
Ingenieure erwarten LandeflugdatenDie Orion-Kapseln werden dazu beitragen, die Genauigkeit der Simulation und die Sicherheit des Schiffes zu bestätigen. Das ist wichtig, weil die nächste Stufe – „Artemis-2“ – eine bemannte Mission sein soll, die die Route des ersten Schiffes wiederholen wird. Die NASA plant, diese Mission im Jahr 2024 zu entsenden, wenn die Ergebnisse des Erstflugs zeigen, dass alles gut gelaufen ist. Artemis 3 mit einer bemannten Landung auf dem Mond ist vorläufig für 2025 geplant.
Weiter lesen:
Existiert Wissenschaft unter Extrembedingungen? Wir antworten in Zahlen
"The Walking Dead" existierte vor Millionen von Jahren: Wissenschaftler erzählten, wie sie aussahen
Ein hyperaktiver Sonnenfleck wird zu einem geomagnetischen Sturm auf der Erde führen
Titelbild: Künstlerische Illustration des Eintritts der Raumsonde Orion in die Erdatmosphäre. Bild: NASA