UPD: Vetyvuodon uudelleen havaitsemisen vuoksi raketin laukaisu, joka oli suunniteltu 09.03.2022, peruutettiin.Uusi päivämäärä
Seuraava ikkuna raketin lähettämiselle kuuhun on avoinna: 19. syyskuuta - 4. lokakuuta tai 17. lokakuuta - 31. lokakuuta.
Artemis-avaruusohjelmasiitä tulee ensimmäinen avaruustehtävä sitten vuoden 1972 Apollo 17:n, joka nosti ihmisen kuuhun. Huolimatta siitä, että monet maat ovat viimeisen 50 vuoden aikana tutkineet aktiivisesti Maan satelliittia, muita planeettoja ja aurinkoa ja jopa menneet heliosfäärin ulkopuolelle, yksikään miehitetty tehtävä ei ole jättänyt matalaa Maan kiertorataa koko tämän ajan aikana.
Artemis-ohjelma hyväksyttiin virallisesti vuonna 2017, mutta monet sen osista valmisteltiin vuosia ennen sitä.Esimerkiksi Orion-avaruusalus, joka suorittaa päätehtävänsä, on siirtynyt ohjelmaanAluksi oletettiin, että avaruusalus menee kuuhun jo vuonna 2016, mutta eri syistä lentopäivää lykättiin jatkuvasti.
Lopuksi vuonna 2022 NASA ilmoitti yhdessä projektikumppaneiden - Kanadan, Euroopan ja Japanin avaruusjärjestöjen - kanssa laukaisuvalmiudesta.
Ensimmäinen askel - "Artemis-1"
Ohjelma koostuu kolmen tehtävän sarjasta,mikä lisää monimutkaisuutta. Artemis-1:n laukaisu on ensimmäinen askel ja kaikkien elementtien kattava testaus. Tehtävä koostuu Space Launch System (SLS) -kantoraketista, Orion-avaruusaluksesta ja maaohjausjärjestelmistä. Mitään näistä ei ole käytetty aiemmin.
Tehtävän ainutlaatuisuus piilee siinä, että sen täytyylaukaista mahdollisesti miehitetty avaruusalus kaukaisimmalle kiertoradalle kaikkia miehitettyjä lentoja varten. Laukaisun jälkeen tehokkain SLS-kantoraketti joutuu lähettämään Orionin lennolle Kuun toiselle puolelle. Tehtävän aikana avaruusalus lentää 450 000 km:n etäisyydelle Maasta. Muista, että etäisyys Maasta Kuuhun on eri aikoina 360 - 400 tuhatta km, toinen 64 tuhatta km kulkee laivalla Kuun kaukaisen puolen ulkopuolella.
Tällaisen monimutkaisen lennon seurauksena alus,suunniteltu ihmislentoon, on avaruudessa ilman telakointia asemaan lähes 38 päivää. Tämä on pidempi kuin mikään aiemmin rakennetuista miehitetyistä ajoneuvoista. Ja paluulennolla se kiihtyy ennätysnopeuteen 40 000 km/h ja saavuttaa korkeamman lämpötilan kuin kollegansa.
Artemis-1-operaation suunnitelma. Kuva: NASA
Kuinka lähetys menee?
tuoda markkinoille
SLS-kantoraketti on suunniteltu erityisestisuurten lastien lähettäminen kuuhun. Nykyisessä tehtävässä käytettävän SLS:n ensimmäisen version - Block 1 -kokoonpano voi nostaa kiertoradalle ja lähettää jopa 38 tuhatta tonnia lastia Kuuhun. Samanaikaisesti se voi kiihdyttää raskaan avaruusaluksen nopeuteen noin 36 tuhatta km / h, mikä on välttämätöntä Kuun kiertoradalle pääsemiseksi.
Kantorakettia liikuttaa pariviisiosaiset vahvistimet ja neljä RS-25-moottoria. Kiinteät boosterit polttavat polttoaineensa ja erottuvat noin kahdessa minuutissa, kun taas päälavan ja RS-25:n polttoaine loppuu noin kahdeksassa minuutissa. Kun tehostimet, huoltomoduulien paneelit ja laukaisun keskeytysjärjestelmä on nollattu, päävaiheen moottorit sammuvat ja päälava erotetaan avaruusaluksesta, jolloin Orion jää kiinni ICPS:ään (Intermediate Cryogenic Propulsion Stage).
Kryogeeninen vaihe on 13 metriä korkea ja halkaisijaltaan 5 metrin käyttövoimajärjestelmä, joka koostuuyhdestä moottorista, joka toimii nestemäisellä vedyllä ja hapella.Päävaiheen erottamisen jälkeen avaruusalus tekee amaapallon ympäri ja ottaa käyttöön aurinkopaneelit, ja kryogeeninen laitos antaatarpeeksi poistuakseen maapallon kiertoradalta ja suunnatakseen kohti Kuuta.
Samalla tämä liike on suunnattu siten, että alus liikkuu suuntaan, johon se voidaan poimia luonnonsatelliitin vetovoimalla.
Laukaisuajoneuvon kaavio ja laukaisuaikatutkimuskuutiot. Neljä satelliittia on tarkoitettu kuun tutkimiseen (harmaa), kolme säteilyyn ja kolme teknologian esittelyyn. Kuva: NASA, Kevin O'Brien
Avaruudessa
Orion eroaa kryogeenisestä vaiheesta noinkaksi tuntia laukaisun jälkeen. Samanaikaisesti tehostusmoduulin pitäisi yhdessä moduulin kanssa laukaista kymmenen kuutiosarjaa, pientä satelliittia, kiertoradalle tutkimaan kuuta. Kun se siirtyy pois maan kiertoradalta, palvelumoduuli tarkkailee ja korjaa kurssia.
Matka kuuhun kestää useita päiviäjonka aikana insinöörit arvioivat avaruusaluksen järjestelmiä. Lähimmässä lähestymispisteessä Orion lentää satelliitin pinnan yli noin 97 km:n etäisyydellä. Sen jälkeen se käyttää painovoimaa päästäkseen taaksepäin kiertoradalle Kuun kaukaisen puolen taakse. Laskelmien mukaan sen pitäisi siirtyä pois satelliitista 64 tuhatta km. Edellinen Apollo 13 -lentoennätys oli vain 26 000 km.
Matkalla takaisin Maahan Orion saa toisengravitaatioapu kuusta. Tätä varten se lentää toisen lähellä ohittaen ja laukaisee moottorinsa täsmälleen oikeaan aikaan valjastaakseen satelliitin painovoiman ja kiihdyttääkseen Maata kohti. Huoltomoduulien on valittava uudelleenlentoraja, jonka avulla ne pääsevät turvallisesti takaisin planeettamme ilmakehään.
Taiteellinen kuva Orion-avaruusaluksesta kuu taustalla. Kuva: NASA
Lasku
Tehtävä päättyy testiin Orionin kyvystä palata turvallisesti maapallolle.Kaikkien painovoimaliikkeiden jälkeen avaruusalus kiihtyy noin 40 tuhannen kuutiometrin nopeuteen.Ilmakehään päästyään sen pitäisi hidastua nopeuteen 480 km/h.Samalla ulomman ihon lämpötila nousee noin 2 800 ° C: seen.
Kun avaruusalus on läpäissyt tämän vaiheenäärimmäisessä kuumuudessa lentäessä hänen laskuvarjojaan suojaava etuosaston kansi lensi pois. Orionin kaksi ensimmäistä jarruvarjoa avautuvat 7,6 km:n korkeudessa ja laskevat minuutin sisällä nopeuden 160 km/h:iin. Sen jälkeen niiden on irrotettava, jotta alus voi vapauttaa kolme päälaskuvarjoa, mikä mahdollistaa tarkan laskeutumisen pelastusaluksen näköetäisyydelle San Diegon rannikolla.
Taiteellinen kuva Orion-avaruusaluksen laskeutumisesta. Kuva: NASA
Miksi tarvitsemme testitehtävän
Koelennon päätarkoitus on tarkistaaOrionin lämpösuojan kyky kestää äärimmäisiä olosuhteita laitteen palatessa maan ilmakehään. Vaikka tutkijat suorittivat kaikki mahdolliset testit maan päällä. Yksikään keinotekoinen asennus ei pysty täysin luomaan uudelleen kaikkia olosuhteita, jotka kosmisella nopeudella liikkuvan laivan on voitettava nopean hidastuvuuden aikana.
Lisäksi tutkijat aikovat työskennellävuorovaikutusta lennon kaikissa vaiheissa. Sekä Orionia että SLS:ää ei ole käytetty koskaan aiemmin. Vaikka operaation säännöt on kirjoitettu yksityiskohtaisesti, NASA haluaa ennen henkilön lähettämistä varmistaa, ettei mikään uhkaa astronautien henkeä.
Esimerkiksi Orion-avaruusalus käyttää aurinkopaneelin neljään siipeen asennettuja kameroita miehistömoduulin ja huoltomoduulin tilan seuraamiseksi.Kaksi tutkimusta tehdään - ensimmäinen sen jälkeen, kun alus lähtee aluksestaavaruusromuvyöhyke ja toinen ennen paluuta.havaita törmäykset mikrometeoriittien tai kiertoradan roskien kanssa.
Lisäksi kolmen nuken miehistö menee tehtävään.Munikin Camposin komentaja ottaa kapteenin istuimen Orionin sisällä.Hän on pukeutunut uuteen avaruuspukuun, joka on varustettu kahdella säteilyanturilla.Hänen tuolissaan on myös antureita, jotka tallentavat kiihtyvyys- ja tärinätietoja tehtävän aikana.
Yhdessä Camposin kanssa osana säteilyäKoe Matroshka AstroRad (MARE) ajaa kahdella haamuvartalolla: Helgalla ja Zoharilla. Zohar käyttää säteilysuojaliiviä, jossa on anturit, jotka määrittävät säteilyriskin matkalla kuuhun.
Testialuksen miehistö. Kuva: NASA, Frank Michaux
Useita lisätutkimuksia liittyyviestintäjärjestelmien testaus aluksen ja kuvanottomoduulien kanssa. Insinöörit suunnittelevat muun muassa testaavansa laivan WiFi-järjestelmää, kameroiden suunnan määräävää stabilaattoria sekä suurten tiedostojen siirtoa Maan ja Orionin välillä.
Miten nähdä?
Ensimmäinen yritys käynnistää Artemis-1-tehtävä kerättiinrannikolla lähellä Kennedyn avaruuskeskusta 100-200 tuhatta ihmistä. Muista, NASA aikoi laukaista avaruusaluksen maanantaina 29. elokuuta, mutta lähtölaskenta keskeytettiin aluksen moottoriongelmien vuoksi.
Paikalliset viranomaiset uskovat näinLauantainen laukaisu voi tuoda vielä enemmän, jopa 400 000 ihmistä. NASA isännöi suoraa lähetystä kaikille niille, jotka eivät voi matkustaa Cape Canaveral Floridaan henkilökohtaisesti.
Suoran lähetyksen pitäisi alkaa 3. syyskuuta klo 19.15 Moskovan aikaa avaruusaluksen tankkauksesta. Ja laukaisuikkuna on avoinna klo 21.17-23.17.
Mitä seuraavaksi?
Jos tehtävä onnistuu, niin seuraavassaNASA aikoo lähettää miehitetyn Artemis-2-tehtävän miehistöineen. Hänen on toistettava kokonaan ensimmäisen tehtävän reitti ja suoritettava lisätestejä ennen ohjelman tärkeintä vaihetta.
Ja vuonna 2024 suunnitelman mukaan se lähetetään kuuhunkolmas tehtävä, jonka ei tarvitse toimittaa miehistöä enää kiertoradalle, vaan kuun pinnalle erityisellä laskeutumismoduulilla. Jos se onnistuu, ohjelman jatkokehitykseen kuuluu vuosittaiset laukaisut ja kuun tukikohdan luominen.
Lue lisää:
Ensimmäiset kuvat Marsin maanalaisesta osasta yllättivät tutkijat
Galaksi, joka sijaitsee 12 miljardin valovuoden päässä Maasta, "kiertyi" Einsteinin renkaaksi
Marsin kasvi tuottaa happea keskimääräisen puun nopeudella
Kannessa: taiteellinen kuva Orion-avaruusaluksen lennosta. Kuva: Overwatchfan123, CC BY-SA 4.0, Wikimedia Commonsin kautta