Miksi Kuu eikä Mars: tärkein asia Artemis-1-operaatiossa ja miksi sitä tarvitaan

Artemis 1 on NASAn Artemis-ohjelman ensimmäinen lento, jonka tavoitteena on palata

astronautit kuuhun vuoteen 2025 mennessä.Testien aikana ilmailulaitoksen työntekijät tarkistavat, voidaanko 98-metristä SLS-rakettia käyttää raskaana ajoneuvona. Muistutetaan, että SLS eli Space Launch System on amerikkalainen kaksivaiheinen superraskas kantoraketti, joka on kehitetty miehitetyille tutkimusmatkoille Maan kiertoradan ulkopuolella.

Artemis 1 -tehtävän tärkein tavoite ontestaa Orion-avaruusaluksen lämpökilpiä. Sen halkaisija on 5 metriä ja se on lajissaan suurin. Tiedemiesten on tärkeää ymmärtää, kestääkö tämä "kilpi" korkeita lämpötiloja, kun se saapuu Maan ilmakehään nopeudella 40 000 km/h ja lämpenee 2 800 °C:seen palatessaan Kuusta.

Hyötykuorma

Elävät lentävät myös Artemis-1-tehtävän mukanaeliöt. Hiiva - osana Zea-koetta. Tutkijat tarkistavat, kuinka säteily vaikutti heidän DNA:hansa. Hiivan lisäksi avaruuteen lentävät myös Talin risoidikoin siemenet, neljä Aspergillus nigra -homekantaa sekä Chlamydomonas Reinhardt -lajin fotosynteettiset levät - nämä ovat myös erillisiä biologisia kokeita.

Lähde: NASA HQ PHOTO

NASA analysoi myös sen sopivuudenOrion-avaruusalus astronautien kuljettamiseen. Tätä tarkoitusta varten käytetään erityisiä mallinukkeja, jotka on varustettu säteilyantureilla. Niitä löytyy "Helgan" ja "Zoharin" keinotekoisista elimistä. Myös "komentaja" - nukke, jolla on yllään uusi Orion Crew Survival System -puku - lähetetään myös Kuun kiertoradalle. Yhteensä 3 metrin avaruusalukseen mahtuu jopa neljä astronauttia.

NASA kiinnittää erityistä huomiota vaikutusten tutkimiseensäteilyä naisen kehoon. Muistakaamme, että yksi ilmailuviraston tavoitteista on lähettää ensimmäinen nainen Kuuhun. Toinen nukeista on pukeutunut erityiseen Astrorad-suojaliiviin, ja toinen lentää ilman lisäsuojaa.

Mitä sinun tulee tietää tehtävästä?

NASA aikoo laukaista suurimman rakettinsa ensimmäistä kertaa sen jälkeen, kun kuuluisa Saturn V vei Apollo-astronautit kuuhun. Tämä on ensimmäinen Kuu-lento 53 vuoteen.

Artemis-ohjelma julkistettiin syyskuussa 2020vuoden. Sen päätavoitteena on amerikkalaisten astronautien paluu Kuuhun, Kuun lähiaseman rakentaminen ja edellytysten valmistelu Maan luonnollisen satelliitin mahdolliselle kolonisaatiolle tulevaisuudessa.

NASA aloitti SLS:n kehittämisen vuonna 2011 välittömästisen jälkeen, kun Constellation-kuuohjelma peruuntui, jossa Ares-raketin piti lähettää Orion-avaruusalus kansainväliselle avaruusasemalle (ISS), Kuuhun ja lopulta Marsiin.

Tuolloin budjetti jättimäisen raketin kehittämiseenoli 10 miljardia dollaria, ja debyyttilento oli suunniteltu vuodelle 2016. Kehityskustannukset, budjettiongelmat, suunnittelumuutokset, poliittiset esteet ja muut ongelmat ovat kuitenkin lykänneet raketin ensimmäistä laukaisua vuoteen 2017, sitten 2018, 2019, 2020, 2021 ja lopulta vuoteen 2022.

Perusversiossaan SLS pystyy nostamaan kiertoradalle 95 tonnia hyötykuormaa. Kantoraketin lupaavat muutokset lisäävät kantokykyä jopa 130 tonniin.

Lähde: Stuart Rankin

Avaruudessa on tapahtunut paljon ylivuosikymmenen SLS-kehitys, mukaan lukien kaupallisten rahti- ja kaupallisten miehistön lentojen tulo ISS:lle, SpaceX:n uudelleenkäytettävien rakettien käyttöönotto ja uusien yksityisten avaruusyritysten eksponentiaalinen kasvu. Tähän mennessä vuonna 2022 Kennedyn avaruuskeskuksesta on laukaissut 37 kertaa, joista suurin osa on SpaceX Falcon 9 -raketteja.

Viiveet

Artemis 1 -tehtävän oli määrä lähteä Floridan niemeltä 29. elokuuta, mutta laukaisua ei koskaan tapahtunut. Ongelmana on yksi SLS-moottoreista, joka ei voinut lämmetä vaadittuun lämpötilaan.

Insinöörit huomasivat ongelmia prosessin aikana.polttoaineen lataaminen. Suunnitelman mukaan laukaisuohjaimet lisäävät painetta päälavasäiliöissä. Tämä on tarpeen, jotta osa polttoaineesta voidaan ilmaa moottoreihin. Tämän seurauksena ne "saavuttavat" oikean lämpötilan käynnistyäkseen. Kolmannessa moottorissa tämä prosessi ei mennyt niin kuin sen piti.

Useiden epäonnistuneiden korjausyritysten jälkeen NASA päätti juhlia laukaisua. Ongelman ratkaisemisen jälkeen tehtävän alkamista lykättiin vielä useita kertoja. Varsinkin huonon sään takia.

Miksi palata kuuhun?

Viime vuosina kritiikkiä kuuta kohtaantehtäviä, esimerkiksi Apollo 11 -astronautti Michael Collins ja Mars Societyn perustaja Robert Zubrin. Molemmat ovat jo pitkään kannattaneet Yhdysvaltojen menemistä suoraan Marsiin. Mutta NASAn asiantuntijat sanovat, että Kuu on valloitettava takaisin ennen Punaiselle planeetalle lentämistä.

Säteilytarkastus

Ensinnäkin syvässä avaruudessa säteily on paljonvoimakkaampi ja aiheuttaa todellisen uhan astronautien terveydelle. Matala Maan kiertorata, jolla Kansainvälinen avaruusasema (ISS) toimii, on osittain suojattu Maan magneettikentän säteilyltä, toisin kuin Kuu.

Ensimmäisen Artemis-matkan jälkeen NASA on suunnitellut monia kokeita tutkiakseen sen vaikutuksia eläviin organismeihin sekä arvioidakseen säteilyliivin tehokkuutta. 

Resurssien käyttö

ISS voidaan täyttää melko helposti, mutta Kuu, ja vielä enemmän Mars, on paljon vaikeampi. Siksi NASA haluaa oppia käyttämään luonnon satelliitin pinnalla olevia resursseja.

Lähde: Overwatchfan123, CC BY-SA 4.0, Wikimedia Commonsin kautta

Erityisesti jään muodossa oleva vesi, jonka tiedemiehet tietävät jo olevan kuun etelänavalla, voidaan muuttaa rakettipolttoaineeksi jakamalla se yksittäisiksi vety- ja happiatomeiksi.

Teknologian testaus

NASA haluaa myös testata tekniikoita Kuussajoka auttaa Mars-tehtävässä. Ensinnäkin uudet avaruuspuvut avaruuskävelyihin. Niiden kehittäminen uskottiin Axiom Spacelle ensimmäiselle miehitetylle lentomatkalle Kuuhun aikaisintaan vuonna 2025. Toiseksi ajoneuvot - sekä paineistetut että paineistamattomat - astronautien liikkumista varten sekä kiinteä elin kuun tukileirillä.

uusi asema

Osana Artemis-ohjelmaa NASA rakentaaGateway-avaruusasema kiertoradalla kuun ympäri. Ensimmäisessä vaiheessa on tarkoitus tutkia Kuuta ja syvää avaruutta, ja myöhemmin - siirtoasemana astronauteille, jotka ovat matkalla Marsiin ja takaisin.

Kannettavat ydinjärjestelmät

Lopuksi kestävä pääsy lähteeseenEnergia NASA pyrkii kehittämään kannettavia ydinfissiojärjestelmiä. Kaikkien ongelmien ratkaiseminen on paljon helpompaa Kuussa, joka on vain muutaman päivän päässä, kuin Marsissa, jonne pääseminen kestää useita kuukausia.

Mitä seuraavaksi?

Jos kaikki menee hyvin, NASAn avaruusaluslaskeutuu Tyynelle valtamerelle Kalifornian rannikon edustalla. Matkan varrella tehtävä lähettää 10 pientä kuutiota. Heidän tehtävänsä on etsiä vettä Kuusta, tutkia syvän avaruuden säteilytasoa ja suorittaa monia muita tehtäviä.

Viraston suunnitelman mukaan lanseeraus tapahtuu vuonna 2024Artemis 2 -tehtävä, joka lähettää neljän astronautin miehistön Kuuhun. Sitten on vuorossa Artemis 3 -tehtävä, joka on suunniteltu vuodelle 2025. Testien aikana amerikkalaiset astronautit laskeutuvat kuun pinnalle.

Lue lisää:

Pääteoria ihmisen alkuperästä kumottiin: mistä me tulimme

Ensimmäisen syöpälääketutkimuksen tulokset julkaistu

Maapallolla asuu nyt 8 miljardia ihmistä: uhkaako liikakansoitus planeettaa?