アルテミスはNASAが主導する大規模な国際プログラムで、帰還を目指しています。
ミッションの主なタスクは、作業をテストすることです初の有人飛行に備えるためのすべての船舶システム。オリオンを軌道に乗せるロケットから着陸機、熱保護まで、ほとんどのコンポーネントはアルテミス プログラム専用に設計されており、以前の飛行では使用されていないため、これは特に重要です。
NASA の予備データによると、すべてのシステム船は任務をほぼ完璧にこなした。宇宙機関のスペシャリストが現在取り組んでいる主な問題は、エンジン電源システムの多数の障害です。彼女はコマンドなしでオフにされましたが、エンジンの動作は地球からのコマンドの後に復元でき、これらのエラーはミッション全体に影響しませんでした.
開発者はこのミッションのパフォーマンスを非常に高く評価したため、最初にこの船で行われた実験にさらにいくつかのエンジン能力のテストが追加されました。
NASAの関係者によると、着水後、オリオンがどれだけうまくいったかを確認するために、さらに分析が行われます。現時点では、オリオンを地球に着陸させるメカニズムがうまく機能するかどうかという重要な問題が残っています。
オリオンの地球への帰還の芸術的なイラスト。画像：NASA
返却：どうなりますか？
月の彼方へ 遠くまで旅をして43 万 km を超えて戻ってくると、宇宙船は地球に近づくと時速 40,000 km に達する速度を発揮します。これは空気中の音速の約25倍です。大気との衝突後、摩擦により、この速度はわずか数分で時速 480 km に低下します。
テストの最終段階の主なタスク飛行 - カプセルの熱シールドがこれらの極端な条件に耐えること、および将来の有人ミッションへの参加者が安全であることを確認するため。
オリオン宇宙船はクルー モジュール スペース カプセルとヨーロピアン サービス モジュール。これらの最初のものは 6 人の乗組員を収容するように設計されており、2 つ目は地球低軌道の外にある主要な制御コンポーネントと船のエンジンを含んでいます。
船「オリオン」の構造。保護船体 (右) と発射モジュール (左) が欧州サービス モジュール (中央左) とクルー カプセル (中央右) を囲んでいます。画像：NASA
着水前わずか40分で配信オリオンから地球へ、ヨーロピアン サービス モジュールはカプセルから分離し、上層大気に突入します。着陸は乗組員モジュール自体のエンジンによって制御され、サービス コンポーネントは大気中で燃焼します。同時に、サービスモジュールの最終飛行の軌道は、カプセル、人、船に損傷を与えず、太平洋上の大気で完全に燃え尽きないように選択されました。
サービスモジュールから分離した後、カプセル乗組員は自分のエンジンを始動し、船用に特別に開発された侵入技術を使用して大気圏に降下し始めます。地球の上層大気に緩やかな角度で突入し、それを利用してカプセルの傾斜を変化させて飛び出し、最終的な着陸のためにカプセルに「飛び込み」ます。
石を連想させるこの技法は、正しい弾道で投げると水に跳ね返り、オリオンが正確な着陸地点にたどり着くのに役立ちます。代替手段は従来の直角エントリーです。これはより単純ですが、それ以上の操作の可能性を大幅に制限します。さらに、新しいアプローチでは、ブレーキがよりスムーズになるため、船のスクリーンへの熱負荷が軽減されます。
ダイレクトアプローチ（グリーンライン）、ショート（ブルー）、ロングリエントリーの着陸可能距離を変更。画像：NASA
地球の大気圏再突入時には減速する宇宙船の速度は最高時速450キロメートルで、その後は地上約8キロメートルの高度でパラシュートが開きます。滑らかな降下は約 10 分間続き、乗組員カプセルの速度は 32 km/h 以下に減速します。
NASA は着陸に太平洋を選んだメキシコ西海岸のグアダルーペ島沖。米海軍艦船の救助隊が着陸地点近くで勤務し、カプセルを回収します。
オリオンカプセル救出作戦のリハーサル。画像: NASA/トニー・グレイ
オリオンヒートシールド
乗組員着陸カプセルの底部は覆われていますアブコートと呼ばれる素材を使用した直径5mの世界最大の遮熱板。これはアブレーターです。再突入中に制御された方法で燃焼し、宇宙船から熱を除去する物質です。
遮熱板の外面は、Avcoat 素材の 186 ブロック、厚さ 3 ～ 7 cm. それらは、チタン フレームと複合スキンに接続されており、シールドに形状を与え、降下および着水時にクルー モジュールを構造的にサポートします。
アヴコートは大きなブロックで作られ、次に、熱シールドに適用される前に、186 のユニークな形状に加工されます。その過程で、エンジニアは締結ラインの隙間を探し、ブロック間の段差とギャップも測定しました。隙間は特殊な接着剤で埋めました。
取り付けて温度チェックしたら保護エンジニアと技術者は、ヒート シールドを熱サイクル テストにかけました。これにより、ミッション中に極端な温度にさらされたときにブロックが適切に結合され、適切に機能することが保証されます。次に、熱シールドを白いエポキシ塗料でコーティングしました。表面の電荷を消散させ、許容温度を維持するために、アルミテープが上に貼られています。
そのような真剣な準備は偶然ではありません。着陸中、モジュールは 2,760°C を超える温度に耐える必要があります。これは、太陽の表面のほぼ 2 分の 1 です。同時に、エンジニアの計算によると、シールド内の温度は 100°C を超えてはなりません。飛行前に、NASA の専門家は大気圏突入をシミュレートする特別な設備で 1,000 以上のテストを実施しましたが、シールドが着陸中および着陸後にのみ正しく機能するかどうかを正確に判断することは可能です。
オリオンのヒートシールド。画像: NASA/アイザック・ワトソン
いつ、どこで見る？
クルーランダーの着陸オリオン宇宙船は、NASA と欧州宇宙機関のチャンネルで生放送されます。解説放送はモスクワ時間の19:00に始まります。計画によると、20:00にヨーロッパのサービスモジュールが着陸カプセルから分離されます。宇宙船は20:20に大気圏に入り、20:40頃に着陸する予定です。
次は何が起こるのだろう？
カプセルが飛び散った後、「再含浸」テストを実行するために、水中に2時間留まります。これは、宇宙船が再突入時の熱インパルスにどのように対処するかを理解するのに役立ちます。小型ボートとヘリコプターに支えられた救助隊がカプセルを船の甲板まで牽引し、乾燥させる。
次に、装置、および保存された部品の一部オリオンの熱シールド - 焦げた Avcoat タイル - は、詳細な検査のために NASA 宇宙センターに送られます。科学者は、着陸中および着陸後にセンサーから受信するデータを処理するだけでなく、追加のテストと分析を実施することを計画しています。
エンジニアは着陸飛行データを期待していますOrion カプセルは、シミュレーションの精度と船の安全性を確認するのに役立ちます。次の段階である「アルテミス-2」は、最初の船のルートを繰り返す有人ミッションになるはずなので、これは重要です。 NASAは、最初の飛行の結果がすべてうまくいったことを示している場合、2024年にこのミッションを送る予定です。乗組員が月に着陸するアルテミス 3 号は、暫定的に 2025 年に予定されています。
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表紙: 地球の大気圏に突入するオリオン宇宙船の芸術的なイラスト。画像：NASA