UPD: 水素漏れが繰り返し検出されたため、2022年9月3日に予定されていたロケット打ち上げは中止されました。新しい日付
ロケットを月に送るための次の期間は、9 月 19 日から 10 月 4 日まで、または 10 月 17 日から 10 月 31 日までです。
アルテミス宇宙計画1972 年のアポロ 17 号以来、月に人類を送り込んだ最初の宇宙ミッションとなります。過去50年間、多くの国が地球の衛星、他の惑星、太陽を積極的に探査し、太陽圏を超えたという事実にもかかわらず、これまで地球低軌道を離れた有人ミッションは1つもありません.
アルテミスプログラムは2016年に正式に承認されました。2017 年に開発されましたが、そのコンポーネントの多くは何年も前に準備されていました。たとえば、メインミッションを実行するオリオン宇宙船は、別のミッションであるコンステレーションからプログラムに移行しました。当初、探査機は 2016 年に月に行くと考えられていましたが、さまざまな理由で飛行日は延期され続けました。
最後に、2022 年に、NASA は、プロジェクト パートナーであるカナダ、ヨーロッパ、および日本の宇宙機関とともに、打ち上げの準備ができていることを発表しました。
最初のステップ - 「アルテミス-1」
プログラムは一連の 3 つのミッションで構成され、複雑さが増します。 Artemis-1 の打ち上げは、最初のステップであり、すべての要素の包括的なテストです。このミッションは、スペース ローンチ システム (SLS) ロケット、オリオン宇宙船、および地上管制システムで構成されています。これはどれもこれまでに使用されたことがありません。
使命の独自性は、それがしなければならないという事実にあります。有人飛行の可能性がある宇宙船を、すべての有人飛行の中で最も遠い軌道に打ち上げます。打ち上げ後、最も強力な SLS ロケットは、オリオンを月の裏側まで飛ばさなければなりません。ミッション中、宇宙船は地球から 450,000 km を飛行します。地球から月までの距離はさまざまな時点で 36 万から 40 万 km であることを思い出してください。さらに 6 万 4,000 km は月の反対側の外の船によって行われます。
このような複雑な飛行の結果、船は、有人飛行用に設計されており、約 38 日間、ステーションにドッキングすることなく宇宙に滞在します。これは、以前に製造されたどの有人車両よりも長いです。帰りのフライトでは記録的な 40,000 km/h まで加速し、対応するものよりも高い温度に到達します。
ミッション「アルテミス-1」のスキーム。画像：NASA
ミッションはどうなるのでしょうか？
発売
SLSロケットは、特別に設計されています大型貨物を月に送る。 SLS の最初のバージョンの構成 - 現在のミッションで使用されるブロック 1 は、軌道に持ち上げて最大 38,000 トンの貨物を月に打ち上げることができます。同時に、月の軌道に入るために必要な約36,000 km / hの速度まで重い宇宙船を加速できます。
ロケットはペアで推進されます5 セクションのブースターと 4 つの RS-25 エンジン。固体ブースターは約 2 分で燃料を燃やして分離しますが、メイン ステージと RS-25 は約 8 分で燃料を使い果たします。ブースター、サービス モジュール パネル、および打ち上げ中止システムがリセットされると、メイン ステージのエンジンが停止し、メイン ステージが宇宙船から分離され、オリオンは中間極低温推進ステージ (ICPS) に取り付けられたままになります。
極低温ステージは推進システムです高さ 13 メートル、直径 5 メートルで、液体水素と酸素で作動する単一のエンジンで構成されています。コアステージが分離した後、宇宙船は地球を周回してソーラーパネルを展開し、極低温設備により地球の軌道を離れて月に向かうのに十分な後押しが与えられます。
同時に、この操縦は、船が自然の衛星の引力によって拾うことができる方向に動くように向けられています。
打上げ機の図と打上げ時間研究キューブセット。 4 つの衛星は月面探査用 (グレー)、3 つの衛星は放射線用、3 つの衛星は技術実証用です。画像: NASA、ケビン・オブライエン
宇宙で
オリオンは極低温ステージからおよそ分離します打ち上げから2時間。同時に、モジュールと一緒に、ブースター モジュールは 10 個のキューブセット (小さな衛星) を軌道に打ち上げて月を探索する必要があります。地球軌道から離れると、サービス モジュールがコースを監視して修正します。
月への旅行には数日かかります。その間、エンジニアは宇宙船のシステムを評価します。最接近点では、オリオンは約 97 km の距離で衛星の表面を飛行します。その後、重力を利用して月の裏側を越えて逆行軌道に入ります。計算によると、衛星から 64,000 km 離れているはずです。アポロ 13 号のミッションによって設定された以前の記録は、わずか 26,000 km でした。
地球に戻る途中で、オリオンは別のものを受け取ります月からの重力の助け。これを行うために、衛星の重力を利用して地球に向かって加速するために、正確に適切なタイミングでエンジンを始動させて、2回目の近接フライバイを行います。サービス モジュールは、地球の大気圏に安全に再突入できる再飛行軌道を選択する必要があります。
月を背景にしたオリオン宇宙船の芸術的なイラスト。画像：NASA
着陸
ミッションはオリオンの能力をテストすることで終了します。無事に地球に帰還します。すべての重力操作が完了すると、宇宙船は約 40,000 km/h の速度まで加速します。大気圏突入後は時速480kmまで減速する必要がある。この場合、外皮の温度は約 2,800°C まで上昇します。
宇宙船がこのフェーズを通過すると極度の暑さで飛行すると、パラシュートを保護する前方コンパートメント カバーが外れてしまいます。 Orion の最初の 2 つのブレーキ パラシュートは高度 7.6 km で開き、1 分以内に時速 160 km に減速します。その後、船が 3 つの主要なパラシュートを解放できるように、それらを緩める必要があります。これにより、サンディエゴ沖の救助船の視界内に正確に着陸できるようになります。
オリオン宇宙船の着陸の芸術的なイラスト。画像：NASA
なぜテストミッションが必要なのですか
テスト飛行の主な目的は、確認することですデバイスが地球の大気に戻る際の極端な条件に耐える Orion 熱シールドの能力。研究者は地球上で可能なすべてのテストを実施しましたが。宇宙の速度で移動する船が急速な減速の過程で克服しなければならないすべての条件を、単一の人工設備で完全に再現することはできません。
さらに、研究者は作業を計画しています飛行のすべての段階での相互作用。 Orion も SLS も、これまで使用されたことはありません。運用のルールは詳細に書かれていますが、NASA は人が関与するミッションを送信する前に、宇宙飛行士の生命を脅かすものがないことを確認したいと考えています。
たとえば、オリオン宇宙船は次のように使用します。太陽電池アレイの 4 つの翼に取り付けられたカメラは、乗組員モジュールとサービス モジュールのステータスを監視します。調査は2回実施される予定で、1回目は船がスペースデブリゾーンを出た後、2回目は帰還前に実施される。これらは、微小隕石や軌道上の破片による衝突を検出するのに役立ちます。
さらに、このミッションには、マネキンが3体。ムニキン・カンポス司令官がオリオン号内で船長の席に着く。彼は新しい宇宙服を着ており、2 つの放射線センサーが装備されています。彼の座席には、ミッション中の加速度と振動データを記録するセンサーも付いています。
放射線の一部としてカンポスと一緒に実験マトロシュカ アストロラッド (MARE) は、ヘルガとゾハルの 2 つのファントム トルソに乗ります。 Zohar は、月に向かう途中で放射線のリスクを判断するためのセンサーを備えた放射線防護ベストを着用しています。
試験船の乗組員。画像: NASA、フランク・ミショー
追加の研究の数は、に関連しています船と画像キャプチャ モジュールを使用した通信システムのテスト。たとえば、エンジニアは船の WiFi システム、カメラの方向を固定するスタビライザー、地球とオリオンの間の大きなファイルの転送をテストする予定です。
見る方法は？
収集された Artemis-1 ミッションを開始する最初の試みケネディ宇宙センター近くの海岸に10万人から20万人。思い出してください、NASA は 8 月 29 日月曜日に宇宙船を打ち上げる予定でしたが、船のエンジンの問題によりカウントダウンが中止されました。
地方自治体の関係者は、次のように考えています。土曜日の打ち上げは、さらに多く、最大 400,000 人をもたらす可能性があります。フロリダ州ケープカナベラルに直接行くことができないすべての人のために、NASA はライブストリームを主催しています。
ライブ放送は、宇宙船の燃料補給からモスクワ時間の 9 月 3 日の 19:15 に開始する必要があります。また、ローンチウィンドウは21:17から23:17までオープンします。
次は何ですか？
ミッションが成功すれば次はNASAは、乗組員を乗せた有人ミッション「アルテミス2」を送る予定です。彼女は最初のミッションのルートを完全に繰り返し、プログラムの最も重要な段階の前に追加のテストを実施する必要があります。
そして2024年、計画通り、月に送られます3番目のミッションでは、乗組員を軌道に乗せるのではなく、特別な降下モジュールを使用して月の表面に運ぶ必要があります。成功した場合、プログラムのさらなる開発には、毎年の打ち上げと月面基地の作成が含まれます。
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表紙：オリオン宇宙船の飛行の芸術的なイラスト。画像: Overwatchfan123、CC BY-SA 4.0、ウィキメディア コモンズ経由