UPD: Vanwege de herhaalde detectie van een waterstoflek werd de raketlancering gepland voor 03-09-2022 geannuleerd. Nieuwe datum
Het volgende venster voor het sturen van een raket naar de maan is geopend: van 19 september tot 4 oktober of van 17 oktober tot 31 oktober.
Het Artemis ruimteprogrammawerd de eerste ruimtemissie sinds Apollo 17 in 1972 om een man op de maan te zetten. Ondanks het feit dat veel landen de afgelopen 50 jaar actief de satelliet van de aarde, andere planeten en de zon hebben verkend en zelfs voorbij de heliosfeer zijn gegaan, heeft geen enkele bemande missie in al die tijd een lage baan om de aarde verlaten.
Het Artemis-programma werd officieel goedgekeurd in2017, maar veel van de componenten zijn jaren eerder voorbereid. Het Orion-ruimtevaartuig, dat de hoofdmissie uitvoert, is bijvoorbeeld overgebracht naar het programma van een andere missie, Constellation. Aanvankelijk werd aangenomen dat het ruimtevaartuig in 2016 naar de maan zou gaan, maar om verschillende redenen werd de vluchtdatum voortdurend uitgesteld.
Eindelijk, in 2022, kondigde NASA, samen met projectpartners - de Canadese, Europese en Japanse ruimteagentschappen - de gereedheid voor lancering aan.
Eerste stap - "Artemis-1"
Het programma bestaat uit een reeks van drie missies,die in complexiteit zal toenemen. De lancering van Artemis-1 is de eerste stap en het uitgebreid testen van alle elementen. De missie bestaat uit het Space Launch System (SLS) lanceervoertuig, het Orion-ruimtevaartuig en grondcontrolesystemen. Niets hiervan is ooit eerder gebruikt.
Het unieke van de missie ligt in het feit dat het moet:een potentieel bemand ruimtevaartuig lanceren in de verste baan voor alle bemande vluchten. Na de lancering zal het krachtigste SLS-lanceervoertuig Orion op een vlucht naar de andere kant van de maan moeten sturen. Tijdens de missie zal het ruimtevaartuig 450.000 km van de aarde vliegen. Bedenk dat de afstand van de aarde tot de maan op verschillende tijdstippen 360 tot 400 duizend km is, nog eens 64 duizend km zal het schip voorbij de andere kant van de maan afleggen.
Als gevolg van zo'n complexe vlucht is het schip,ontworpen voor menselijke vlucht, zal bijna 38 dagen in de ruimte zijn zonder aan te sluiten op het station. Dit is langer dan alle eerder gebouwde bemande voertuigen. En tijdens de terugvlucht zal hij versnellen tot een record van 40.000 km/u en hogere temperaturen bereiken dan zijn tegenhangers.
Schema van de missie "Artemis-1". Afbeelding: NASA
Hoe zal de missie verlopen?
launch
De SLS draagraket is speciaal ontworpen voor:grote ladingen naar de maan sturen. De configuratie van de eerste versie van SLS - Blok 1, die in de huidige missie zal worden gebruikt, kan in een baan om de aarde worden gebracht en tot 38.000 ton vracht naar de maan lanceren. Tegelijkertijd kan het een zwaar ruimtevaartuig versnellen tot een snelheid van ongeveer 36.000 km / u, wat nodig is om de baan van de maan binnen te gaan.
Het draagraket wordt aangedreven door een paarvijfdelige boosters en vier RS-25-motoren. De solide boosters zullen hun brandstof verbranden en scheiden in ongeveer twee minuten, terwijl het hoofdpodium en de RS-25 in ongeveer acht minuten zonder brandstof zullen zijn. Nadat de boosters, servicemodulepanelen en het systeem voor het afbreken van de lancering zijn gereset, worden de motoren van de hoofdtrap uitgeschakeld en wordt de hoofdtrap gescheiden van het ruimtevaartuig, waardoor de Orion aan de tussenliggende cryogene voortstuwingstrap (ICPS) blijft zitten.
De cryogene fase is een voortstuwingssysteem13 meter hoog en 5 meter in diameter, die bestaat uit één enkele motor die draait op vloeibare waterstof en zuurstof. Nadat de kerntrap is gescheiden, zal het ruimtevaartuig in een baan om de aarde draaien en zijn zonnepanelen inzetten, en de cryogene installatie zal het voldoende kracht geven om de baan van de aarde te verlaten en richting de maan te gaan.
Tegelijkertijd is deze manoeuvre zo gericht dat het schip beweegt in de richting waarin het kan worden opgepikt door de aantrekkingskracht van een natuurlijke satelliet.
Lanceervoertuigdiagram en lanceringstijdonderzoekskubussen. Vier satellieten zijn voor maanverkenning (grijs), drie voor straling en drie voor technologiedemonstraties. Afbeelding: NASA, Kevin O'Brien
In de ruimte
Orion zal ongeveer scheiden van de cryogene fasetwee uur na de lancering. Tegelijkertijd moet de boostermodule, samen met de module, tien kubussets, kleine satellieten, in een baan om de maan lanceren om de maan te verkennen. Terwijl het zich van de baan om de aarde verwijdert, zal de servicemodule de koers volgen en corrigeren.
Een reis naar de maan duurt enkele dagen, intijdens welke ingenieurs de systemen van het ruimtevaartuig zullen evalueren. Op het punt van dichtste nadering zal Orion over het oppervlak van de satelliet vliegen op een afstand van ongeveer 97 km. Het gebruikt vervolgens de zwaartekracht om een retrograde baan voorbij de andere kant van de maan binnen te gaan. Volgens berekeningen zou het 64 duizend km van de satelliet verwijderd moeten zijn. Het vorige record van de Apollo 13-missie was slechts 26.000 km.
Op de terugweg naar de aarde zal Orion er nog een ontvangenzwaartekrachthulp van de maan. Om dit te doen, zal het een tweede close flyby maken, waarbij de motoren precies op het juiste moment worden afgevuurd om de zwaartekracht van de satelliet te benutten en naar de aarde te versnellen. De servicemodules zullen een re-fly-traject moeten kiezen waarmee ze veilig de atmosfeer van onze planeet kunnen binnengaan.
Artistieke illustratie van het Orion-ruimtevaartuig met de maan op de achtergrond. Afbeelding: NASA
Landen
De missie eindigt met een test van de capaciteiten van Orion.veilig terugkeren naar de aarde. Na alle zwaartekrachtmanoeuvres zal het ruimtevaartuig accelereren tot een snelheid van ongeveer 40.000 km/u. Nadat het de atmosfeer is binnengekomen, zal het moeten vertragen tot 480 km/u. In dit geval zal de temperatuur van de buitenhuid stijgen tot ongeveer 2.800°C.
Zodra het ruimtevaartuig deze fase heeft gepasseerdterwijl hij met extreme hitte vloog, zou het deksel van het voorste compartiment dat zijn parachutes beschermde, worden weggegooid. De eerste twee remparachutes van de Orion gaan op 7,6 km hoogte open en binnen een minuut wordt de snelheid teruggebracht tot 160 km/u. Daarna moeten ze worden losgemaakt om het schip in staat te stellen drie hoofdparachutes los te laten, wat een nauwkeurige landing in het zicht van het reddingsschip voor de kust van San Diego mogelijk moet maken.
Artistieke illustratie van de landing van het ruimtevaartuig Orion. Afbeelding: NASA
Waarom hebben we een testmissie nodig?
Het belangrijkste doel van de testvlucht is om te controleren ofhet vermogen van het Orion-hitteschild om extreme omstandigheden te weerstaan tijdens de terugkeer van het apparaat naar de atmosfeer van de aarde. Hoewel de onderzoekers alle mogelijke tests op aarde hebben uitgevoerd. Geen enkele kunstmatige installatie kan alle omstandigheden volledig nabootsen waarmee een schip dat zich met kosmische snelheid voortbeweegt, zal moeten overwinnen tijdens het proces van snelle vertraging.
Daarnaast zijn de onderzoekers van plan om te werkeninteractie in alle stadia van de vlucht. Zowel Orion als SLS zijn nog nooit eerder gebruikt. Hoewel de regels van de operatie in detail zijn uiteengezet, wil NASA, voordat ze een missie met een persoon sturen, ervoor zorgen dat niets het leven van de astronauten bedreigt.
Het Orion-ruimtevaartuig zal bijvoorbeeld gebruik maken vancamera's gemonteerd op de vier vleugels van het zonnepaneel om de status van de bemanningsmodule en de servicemodule te bewaken. Er zullen twee onderzoeken worden uitgevoerd: de eerste nadat het schip de ruimteschrootzone heeft verlaten en de tweede voordat het terugkeert. Ze helpen bij het detecteren van eventuele inslagen met micrometeorieten of orbitaal puin.
Bovendien zal de missie een bemanning aan boord hebbendrie mannequins. Commandant Munikin Campos neemt de stoel van de kapitein in Orion in. Hij draagt een nieuw ruimtepak en is uitgerust met twee stralingssensoren. Zijn stoel beschikt ook over sensoren die de versnellings- en trillingsgegevens tijdens een missie registreren.
Samen met Campos als onderdeel van de bestralingExperiment Matroshka AstroRad (MARE) rijdt op twee fantoomtorso's: Helga en Zohar. Zohar draagt een stralingsbeschermingsvest met sensoren om het stralingsrisico op weg naar de maan te bepalen.
Bemanning van het testschip. Afbeelding: NASA, Frank Michaux
Een aantal aanvullende onderzoeken hebben betrekking op:testen van communicatiesystemen met de scheeps- en beeldopnamemodules. Zo zijn ingenieurs van plan om het wifi-systeem van het schip te testen, de stabilisator die de richting van de camera's vastlegt en de overdracht van grote bestanden tussen de aarde en Orion.
Hoe te zien?
De eerste poging om de Artemis-1-missie te lanceren verzameldaan de kust bij het Kennedy Space Center van 100 tot 200 duizend mensen. Bedenk dat NASA het ruimtevaartuig op maandag 29 augustus zou lanceren, maar het aftellen werd gestopt vanwege problemen met de motor van het schip.
Lokale overheidsfunctionarissen zijn van mening datDe lancering van zaterdag zou nog meer kunnen opleveren, tot wel 400.000 mensen. Voor iedereen die niet persoonlijk naar Cape Canaveral Florida kan reizen, organiseert NASA een livestream.
De live-uitzending zou moeten beginnen op 3 september om 19:15 uur Moskouse tijd vanaf het tanken van het ruimtevaartuig. En het startvenster is geopend van 21:17 tot 23:17.
Wat is de volgende stap?
Als de missie is geslaagd, dan in de volgendeNASA is van plan een bemande missie "Artemis-2" te sturen met een bemanning aan boord. Ze zal de route van de eerste missie volledig moeten herhalen en aanvullende tests moeten uitvoeren vóór de belangrijkste fase van het programma.
En in 2024, volgens het plan, zal het naar de maan worden gestuurdde derde missie, die de bemanning niet langer in een baan om de aarde moet brengen, maar met een speciale afdalingsmodule naar het oppervlak van de maan. Indien succesvol, omvat de verdere ontwikkeling van het programma jaarlijkse lanceringen en de oprichting van een maanbasis.
Lees verder:
De eerste beelden van het ondergrondse deel van Mars verrasten wetenschappers
Een melkwegstelsel op 12 miljard lichtjaar van de aarde 'opgerold' in een Einstein-ring
Plant op Mars produceert zuurstof met de snelheid van een gemiddelde boom
Op de omslag: een artistieke illustratie van de vlucht van het ruimtevaartuig Orion. Afbeelding: Overwatchfan123, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons