UPD: Devido à repetida detecção de vazamento de hidrogênio, o lançamento do foguete previsto para 03/09/2022 foi cancelado. Nova data
A próxima janela para enviar um foguete à lua estará aberta: de 19 de setembro a 4 de outubro ou de 17 a 31 de outubro.
O programa espacial Artemisse tornar a primeira missão espacial desde a Apollo 17 em 1972 a colocar um homem na lua. Apesar do fato de que muitos países nos últimos 50 anos exploraram ativamente o satélite da Terra, outros planetas e o Sol, e até foram além da heliosfera, nenhuma missão tripulada deixou a órbita baixa da Terra em todo esse tempo.
O programa Artemis foi oficialmente aprovado em2017, mas muitos dos seus componentes foram preparados anos antes. Por exemplo, a espaçonave Orion, que realiza a missão principal, foi transferida para o programa de outra missão, a Constellation. Inicialmente, presumia-se que a espaçonave iria à Lua em 2016, mas por vários motivos a data do voo foi constantemente adiada.
Finalmente, em 2022, a NASA, juntamente com os parceiros do projeto - as agências espaciais canadenses, europeias e japonesas - anunciaram a prontidão para o lançamento.
Primeiro passo - "Artemis-1"
O programa consiste em uma série de três missões,que aumentará em complexidade. O lançamento do Artemis-1 é o primeiro passo e o teste abrangente de todos os elementos. A missão consiste no veículo de lançamento do Sistema de Lançamento Espacial (SLS), a espaçonave Orion e sistemas de controle de solo. Nada disso foi usado antes.
A singularidade da missão reside no fato de que develançar uma nave espacial potencialmente tripulada para a órbita mais distante para todos os voos tripulados. Após o lançamento, o veículo de lançamento SLS mais poderoso terá que enviar Orion em um voo para o outro lado da lua. Durante a missão, a espaçonave voará a 450.000 km da Terra. Lembre-se que a distância da Terra à Lua é em momentos diferentes de 360 a 400 mil km, outros 64 mil km a nave fará além do lado oculto da Lua.
Como resultado de um voo tão complexo, o navio,projetado para o vôo humano, ficará no espaço sem acoplar à estação por quase 38 dias. Isso é mais longo do que qualquer um dos veículos tripulados construídos anteriormente. E durante o voo de volta, ele acelerará para um recorde de 40.000 km/h e atingirá temperaturas mais altas do que suas contrapartes.
Esquema da missão "Artemis-1". Imagem: NASA
Como vai a missão?
lançar
O veículo lançador SLS é especialmente projetado paraenviando grandes cargas para a lua. A configuração da primeira versão do SLS - Bloco 1, que será utilizada na atual missão, pode colocar em órbita e lançar até 38 mil toneladas de carga para a Lua. Ao mesmo tempo, pode acelerar uma espaçonave pesada a uma velocidade de cerca de 36 mil km / h, o que é necessário para entrar na órbita da Lua.
O veículo lançador é impulsionado por um parboosters de cinco seções e quatro motores RS-25. Os propulsores sólidos queimarão seu combustível e se separarão em cerca de dois minutos, enquanto o palco principal e o RS-25 ficarão sem combustível em cerca de oito minutos. Depois que os boosters, os painéis do módulo de serviço e o sistema de aborto de lançamento forem reiniciados, os motores do estágio principal serão desligados e o estágio principal se separará da espaçonave, deixando o Orion conectado ao Estágio de Propulsão Criogênica Intermediária (ICPS).
O estágio criogênico é um sistema de propulsão13 metros de altura e 5 metros de diâmetro, que consiste em um único motor movido a hidrogênio e oxigênio líquidos. Após a separação do estágio central, a espaçonave orbitará a Terra e implantará seus painéis solares, e a instalação criogênica lhe dará impulso suficiente para deixar a órbita da Terra e seguir em direção à Lua.
Ao mesmo tempo, esta manobra é direcionada de tal forma que o navio se move na direção em que pode ser captado pela atração de um satélite natural.
Diagrama do veículo de lançamento e tempo de lançamentocubos de pesquisa. Quatro satélites são para exploração lunar (cinza), três são para radiação e três são para demonstrações de tecnologia. Imagem: NASA, Kevin O'Brien
No espaço
Orion se separará do estágio criogênico aproximadamenteduas horas após o lançamento. Ao mesmo tempo, junto com o módulo, o módulo booster deve lançar dez cubesets, minúsculos satélites, em órbita para explorar a lua. À medida que se afasta da órbita da Terra, o módulo de serviço monitorará e corrigirá o curso.
Uma viagem à lua levará vários dias, emdurante o qual os engenheiros avaliarão os sistemas da espaçonave. No ponto de maior aproximação, o Orion sobrevoará a superfície do satélite a uma distância de cerca de 97 km. Em seguida, ele usa a gravidade para entrar em uma órbita retrógrada além do lado mais distante da lua. Segundo cálculos, ele deve se afastar do satélite em 64 mil km. O recorde anterior estabelecido pela missão Apollo 13 era de apenas 26.000 km.
No caminho de volta à Terra, Orion receberá outraajuda gravitacional da lua. Para fazer isso, ele fará um segundo sobrevoo próximo, acionando seus motores exatamente no momento certo para aproveitar a gravidade do satélite e acelerar em direção à Terra. Os módulos de serviço terão que escolher uma trajetória de revoo que lhes permita reentrar com segurança na atmosfera do nosso planeta.
Ilustração artística da nave Orion com a lua ao fundo. Imagem: NASA
Pousar
A missão terminará com um teste das capacidades da Orion.retornar em segurança para a Terra. Após todas as manobras gravitacionais, a espaçonave acelerará a uma velocidade de cerca de 40 mil km/h. Depois de entrar na atmosfera, terá que desacelerar para 480 km/h. Neste caso, a temperatura da camada externa subirá para aproximadamente 2.800°C.
Uma vez que a espaçonave tenha passado esta fasevoando com calor extremo, a tampa do compartimento dianteiro que protegia seus pára-quedas seria arremessada. Os dois primeiros pára-quedas de freio do Orion abrirão a uma altitude de 7,6 km e em um minuto reduzirão a velocidade para 160 km/h. Depois disso, eles devem se soltar para permitir que o navio libere três pára-quedas principais, o que deve permitir um pouso preciso à vista do navio de resgate na costa de San Diego.
Ilustração artística do pouso da nave Orion. Imagem: NASA
Por que precisamos de uma missão de teste
O objetivo principal do voo de teste é verificara capacidade do escudo térmico Orion para suportar condições extremas durante o retorno do dispositivo à atmosfera da Terra. Embora os pesquisadores tenham realizado todos os testes possíveis na Terra. Nem uma única instalação artificial pode recriar completamente todas as condições com as quais uma nave se movendo em velocidade cósmica terá que superar durante o processo de rápida desaceleração.
Além disso, os pesquisadores planejam trabalharinteração em todas as fases do voo. Tanto o Orion quanto o SLS nunca foram usados antes. Embora as regras da operação sejam detalhadas, antes de enviar uma missão envolvendo uma pessoa, a NASA quer ter certeza de que nada ameaçará a vida dos astronautas.
Por exemplo, a espaçonave Orion usarácâmeras montadas nas quatro asas do painel solar para monitorar o status do módulo de tripulação e do módulo de serviço. Serão realizados dois estudos – o primeiro após a nave deixar a zona de detritos espaciais e o segundo antes de retornar. Eles ajudarão a detectar quaisquer impactos com micrometeoritos ou detritos orbitais.
Além disso, a missão transportará uma tripulação detrês manequins. O Comandante Munikin Campos ocupa o lugar de capitão dentro do Orion. Ele está vestindo um traje espacial novo e equipado com dois sensores de radiação. Seu assento também possui sensores para registrar dados de aceleração e vibração durante uma missão.
Junto com Campos como parte da radiaçãoExperimento Matroshka AstroRad (MARE) monta dois torsos fantasmas: Helga e Zohar. Zohar usa um colete de proteção contra radiação equipado com sensores para determinar o risco de radiação a caminho da lua.
Tripulação do navio de teste. Imagem: NASA, Frank Michaux
Uma série de estudos adicionais estão relacionados comtestando sistemas de comunicação com o navio e módulos de captura de imagem. Por exemplo, os engenheiros planejam testar o sistema WiFi da nave, o estabilizador que fixa a direção das câmeras e a transferência de grandes arquivos entre a Terra e a Orion.
Como ver?
A primeira tentativa de lançar a missão Artemis-1 coletadana costa perto do Centro Espacial Kennedy de 100 a 200 mil pessoas. Lembre-se, a NASA iria lançar a espaçonave na segunda-feira, 29 de agosto, mas a contagem regressiva foi interrompida devido a problemas com o motor da nave.
Funcionários do governo local acreditam queO lançamento de sábado pode trazer ainda mais, até 400.000 pessoas. Para todos aqueles que não podem viajar pessoalmente para o Cabo Canaveral, na Flórida, a NASA está realizando uma transmissão ao vivo.
A transmissão ao vivo deve começar em 3 de setembro às 19h15, horário de Moscou, a partir do reabastecimento da espaçonave. E a janela de lançamento estará aberta das 21:17 às 23:17.
O que vem a seguir?
Se a missão for bem sucedida, então na próximaA NASA planeja enviar uma missão tripulada "Artemis-2" com uma tripulação a bordo. Ela terá que repetir completamente a rota da primeira missão e realizar testes adicionais antes da etapa mais importante do programa.
E em 2024, de acordo com o plano, será enviado para a luaa terceira missão, que terá que entregar a tripulação não mais em órbita, mas na superfície da lua usando um módulo de descida especial. Se for bem-sucedido, o desenvolvimento adicional do programa envolve lançamentos anuais e a criação de uma base lunar.
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Na capa: uma ilustração artística do voo da nave Orion. Imagem: Overwatchfan123, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons