UPD: Z dôvodu opakovaného zistenia úniku vodíka bol štart rakety plánovaný na 03.09.2022 zrušený. Nový dátum
Otvorené bude najbližšie okno na vyslanie rakety na Mesiac: od 19. septembra do 4. októbra alebo od 17. októbra do 31. októbra.
Vesmírny program Artemissa stala prvou vesmírnou misiou od Apolla 17 v roku 1972, ktorá dostala človeka na Mesiac. Napriek tomu, že mnohé krajiny za posledných 50 rokov aktívne skúmali družicu Zeme, iné planéty a Slnko a dokonca sa dostali aj za hranice heliosféry, ani jedna misia s ľudskou posádkou za celý ten čas neopustila nízku obežnú dráhu Zeme.
Program Artemis bol oficiálne schválený v r2017, no mnohé jeho súčasti boli pripravené už roky predtým. Napríklad kozmická loď Orion, ktorá vykonáva hlavnú misiu, presunutá do programu z inej misie, Constellation. Pôvodne sa predpokladalo, že sonda pôjde na Mesiac ešte v roku 2016, no z rôznych dôvodov sa termín letu neustále posúval.
Nakoniec v roku 2022 NASA spolu s partnermi projektu – kanadskými, európskymi a japonskými vesmírnymi agentúrami – oznámili pripravenosť na štart.
Prvý krok - "Artemis-1"
Program pozostáva zo série troch misií,čím sa zvýši zložitosť. Uvedenie Artemis-1 je prvým krokom a komplexným testovaním všetkých prvkov. Misia pozostáva z nosnej rakety Space Launch System (SLS), kozmickej lode Orion a pozemných riadiacich systémov. Nič z toho nebolo nikdy predtým použité.
Jedinečnosť misie spočíva v tom, že musívypustiť potenciálne pilotovanú kozmickú loď na najvzdialenejšiu obežnú dráhu pre všetky pilotované lety. Po štarte bude musieť najvýkonnejšia nosná raketa SLS poslať Orion na let na odvrátenú stranu Mesiaca. Počas misie preletí sonda 450 000 km od Zeme. Pripomeňme, že vzdialenosť od Zeme k Mesiacu je v rôznych časoch od 360 do 400 tisíc km, ďalších 64 tisíc km loď urobí za odvrátenou stranou Mesiaca.
V dôsledku takého zložitého letu loď,určený na ľudský let, bude vo vesmíre bez dokovania so stanicou takmer 38 dní. To je dlhšie ako ktorékoľvek z predtým vyrobených vozidiel s ľudskou posádkou. A pri spiatočnom lete zrýchli na rekordných 40 000 km/h a dosiahne vyššie teploty ako jeho kolegovia.
Schéma misie "Artemis-1". Obrázok: NASA
Ako bude misia prebiehať?
spustiť
Nosná raketa SLS je špeciálne navrhnutá preposielanie veľkých nákladov na Mesiac. Konfigurácia prvej verzie SLS - Block 1, ktorá bude použitá v aktuálnej misii, dokáže zdvihnúť na obežnú dráhu a vypustiť na Mesiac až 38-tisíc metrických ton nákladu. Zároveň dokáže zrýchliť ťažkú kozmickú loď na rýchlosť asi 36-tisíc km/h, ktorá je potrebná na vstup na obežnú dráhu Mesiaca.
Nosná raketa je poháňaná dvojicoupäťdielne posilňovače a štyri motory RS-25. Pevné zosilňovače spália svoje palivo a oddelia sa asi za dve minúty, zatiaľ čo hlavnému stupňu a RS-25 dôjde palivo asi za osem minút. Po resetovaní zosilňovačov, panelov servisných modulov a systému prerušenia štartu sa vypnú motory hlavného stupňa a hlavný stupeň sa oddelí od kozmickej lode, pričom Orion zostane pripojený k prechodnému kryogénnemu stupňu pohonu (ICPS).
Kryogénny stupeň je pohonný systém13 metrov vysoký a 5 metrov v priemere, ktorý pozostáva z jedného motora poháňaného tekutým vodíkom a kyslíkom. Po oddelení jadrovej fázy bude kozmická loď obiehať okolo Zeme a rozmiestniť svoje solárne panely a kryogénna inštalácia jej poskytne dostatok impulzu na to, aby opustila obežnú dráhu Zeme a zamierila k Mesiacu.
Zároveň je tento manéver zameraný tak, aby sa loď pohla smerom, ktorým ju môže zachytiť príťažlivosť prirodzeného satelitu.
Schéma štartu vozidla a čas štartuvýskumných kociek. Štyri satelity sú na prieskum Mesiaca (sivé), tri na žiarenie a tri na demonštráciu technológií. Obrázok: NASA, Kevin O'Brien
Vo vesmíre
Orion sa približne oddelí od kryogénneho štádiadve hodiny po štarte. Zároveň by mal pomocný modul spolu s modulom vyniesť na obežnú dráhu desať cubesetov, maličkých satelitov, aby preskúmali Mesiac. Keď sa bude servisný modul vzďaľovať od obežnej dráhy Zeme, bude sledovať a korigovať kurz.
Cesta na Mesiac bude trvať niekoľko dnípočas ktorého budú inžinieri hodnotiť systémy kozmickej lode. V bode najväčšieho priblíženia Orion preletí nad povrchom satelitu vo vzdialenosti asi 97 km. Potom pomocou gravitácie vstúpi na retrográdnu obežnú dráhu za odvrátenou stranou Mesiaca. Podľa prepočtov by sa mal od satelitu vzdialiť o 64-tisíc km. Doterajší rekord misie Apollo 13 bol iba 26 000 km.
Na ceste späť na Zem dostane Orion ďalšiugravitačná pomoc z Mesiaca. Za týmto účelom vykoná druhý blízky prelet, pričom spustí motory presne v správnom čase, aby využil gravitáciu satelitu a zrýchlil smerom k Zemi. Servisné moduly si budú musieť zvoliť trajektóriu opätovného letu, ktorá im umožní bezpečný návrat do atmosféry našej planéty.
Umelecké znázornenie kozmickej lode Orion s mesiacom v pozadí. Obrázok: NASA
Pristátie
Misia sa skončí testom schopností Orionu.vráťte sa bezpečne na Zem. Po všetkých gravitačných manévroch sa kozmická loď zrýchli na rýchlosť asi 40-tisíc km/h. Po vstupe do atmosféry bude musieť spomaliť na 480 km/h. V tomto prípade teplota vonkajšieho plášťa stúpne na približne 2 800 °C.
Akonáhle kozmická loď prejde touto fázouletieť s extrémnou horúčavou by sa odhodil kryt prednej priehradky chrániaci jeho padáky. Prvé dva brzdiace padáky Orionu sa otvoria vo výške 7,6 km a v priebehu minúty znížia rýchlosť na 160 km/h. Potom sa musia odopnúť, aby loď mohla uvoľniť tri hlavné padáky, čo by malo umožniť presné pristátie na dohľad od záchrannej lode pri pobreží San Diega.
Umelecké znázornenie pristátia kozmickej lode Orion. Obrázok: NASA
Prečo potrebujeme testovaciu misiu
Hlavným účelom skúšobného letu je kontrolaschopnosť tepelného štítu Orion odolávať extrémnym podmienkam pri návrate zariadenia do zemskej atmosféry. Hoci vedci vykonali všetky možné testy na Zemi. Ani jedna umelá inštalácia nedokáže úplne obnoviť všetky podmienky, ktoré bude musieť loď pohybujúca sa kozmickou rýchlosťou prekonať počas procesu rýchleho spomaľovania.
Okrem toho výskumníci plánujú pracovaťinterakcie vo všetkých fázach letu. Orion aj SLS sa nikdy predtým nepoužívali. Aj keď sú pravidlá operácie podrobne rozpísané, pred vyslaním misie s osobou sa chce NASA uistiť, že nič neohrozí život astronautov.
Využije napríklad kozmická loď Orionkamery namontované na štyroch krídlach solárneho poľa na monitorovanie stavu modulu posádky a servisného modulu. Vykonajú sa dve štúdie – prvá po opustení zóny vesmírneho odpadu a druhá pred návratom. Pomôžu odhaliť prípadné dopady mikrometeoritov alebo orbitálnych úlomkov.
Okrem toho bude misia niesť posádku ztri figuríny. Veliteľ Munikin Campos si sadá na kapitánske kreslo v Orione. Má na sebe nový skafander a je vybavený dvoma radiačnými senzormi. Jeho sedadlo má tiež senzory na zaznamenávanie údajov o zrýchlení a vibráciách počas misie.
Spolu s Campos ako súčasť žiareniaExperiment Matroshka AstroRad (MARE) jazdí na dvoch fantómových torzách: Helge a Zohar. Zohar má na sebe radiačnú vestu vybavenú senzormi na určenie radiačného rizika na ceste na Mesiac.
Posádka testovacej lode. Obrázok: NASA, Frank Michaux
S tým súvisí množstvo ďalších štúdiítestovanie komunikačných systémov s loďou a modulov na zachytávanie snímok. Inžinieri plánujú napríklad otestovať lodný WiFi systém, stabilizátor, ktorý fixuje smer kamier a prenos veľkých súborov medzi Zemou a Orionom.
Ako vidieť?
Prvý pokus o spustenie misie Artemis-1 zhromaždenýna pobreží pri Kennedyho vesmírnom stredisku od 100 do 200 tisíc ľudí. Pripomeňme, že NASA sa chystala spustiť kozmickú loď v pondelok 29. augusta, ale odpočítavanie bolo zastavené kvôli problémom s motorom lode.
Predstavitelia samosprávy tomu veriaSobotňajšie spustenie by mohlo priniesť ešte viac, až 400-tisíc ľudí. Pre všetkých, ktorí nemôžu osobne cestovať na Cape Canaveral Florida, NASA organizuje živé vysielanie.
Priamy prenos by sa mal začať 3. septembra o 19:15 moskovského času od tankovania kozmickej lode. A spúšťacie okno bude otvorené od 21:17 do 23:17.
Čo bude ďalej?
Ak bude misia úspešná, tak v ďalšejNASA plánuje vyslať pilotovanú misiu „Artemis-2“ s posádkou na palube. Bude musieť úplne zopakovať trasu prvej misie a vykonať ďalšie testy pred najdôležitejšou fázou programu.
A v roku 2024 bude podľa plánu poslaný na Mesiactretiu misiu, ktorá bude musieť dopraviť posádku už nie na obežnú dráhu, ale na povrch Mesiaca pomocou špeciálneho zostupového modulu. Ak bude úspešný, ďalší rozvoj programu zahŕňa každoročné štarty a vytvorenie lunárnej základne.
Čítaj viac:
Prvé zábery podzemnej časti Marsu vedcov prekvapili
Galaxia, ktorá sa nachádza 12 miliárd svetelných rokov od Zeme, je „zvinutá“ do Einsteinovho prstenca
Rastlina na Marse produkuje kyslík rýchlosťou priemerného stromu
Na obálke: umelecká ilustrácia letu kozmickej lode Orion. Obrázok: Overwatchfan123, CC BY-SA 4.0, cez Wikimedia Commons