ตอนจบของภารกิจ Artemis-1: จะเป็นอย่างไร จะดูที่ไหน และอะไรจะเกิดขึ้นต่อไป

อาร์เทมิสเป็นโครงการนานาชาติขนาดใหญ่ที่นำโดย NASA ซึ่งมีเป้าหมายที่จะกลับมา

มนุษย์ไปดวงจันทร์ขั้นตอนแรกของ Artemis 1 ซึ่งเป็นการบินทดสอบแบบไม่มีลูกเรือ เริ่มบินเมื่อวันที่ 16 พฤศจิกายน ในระยะเวลา 25 วันของการบิน ยานอวกาศ Orion ได้โคจรรอบดวงจันทร์และสร้างสถิติระยะทางที่ยานอวกาศที่ออกแบบมาเพื่อการบินของมนุษย์เคยเดินทางไป

ภารกิจหลักของภารกิจคือการทดสอบการทำงานของระบบเรือทั้งหมดเพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการบินครั้งแรก สิ่งนี้มีความสำคัญเป็นพิเศษเนื่องจากส่วนประกอบส่วนใหญ่ ตั้งแต่ยานปล่อยที่นำ Orion ขึ้นสู่วงโคจร ไปจนถึงยานลงจอดและการป้องกันความร้อน ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับโปรแกรม Artemis และไม่เคยถูกใช้ในเที่ยวบินใดๆ ก่อนหน้านี้

ตามข้อมูลเบื้องต้นของ NASA ทุกระบบเรือทำงานได้ดีเกือบสมบูรณ์แบบ ปัญหาหลักที่ผู้เชี่ยวชาญขององค์การอวกาศกำลังดำเนินการอยู่คือความล้มเหลวของระบบจ่ายไฟของเครื่องยนต์ เธอถูกปิดโดยไม่มีคำสั่ง แต่การทำงานของเครื่องยนต์สามารถกู้คืนได้หลังจากได้รับคำสั่งจากโลก และข้อผิดพลาดเหล่านี้ไม่ส่งผลกระทบต่อภารกิจโดยรวม

นักพัฒนาให้คะแนนประสิทธิภาพของภารกิจในระดับสูงจนมีการทดสอบความสามารถของเครื่องยนต์อีกหลายครั้งในการทดลองที่ดำเนินการในขั้นต้นกับเรือ

ตามที่เจ้าหน้าที่ของ NASA หลังจากน้ำกระเซ็นจะมีการวิเคราะห์เพิ่มเติมเพื่อดูว่ากลุ่มดาวนายพรานมีอาการดีเพียงใด ในขณะนี้ คำถามสำคัญยังคงอยู่ว่ากลไกในการลงจอด Orion บนโลกจะทำงานได้สำเร็จหรือไม่

ภาพประกอบทางศิลปะของการกลับมาสู่โลกของนายพราน ภาพ: องค์การนาซ่า

รีเทิร์น : เป็นยังไงบ้าง?

หลังจากเดินทางไกลจากดวงจันทร์มากกว่า 430,000 กม. และกลับมายานอวกาศจะพัฒนาความเร็วถึง 40,000 กม. / ชม. เมื่อเข้าใกล้โลก นี่คือความเร็วประมาณ 25 เท่าของเสียงในอากาศ หลังจากกระทบกับบรรยากาศ แรงเสียดทานจะลดความเร็วนี้ลงเหลือ 480 กม./ชม. ในเวลาเพียงไม่กี่นาที

ภารกิจหลักของขั้นตอนสุดท้ายของการทดสอบเที่ยวบิน - เพื่อตรวจสอบว่าแผงป้องกันความร้อนของแคปซูลสามารถทนต่อสภาวะที่รุนแรงเหล่านี้ได้ และผู้เข้าร่วมในภารกิจประจำการในอนาคตจะปลอดภัย

ยานอวกาศ Orion ประกอบด้วยแคปซูลอวกาศของ Crew Module และ European Service Module ส่วนแรกได้รับการออกแบบมาเพื่อรองรับลูกเรือ 6 คน และส่วนที่สองประกอบด้วยส่วนควบคุมหลักนอกวงโคจรระดับต่ำของโลกและเครื่องยนต์ของเรือ

โครงสร้างของเรือ "Orion" ตัวถังป้องกัน (ขวา) และโมดูลปล่อย (ซ้าย) ล้อมรอบโมดูลบริการยุโรป (ซ้ายกลาง) และแคปซูลลูกเรือ (ตรงกลางขวา) ภาพ: องค์การนาซ่า

ก่อนน้ำกระเซ็นเพียง 40 นาที กำลังส่งมอบOrion สู่โลก European Service Module จะแยกตัวออกจากแคปซูลและขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศชั้นบน การลงจอดจะถูกควบคุมโดยเครื่องยนต์ของโมดูลลูกเรือ และชิ้นส่วนบริการจะเผาไหม้ในชั้นบรรยากาศ ในเวลาเดียวกัน เส้นทางการบินสุดท้ายของโมดูลบริการได้รับเลือกเพื่อไม่ให้แคปซูล ผู้คน และเรือเสียหาย และเผาไหม้ในชั้นบรรยากาศเหนือมหาสมุทรแปซิฟิกอย่างสมบูรณ์

หลังจากแยกออกจากโมดูลบริการ แคปซูลลูกเรือจะสตาร์ทเครื่องยนต์ของตนเองและเริ่มร่อนลงสู่ชั้นบรรยากาศโดยใช้เทคนิคการเข้าที่พัฒนาขึ้นเป็นพิเศษสำหรับเรือ มันจะเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของโลกในมุมที่นุ่มนวล จากนั้นใช้มันและเปลี่ยนการเอียงของแคปซูลให้โผล่ออกมาและ "ดำ" กลับเข้าไปเพื่อลงจอดในขั้นสุดท้าย

เทคนิคนี้ชวนให้นึกถึงหินซึ่งกระดอนขึ้นจากน้ำเมื่อถูกโยนลงใต้วิถีที่ถูกต้อง จะช่วยให้ Orion ไปถึงจุดที่ลงจอดได้ อีกทางเลือกหนึ่งคือการเข้ามุมขวาแบบดั้งเดิม ซึ่งง่ายกว่า แต่จำกัดความเป็นไปได้อย่างมากสำหรับการหลบหลีกเพิ่มเติม นอกจากนี้ วิธีการใหม่จะลดภาระความร้อนบนตะแกรงของเรือเนื่องจากการเบรกที่นุ่มนวลขึ้น

การเปลี่ยนระยะลงจอดที่เป็นไปได้สำหรับการเข้าใกล้โดยตรง (เส้นสีเขียว) ระยะสั้น (สีน้ำเงิน) และการกลับเข้าทางยาว ภาพ: องค์การนาซ่า

ชั้นบรรยากาศของโลกจะช้าลงเมื่อกลับเข้ามาใหม่ความเร็วของยานอวกาศสูงถึง 450 กม./ชม. หลังจากนั้นมันจะกางร่มชูชีพออกที่ระดับความสูงประมาณ 8 กม. เหนือพื้นดิน การลงอย่างเรียบจะใช้เวลาประมาณ 10 นาที และจะชะลอความเร็วของแคปซูลลูกเรือลงเหลือ 32 กม./ชม. หรือน้อยกว่านั้น

NASA เลือกมหาสมุทรแปซิฟิกเพื่อลงจอดนอกเกาะ Guadalupe นอกชายฝั่งตะวันตกของเม็กซิโก ลูกเรือกู้ภัยบนเรือของกองทัพเรือสหรัฐฯ จะปฏิบัติหน้าที่ใกล้กับจุดลงจอดและหยิบแคปซูลขึ้นมา

ซ้อมปฏิบัติการช่วยเหลือยาน Orion แคปซูล ภาพ: NASA/โทนี่ เกรย์

แผ่นกันความร้อน Orion

ด้านล่างของแคปซูลลงจอดลูกเรือถูกปกคลุมอยู่แผงกันความร้อนที่ใหญ่ที่สุดในโลก เส้นผ่านศูนย์กลาง 5 ม. ทำจากวัสดุที่เรียกว่า Avcoat นี่คือเครื่องระเหย ซึ่งเป็นวัสดุที่เผาไหม้ในลักษณะควบคุมระหว่างการกลับเข้ามาใหม่ เพื่อขจัดความร้อนออกจากยานอวกาศ

ผิวด้านนอกของแผ่นกันความร้อนนั้นจากวัสดุ Avcoat จำนวน 186 บล็อก หนา 3 ถึง 7 ซม. เชื่อมต่อกับเฟรมไททาเนียมและผิวคอมโพสิตที่ทำให้โล่มีรูปร่างและให้การสนับสนุนโครงสร้างสำหรับโมดูลลูกเรือระหว่างการลงและน้ำกระเซ็น

Avcoat ถูกสร้างขึ้นในบล็อกขนาดใหญ่และจากนั้นแปรรูปเป็น 186 รูปทรงที่ไม่ซ้ำใครก่อนนำไปใช้กับแผ่นกันความร้อน ในกระบวนการนี้ วิศวกรมองหาช่องว่างในแนวยึด และวัดขั้นบันไดและช่องว่างระหว่างบล็อกด้วย ช่องว่างถูกเติมด้วยวัสดุกาวพิเศษ

หลังจากติดตั้งและตรวจสอบความร้อนแล้ววิศวกรและช่างเทคนิคด้านการป้องกันต้องผ่านการทดสอบวัฏจักรความร้อน สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าบล็อกถูกยึดติดอย่างเหมาะสมและจะทำงานได้อย่างถูกต้องเมื่อสัมผัสกับอุณหภูมิที่สูงเกินไปในระหว่างภารกิจ แผ่นกันความร้อนถูกเคลือบด้วยสีอีพ็อกซี่สีขาว เพื่อกระจายประจุไฟฟ้าบนพื้นผิวและรักษาอุณหภูมิที่ยอมรับได้ ให้ติดเทปอลูมิไนซ์ไว้ด้านบน

การเตรียมการที่จริงจังเช่นนี้ไม่ได้เกิดขึ้นโดยบังเอิญระหว่างการลงจอด โมดูลจะต้องทนต่ออุณหภูมิที่สูงกว่า 2,760°C ซึ่งน้อยกว่าบนพื้นผิวของดวงอาทิตย์เกือบสองเท่า ในเวลาเดียวกัน ตามการคำนวณของวิศวกร อุณหภูมิภายในโล่ไม่ควรเกิน 100°C ก่อนการบินผู้เชี่ยวชาญของ NASA ได้ทำการทดสอบมากกว่าหนึ่งพันครั้งในการติดตั้งพิเศษที่จำลองการเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ แต่จะสามารถตรวจสอบได้อย่างแม่นยำว่าโล่จะทำงานได้อย่างถูกต้องเฉพาะในระหว่างและหลังการลงจอดเท่านั้น

แผ่นกันความร้อน Orion ภาพ: NASA/ไอแซก วัตสัน

จะดูที่ไหนและเมื่อไหร่?

ลูกเรือลงจอดยานอวกาศ Orion จะถ่ายทอดสดทางช่อง NASA และ European Space Agency การออกอากาศความเห็นจะเริ่มเวลา 19:00 น. ตามเวลามอสโกว ตามแผน เวลา 20:00 น. โมดูลบริการของยุโรปจะแยกออกจากแคปซูลลงจอด ยานควรจะเข้าสู่บรรยากาศเวลา 20:20 น. และลงจอดประมาณ 20:40 น.

จะเกิดอะไรขึ้นต่อไป

หลังจากที่แคปซูลกระเด็นลงมาจะยังคงอยู่ในน้ำเป็นเวลาสองชั่วโมงเพื่อทำการทดสอบ สิ่งนี้จะช่วยให้เข้าใจว่ายานอวกาศรับมือกับแรงกระตุ้นความร้อนในระหว่างการกลับเข้าที่เดิมได้อย่างไร ทีมกู้ภัยซึ่งได้รับการสนับสนุนจากเรือเล็กและเฮลิคอปเตอร์ จะลากแคปซูลไปที่ดาดฟ้าเรือและทำให้แห้ง

จากนั้นจึงนำอุปกรณ์รวมทั้งชิ้นส่วนที่เก็บรักษาไว้แผงกันความร้อนของ Orion - กระเบื้อง Avcoat ที่ไหม้เกรียม - จะถูกส่งไปตรวจสอบโดยละเอียดที่ NASA Space Center นักวิทยาศาสตร์วางแผนที่จะทำการทดสอบและวิเคราะห์เพิ่มเติม รวมถึงประมวลผลข้อมูลที่จะได้รับจากเซ็นเซอร์ระหว่างและหลังการลงจอด

วิศวกรคาดว่าข้อมูลการบินลงจอดแคปซูล Orion จะช่วยยืนยันความถูกต้องของการจำลองและความปลอดภัยของเรือ นี่เป็นสิ่งสำคัญเนื่องจากขั้นตอนต่อไป - "Artemis-2" - ควรเป็นภารกิจประจำที่จะทำซ้ำเส้นทางของเรือลำแรก NASA วางแผนที่จะส่งภารกิจนี้ในปี 2024 หากผลการบินครั้งแรกพบว่าทุกอย่างเป็นไปด้วยดี Artemis 3 ซึ่งมีลูกเรือลงจอดบนดวงจันทร์มีกำหนดไม่แน่นอนในปี 2568

อ่านเพิ่มเติม:

วิทยาศาสตร์มีอยู่ในสภาวะที่รุนแรงหรือไม่? เราตอบเป็นตัวเลข

"The Walking Dead" มีอยู่เมื่อหลายล้านปีก่อน: นักวิทยาศาสตร์บอกว่าพวกเขาปรากฏตัวอย่างไร

จุดดับบนดวงอาทิตย์ซึ่งกระทำมากกว่าปกจะนำไปสู่พายุแม่เหล็กโลกบนโลก

หน้าปก: ภาพประกอบเชิงศิลป์ของยานอวกาศ Orion เข้าสู่ชั้นบรรยากาศโลก ภาพ: องค์การนาซ่า