UPD: เนื่องจากตรวจพบการรั่วไหลของไฮโดรเจนซ้ำๆ การปล่อยจรวดที่กำหนดไว้ในวันที่ 09/03/2022 จึงถูกยกเลิก วันที่ใหม่
หน้าต่างถัดไปสำหรับส่งจรวดไปยังดวงจันทร์จะเปิดขึ้น: ตั้งแต่วันที่ 19 กันยายนถึง 4 ตุลาคมหรือตั้งแต่วันที่ 17 ตุลาคมถึง 31 ตุลาคม
โครงการอวกาศอาร์เทมิสกลายเป็นภารกิจอวกาศครั้งแรกนับตั้งแต่ Apollo 17 ในปี 1972 เพื่อนำมนุษย์ไปเหยียบดวงจันทร์ แม้ว่าหลายประเทศในช่วง 50 ปีที่ผ่านมาได้สำรวจดาวเทียมของโลก ดาวเคราะห์ดวงอื่น และดวงอาทิตย์อย่างแข็งขัน หรือแม้กระทั่งไปไกลกว่าเฮลิโอสเฟียร์ แต่ไม่มีภารกิจประจำการเดียวที่ปล่อยวงโคจรโลกให้อยู่ในระดับต่ำตลอดเวลานี้
โปรแกรม Artemis ได้รับการอนุมัติอย่างเป็นทางการใน2017 แต่ส่วนประกอบหลายอย่างได้เตรียมไว้เมื่อหลายปีก่อน ตัวอย่างเช่น ยานอวกาศ Orion ซึ่งปฏิบัติภารกิจหลัก ได้ย้ายจากภารกิจอื่นซึ่งก็คือ Constellation ไปยังโปรแกรม ในตอนแรกสันนิษฐานว่ายานอวกาศจะไปยังดวงจันทร์ในปี 2559 แต่ด้วยเหตุผลหลายประการ วันที่บินจึงถูกเลื่อนออกไปอย่างต่อเนื่อง
ในที่สุดในปี 2022 NASA พร้อมด้วยพันธมิตรโครงการ - หน่วยงานด้านอวกาศของแคนาดา, ยุโรปและญี่ปุ่น - ประกาศความพร้อมสำหรับการเปิดตัว
ขั้นตอนแรก - "อาร์ทิมิส-1"
โปรแกรมประกอบด้วยชุดของสามภารกิจซึ่งจะเพิ่มความซับซ้อน การเปิดตัว Artemis-1 เป็นขั้นตอนแรกและการทดสอบองค์ประกอบทั้งหมดอย่างครอบคลุม ภารกิจประกอบด้วยยานเปิดตัว Space Launch System (SLS) ยานอวกาศ Orion และระบบควบคุมภาคพื้นดิน ไม่เคยใช้สิ่งนี้มาก่อน
เอกลักษณ์ของภารกิจอยู่ที่ว่าต้องปล่อยยานอวกาศที่มีคนบังคับขึ้นสู่วงโคจรที่ไกลที่สุดสำหรับเที่ยวบินที่มีคนขับทั้งหมด หลังจากการเปิดตัว ยานยิง SLS ที่ทรงพลังที่สุดจะต้องส่ง Orion ไปยังอีกฟากหนึ่งของดวงจันทร์ ในระหว่างปฏิบัติภารกิจ ยานอวกาศจะบินจากโลก 450,000 กม. จำได้ว่าระยะทางจากโลกถึงดวงจันทร์อยู่ในช่วงเวลาที่ต่างกันตั้งแต่ 360 ถึง 400,000 กม. อีก 64,000 กม. จะทำโดยเรือนอกด้านไกลของดวงจันทร์
อันเป็นผลมาจากเที่ยวบินที่ซับซ้อนดังกล่าว, เรือ,ออกแบบมาสำหรับการบินของมนุษย์จะอยู่ในอวกาศโดยไม่ต้องเทียบท่ากับสถานีเกือบ 38 วัน ซึ่งยาวนานกว่ายานพาหนะบรรจุคนที่สร้างไว้ก่อนหน้านี้ และในระหว่างเที่ยวบินขากลับ เครื่องบินจะเร่งความเร็วเป็นประวัติการณ์ถึง 40,000 กม./ชม. และเข้าถึงอุณหภูมิที่สูงกว่าปกติ
แผนงานของภารกิจ "Artemis-1" ภาพ: NASA
ภารกิจจะเป็นอย่างไร
ปล่อย
รถปล่อย SLS ได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษสำหรับส่งสินค้าขนาดใหญ่ไปยังดวงจันทร์ การกำหนดค่าของ SLS - Block 1 เวอร์ชันแรก ซึ่งจะใช้ในภารกิจปัจจุบัน สามารถยกขึ้นสู่วงโคจรและปล่อยสินค้าไปยังดวงจันทร์ได้มากถึง 38,000 เมตริกตัน ในขณะเดียวกันก็สามารถเร่งยานอวกาศหนักได้ถึง 36,000 กม. / ชม. ซึ่งจำเป็นต่อการเข้าสู่วงโคจรของดวงจันทร์
รถเปิดตัวขับเคลื่อนด้วยคู่บูสเตอร์ห้าส่วนและเครื่องยนต์ RS-25 สี่ตัว บูสเตอร์ที่เป็นของแข็งจะเผาผลาญเชื้อเพลิงและแยกออกจากกันในเวลาประมาณสองนาที ในขณะที่สเตจหลักและ RS-25 จะหมดเชื้อเพลิงในเวลาประมาณแปดนาที หลังจากรีเซ็ตบูสเตอร์ แผงโมดูลบริการ และระบบยกเลิกการเปิดตัวแล้ว เครื่องยนต์ของสเตจหลักจะปิดตัวลงและสเตจหลักจะแยกออกจากยานอวกาศ โดยปล่อยให้ Orion ติดอยู่กับ Intermediate Cryogenic Propulsion Stage (ICPS)
ระยะไครโอเจนิกส์เป็นระบบขับเคลื่อนสูง 13 เมตร และมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 5 เมตร ซึ่งประกอบด้วยเครื่องยนต์เดี่ยวที่ทำงานด้วยไฮโดรเจนเหลวและออกซิเจน หลังจากที่แกนกลางแยกออกจากกัน ยานอวกาศจะโคจรรอบโลกและปรับใช้แผงโซลาร์เซลล์ และการติดตั้งด้วยอุณหภูมิเย็นจะทำให้มีแรงส่งมากพอที่จะออกจากวงโคจรของโลกและมุ่งหน้าไปยังดวงจันทร์
ในเวลาเดียวกัน การซ้อมรบนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อให้เรือเคลื่อนที่ไปในทิศทางที่สามารถดึงขึ้นได้โดยแรงดึงดูดของดาวเทียมธรรมชาติ
เปิดตัวไดอะแกรมรถยนต์และเวลาเปิดตัวชุดลูกบาศก์การวิจัย ดาวเทียมสี่ดวงมีไว้สำหรับการสำรวจดวงจันทร์ (สีเทา) สามดวงสำหรับรังสีและอีกสามดวงสำหรับการสาธิตเทคโนโลยี ภาพ: NASA, Kevin O'Brien
ในที่ว่าง
กลุ่มดาวนายพรานจะแยกออกจากระยะแช่แข็งโดยประมาณสองชั่วโมงหลังจากเปิดตัว ในเวลาเดียวกัน ร่วมกับโมดูล โมดูลบูสเตอร์ควรปล่อยสิบคิวบ์เซ็ต ดาวเทียมขนาดเล็ก ขึ้นสู่วงโคจรเพื่อสำรวจดวงจันทร์ เมื่อเคลื่อนออกจากวงโคจรของโลก โมดูลบริการจะตรวจสอบและแก้ไขเส้นทาง
การเดินทางไปดวงจันทร์จะใช้เวลาหลายวันในในระหว่างที่วิศวกรจะประเมินระบบของยานอวกาศ เมื่อเข้าใกล้ที่สุด กลุ่มดาวนายพรานจะบินเหนือพื้นผิวดาวเทียมในระยะทางประมาณ 97 กม. จากนั้นใช้แรงโน้มถ่วงเพื่อเข้าสู่วงโคจรถอยหลังเข้าคลองเหนือด้านไกลของดวงจันทร์ จากการคำนวณควรเคลื่อนห่างจากดาวเทียม 64,000 กม. บันทึกก่อนหน้าที่กำหนดโดยภารกิจ Apollo 13 มีเพียง 26,000 กม.
ระหว่างทางกลับโลก Orion จะได้รับอีกอันหนึ่งเครื่องช่วยโน้มถ่วงจากดวงจันทร์ เมื่อต้องการทำเช่นนี้ มันจะบินผ่านไปใกล้ๆ ครั้งที่สอง โดยยิงเครื่องยนต์ในเวลาที่เหมาะสมเพื่อควบคุมแรงโน้มถ่วงของดาวเทียมและเร่งความเร็วเข้าหาโลก โมดูลบริการจะต้องเลือกวิถีบินใหม่เพื่อให้พวกมันกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของโลกได้อย่างปลอดภัย
ภาพประกอบศิลปะของยานอวกาศ Orion โดยมีดวงจันทร์เป็นพื้นหลัง ภาพ: NASA
ลงจอด
ภารกิจจะจบลงด้วยการทดสอบความสามารถของ Orionกลับคืนสู่โลกอย่างปลอดภัย หลังจากการซ้อมรบด้วยแรงโน้มถ่วง ยานอวกาศจะเร่งความเร็วไปที่ประมาณ 40,000 กม./ชม. หลังจากเข้าสู่บรรยากาศจะต้องชะลอความเร็วลงเหลือ 480 กม./ชม. ในกรณีนี้อุณหภูมิของผิวหนังชั้นนอกจะสูงขึ้นประมาณ 2,800°C
เมื่อยานอวกาศผ่านช่วงนี้ไปบินด้วยความร้อนสูง ฝาครอบช่องด้านหน้าที่ป้องกันร่มชูชีพของเขาจะถูกโยนทิ้ง ร่มชูชีพเบรกสองตัวแรกของ Orion จะเปิดขึ้นที่ระดับความสูง 7.6 กม. และภายในหนึ่งนาทีจะลดความเร็วลงเหลือ 160 กม./ชม. หลังจากนั้นพวกเขาจะต้องปลดออกเพื่อให้เรือสามารถปล่อยร่มชูชีพหลักสามตัว ซึ่งจะทำให้ลงจอดได้อย่างแม่นยำภายในสายตาของเรือกู้ภัยนอกชายฝั่งซานดิเอโก
ภาพประกอบศิลปะของการลงจอดของยานอวกาศ Orion ภาพ: NASA
ทำไมเราต้องมีภารกิจทดสอบ
จุดประสงค์หลักของเที่ยวบินทดสอบคือการตรวจสอบความสามารถของแผงป้องกันความร้อน Orion ในการทนต่อสภาวะที่รุนแรงในระหว่างการส่งคืนอุปกรณ์สู่ชั้นบรรยากาศของโลก แม้ว่านักวิจัยจะทำการทดสอบที่เป็นไปได้ทั้งหมดบนโลก ไม่ใช่การติดตั้งเทียมเพียงแห่งเดียวที่สามารถสร้างเงื่อนไขทั้งหมดที่เรือเคลื่อนที่ด้วยความเร็วจักรวาลจะต้องเอาชนะได้อย่างสมบูรณ์ในระหว่างกระบวนการชะลอความเร็วอย่างรวดเร็ว
นอกจากนี้ นักวิจัยยังวางแผนที่จะทำงานปฏิสัมพันธ์ในทุกขั้นตอนของการบิน ทั้ง Orion และ SLS ไม่เคยใช้มาก่อน แม้ว่ากฎของปฏิบัติการจะระบุไว้อย่างละเอียด แต่ก่อนที่จะส่งภารกิจที่เกี่ยวข้องกับบุคคล นาซ่าต้องการให้แน่ใจว่าไม่มีสิ่งใดที่จะคุกคามชีวิตของนักบินอวกาศ
เช่นยานอวกาศ Orion จะใช้กล้องที่ติดตั้งอยู่ที่ปีกทั้งสี่ของแผงโซลาร์เซลล์เพื่อตรวจสอบสถานะของโมดูลลูกเรือและโมดูลบริการ จะมีการทำการศึกษาสองครั้ง - ครั้งแรกหลังจากที่เรือออกจากเขตเศษซากอวกาศ และครั้งที่สองก่อนที่จะกลับมา พวกมันจะช่วยตรวจจับการชนกับอุกกาบาตขนาดเล็กหรือเศษซากในวงโคจร
นอกจากนี้ภารกิจจะบรรทุกลูกเรือจากหุ่นสามตัว ผู้บัญชาการ Munikin Campos นั่งเก้าอี้กัปตันใน Orion เขาสวมชุดอวกาศใหม่และติดตั้งเซ็นเซอร์รังสีสองตัว ที่นั่งของเขายังมีเซ็นเซอร์เพื่อบันทึกข้อมูลความเร่งและการสั่นสะเทือนระหว่างภารกิจอีกด้วย
ร่วมกับกัมโปเป็นส่วนหนึ่งของการแผ่รังสีการทดลอง Matroshka AstroRad (MARE) ขี่สองร่างปีศาจ: Helga และ Zohar Zohar สวมเสื้อกั๊กป้องกันรังสีที่ติดตั้งเซ็นเซอร์เพื่อระบุความเสี่ยงจากรังสีระหว่างทางไปยังดวงจันทร์
ลูกเรือทดสอบเรือ ภาพ: NASA, Frank Michaux
การศึกษาเพิ่มเติมจำนวนหนึ่งเกี่ยวข้องกับทดสอบระบบการสื่อสารกับเรือและโมดูลจับภาพ ตัวอย่างเช่น วิศวกรวางแผนที่จะทดสอบระบบ WiFi ของเรือ ระบบกันโคลงที่แก้ไขทิศทางของกล้อง และการถ่ายโอนไฟล์ขนาดใหญ่ระหว่าง Earth และ Orion
จะดูได้อย่างไร?
ความพยายามครั้งแรกในการเปิดตัวภารกิจ Artemis-1 ที่รวบรวมไว้บนชายฝั่งใกล้กับศูนย์อวกาศเคนเนดีจาก 100 ถึง 200,000 คน จำได้ว่า NASA จะเปิดตัวยานอวกาศในวันจันทร์ที่ 29 สิงหาคม แต่การนับถอยหลังหยุดลงเนื่องจากปัญหากับเครื่องยนต์ของเรือ
ข้าราชการส่วนท้องถิ่นเชื่อว่าการเปิดตัวในวันเสาร์สามารถดึงดูดผู้คนได้มากขึ้นถึง 400,000 คน สำหรับผู้ที่ไม่สามารถเดินทางไป Cape Canaveral Florida ได้ด้วยตนเอง NASA เป็นเจ้าภาพในการถ่ายทอดสด
การถ่ายทอดสดจะเริ่มในวันที่ 3 กันยายน เวลา 19:15 น. ตามเวลามอสโก จากการเติมเชื้อเพลิงของยานอวกาศ และหน้าต่างเปิดตัวจะเปิดตั้งแต่ 21:17 ถึง 23:17 น.
ถัดไปคืออะไร
หากภารกิจสำเร็จในภายภาคหน้าNASA วางแผนที่จะส่งภารกิจ "Artemis-2" แบบบรรจุคนพร้อมลูกเรือบนเรือ เธอจะต้องทำซ้ำเส้นทางของภารกิจแรกและทำการทดสอบเพิ่มเติมก่อนถึงขั้นตอนที่สำคัญที่สุดของโปรแกรม
และในปี 2024 ตามแผนจะถูกส่งไปยังดวงจันทร์ภารกิจที่สามซึ่งจะต้องส่งลูกเรือไม่เข้าสู่วงโคจรอีกต่อไป แต่ไปยังพื้นผิวของดวงจันทร์โดยใช้โมดูลการสืบเชื้อสายพิเศษ หากประสบความสำเร็จ การพัฒนาโปรแกรมเพิ่มเติมเกี่ยวข้องกับการเปิดตัวประจำปีและการสร้างฐานทางจันทรคติ
อ่านเพิ่มเติม:
ภาพแรกของส่วนใต้ดินของดาวอังคารทำให้นักวิทยาศาสตร์ประหลาดใจ
กาแล็กซีที่อยู่ห่างจากโลก 12 พันล้านปีแสง 'ขดตัว' เป็นวงแหวนไอน์สไตน์
พืชบนดาวอังคารผลิตออกซิเจนในอัตราเฉลี่ยของต้นไม้
บนหน้าปก: ภาพประกอบศิลปะการบินของยานอวกาศ Orion ภาพ: Overwatchfan123, CC BY-SA 4.0, ผ่าน Wikimedia Commons