Artemis II uspešno izstreljen proti Luni: tako se začne novo veliko vesoljsko potovanje

  • Artemis II je bil uspešno izstreljen iz vesoljskega centra Kennedy in zdaj kroži okoli Zemlje s štirimi astronavti na krovu vesoljskega plovila Orion.
  • Misija, ki bo trajala približno deset dni, bo izvedla prelet Lune brez pristanka in dosegla razdaljo več kot 400.000 kilometrov.
  • Polet služi testiranju Orionovih sistemov za vzdrževanje življenja in evropskega servisnega modula v realnih pogojih pred prihodnjimi misijami pristanka na Luni.
  • Evropa in Evropska vesoljska agencija imata ključno vlogo v programu, pri čemer sta bila evropski servisni modul in tehnologija razvita tudi v Španiji.

Izstrelitev Artemide II

V zgodnjih jutranjih urah 2. aprila, ob 00:35 po španskem času, Nasina raketa SLS je bila vzletena iz vesoljskega centra Kennedy., na Floridi, kar pomeni začetek Misija Artemis IINa krovu so štirje astronavti, ki bodo, če bo šlo vse po načrtih, opravili približno desetdnevno potovanje okoli Lune in se vrnili na Zemljo, kar bo prvi polet s posadko v lunino okolje po več kot pol stoletja.

Izstrelitev se je zgodila z le 11 minutami zamude od predvidenega časaPotem ko so s časom premagali več tehničnih težav, je let končno vzletel. NASA in njeni mednarodni partnerjiMed njimi Evropska vesoljska agencija (ESA) in Kanadska vesoljska agencija (CSA) delata odločen korak k pošiljanju ljudi nazaj na lunino površino v prihajajočih misijah programa Artemis.

Zgodovinski vzlet po minutah največje napetosti

Raketa Artemis II na poti proti Luni

V trenutkih pred izstrelitvijo, Navidezni mir na peronu 39B je bil v nasprotju z napetostjo v kontrolnih sobah.Ko se je ura bližala času T-00:10, se je odštevanje ustavilo za zadnji pregled pred vstopom v terminalno fazo. Direktor izstrelitve Charlie Blackwell-Thompson je nato vsakega vodjo območja prosil za njihov končni glas.

Ekipe za pogon, navigacijo, električne sisteme, komunikacije in varnost so se ena za drugo odzvale s kratkim, a ključnim »GO« dovoljuje nadaljevanjeTa skupni "da", rezultat dolgoletnih testiranj, simulacij in zamud, je omogočil ponovni zagon ure in postavitev misije na pravo pot za zadnjih deset minut pred vžigom motorja.

Zadnjih nekaj ur ni bilo ravno mirnih. Približno dve uri pred vzletom, V sistemu za prekinitev leta (FTS) je bila zaznana anomalija.Sistem, odgovoren za nadzorovano uničenje rakete v primeru resnega odstopanja od njene poti. Incident je spodbudil nujno revizijo tega bistvenega "gumba za klic v sili", ki ščiti prebivalstvo v primeru katastrofalne okvare.

V zadnji uri se je pojavila druga težava: odčitek temperature izven dosega na eni od baterij sistema za prekinitev izstrelitve (LAS)Uporabljena je bila tudi reševalna raketa, ki bi omogočila ločitev kapsule od nosnega stožca SLS, če bi v prvih nekaj minutah leta šlo kaj narobe. Inženirji so na koncu ugotovili, da je težava v senzorjih in ne v bateriji, in ohranili stanje "Naprej".

Kljub tem strahovom v zadnjem trenutku, Ekipe NASE so težave pravočasno odpravileZ odprtim izstrelitvenim oknom, zaprtimi Orionovimi loputami, pripetimi štirimi astronavti in preverjenimi sistemi je ura znova začela tiktakati. Ob 00:35 se je odštevanje končalo.

Rjovenje SLS-a: 180 decibelov in osem kritičnih minut

Ko klasično odštevanje doseže ničlo, Motorji RS-25 v SLS-u so se vžgali, nekaj sekund kasneje pa sta enako storila še dva ogromna stranska ojačevalnika na trdo gorivo.Skupni potisk, ki je presegal 4 milijone kilogramov, je raketo dvignil skoraj 100 metrov visoko iz kompleksa 39B, pri vzletu, ki je na ploščadi presegel 180 decibelov, nad prag človeške bolečine.

V nekaj sekundah je vozilo opravilo programirani zavoj in se vrnilo na pravilno pot. Nadzvočno hitrost je dosegel v manj kot minuti In prešla je točko največjega aerodinamičnega tlaka, enega najzahtevnejših trenutkov za strukturo. Iz kontrolne sobe so prihajale potrditve parametrov znotraj pričakovanih razponov.

Dobri dve minuti kasneje je prispel prvi mejnik vzpona: ločitev dveh trdnih stranskih potisnikovTe strukture, ki so odgovorne za večino začetnega potiska, se nadzorovano spuščajo v ocean, na območju, ki je bilo prej omejeno na navigacijo. Slike so že pokazale, da se Zemlja ukrivlja pod trajektorijo rakete.

Kmalu zatem so odstranili zaščitne obloge vesoljskega plovila in reševalne rakete, slednja pa ni bila več potrebna, ko je bila premagana najnevarnejša faza izstrelitve. Osrednja stopnja SLS je še naprej kurila tekoči vodik in kisik. dokler ni končal približno osem minut leta, nakar so bili glavni motorji ugasnjeni in Orion se je ločil.

Potem, Kapsula in njen servisni modul sta bila v varni orbiti okoli ZemljeEden najtišjih, a ključnih trenutkov se je zgodil takoj zatem: namestitev Orionovih sončnih panelov, ki so bistveni za proizvodnjo električne energije, ki bo misijo vzdrževala v naslednjih nekaj dneh.

Artemida II: Desetdnevno potovanje okoli Lune

Artemida II je druga misija programa Artemis in prva s posadkoPo brezpilotnem poletu Artemis I leta 2022, ki je potrdil delovanje SLS in Oriona brez ljudi na krovu, se NASA zdaj sooča z odločilnim korakom: testiranjem vseh sistemov vesoljskega plovila v globokem vesoljskem okolju s štirimi astronavti v notranjosti.

Misija ima načrtovano trajanje približno deset dni in približno 1,1 milijona kilometrov dolgo potovanjePo nekaj začetnih orbitah okoli Zemlje bo zgornja stopnja rakete Orionu dala potreben zagon za vstop v zelo eliptično orbito. V tej fazi bodo posadka in zemeljske ekipe preverile delovanje sistemov, preden bodo odobrile izstrelitev na Luno.

Ko so pregledi opravljeni, Evropski servisni modul bo zagotovil zadnji zagon za umestitev Oriona v prosta povratna pot okoli LuneTa orbita bo vesoljsko plovilo popeljala približno 7.500 kilometrov onkraj naravnega satelita in čez njegovo oddaljeno stran. Tam bo Lunina lastna masa začasno blokirala komunikacijo z Zemljo.

Če ne bo sprememb v načrtu, Posadka bo dosegla najoddaljenejšo točko misije, več kot 400.000 kilometrov od Zemlje.presega razdaljo, ki so jo prevozile misije Apollo. Čeprav tokrat ne bo poskusa pristanka na Luni, bo prelet služil zbiranju podatkov, izpopolnjevanju navigacije in nabiranju izkušenj za Artemis III, ki načrtuje pristanek astronavtov na površju.

Po obhodu okoli Lune bo vesoljsko plovilo izkoristilo lunina gravitacija in trajektorija prostega vračanja za soočenje s povratno potjoNačrt poti je zasnovan tako, da se lahko Orion tudi v primeru težav s pogonom pasivno vrne na Zemljo.

Ekipa "prvencev"

Na krovu Orion travel Reid Wiseman, Victor Glover, Christina Koch in Jeremy HansenPrve tri pripadajo NASI, medtem ko je Hansen del Kanadske vesoljske agencije, zaradi česar je misija očitno mednarodna.

Wiseman, poveljnik misije, je veteran ameriške mornarice in nekdanji letalski inženir na Mednarodni vesoljski postaji. Ob njem je pilot Victor Glover, ki ima prav tako predhodne izkušnje na Mednarodni vesoljski postaji po misiji SpaceX Crew-1. Postala bo prva Afroameričanka, ki bo odpotovala v lunino okolje. če so vse faze leta opravljene.

Christina Koch, specialistka za misije, bo prva ženska, ki je poletela v lunino orbitoKocheva drži rekord za najdaljši vesoljski polet ženske in je sodelovala na več vesoljskih sprehodih, vključno s prvim povsem ženskim vesoljskim sprehodom.

Skupino dopolnjuje Kanadčan Jeremy Hansen, ki bo prvi neameriški astronavt, ki je opravil misijo na LunoNjihova prisotnost odraža sodelovanje Kanade v programu in skupni pristop, ki ga želi NASA uporabiti pri raziskovanju Lune in v prihodnosti tudi Marsa.

V dneh pred lansiranjem so vsi štirje vztrajali, da čeprav so ti osebni mejniki morda danes poudarjeni, Dolgoročni cilj je, da potovanje na Luno ne bo več nekaj izjemnega. in postati reden del človeškega raziskovanja vesolja.

Ključna vloga Evrope in evropskega servisnega modula

Za Orionom stoji tudi pomemben evropski prispevek. Polovica vesoljskega plovila, vključno z Evropski servisni modul (ESM)Razvit je bil pod vodstvom Evropske vesoljske agencije. Ta del, pritrjen pod kapsulo posadke, je odgovoren za zagotavljanje pogona, energije in toplotnega nadzora za večji del misije.

EMS vključuje razstavljive sončne celice, ki proizvajajo potrebno elektriko V njem so nameščeni sistemi na krovu, rezervoarji za pitno vodo ter rezervoarji za kisik in dušik, ki se uporabljajo za nadzor atmosfere v kabini. Vsebuje tudi glavni in manevrski motor, ki Orionu omogočajo prilagajanje orbite, popravke trajektorije in izvajanje kritičnih manevrov v luninem okolju.

Prispevala je tudi Evropa, zlasti več držav Evropske unije Tehnologija in komponente za sisteme za ohranjanje življenja, vključno z enotami s španskim žigom, povezanimi z uravnavanjem temperature in oskrbo posadke z osnovnimi viri, misija pa nosi instrumente, kot so Mikrosatelit AtenaTo sodelovanje krepi vlogo ESA kot ključnega partnerja v večjih misijah s posadko v prihodnosti.

Za razliko od vesoljskega plovila Space Shuttle je Orion bolj kompakten, vendar je zasnovan tako, da zapusti nizko Zemljino orbito in deluje več tednov v globokem vesoljuNa Zemljo se bo vrnila le kapsula z astronavti; evropski servisni modul se bo pred ponovnim vstopom v ozračje odlepil in razpadel v atmosferi.

Bivalna notranjost Oriona ima prostornino približno 9,34 kubičnih metrov, približno prostornine dveh enoprostorcevGre za znatno izboljšavo v primerjavi s prejšnjo različico. Poveljniški modul Apollo, ki je za tri astronavte ponujal približno 5,95 kubičnih metrov, kar pomeni nekoliko več udobja in manevrskega prostora za trenutno posadko.

Preverjanje sistemov za vzdrževanje življenja in sistemov za vzdrževanje življenja na krovu

Ko gre za Orionov prvi polet s posadko izven Zemljine orbiteEden od temeljnih ciljev misije Artemis II je preizkusiti delovanje sistemov za vzdrževanje življenjskih funkcij v okolju, ki je veliko bolj zahtevno kot nizka Zemljina orbita. Ti sistemi bodo odgovorni za zagotavljanje zraka za dihanje, odstranjevanje ogljikovega dioksida, nadzor tlaka in uravnavanje vlažnosti med celotno misijo.

Ladja mora tudi jamčiti primerna temperatura v notranjostiza zaščito posadke pred sevanjem in omogočanje ravnanja z odpadki v pogojih mikrogravitacije. V ta namen vključuje stranišče, posebej zasnovano za dolge lete (Universal Waste Management System, UWMS), in majhno čajno kuhinjo z grelnikom hrane in dozirnikom tople vode.

V prvih nekaj dneh v orbiti bodo astronavti izvajali manevre za preizkusite sposobnost ročnega pilotiranja OrionaNatančneje, operacije bližine in popravki trajektorije z uporabo motorjev evropskega servisnega modula. Ti testi bodo ključni za prihodnje misije, ki bodo zahtevale priklop z drugimi vozili ali postajami v lunarnem okolju.

NASA je jasno povedala, da Vse odločitve bodo sprejete s tremi prioritetami v tem vrstnem reduVarnost posadke, varnost vozila in izpolnitev ciljev misije so najpomembnejši. V prvih 24 urah bodo podatki temeljito ocenjeni, preden bo izdana končna odobritev za zagon, ki bo Orion poslal na pot do Lune.

Če bodo sistemi delovali po pričakovanjih, bodo izkušnje, pridobljene z operacijo Artemis II, služile za prilagoditev postopkov, potrditev operativnih časov, izboljšanje protokolov za nujne primere in končno, polaganje praktičnih temeljev za prihodnje misije pristajanja na Luni, pri čemer je bilo treba vsako morebitno napako predhodno prepoznati in odpraviti.

Ponovni vstop, pristanek in kaj sledi

Ko bo prelet Lune končan in se bo začela povratna pot, se bo posadka soočila z enim najbolj občutljivih trenutkov potovanja: ponovni vstop v Zemljino atmosferoOrion bo dosegel hitrosti blizu 40.000 kilometrov na uro, pri čemer bo v toplotnem ščitu ustvaril temperature do približno 2.760 °C.

Pravilno delovanje tega ščita bo absolutno ključnega pomena za preživetje štirih astronavtovPo preletu najgostejše plasti atmosfere in drastičnem zmanjšanju hitrosti bo kapsula odprla zaporedje padal, ki jo bodo vodila do pristanka v Tihem oceanu, kjer bo skupna ekipa Nase in obrambnega ministrstva poskrbela za reševanje.

Artemis II ne predstavlja le tehnološkega mejnika, temveč tudi olajšanje za sam program. Ansambel Artemis in SLS ima ocenjeni proračun v višini približno 93.000 milijard dolarjev od leta 2012s stroški, ki presegajo 2.000 milijardi dolarjev na izstrelitev. Vsaka zamuda in vsak incident ima precejšen gospodarski in politični vpliv v kontekstu, ko sile, kot je Kitajska, hitro razvijajo svoj lunarni program.

Trenutni načrti Nase vključujejo pristanek na Luni z Artemis III in utrjevanje trajnostne prisotnosti na Luni okoli konca tega desetletja, z namenom uporabe satelita kot platforme za prihodnja potovanja na Mars v tridesetih letih 2030. stoletja. Kot vedno v vesolju se datumi lahko spremenijo, vendar pot neizogibno vključuje uspeh Artemida II.

Medtem ko vesoljsko plovilo Orion zaključuje svoje začetne orbite in se pripravlja na pospešek, ki ga bo popeljal na Luno, Štirje ljudje trenutno potujejo dlje kot kdorkoli v več kot 50 letihNjihovo poslanstvo je preveriti, ali vse deluje, kot bi moralo, dokazati varnost sistema in odpreti vrata novi fazi človeškega raziskovanja, v kateri Luna ne bo več izjemna destinacija in bo postopoma postala kraj, kamor se bomo redno vračali.

stroški potovanja na luno
Povezani članek:
Koliko potovanj na Luno smo opravili?