Artemis I to połączenie nowoczesności z inżynierią sprzed 60 lat

[KopalniaWiedzy.pl 275]

Gdy patrzymy na rakietę, wygląda jakby była w stylu retro. Ale to całkowicie różna, nowa, wysoce zaawansowana rakieta oraz pojazd kosmiczny, powiedział niedawno Bill Nelson, dyrektor NASA. SLS przypomina rakietę Saturn V, najpotężniejsza rakietę nośną w historii, która zawiozła człowieka na Księżyc. A jej morelowy kolor pochodzi od natryskiwanej izolacji i jest niemal identyczny z kolorem izolacji, który pamiętamy z wielkiego zewnętrznego zbiornika paliwa promów kosmicznych.

Takich podobieństw jest więcej. Znaczna część sprzętu, wykorzystanego w misji Artemis, była już używana. Cztery silniki główne oraz części dwóch silników wspomagających napędzały promy kosmiczne. Podobnie zresztą jak silnik manewrowy modułu serwisowego Oriona.

Artemis korzysta też z podstawowych założeń inżynieryjnych opracowanych przed dekadami na potrzeby misji Apollo. Wystarczy przyjrzeć się kształtowi kapsuły Orion, która przypomina Command Module z Apollo. Przedstawiciele NASA mówią, że nie ma potrzeby zmieniać projektów, które zostały dobrze opracowane w przeszłości i się sprawdziły. Istnieją takie podstawowe aspekty eksploracji kosmosu, które nie są zależne od pieniędzy. Prawa fizyki nie uległy zmianie od lat 60. A już wtedy wymyślono kształt kapsuły, który bardzo dobrze radzi sobie w z wejściem w atmosferę przy prędkości 32 machów, mówi Jim Geffre, jeden z menedżerów odpowiedzialnych za kapsułę Orion. A inżynier John Cassani, który brał udział przy pracach nad misjami Pioneer, Mariner i był menedżerem projektów misji Voyager, Gallileo i Cassini, dodaje: Misja, podczas której używa się zbyt wiele nowych technologii, nosi nazwę „Porażka”.

Artemis korzysta, oczywiście, z nowych technologii. Kapsułą Orion zarządzają dwa komputery, z których każdy składa się z dwóch modułów (FCM) nadzorujących systemy nawigacji, napędu, komunikacji i inne. Mamy tutaj poczwórną redundancję. Gdy którykolwiek z modułów zacznie pracować inaczej niż trzy pozostałe, resetuje się, a po restarcie ponownie sprawdza, czy jego dane zgadzają się z innymi. Gdyby zdarzyło się tak, że awarii ulegną wszystkie cztery moduły, na pokładzie Oriona znajduje się piąty, całkowicie niezależny komputer, działający na innym kodzie, który ma sprowadzić kapsułę na Ziemię.

Unowocześniono też system nawigacyjny Oriona. Nie jest to już sekstans, jak w przypadku Apollo, ale system automatycznie śledzący położenie gwiazd i porównujący je z bazą danych. W ten sposób Orion określa swoje położenie w przestrzeni. Jest też kamera obserwująca Ziemię i Księżyc. Dzięki niej Orion zna swoją odległość i pozycję względem tych obiektów i utrzymuje się na wyznaczonym kursie. Zastosowano też awaryjny system nawigacyjny, dzięki któremu, nawet w przypadku całkowitej utraty możliwości komunikacji z centrum kontroli lotu, Orion ma odnaleźć Ziemię i bezpiecznie wylądować. Co interesujące, architektura systemu nawigacyjnego została stworzona na bazie systemu znanego z Boeinga 787.

Kilkadziesiąt sekund po starcie Artemis I oddzielone zostaną silniki pomocnicze, elementy modułu serwisowego i system przerwania startu. Niedługo potem zamilkną główne silniki i nastąpi oddzielenie Oriona od rakiety nośnej. Znajdujący się na orbicie okołoziemskiej Orion rozwinie panele słoneczne, a Interim Cryogenic Propulsion System (ICPS) nada mu energię, potrzebną do opuszczenia orbity okołoziemskiej i podróż w kierunku Księżyca. Orion oddzieli się od ICPS około 2 godziny po starcie, poleci w kierunku Srebrnego Globu, a z ICPS zostaną uwolnione minisatelity CubeSat, które wykonają dodatkowe misje naukowe.

Podczas podróży w stronę Księżyca Orion będzie napędzany przez moduł serwisowy zbudowany przez Europejską Agencję Kosmiczną. Moduł ten jest odpowiedzialny za napęd i zasilanie kapsuły. W czasie misji załogowych będą się w nim znajdowały też zapasy powietrza i wody dla astronautów. Kapsuła minie pasy radiacyjne Van Allena, satelity GPS i satelity komunikacyjne. By zachować łączność z Houston przełączy się na Deep Space Network, system NASA zapewniający łączność pojazdom znajdującym się w dalszych częściach Układu Słonecznego. Rozpocznie się zasadnicza część misji, w czasie której sprawdzone zostaną zdolności nawigacyjne i komunikacyjne Oriona. Kapsuła zbliży się na odległość 100 kilometrów do Księżyca i skorzysta z jego asysty grawitacyjnej, by wejść na orbitę znajdującą się w odległości około 70 000 kilometrów od Srebrnego Globu. Będzie na niej przebywała przez około 6 dni.

Podczas powrotu na Ziemię Orion ponownie przeleci w odległości około 100 km od Księżyca. W ziemską atmosferę wejdzie z prędkością 11 km/s, a jego osłona termiczna rozgrzeje się do temperatury 2760 stopni Celsjusza. Wejście w atmosferę będzie szybsze, a temperatura wyższa niż w czasie testu Oriona z 2014 roku. Kapsuła wyląduje na oceanie u wybrzeży Kalifornii. Najpierw zostanie sprawdzona przez nurków US Navy, a gdy ci uznają, że wszystko jest w porządku, zostanie załadowana na oczekującą platformę i sprowadzona na ląd.

Misja Artemis I potrwa od 26 do 42 dni.

« powrót do artykułu