Misja NASA Artemis III ma przetestować przyszłe operacje lądownika księżycowego.

Zanim astronauci powrócą na powierzchnię Księżyca, NASA najpierw przeprowadzi jedną z najbardziej ambitnych i złożonych misji testowych w historii agencji.

Planowana na 2027 rok misja Artemis III wyśle astronautów NASA Randy’ego Bresnika, Franka Rubio, Andre Douglasa oraz astronautę ESA (Europejskiej Agencji Kosmicznej) Lucę Parmitano na pokładzie statku kosmicznego Orion na niską orbitę okołoziemską, gdzie przeprowadzą serię demonstracji z użyciem testowych wersji systemów lądowania załogowego, opracowywanych przez partnerów przemysłowych Blue Origin i SpaceX. Podczas planowanej 14-dniowej misji załogi i kontrolerzy lotu będą ćwiczyć procedury spotkania na orbicie, dokowania, zamieszkiwania i operacyjne, które będą kluczowe, gdy astronauci Artemis rozpoczną lądowania w pobliżu południowego bieguna Księżyca w 2028 roku. Misja ma na celu zmniejszenie ryzyka, walidację sprzętu i zdobycie doświadczenia operacyjnego przed próbą lądowania załogowego na Księżycu przez NASA.

„Każdy element tej misji na orbicie Ziemi został zaprojektowany tak, aby zminimalizować ryzyko przed powrotem astronautów na Księżyc” – powiedział Jeremy Parsons, menedżer programu Artemis w NASA. „Wystrzeliwujemy trzy statki kosmiczne na trzech różnych rakietach i testujemy, jak współpracują ze sobą – czegoś takiego NASA nigdy wcześniej nie próbowała. Każda lekcja, której się tu nauczymy, przybliża nas do lądowania na Księżycu w 2028 roku.”

Pierwszy przystanek: egzemplarz testowy lądownika księżycowego Blue Origin

Wcześniejsze misje Artemis wykorzystywały wyłącznie rakietę SLS (Space Launch System) NASA i statek kosmiczny Orion. Misja Artemis III będzie obejmować trzy oddzielne statki kosmiczne wystrzelone na trzech różnych ciężkich rakietach nośnych w stosunkowo krótkim okresie czasu.

Misja rozpoczyna się od wyniesienia przez Blue Origin testowej wersji lądownika Blue Moon Mark 2 na niską orbitę okołoziemską o wysokości około 273 mil (237 mil morskich). Statek kosmiczny może pozostawać na orbicie do 30 dni, co zapewnia elastyczność w harmonogramie. Artemis III jest zaprojektowana jako ściśle skoordynowana kampania, w ramach której NASA planuje wystrzelić Oriona na szczycie SLS z Centrum Kosmicznego im. Kennedy’ego na Florydzie zaledwie kilka dni po starcie testowego egzemplarza Blue Moon i potwierdzeniu, że pojazd jest sprawny i gotowy do wspólnych operacji.

Po starcie Orion początkowo wejdzie na eliptyczną orbitę wokółziemską o parametrach 18 x 1122 mile (16 x 975 mil morskich). Wykorzysta swój moduł serwisowy do wykonania serii manewrów, aby przejść na orbitę kołową na wysokości około 345 mil (300 mil morskich) w celu stabilizacji termicznej, a następnie stopniowo ustawi się na trajektorii spotkania z oczekującym egzemplarzem testowym lądownika Blue Moon. Ponieważ każdy statek kosmiczny działa w nieco innych reżimach orbitalnych zoptymalizowanych pod kątem wymagań misji, Artemis III wymaga starannie zaplanowanej sekwencji manewrów orbitalnych i operacji spotkania w trakcie lotu.

W ciągu pierwszych dwóch dni lotu załoga przetestuje systemy Oriona, przygotuje się do operacji w pobliżu innych obiektów i stopniowo ustawi się w pozycji do pierwszego głównego celu misji: spotkania i dokowania z testowym pojazdem Blue Moon.

Misja ta stanowi pierwszą okazję dla NASA do oceny, jak Orion i komercyjny lądownik księżycowy współpracują ze sobą w przestrzeni kosmicznej. Inżynierowie ocenią, jak oprogramowanie na obu statkach kosmicznych, systemy naprowadzania, systemy łączności i procedury operacyjne sprawdzają się w rzeczywistych warunkach, podczas gdy kontrolerzy lotu zdobędą doświadczenie w koordynowaniu działań pomiędzy wieloma zespołami i organizacjami.

Po dokowaniu astronauci spędzą około dwóch dni na przeprowadzaniu ocen na pokładzie testowego egzemplarza Blue Moon. Członkowie załogi otworzą właz i wejdą na pokład statku kosmicznego, co pozwoli im osobiście ocenić środowisko kabiny, sterowanie i systemy podtrzymywania życia. Zespoły zweryfikują zdolność statku kosmicznego do utrzymania właściwej atmosfery i ciśnienia.

Model testowy Blue Moon zawiera wiele systemów awioniki, oprogramowania, sterowania lotem, technologii kabiny załogi oraz funkcji podtrzymywania życia planowanych dla przyszłych misji księżycowych. Testowanie tych systemów na orbicie po raz pierwszy umożliwi ocenę, jak wiele systemów lotu lądownika sprawdza się w przestrzeni kosmicznej jako zintegrowany pojazd.

Do czasu odcumowania Oriona NASA będzie miała już za sobą pierwszą ocenę komercyjnego lądownika księżycowego z załogą, zbierając dane dotyczące systemów statku kosmicznego, operacji załogi oraz interoperacyjności statku kosmicznego, których nie da się uzyskać na Ziemi.

Pokaz dokowania statku Starship

Po zakończeniu operacji z lądownikiem Blue Origin, Orion odcumuje i przemieści się, aby wesprzeć kolejną fazę misji: drugie spotkanie orbitalne.

SpaceX wystrzeli egzemplarz testowy wersji 3 statku Starship z Florydy. Ponieważ Starship jest zaprojektowany do znacznie krótszego czasu przebywania na orbicie niż lądownik Blue Origin, start odbywa się później w misji, co pozwala NASA na efektywne zaplanowanie dwóch demonstracji dokowania. Starship wejdzie na niższą orbitę na wysokości 206 mil morskich, zoptymalizowaną pod kątem pokrycia komunikacyjnego, i będzie wyposażony w dodatkowy system dokowania zamontowany na przednim końcu.

Statek Orion spotka się i zadokuje do statku kosmicznego podczas testu, który ma potrwać do dwóch godzin. Załoga nie wejdzie na pokład Starship podczas tego testu. Demonstracja skupia się na walidacji interakcji między Orionem a Starship jako zadokowanym systemem w przestrzeni kosmicznej. NASA i SpaceX planują ocenić sterowność statku kosmicznego, komunikację, wydajność zintegrowanego oprogramowania oraz dynamikę związaną z operacjami dokowania i odłączania.

Sam proces dokowania również stanowi unikalne wyzwanie, wykorzystując różne geometrie dokowania. Orion połączy się z portem obok kabiny załogi Blue Moon, a następnie później wyrówna swój przedni system dokowania z tym znajdującym się na dziobie Starshipa. Testowanie obu podejść podczas jednej misji daje NASA możliwość oceny różnych koncepcji operacyjnych, jednocześnie gromadząc cenne dane inżynieryjne.

Obie kampanie dokowania razem pokażą, jak Orion współpracuje z dwiema bardzo różnymi komercyjnymi architekturami lądowników podczas jednej misji.

Testowanie Oriona pod kątem przyszłych misji eksploracyjnych

Nawet po zakończeniu działań dokowania, Artemis III będzie nadal generować dane wspierające przyszłe misje.

Po zakończeniu demonstracji Starship statek Orion i jego załoga będą mieli do dyspozycji do pięciu dodatkowych dni na orbicie przed rozpoczęciem przygotowań do powrotu na Ziemię. NASA planuje wykorzystać ten czas na realizację różnorodnych celów testowych wspierających przyszłe misje Artemis, w tym dodatkowe oceny skafandrów systemu przetrwania załogi Oriona, testy czujników dokowania, pomiary akustyczne i termiczne, oceny czynników ludzkich oraz szereg demonstracji naukowych i technologicznych.

Kilka badań prowadzonych przez NASA będzie kontynuacją studiów przeprowadzonych podczas misji Artemis II, zbierając dodatkowe dane, które pomogą w planowaniu przyszłych misji głębokiego kosmosu. Załoga przeprowadzi również badanie koncepcyjne, sprawdzające, w jaki sposób astronauci mogliby przeprowadzać oceny zdrowotne, gdy nie mogą bezpośrednio komunikować się z centrum kontroli misji, co jest kluczową umiejętnością dla przyszłych wypraw na powierzchnię Księżyca i innych misji dalej od Ziemi.

NASA planuje również przeprowadzenie eksperymentu z zakresu biologii komórkowej podczas misji, podczas gdy naukowcy będą testować koncepcje dotyczące przywożenia próbek księżycowych na Ziemię. Zespoły ocenią, w jaki sposób przyszłe próbki mogłyby być transportowane, odbierane i przenoszone do obiektów przechowujących po lądowaniu, jednocześnie przeprowadzając oceny środowiska Oriona, aby lepiej zrozumieć potencjalne kwestie związane z zanieczyszczeniem dla przyszłych misji księżycowych.

Misja obejmie również obserwacje Ziemi i Słońca, które pomogą astronautom doskonalić kluczowe umiejętności obserwacyjne, jednocześnie wykorzystując unikalną pozycję orbitalną statku kosmicznego. Na pokładzie Oriona znajdą się także nasiona roślin, co stworzy możliwości badań naukowych i zaangażowania edukacyjnego po zakończeniu misji.

Plan misji został również zaprojektowany z elastycznością w harmonogramie lotu, co zapewnia dodatkowe możliwości realizacji celów testowych w zależności od tego, jak rozwiną się operacje w czasie rzeczywistym.

Gdy wszystko będzie gotowe, Orion rozpocznie fazę powrotu, a załoga przygotuje kabinę do wejścia w atmosferę i wodowania, które odbędzie się na Pacyfiku, u wybrzeży Kalifornii. Orion wraz z załogą zostanie odzyskany przez personel NASA i Marynarkę Wojenną Stanów Zjednoczonych.

Przygotowania do misji księżycowych

Każda działalność prowadzona w ramach misji Artemis III służy większemu celowi: zmniejszeniu ryzyka przed powrotem astronautów na powierzchnię Księżyca.

Misja dostarczy NASA doświadczenia w zakresie współpracy z wieloma partnerami komercyjnymi przy jednoczesnym zarządzaniu złożonymi operacjami spotkania i dokowania obejmującymi trzy różne statki kosmiczne. Inżynierowie zdobędą wiedzę na temat interoperacyjności statków kosmicznych, koordynacji centrum kontroli misji, architektury komunikacyjnej, operacji załogi oraz wydajności sprzętu.

Do czasu zakończenia misji Artemis III wraz z lądowaniem Oriona na Ziemi, NASA zademonstruje technologie i koncepcje operacyjne, na których będą polegać przyszłe załogi księżycowe podczas podróży na Księżyc i z powrotem.

Najważniejsze jest to, że Artemis III dostarczy doświadczenia operacyjnego niezbędnego do przekształcenia planów przyszłych lądowań księżycowych w sprawdzone procedury lotu. Wnioski wyciągnięte podczas misji pomogą udoskonalić przyszłe plany eksploracji, wzmocnić partnerstwa z przemysłem i zapewnić, że astronauci są przygotowani na kolejny wielki krok ludzkości na Księżycu.

W ramach Złotego Wieku innowacji i eksploracji NASA wyśle astronautów programu Artemis na coraz trudniejsze misje w okolice południowego bieguna Księżyca, aby zbadać więcej jego powierzchni niż kiedykolwiek wcześniej. Oprócz zapewnienia korzyści ekonomicznych i postępu w odkryciach naukowych dzięki misjom księżycowym, NASA ustanowi trwałą obecność człowieka na powierzchni Księżyca i zbuduje fundamenty dla pierwszej załogowej misji na Marsa.

Aby dowiedzieć się więcej o programie Artemis, odwiedź:

www.nasa.gov/artemis

Źródło: NASA · Oryginalny komunikat

Zamień ciekawość w pierwszą obserwację

Konto daje dostęp do pełnego Kalendarium, własnego dziennika, zestawów sprzętu i galerii.