Artemis II: misi yang menyediakan untuk kepulangan manusia yang hebat ke Bulan

  • Pelancaran Artemis II telah ditangguhkan kerana kebocoran hidrogen dan kesejukan yang melampau semasa raptai.
  • Misi ini akan menghantar empat angkasawan dalam perjalanan kira-kira sepuluh hari mengelilingi Bulan, tanpa mendarat di atasnya.
  • Artemis II akan menguji roket SLS dan kapal angkasa Orion, dengan peranan penting untuk teknologi Eropah dan Sepanyol.
  • Program Artemis mencari kehadiran manusia yang berterusan di Bulan sebagai batu loncatan ke Marikh

Misi Artemis II

Lebih daripada lima dekad telah berlalu sejak seorang manusia berlepas ke Bulan, satu peringkat yang menjelaskan mengapa kita belum kembali ke BulanTetapi penantian hampir berakhir. Misi itu Artemis II akan menjadi penerbangan berawak pertama ke angkasa lepas sejak tahun 1972, satu ujian penting yang tidak akan mendarat di permukaan bulan, tetapi akan membuka jalan untuk perkara itu berlaku dalam misi akan datang.

Walaupun terdapat jangkaan, pelancaran itu perlu menunggu sedikit lagi. Selepas latihan yang mencabar dengan roket yang diisi penuh bahan api, NASA telah memutuskan untuk memindahkan peluang pelancaran sebenar pertama ke Macdalam tempoh dari 7 hingga 11 haribulan bulan tersebut. Objektifnya tetap sama: untuk menunjukkan bahawa sistem pelancaran baharu dan kapsul Orion benar-benar bersedia untuk membawa manusia kembali ke orbit bulan.

Dari Februari hingga Mac: mengapa Artemis II telah ditangguhkan

Kira detik itu nampaknya berada di landasan yang betul untuk pelancaran antara 6 dan 11 Februari, dengan Tetingkap awal dibuka pada hari Jumaat 6hb dan dilanjutkan sehingga Isnin 9hb.Walau bagaimanapun, gabungan masalah teknikal dan cuaca memaksa perubahan rancangan pada saat-saat akhir dan memaksa mereka untuk meninggalkan slot berlepas itu.

Semasa panggilan Latihan Pakaian Basah (WDR) atau ujian umum basah, jurutera memuatkan Sistem Pelancaran Angkasa Lepas (SLS) dengan hidrogen cecair dan oksigenPelancaran itu mengikuti hampir semua langkah pelancaran sebenar sehingga ia berhenti beberapa minit sebelum enjin dicucuh. Ketika itulah beberapa anomali dikesan, yang membawa kepada penangguhan penerbangan.

Kemunduran yang paling halus adalah Kebocoran hidrogen pada antara muka pusat tiang servis ekorLengan yang membekalkan bahan api kriogenik ke roket di landasan pelancaran. Kebocoran itu melebihi margin yang dibenarkan oleh protokol keselamatan, memaksa penggantungan pemuatan propelan di peringkat teras dan semakan menyeluruh terhadap sambungan, sambungan dan prosedur.

Pada masa yang sama, cuaca tidak menentu. Kawasan kutub membawa suhu di bawah -5°C ke Pusat Angkasa Kennedy, ambang yang dianggap kritikal oleh NASA kerana Kesejukan yang melampau boleh melemahkan struktur yang sudah berada di bawah tekanan yang ketara daripada lebih 2.700 liter bahan api kriogenik.Percubaan itu terpaksa disusun semula, menangguhkan urutan yang dirancang dan secara efektif menolak tarikh pelancaran pertama yang tersedia pada awal Februari.

Satu lagi ketakutan kecil berlaku semasa penutupan palka kapsul Orion: Injap dalam sistem tekanan telah dibersihkan secara tidak sengaja.Ini memaksa agensi tersebut mengulangi beberapa operasi penutupan. Semua ini telah mendorong agensi tersebut untuk berhati-hati, menyemak semula data dengan tenang, dan menetapkan bulan Mac sebagai pilihan realistik pertama untuk pemulihan.

Raptai pakaian yang memenuhi tujuannya

Roket SLS Artemis II

Jauh daripada ditafsirkan sebagai kegagalan, NASA sendiri menegaskan bahawa Tujuan raptai berpakaian adalah untuk mencari masalah sebelum hari pelancaran.Tangki peringkat teras dan peringkat kriogenik atas telah diisi sepenuhnya, dan pasukan operasi dapat mengira detik hingga kira-kira lima minit dari simulasi pelancaran sebelum penjujuk darat automatik mengarahkan berhenti disebabkan oleh peningkatan kadar kebocoran hidrogen.

Sementara itu, cuaca sejuk menjejaskan beberapa sistem tambahan di tanjakan, seperti kamera dan peralatan pengesanan yang memerlukan pelarasan sebagai persediaan untuk penerbangan sebenar. Terdapat juga gangguan sekali-sekala dalam saluran komunikasi audio antara pasukan berbeza di darat, satu aspek yang telah pun disiasat pada minggu-minggu menjelang ujian.

Memandangkan situasi ini, agensi tersebut telah memutuskan untuk membebaskan kru sementara daripada kuarantin yang telah mereka mulakan di Houston pada 21 Januari. Empat angkasawan itu belum lagi akan pergi ke Pusat Angkasa Kennedy dan akan menyambung semula pengasingan kira-kira dua minggu sebelum tarikh pelancaran sasaran baharu.

Menurut beberapa pengurus program, mencapai fasa terakhir undur pada percubaan ujian pertama sudah merupakan pencapaian yang luar biasa. Seperti yang dikatakan oleh seorang jurutera ESA secara bergurau kepada keluarganya, "Jika manusia telah menunggu selama 50 tahun untuk kembali ke Bulan, ia boleh menunggu tiga minggu lagi.".

Siapa yang berada di atas kapal: kru bersejarah

Krew Artemis II

Artemis II akan mempunyai empat orang di atas kapal: Komander Reid Wisemanjuruterbang sarung tangan pemenang dan pakar misi Christina Kohkesemuanya angkasawan NASA, dan pakar misi Jeremy Hanson, daripada Agensi Angkasa Lepas Kanada (CSA). Pasukan itu memulakan kuarantin pra-penerbangan pada bulan Januari dan akan kekal dalam giliran latihan sehingga tarikh dan masa muktamad untuk penerbangan ditetapkan.

Komposisi kru bukanlah perincian kecil. Ia terdiri daripada Penerbangan lunar pertama dalam sejarah yang melibatkan seorang wanita, seorang lelaki kulit hitam, dan seorang angkasawan bukan AmerikaSetakat ini, dalam rangka kerja program Apollo, hanya satu sedozen lelaki Orang kulit putih dan Amerika telah mengembara ke sekitar Bulan.

Selain komponen simbolik, empat angkasawan akan memainkan peranan aktif dalam setiap fasa perjalanan. Semasa misi sepuluh hari itu, sistem navigasi, komunikasi dan sokongan hayat akan beroperasimod manual dan automatik berselang-seli untuk menilai tingkah laku kapal angkasa dalam keadaan angkasa lepas yang sebenar.

Pelan penerbangan menjangkakan bahawa, sekitar hari keenam, kapsul Orion akan sampai ke titik terjauh dari Bumi yang pernah dikunjungi oleh manusia, mengatasi rekod kira-kira 400.000 kilometer yang dipegang oleh Apollo 13. Selepas melengkapkan trajektori mengelilingi bahagian jauh Bulan, kapal angkasa akan memanfaatkan gabungan graviti sistem Bumi-Bulan untuk kembali tanpa memerlukan sistem pendorongan tambahan.

Misi ini akan berakhir dengan percikan air di Lautan Pasifik, di luar pantai San Diegodi mana pasukan gabungan dari NASA dan Jabatan Pertahanan A.S. akan menemui semula kapsul dan kru, jika semuanya berjalan seperti yang dirancang.

Apakah sebenarnya yang cuba dicapai oleh Artemis II?

Tidak seperti apa yang berlaku pada tahun 60-an dan 70-an, penerbangan kedua program Artemis ini tidak bertujuan untuk menanam bendera di regolit. Fungsinya berbeza: untuk berfungsi sebagai ujian utama bagi keseluruhan seni bina yang perlu menyokong penerokaan manusia di Bulan dalam beberapa dekad akan datang.

Artemis II akan menjadi Ujian berawak pertama roket mega SLS dan kapal angkasa Orion dalam persekitaran angkasa lepas yang dalam. Pengurus misi merumuskan objektif mereka seperti berikut: untuk mengesahkan bahawa manusia boleh mengembara dan beroperasi di luar orbit Bumi rendah dengan selamat, meminimumkan risiko misi masa hadapan yang akan cuba mendarat di bulan.

Semasa penerbangan, penilaian menyeluruh akan dijalankan. sistem sokongan hayat, navigasi autonomi, komunikasi bulan jarak jauh dan manuver jarak dekatKapsul ini direka bentuk untuk menawarkan autonomi yang lebih besar berbanding kenderaan era sebelumnya, dengan penambahbaikan dalam kebolehgunaan, pengurusan terma dan redundansi keselamatan, walaupun kawalan misi di lapangan akan terus memainkan peranan penting.

Jalan yang dipilih itulah yang dipanggil "Laluan pulang percuma"Satu manuver angka lapan, di mana graviti membawa kapal angkasa kembali ke Bumi walaupun berlaku kehilangan pendorongan sepenuhnya. Falsafah ini, yang diwarisi daripada pengajaran yang dipelajari dengan Apollo, kini digabungkan dengan lebih 50 tahun kemajuan dalam bahan, elektronik dan pengetahuan perubatan tentang kesan radiasi pada tubuh manusia.

Persembahan Orion dalam Artemis II akan menjadi penting dalam memberi lampu hijau kepada Artemis III, misi yang direka untuk mengembalikan angkasawan ke permukaan bulan. Data yang diperoleh akan membolehkan pensijilan muktamad. kebolehpercayaan perisai haba, sistem panduan dan suit peralatan onboard sebelum membenarkan pendaratan berawak di satelit.

Peranan utama Eropah dan sumbangan Sepanyol

Artemis II bukan sekadar projek Amerika. Di sebalik kapsul Orion terdapat komponen Eropah yang kuat melalui Agensi Angkasa Eropah (ESA), yang bertanggungjawab untuk Modul Perkhidmatan Eropah (ESM)Bahagian kapal ini menyediakan pendorongan, kuasa elektrik, kawalan haba dan sebahagian daripada sokongan hayat yang akan memastikan anak kapal terus hidup.

Pegawai ESA menekankan bahawa Eropah tidak terhad kepada kerjasama simbolik: Tanpa modul perkhidmatan, Orion tidak boleh berlepas (mikrosatelit juga bergerak) Athena dalam Artemis II). ESM mengintegrasikan sistem kuasa, enjin, tangki guna habis dan struktur yang telah dibangunkan dan diuji di negara-negara berbeza di benua itu di bawah piawaian yang dikongsi dengan NASA.

Sepanyol merupakan sebahagian daripada teras penyertaan tersebut. Beberapa syarikat Sepanyol telah mengambil alih tugas-tugas kritikal, bermula dengan reka bentuk dan pembuatan "kotak avionik"Ini adalah sistem elektronik yang mengintegrasikan fungsi kawalan kapal angkasa yang penting. Agensi Angkasa Eropah sendiri menekankan bahawa jika peralatan ini gagal, misi tersebut perlu dibatalkan.

Selain itu, syarikat seperti Airbus Crisa Mereka telah mengusahakan elektronik Sistem Kawalan Terma yang akan mengekalkan suhu dalaman yang stabil di dalam kapsul, walaupun suhu mencapai tahap yang tinggi di luar. antara -250 ºC dan +200 ºC semasa perjalanan, dan melebihi 2.700 ºC semasa kemasukan semulaSyarikat-syarikat lain, seperti ALTER, GMV atau HV Sistemas, telah mengambil bahagian dalam pembekalan dan pengesahan komponen, dalam kejuruteraan sistem dan dalam bangku ujian subsistem storan bahan habis pakai bagi modul perkhidmatan.

Bagi industri Eropah, dan khususnya bagi industri Sepanyol, implikasi ini mempunyai tafsiran strategik: Teknologi yang dibangunkan untuk Artemis mengukuhkan keupayaan sedia ada dalam bidang seperti elektronik kebolehpercayaan tinggi, sistem terma canggih dan navigasi angkasa lepas.Dalam jangka masa sederhana, penyelesaian ini boleh digunakan semula dalam program penerokaan lain, baik di bulan mahupun di Marikh.

Cabaran teknikal yang masih perlu diselesaikan

Penangguhan Artemis II juga dikaitkan dengan keputusan sensitif mengenai keselamatan kenderaan. Berikutan penerbangan ujian Artemis I tanpa pemandu, jurutera mengesan tingkah laku yang tidak dijangka dalam perisai haba OrionSemasa kemasukan semula, serpihan bahan pelindung terlepas, tanpa menjejaskan integriti kapsul, tetapi cukup untuk memerlukan siasatan yang mendalam.

Beberapa pengkritik, termasuk bekas angkasawan yang terlibat dalam analisis bebas perisai itu, mempersoalkan kebijaksanaan menggunakan semula reka bentuk yang sama tanpa perubahan struktur. Selepas beberapa mesyuarat teknikal, pihak pengurusan program memilih untuk mengekalkan seni bina asas dan melaraskan profil kemasukan semula untuk mengurangkan masa pendedahan kepada suhu maksimum, sekali gus mendapatkan margin keselamatan yang diingini.

Di sebalik perisai, perbicaraan baru-baru ini sekali lagi telah mengetengahkan masalah lama hidrogen cecairIa merupakan bahan api yang sangat cekap, tetapi sangat sukar untuk dikendalikan: sebagai molekul terkecil yang wujud dan beredar pada suhu kira-kira -253 ºC, sebarang pengecutan perbezaan minimum antara unsur boleh membuka laluan keluar.

Kebocoran yang dikesan pada antara muka tiang perkhidmatan mengingatkan insiden di Artemis I dan juga semasa era Kapal Angkasa Lepas. NASA telah pun memperkenalkan prosedur baharu, penggantian komponen dan protokol pengecasan yang lebih konservatifWalau bagaimanapun, percubaan tersebut menunjukkan bahawa masih terdapat ruang untuk penambahbaikan dalam gasket, pengedap dan operasi sejuk yang melampau.

Secara selari, pasukan darat telah melaksanakan perubahan pada tapak pelancaran itu sendiri, seperti membersihkan rongga modul perkhidmatan dengan udara yang boleh bernafas dan bukannya nitrogen gas semasa operasi penutupan terakhir. Pengubahsuaian ini bertujuan untuk meningkatkan keselamatan kakitangan yang bekerja di sekitar kapal pada beberapa minit sebelum menaiki anak kapal dan penutupan palka terakhir.

Belajar untuk hidup dan bekerja di angkasa lepas

Selain cabaran teknikal, Artemis II juga merupakan makmal untuk memahami bagaimana Bagaimana angkasawan hidup dan beraksi di luar orbit Bumi rendahKapsul Orion menggabungkan penambahbaikan kebolehgunaan yang mungkin kelihatan kecil—seperti bilik mandi kecil dan ketuhar gelombang mikro untuk memanaskan makanan—tetapi yang penting dalam misi berbilang hari di ruang terkurung.

Kru akan menjalani pelan kerja dan rehat yang komprehensif dengan tujuan untuk mengukur beban kerja, kesihatan fizikal dan kesejahteraan psikologi dalam persekitaran di mana Bumi sudah dilihat sebagai titik yang jauh. Interaksi antara manusia dan sistem automatik juga akan dikaji, menguji prosedur kecemasan, navigasi manual dan penyelarasan dengan pusat kawalan.

Latihan terdahulu telah merangkumi simulasi kegagalan sistem, latihan survival laut selepas pendaratan di air dan latihan dalam geologi lunar asas, berguna untuk mentafsir pemerhatian dari orbit semasa misi masa hadapan yang mendarat di permukaan. Semua pengalaman ini akan digunakan untuk reka bentuk protokol untuk penginapan yang lebih lama di Bulan.

Program Artemis diilhamkan sebagai projek jangka panjang, yang berhasrat untuk untuk mewujudkan kehadiran manusia yang mampan di kutub selatan bulandi mana dipercayai terdapat rizab ais air yang ketaraDalam jangka masa sederhana, ideanya adalah untuk membina habitat, menggunakan kenderaan penerokaan canggih dan belajar mengeksploitasi sumber tempatan bagi mengurangkan kebergantungan pada bekalan yang dihantar dari Bumi.

Dengan semua ini, Artemis II terletak pada titik pertengahan yang sangat khusus: Ia tidak akan meninggalkan kesan pada regolith, tetapi ia akan menentukan sama ada manusia bersedia untuk kembali ke Bulan secara kekal.Gabungan ujian teknikal, kerjasama antarabangsa dan pengumpulan data mengenai tingkah laku manusia di angkasa lepas akan menetapkan rentak untuk misi masa hadapan dan juga akan membentuk rancangan jangka panjang untuk perjalanan ke Marikh.

Analisis data, pelarasan roket dan persediaan kru berbaki beberapa minggu sebelum jam pelancaran mula berdetik semula. Apabila Artemis II akhirnya berlepas, ia akan membawa bersamanya Lebih daripada setengah abad pengajaran yang dipelajari, komitmen bersama Amerika Syarikat, Eropah dan Kanada, dan jangkaan peringkat baharu penerokaan angkasa lepas di mana matlamatnya bukan lagi sekadar untuk sampai ke Bulan, tetapi untuk belajar bagaimana untuk kekal di sana dan menggunakannya sebagai batu loncatan ke destinasi yang lebih jauh.

ATHENA dalam perjalanannya ke Bulan
artikel berkaitan:
ATENEA dalam perjalanan ke Bulan: mikrosatelit Argentina yang bergerak bersama Artemis II