Мисията Artemis I поставя началото на завръщането ни на Луната

Когато Artemis I излети рано сутринта на 29 август в небето над Флорида, ще постави началото на нова ера в изследването на Луната, пише в статия за Science News Лиза Гросман.

Мисията

Мисията на НАСА, която трябва да стартира през следващите две седмици, е първият от трите планирани полета, целящи кацане на хора на Луната за първи път от 1972 г. Тя няма да включва участие на астронавти, но полетът е исторически, защото е първият тест на нова технология, свързана с ракетата, скафандрите, приземяването във водата. Тази мисия в крайна сметка ще отведе хората, включително първата жена и първия цветнокож астронавт, на лунната повърхност.

Първият полет ще тества системата за космическо изстрелване на НАСА - SLS, и нейния космически кораб Orion, ракета и капсула за екипаж, които са конструирани десетилетия. Създаването им бе забавено във времето, заради липса на бюджет - повече от веднъж проектът бе застрашен от замразяване.

Да видиш лунна ракета, годна да превози хора, най-накрая на стартовата площадка е „доста вълнуващо“, признава Кейси Драйер, експерт по космическа политика в Planetary Society, базиран в Сиатъл. „Това е реалност, която повечето от нас, които днес живеем на Земята, никога не са изпитвали.“

И ако програмата Artemis работи, ще последват огромни възможности за науката.

Началото

Планирано е Artemis I да излети на 29 август в 8:33 ч. EDT. Ракетата SLS ще издигне Оrion в Космоса, където капсулата на екипажа ще се отдели от ракетата и ще продължи в орбита около Луната. След като обиколи Луната за около две седмици, Orion ще се върне обратно на Земята – ще се потопи в Тихия океан край бреговете на Сан Диего. Цялата мисия ще продължи около 42 дни.

Orion ще остане в Космоса по-дълго от всеки друг космически кораб, без да се скачи с друг, например с Международната космическа станция. При най-близкия си подход той ще се намира на около 100 км над Лунната повърхност.

Капсулата ще измине до 64 000 км покрай Луната и ще се отдалечи от Земята повече от всеки друг космически кораб, създаден от човека. Предишният рекорд, поставен от Аполо 13 през 1970 г., беше 16 000 км до обратната страна на Луната.

Основната цел на мисията е да докаже, че всички системи работят. В това число и топлинният щит на Orion, който ще защити астронавтите, докато капсулата преминава през земната атмосфера с 40 000 км в час и се нагрява до над 2700° по Целзий при завръщането си. А също и процедурата за изваждане на капсулата,нейния екипаж и товара след падането в океана.

Въпреки че няма астронавти, първата мисия няма да лети празна. Точно под капсулата има 10 CubeSats, малки, прости космически кораби, всеки с размерите на кутия за обувки. След като Orion се отдели от ракетата SLS, тези CubeSats ще поемат по различни траектории, за да изучават Луната, радиационната среда в Космоса и ефектите от нея върху прости организми като дрожди. Един CubeSat ще развие слънчево платно и ще излети, за да изследва близък до Земята астероид.

Екипажът

Вътре в Orion ще са трима хуманоидни пътници. На мястото на командира е изкуственият астронавт Moonikin Campos, кръстен на Артуро Кампос, инженер от НАСА, който изигра ключова роля за безопасното завръщане на лунната мисия Apollo 13 на Земята след нейната катастрофа по време на полет през 1970 г. Moonikin Campos ще носи новия летателен костюм, който е проектиран за мисиите Artemis.

Скафандърът е като персонализиран космически кораб, казва Гомерт от космическия център Джонсън в Хюстън, Тексас. Предназначен е да се носи по време на излитане, кацане и всеки път, когато в кабината има спешен случай. Костюмът може да изглежда познат на всеки, който е гледал изстрелването на космическа совалка, твърди инженерът на НАСА Дъстин Гомерт, и върши подобна работа. „Това е оранжев костюм, който действа като балон и е оформен като човешко тяло“, обяснява специалистът.

Основната разлика е, че костюмът на Orion, плюс придружаващите го шлем, седалка и връзка със самия космически кораб Orion, са проектирани да поддържат член на екипажа жив до шест дни, времето, необходимо да се завърне на Земята, ако нещо се обърка в дълбокия Космос. За разлика от това астронавтите, посещаващи Международната космическа станция, никога не са били на повече от няколко часа от Земята.

За да направи тази седмица поносима, всеки костюм ще бъде персонализиран за астронавта. „Бих искал да кажа думата „комфорт“, но това е трудно постижимо. Нищо не е удобно за шест дни в скафандър, без значение какво правите“, признава Гомерт.

Костюмът и космическият кораб ще осигурят на астронавтите кислород и ще почистват въздуха от въглероден диоксид. Костюмът е снабден с тръба, през която астронавтите могат да поемат течна храна и да събират изхвърлените отпадъци, въпреки че Moonikin Campos няма да тества тези аспекти. Той ще бъде оборудван със сензори за радиация, а седалката му ще е със сензори за отчитане на ускорение и вибрации по време на мисията.

Костюмът, шлемът и седалката са съобразени с мерки за безопасност – от уроците, които научихме от катастрофата с космическата совалка Колумбия, отбелязва Гомерт. Младши инженер по това време (совалката катастрофира при захода си за кацане на 1 февруари 2003 г. – бел.р.), той работи върху костюмите, носени от астронавтите на Колумбия, и изпрати седемчленния екипаж до стартовата площадка. „Това беше ключов момент за всички нас, разбира се, които бяхме там по това време. Ако не си взехме поуки от тази трагедия, нямаше да им отдадем заслужената почит и справедливост“, признава инженерът.

Moonikin Campos ще бъде придружен от чифт макетни женски торсове на име Helga и Zohar. Тяхната мисия е да докладват за космически рискове, уникални за женски тела, които никога не са били близо до Луната. НАСА планира да изпрати жена на първия полет на Artemis с екипаж, а жените са изложени на различен риск от рак от космическата радиация.

Двата торса са фигури, използвани в медицината, наречени антропоморфни фантоми, които са направени от материали, които симулират човешки кости, тъкани и органи. „По принцип те са еднояйчни близнаци“, уточнява физикът Томас Бергер от Германския аерокосмически център в Кьолн. Zohar, чието име означава „светлина“ или „сияние“ на иврит, ще носи жилетка за радиационна защита, предоставена от Израелската космическа агенция и частната компания StemRad, базирана в Тампа, Флорида.

Жилетката е направена от полимер, предназначен да отклонява протоните, които Слънцето освобождава по време на слънчеви бури, и има по-голяма защита над чувствителните към радиация органи, като гърди и яйчници. Всеки фантом ще носи и повече от 6000 малки радиационни детектора, за да изгради 3D картина на дозата заредени частици, която жена астронавт може да получи при пътуване до Луната и обратно. Сравняването на нивата на радиация, които получава всеки фантом, ще помогне за усъвършенстване на дизайна на жилетката за бъдещи астронавти.

Orion също ще превозва двама други нечовешки пътници - британският стоп кадър телевизионен герой  овцата Шон и Снупи, който ще служи като индикатор за нулева гравитация.

Минало и бъдеще

SLS и Orion имаха противоречива история. Програмата стартира през 2004 г., когато президентът Джордж У. Буш предложи да изпрати астронавти на Луната и след това на Марс. През 2010 г. президентът Барак Обама отмени този проект, а след него през 2017 г. президентът Доналд Тръмп нареди на НАСА да пренасочи погледа си към Луната.

През цялото време Конгресът продължи да финансира разработването на ракетата SLS. Първоначално SLS трябваше да струва 6 млрд. долара и да лети през 2016 г. До навечерието на изстрелването ѝ бюджетът набъбна до 23 млрд.  долара.

Следващата мисия Artemis II е планирана да стартира през 2024 г. и да отведе истински живи астронавти около Луната, но не и на нейната повърхност.

Artemis III ще бъде мисията за кацане на Луната. На 19 август НАСА обяви 13 кандидатстващи региона за кацане, всички разположени до южния полюс на Луната – интригуващо място, което никога не е било посещавано от хора. Планирано е тази мисия да стартира през 2025 г., но все още има много непроверени елементи. Те включват действителния спускаем апарат, който ще бъде построен от SpaceX.

Все още има много неща, които могат да се объркат преди програмата да извърви целия си път. Но все пак Artemis I е зората на науката за Луната. „Цялата система от космически полети се фокусира върху Луната. Мисля, че това е изключително вълнуващо. Ще има наистина интересни уроци, които ще научим, независимо какво ще произлезе от това“, обобщава Кейси Драйер, експерт по космическа политика в Planetary Society, базиран в Сиатъл.

Превод и редакция Светлана Тодорова-Ваташка