Rozpoczęta w środę rano polskiego czasu bezzałogowa misja Artemis I to pierwszy z serii lotów, które mają pozwolić astronauto wrócić na Księżyc. Lot potrwa kilka tygodni. Został podzielony na kilka etapów.
Pierwszy lot w ramach programu Artemis ma przetestować działania systemów przed bardziej ryzykownym lotem załogowym. NASA sprawdzi, czy rakieta nośna SLS oraz statek kosmiczny Orion działają poprawnie.
Orion przeleci po wysokiej orbicie wokół Księżyca, kapsuła zbliży się też na odległość około 100 km od powierzchni Srebrnego Globu. Potem zaplanowany jest powrót na Ziemię.
W sumie misja ma potrwać 25 dni 11 godzin i 36 minut, od 16 listopada do 11 grudnia 2022 roku.
W trakcie misji, w najdalszym punkcie statek Orion znajdzie się 450 tysięcy kilometrów od Ziemi (64 tysiące kilometrów nad powierzchnią Księżyca przeciwną w stosunku do Ziemi). Tym samym pobije rekord z misji Apollo 13, kiedy to statek oddalił się na 400 170 km od Ziemi. Łącznie Orion przebędzie dystans 2,1 miliona kilometrów.
Lot można podzielić na trzy główne etapy:
- tranzyt na Księżyc,
- pobyt na orbicie wokół Księżyca
- powrót na Ziemię.
Istotnymi momentami z punktu widzenia trajektorii lotu będą momenty odpalenia silników w celu zmian charakteru orbity. Takich wydarzeń będzie kilka w trakcie misji.
Check out additional images from the launch of @NASA_SLS and @NASA_Orion on the #Artemis I mission - https://t.co/RgnwqO63ib pic.twitter.com/2GDJC8hmVG
nasahqphotoNovember 16, 2022
Pierwszą fazą lotu był start i sekwencja czynności aż do odłączenia statku. Ten etap zakończył się po około dwóch godzinach od startu rakiety SLS z bazy NASA na Florydzie.
W końcowym etapie górny człon rakiety nośnej SLS, określany jako ICPS, został włączony. Wszystko po to, aby statek nie wrócił w ziemską atmosferę. Potem, po sprawdzeniu na orbicie okołoziemskiej systemów i ukierunkowania baterii słonecznych, nastąpiło ponowne uruchomienie ICPS, aby zwiększyć prędkość statku Orion. To pozwoliło uciec z pola grawitacyjnego Ziemi i znaleźć się na trajektorii kierującej w stronę Księżyca. Manewr ten trwał około 20 minut.
As @NASA_Orion begins the #Artemis I mission to the Moon, the spacecraft captured these stunning views of our home planet. pic.twitter.com/Pzk3PDt7sd
NASAArtemisNovember 16, 2022
Po dotarciu w pobliże Księżyca moduł serwisowy statku włączy silniki, aby umieścić Oriona wystarczająco blisko powierzchni księżycowej, aby wykorzystać grawitację Księżyca i skierować statek na tzw. wysoką wsteczną orbitę księżycową (ang. lunar distant retrograde orbit). Kolejnym krokiem jest uruchomienie silnika w celu wejścia na orbitę okołoksiężycową i stabilizacja statku na wysokiej wstecznej orbicie księżycowej.
Po pokonaniu jednego lub półtora okrążenia wokół Księżyca moduł serwisowy ponownie uruchomi silniki, aby wyjść z orbity okołoksiężycowej i skierować statek do drugiego bliskiego przelotu nad powierzchnią.
Kolejne odpalenie silników modułu księżycowego wyśle Oriona na tyle blisko powierzchni Księżyca, aby przy pomocy manewru asysty grawitacyjnej umieścić statek na trajektorii powrotnej na Ziemię. Gdy Orion zbliży się do Ziemi, tuż przed wejściem w atmosferę odłączy się od modułu serwisowego, ustawi się w odpowiednim kierunku, aby osłony cieplne chroniły go od strony, a na końcu nastąpi lądowanie na spadochronie i wodowanie w Pacyfiku.
Powrotny lot przez atmosferę to będzie ważny etap misji Artemis I, gdyż inżynierowie z NASA chcą sprawdzić w praktyce, czy osłona cieplna statku Orion jest w stanie przetrwać wysokie prędkości i wysoką temperaturę, gdy statek będzie leciał przez ziemską atmosferę.
W drodze powrotnej wleci w atmosferę z prędkością blisko 40 tysięcy km/h i doświadczy temperatury 2800 stopni Celsjusza podczas lotu przez atmosferę. To dużo większe wartości niż w przypadku powrotu z niskiej orbity okołoziemskiej. Przy czym, o ile osłona cieplna była intensywnie testowana na Ziemi, a nawet w eksperymentalnym locie w 2014 roku, to żadne testy nie odtworzą w pełni realnych warunków doświadczanych podczas powrotu z Księżyca. Jest to absolutnie konieczny krok przed wyprawą załogową.
We are going.For the first time, the @NASA_SLS rocket and @NASA_Orion fly together. #Artemis I begins a new chapter in human lunar exploration. pic.twitter.com/vmC64Qgft9
NASANovember 16, 2022
NASA chce też sprawdzić różnorodne aspekty działania i zarządzania poszczególnymi etapami lotu, na platformie startowej, w infrastrukturze naziemnej, rozłączanie statku od rakiety w kosmosie, procedury podjęcia astronautów, po wodowaniu kapsuły na Oceanie Spokojnym w pobliżu San Diego.
W ramach testów w fotelu dowódcy misji Artemis I "zasiada" manekin o imieniu Campos, nazwany tak na cześć inżyniera Arturo Camposa, który miał znaczny wkład w misję Apollo i lądowanie ludzi na Księżycu. Campos będzie wspierany przez dwa inne manekiny - Helgę i Zohara.