Misiunea Artemis I a NASA pregătește terenul pentru întoarcerea noastră pe Lună

Când Artemis I va fi lansat pe cer deasupra Floridei, ar putea lansa o nouă eră a științei și explorării lunare.

Misiunea NASA, programată acum pentru a fi lansată în septembrie după o primă încercare anulată, este primul din cele trei zboruri planificate, care vizează aterizarea oamenilor pe Lună pentru prima dată din 1972. Niciun astronaut nu va zbura în viitoarea misiune. Dar zborul marchează primul test al tehnologiei – racheta, costumele spațiale, întoarcerea pe apă pe Pământ – care, în cele din urmă, va duce oameni, inclusiv prima femeie și primul astronaut de culoare, pe suprafața lunară.

Testul include primul zbor al Sistemului de lansare spațială al NASA, sau SLS, și al navei sale spațiale Orion, o rachetă și o capsulă pentru echipaj care au fost pregătite de zeci de ani. Aceste nave au fost întârziate, și-au epuizat bugetele și au fost amenințate cu anularea de mai multe ori. Chiar și în cadrul comunității de zboruri spațiale, mulți oameni s-au temut că nu vor zbura niciodată.

A vedea o rachetă lunară cu capacitate umană în sfârșit pe rampa de lansare este „destul de uimitor”, spune Casey Dreier, expert în politici spațiale din Seattle la Planetary Society. „Aceasta este o realitate pe care cei mai mulți dintre noi, cei care trăim astăzi pe Pământ, nu am experimentat-o niciodată”.

Și dacă programul Artemis funcționează, vor urma oportunități pentru știință.

„Deoarece oamenii trebuie să se întoarcă, în viață, aveți o oportunitate uriașă de a aduce mostre cu voi”, spune Dreier. Trimiterea de astronauți umani poate fi o pană pentru a deschide ușa pentru învățare pură.

Lansarea

Artemis I trebuia să decoleze pe 29 august la ora 8:33 a.m. EDT, dar problemele cu unul dintre motoare au determinat NASA să anuleze această încercare. Încercarea de lansare din 3 septembrie a fost, de asemenea, anulată. Următoarea oportunitate de lansare ar putea fi la sfârșitul lunii septembrie.

Când va decola, racheta SLS va ridica Orion în spațiu, unde capsula echipajului se va separa de rachetă și va continua pe o orbită în jurul Lunii. După ce se va învârti în jurul Lunii timp de aproximativ două săptămâni, Orion se va întoarce cu praștia pe Pământ și se va prăbuși în Oceanul Pacific, în largul coastei San Diego. Întreaga misiune va dura aproximativ 42 de zile.

Orion va rămâne în spațiu mai mult timp decât orice altă navă spațială cu echipaj uman fără a se andoca la o altă navă spațială, cum ar fi Stația Spațială Internațională. La cea mai apropiată apropiere, nava spațială va zbura la aproximativ 100 de kilometri deasupra suprafeței lunare. De asemenea, va trece până la 64.000 de kilometri dincolo de Lună, mai departe de Pământ decât orice altă navă spațială construită pentru oameni. Recordul anterior, stabilit de Apollo 13 în 1970, a fost de 16.000 de kilometri dincolo de partea îndepărtată a Lunii.

Scopul principal al misiunii este de a demonstra că totul funcționează. Aceasta include scutul termic al lui Orion, care va trebui să protejeze astronauții în timp ce capsula vine țipând prin atmosfera Pământului la 40.000 de kilometri pe oră și se încălzește la peste 2700° Celsius în timpul călătoriei de întoarcere. De asemenea, include și procedura de recuperare a capsulei, a echipajului și a încărcăturii sale după amerizare.

Chiar dacă nu are astronauți, misiunea nu va zbura în gol. Chiar sub capsula Orion se află 10 CubeSats, nave spațiale mici și simple, fiecare având dimensiunea unei cutii de pantofi. După ce Orion se va separa de racheta SLS, aceste CubeSats vor merge pe drumuri separate pentru a studia Luna, mediul de radiații din spațiu și efectele acestor radiații asupra unor organisme precum drojdia. Un CubeSat va desfășura o pânză solară și va decola pentru a explora un asteroid din apropierea Pământului (SN: 8/26/11).

„Echipajul”

În interiorul capsulei Orion călătoresc trei pasageri umanoizi. Pe scaunul comandantului se află falsul astronaut Moonikin Campos, numit după Arturo Campos, un inginer NASA care a jucat un rol cheie în întoarcerea în siguranță pe Pământ a misiunii lunare Apollo 13, după dezastrul din timpul zborului din 1970. „Moonikin” – un amestec de luna și manechin – se bazează pe un manechin de salvare pentru antrenamentul pompierilor, spune inginerul NASA Dustin Gohmert. Moonikin Campos va purta noul costum de zbor care a fost proiectat pentru misiunile Artemis.

Capsula echipajului Orion, un aparat cilindric, fiind aruncată într-un bazin umplut cu apă, cu o pădure în fundal
Capsula echipajului Orion va plonja în Oceanul Pacific la finalul primei misiuni Artemis. În 2021, inginerii de la Centrul de Cercetare Langley al NASA din Hampton, Virginia, au testat o versiune a capsulei (în imagine), aruncând-o într-un bazin umplut cu apă.NASA

Costumul spațial este ca o navă spațială personalizată, spune Gohmert, de la Centrul Spațial Johnson din Houston, Texas. Este menit să fie purtat în timpul decolării, aterizării și de fiecare dată când există o urgență în cabină. Costumul poate părea familiar pentru oricine a urmărit lansările navetei spațiale, spune Gohmert, deoarece face o treabă foarte asemănătoare: „Este un costum portocaliu care acționează ca un balon care are forma corpului tău”.

Principala diferență este că costumul Orion, plus casca care îl însoțește, scaunul și conexiunea cu nava spațială Orion în sine, sunt concepute pentru a menține în viață un membru al echipajului timp de până la șase zile, timp care ar putea dura până la întoarcerea pe Pământ dacă ceva nu merge bine în spațiul îndepărtat. Astronauții care au vizitat Stația Spațială Internațională, în schimb, nu au fost niciodată la mai mult de câteva ore de Pământ.

Pentru a ajuta ca această săptămână să fie tolerabilă, fiecare costum va fi personalizat pentru astronaut. „Mi-ar plăcea să spun cuvântul „confort”, dar este un cuvânt greu de folosit”, spune Gohmert. „Nimic nu va fi confortabil în legătură cu șase zile într-un costum spațial, indiferent de ceea ce faci”.

Costumul și nava spațială vor furniza astronauților oxigen și vor spăla aerul astronauților de dioxidul de carbon. Costumul va avea, de asemenea, un tub pentru ca astronauții să mănânce alimente lichide și o modalitate de a colecta urina și fecalele, deși Moonikin Campos nu va testa aceste aspecte. El va fi echipat cu senzori de radiații, în timp ce scaunul său va avea senzori pentru a detecta accelerația și vibrațiile pe tot parcursul misiunii.

un fals astronaut, purtând salopetă portocalie și cască, întins pe spate într-un scaun
În prima misiune Artemis, un astronaut fals pe nume Moonikin Campos va sta în scaunul de comandant al lui Orion și va testa noul costum spațial al NASA.NASA

Costumul, casca și scaunul iau lecții de siguranță de la dezastrul navetei spațiale Columbia, spune Gohmert (SN: 9/22/2003). Inginer începător la acea vreme, Gohmert a lucrat la costumele pe care le purtau astronauții de pe Columbia și a însoțit echipajul de șapte membri până la rampa de lansare. „A fost un moment crucial pentru toți cei care am fost acolo în acel moment, desigur”, spune el. „Dacă nu am lua lecții de acolo, nu le-am face dreptate”.

Moonikin Campos va fi însoțit de o pereche de torsuri feminine simulate numite Helga și Zohar. Misiunea lor este de a raporta riscurile spațiale care sunt unice pentru corpurile feminine, care nu au fost niciodată în apropierea Lunii. NASA plănuiește să trimită o femeie la primul zbor cu echipaj Artemis, iar femeile prezintă riscuri diferite de cancer cauzate de radiațiile spațiale față de bărbați.

Două manechine de torsuri umane cu capete, legate în aparate de metal
Două torsuri feminine numite Helga și Zohar (în imagine) vor zbura pe Artemis I pentru a măsura riscurile de radiații pentru astronauții de sex feminin.DLR (CC BY-NC-ND 3.0)

Cele două torsuri sunt figuri folosite în medicină numite fantome antropomorfe, care sunt realizate din materiale care simulează oasele, țesuturile și organele umane. „În principiu, sunt gemeni identici”, a declarat fizicianul Thomas Berger de la Centrul Aerospațial German din Köln, în cadrul unei ședințe de informare din 17 august. Însă Zohar – al cărui nume înseamnă „lumină” sau „strălucire” în ebraică – va purta o vestă de protecție împotriva radiațiilor furnizată de Agenția Spațială Israeliană și de compania privată StemRad, cu sediul în Tampa, Florida.

Vesta este fabricată dintr-un polimer conceput pentru a devia protonii pe care soarele îi eliberează în timpul furtunilor solare și are mai multe protecții peste organele sensibile la radiații, cum ar fi sânii și ovarele. Fiecare fantomă va purta, de asemenea, mai mult de 6.000 de mici detectoare de radiații pentru a construi o imagine 3D a dozei de particule încărcate pe care o femeie astronaut ar putea să o primească în timpul unei călătorii pe Lună și înapoi. Compararea nivelurilor de radiații pe care le primește fiecare fantomă va ajuta la perfecționarea designului vestei pentru viitorii astronauți.

Orion va transporta, de asemenea, alți doi pasageri non-umani – personajul britanic de televiziune în stop motion Shaun the sheep și Snoopy, care va servi ca indicator al gravitației zero.

Trecutul și viitorul

SLS și Orion au avut o istorie zbuciumată. Programul datează din 2004, când președintele George W. Bush a propus trimiterea de astronauți pe Lună și apoi pe Marte. În 2010, președintele Barack Obama a anulat acel plan, iar apoi, în 2017, președintele Donald Trump a ordonat NASA să își reorienteze privirile spre Lună.

În tot acest timp, Congresul a continuat să finanțeze dezvoltarea rachetei SLS. Inițial, SLS ar fi trebuit să coste 6 miliarde de dolari și să zboare în 2016. Până acum a costat 23 de miliarde de dolari, în ajunul lansării sale din 2022.

„Retorica s-a întors de multe ori”, spune Dreier, deoarece liderii politici și-au tot schimbat viziunea asupra direcției NASA. „Dar dacă te uiți la programele reale, foarte puțin s-a schimbat. … În tot acest timp, banii se duceau către o rachetă lunară și o capsulă lunară.”

Următoarea misiune Artemis, Artemis II, este programată să fie lansată în 2024 și să ducă astronauți – astronauți umani, reali, vii – în jurul Lunii, dar nu pe suprafața acesteia.

Artemis III va fi misiunea de aselenizare. La 19 august, NASA a anunțat 13 regiuni candidate pentru aterizare, toate în apropierea polului sud al Lunii, un loc intrigant care nu a fost niciodată vizitat de oameni (SN: 11/11/18). Această misiune este programată să fie lansată în 2025, dar există încă multe elemente netestate. Printre acestea se numără și modul propriu-zis de aterizare, care va fi construit de SpaceX.

Există încă o mulțime de lucruri care pot merge prost și un drum lung de parcurs. Dar lansarea Artemis I este totuși o zorii optimiste pentru știința lunară. „Întregul [human spaceflight] sistem a fost cu totul schimbat pentru a se îndrepta spre Lună”, spune Dreier. „Cred că acest lucru este profund interesant. Vor fi lecții cu adevărat interesante care se vor întâmpla, indiferent ce va ieși din asta”.