După ani de întârzieri, misiunea Artemis 2 a NASA este pregătită pentru lansarea din noaptea de miercuri spre joi, urmând să ducă un echipaj uman în mediul selenar pentru prima oară de la misiunea Apollo 17 din 1972 și reprezentând un pas important al programului Artemis care are drept obiectiv prezența umană permanentă la suprafața Lunii, transmite miercuri Live Science care publică principalele 12 etape ale misiunii Artemis 2.
Echipajul misiunii Artemis 2, format din comandantul misiunii Reid Wiseman, pilotul Victor Glover și specialiștii Christina Koch și Jeremy Hansen urmează să fie lansați spre Lună la bordul capsulei Orion, cu racheta gigantică Space Launch System (SLS) și sunt așteptați înapoi pe Pământ peste 10 zile.
Misiunea Artemis 2 poate fi împărțită în 12 etape importante:
1. Lansarea și separarea de racheta SLS
Secvența oficială de lansare a misiunii Artemis 2 a început cu aproximativ 49 de ore înainte de desprinderea de pe rampa 39B a Centrului Spațial Kennedy, din momentul în care tehnicienii de control a misiunii au sosit la fața locului pentru a derula o multitudine de verificări tehnice și de siguranță, conform NASA.
Lucrurile devin cu adevărat interesante cu aproximativ trei ore înainte de lansare, când astronauții vor fi legați în centurile de siguranță și închiși în capsula spațială Orion, în vârful rachetei SLS, înaltă de 98 de metri și alimentată cu peste 2,65 milioane de litri de combustibil criogenic. Apoi, cele patru motoare principale ale rachetei vor fi aprinse cu șapte secunde înainte de lansare.
Va dura aproximativ 6,5 secunde pentru ca racheta gigantică să depășească turnul de lansare după ce cele două motoare cu combustibil solid se aprind la decolare (cunoscută și sub numele de T-0). De acolo, echipajul se va ridica rapid spre cer, fiecare membru experimentând o forță de până la 4 G în timp ce luptă pentru a scăpa de gravitația planetei noastre. Se așteaptă ca aceștia să depășească bariera sunetului după 56 de secunde de zbor vertical (T+0:56).
Puțin peste un minut mai târziu (T+2:08), la o altitudine de aproximativ 48 de kilometri, motoarele goale ale rachetei vor fi ejectate. Alte câteva componente neesențiale, inclusiv sistemul de întrerupere a lansării, vor fi, de asemenea, aruncate. Acest lucru reduce greutatea totală a navei spațiale și permite motoarelor principale ale rachetei să o propulseze pe restul drumului. Componentele ejectate vor cădea probabil înapoi pe Pământ undeva în Oceanul Atlantic.
2. Întreruperea motorului principal
Aproximativ 6 minute mai târziu (T+8:06), motoarele principale ale rachetei vor rămâne și ele fără combustibil. Acestea se vor desprinde la rândul lor și vor arde la reintrarea în atmosferă sau se vor prăbuși în Oceanul Pacific.
Din acel moment, astronauții și ceea ce a mai rămas din rachetă vor fi intrat pe o orbită rapidă și extrem de eliptică, cu un apogeu, sau cea mai mare altitudine, de 2.250 km – de peste cinci ori mai departe de Pământ decât Stația Spațială Internațională.
Echipajul va înconjura Pământul rapid și neuniform în următoarele 40 de minute, în timp ce specialiștii misiunii Koch și Hansen își desfac curelele de pe scaune și îndeplinesc o serie de sarcini, inclusiv instalarea toaletei, a dozatorului de apă și a altor echipamente de bază. În acest moment, panourile solare ale navei spațiale se vor desfășura pentru a ajuta la alimentarea sistemelor de la bord.
3. Manevra de ridicare a perigeului
Odată ce Koch și Hansen și-au finalizat sarcinile (în jurul T+49), își vor pune din nou centurile pentru prima manevră orbitală, care va ridica perigeul navei spațiale, sau cea mai mică altitudine, pentru a se potrivi cu apogeul acesteia. Dacă acest lucru nu s-ar întâmpla, nava spațială ar începe să cadă înapoi spre Pământ.
Această primă aprindere a motoarelor de manevră sau ”ardere” va fi efectuată folosind a doua treaptă a rachetei, denumită Etapa Intermediară de Propulsie Criogenică (ICPS), și va dura un minut sau două. Wiseman și Glover vor monitoriza arderea așa cum au făcut-o în timpul lansării, dar toate manevrele majore vor fi complet automatizate.
Odată ce această etapă este finalizată, nava spațială se va afla pe o orbită relativ stabilă în jurul Pământului, ceea ce va permite echipei să ia o scurtă pauză înainte de a încerca să facă următorii pași departe de planeta noastră.
4. Aprinderea motoarelor la creșterea apogeului
Aproximativ o oră mai târziu (T+1:47:57), nava spațială va efectua o a doua ardere, mai lungă, cu ICPS pentru a-și ridica semnificativ orbita. Această ardere automată va dura aproximativ 15 minute. Odată ce această etapă este finalizată, echipajul va fi blocat pe o ”orbită terestră înaltă” cu un apogeu de 70.000 km. La această altitudine maximă, le va lua aproximativ 23,5 ore să orbiteze planeta. Această orbită este, de asemenea, locul unde Orion va desfășura în cele din urmă patru sateliți mici de cercetare, numiți cubesats, aparținând Argentinei, Coreei de Sud, Germaniei și Arabiei Saudite, potrivit unui comunicat al NASA.
În acest moment, astronauții se vor pregăti să efectueze pașii finali necesari pentru destinația lor selenară.
5. Separarea celei de-a doua trepte și ”operațiunile de proximitate”
După a doua ardere, ICPS va fi în mare parte epuizat și se va separa de restul vehiculului spațial dar nu va merge foarte departe.
În acest moment (T+3:24:15), Glover va prelua controlul capsulei Orion, botezată ”Ingenuity” de către echipajul Artemis 2, și va începe operațiunile de proximitate, sau ”prox ops”. În timpul acestei faze, care va dura puțin peste o oră, Glover va folosi un joystick pentru a efectua diverse teste de zbor spațial în jurul ICPS, folosind motorul uzat ca țintă indirectă în jurul căreia nava trebuie să manevreze, conform unui videoclip NASA.
Acesta este un pas important deoarece nava spațială Orion nu a mai fost pilotată niciodată de oameni în spațiu și trebuie testată corespunzător pentru misiuni viitoare, cum ar fi Artemis 3 și Artemis 4. Odată ce operațiunile proximale sunt finalizate, ICPS va efectua o ardere finală care o va trimite înapoi pe Pământ fie pentru a se arde la reintrare, fie pentru a se prăbuși în ocean, conform NASA.
Din acest moment astronauții vor face exerciții și vor lua prima masă în spațiu, înainte de a dormi aproximativ patru ore, potrivit Ars Technica. Apoi vor fi treziți pentru a supraveghea o serie de arderi de corecție a traiectoriei, pentru a se asigura că rămân pe o orbită stabilă, înainte de a se întoarce la culcare pentru încă aproximativ patru ore. Când se vor trezi din nou, vor afla dacă pot continua misiunea sau dacă trebuie să se întoarcă pe Pământ.
6. Injecția translunară
Odată ce echipa primește undă verde pentru a continua, următorul pas, numit injecție translunară, va fi pornirea motoarelor principale ale Modulului European de Serviciu (European Service Module) – un sistem de propulsie dezvoltat de Agenția Spațială Europeană și atașat la Ingenuity. Acest modul ajută, de asemenea, la furnizarea altor sisteme vitale, cum ar fi aerul, apa și încălzirea, și deține panourile solare care alimentează capsula Orion.
Această ardere finală va începe la aproximativ 25,5 ore de la începutul misiunii, când nava spațială atinge perigeul, cel mai jos punct al orbitei sale de mare altitudine. La perigeu, gravitația Pământului va da capsulei impulsul final de care are nevoie pentru a ieși complet de pe orbita planetei noastre. Dacă echipajul nu este gata să continue, poate aștepta încă 23,5 ore pentru o a doua șansă de a efectua manevra.
Odată ce manevra se va termina, astronauții vor fi blocați în ”traiectoria de întoarcere liberă” finală, în care vor naviga în jurul Lunii și înapoi pe Pământ fără alte manevre majore. Aceasta va fi prima dată când astronauții vor finaliza acest tip de traiectorie de la misiunea Apollo 13 din 1970, când astronauții au fost forțați să abandoneze o aselenizare în urma unei explozii la bordul capsulei lor spațiale.
7. Zborul către Lună
În următoarele patru zile, astronauții se vor deplasa spre Lună. Este posibil să fie nevoiți să efectueze câteva manevre care să modifice subtil traiectoria, dar, în cea mai mare parte, vor fi doar pasageri ai acestei călătorii. Ei vor mânca, vor dormi și vor efectua o serie de exerciții, inclusiv resuscitare cardiopulmonară cu gravitație zero și o ”demonstrație rapidă de îmbrăcare și presurizare a costumelor spațiale”, potrivit NASA. De asemenea, probabil vor realiza interviuri media din capsulă, în drum spre Lună.
Toată această muncă se va desfășura în spațiile confortabile ale Ingenuity, care are un volum interior de aproximativ 9,3 metri cubi – aproximativ aceeași dimensiune ca două microbuzuri.
8. Survolul selenar
Echipajul Artemis 2 va ajunge în sfârșit în mediul selenar în jurul începutului celei de-a șasea zile a misiunii și va rămâne în acest mediu pentru doar câteva ore.
Timp de 30 până la 50 de minute astronauții vor pierde comunicarea radio cu Pământul în timp ce capsula Orion trece prin spatele emisferei vizibile a Lunii. În acest timp, capsula Orion va atinge o distanță maximă de 400.000 km față de Pământ, cea mai îndepărtată distanță la care oamenii s-au aventurat vreodată de planeta noastră – doborând recordul stabilit de astronauții Apollo 13.
Una dintre sarcinile cheie pe care echipa le va îndeplini în timpul survolului este testarea sistemului de comunicații optice Orion Artemis 2, care folosește lasere pentru a trimite și primi mesaje de pe Pământ și va servi drept bază pentru viitoarele relee de comunicații la baza selenară planificată de NASA.
De asemenea, vor fotografia imagini ale feței îndepărtate a Lunii. Pentru astronauții misiunii Artemis 2, Luna va apărea probabil de aproximativ aceeași dimensiune ca o minge de baschet în afara ferestrelor capsulei, potrivit NASA.
9. Călătoria de întoarcere pe Pământ
După finalizarea survolului selenar, astronauții se vor întoarce pe Pământ, etapă ce va dura aproximativ același timp ca și drumul dus și va fi petrecută în mare parte făcând aceleași lucruri.
Totuși, a șaptea zi de zbor ”va fi în principal dedicată timpului liber pentru echipaj”, conform fișei informative NASA.
Pe parcursul misiunii, echipajul va efectua o serie de experimente pe ei înșiși pentru a testa modul în care misiunea le afectează aspecte precum calitatea somnului și nivelul de stres și își vor monitoriza sângele, urina și saliva. Echipa transportă, de asemenea, ”miniavatare” ale lor – probe de sânge cultivate pentru a simula măduva osoasă pe dispozitive organ-on-a-chip – care vor testa modul în care radiațiile și microgravitația afectează sănătatea umană la nivel celular, a relatat anterior Space.com.
10. Separarea modulului echipajului
Pe măsură ce astronauții se apropie de atmosfera Pământului, capsula Orion, care servește și ca modul de reintrare în atmosferă a echipajului, se va separa de Modulul European de Serviciu cu aproximativ 20 de minute înainte de reintrare.
Această separare va fi urmată de o ardere finală a motoarelor care crește ușor altitudinea Ingenuity, încetinind capsula și oferind unghiul optim de reintrare care va reduce presiunea imensă asupra navei spațiale.
Modulul European de Serviciu va reintra în atmosferă cu puțin timp înainte de Ingenuity și probabil se va dezintegra complet din cauza vitezei sale mari, conform NASA.
11. Reintrarea în atmosfera terestră
Viteza estimată de reintrare pentru Orion Ingenuity este de puțin peste 40.000 km/h, ceea ce va reprezenta un record pentru o reintrare cu echipaj uman și cea mai rapidă viteză cu care au călătorit vreodată oamenii.
La această viteză, exteriorul capsulei ar putea atinge temperaturi de până la 1.650 grade Celsius. Unii experți s-au întrebat dacă scuturile termice ale lui Orion pot rezista la această intensitate, dar NASA este încrezătoare că nu va fi o problemă.
Întregul proces de reintrare va dura aproximativ 10 minute, iar echipajul va fi în afara contactului radio timp de câteva minute în timpul momentului crucial al reintrării, când capsula este înghițită de plasmă superfierbinte.
12. Amerizarea
Odată ce capsula a reintrat în atmosferă, aceasta va cădea liber spre suprafața Pământului. La altitudinea de 7.600 m, două parașute de frânare – fiecare cu un diametru de 7 m – se vor desfășura și vor încetini capsula până la aproximativ 494 km/h. Apoi, la aproximativ 2.900 m, cele trei parașute principale ale capsulei, cu o lățime de 35 m, vor fi desfășurate, încetinind capsula la doar 27 km/h pentru o amerizare în siguranță undeva în Oceanul Pacific, potrivit NASA.
Capsula poate ameriza în poziție verticală, pe o parte sau cu susul în jos. Cu toate acestea, cinci airbag-uri mari se vor umfla rapid în jurul părții superioare a capsulei, asigurându-se că aceasta va ajunge și rămâne la suprafața apei. Astronauții vor aștepta apoi să fie recuperați de Marina SUA, încheind astfel misiunea Artemis 2.
