Co słychać w amerykańskim programie księżycowym Artemis?

0 komentarzy
Wizualizacja południowego bieguna Srebrnego Globu /NASA
Wizualizacja południowego bieguna Srebrnego Globu /NASA

Po prawie pół roku od rozpoczęcia misji Artemis II, pora spojrzeć w przyszłość sprawdzić, jakie są następne cele NASA dotyczące eksploracji Srebrnego Globu. Po ogromnym sukcesie pierwszego załogowego lotu programu Artemis, który zainspirował świat i pokazał Ziemię z nowej perspektywy, agencja i prywatne firmy przygotowują się do Artemis III – misji, która skupi się tym razem na demonstracji połączenia statku Orion użytego w kwietniu z dwoma lądownikami księżycowymi na orbicie okołoziemskiej. To jednak nie wszystko – planowane jest kilkanaście misji robotycznych, mających na celu ustanowienie podwalin pod jeden z najambitniejszych projektów kosmicznych – załogową bazę na południowym biegunie Księżyca.

Już w połowie następnego roku mamy być świadkami kolejnego startu jednej z największych rakiet na świecie – Space Launch System (SLS). Na szczycie 98-metrowej konstrukcji znajdzie się – podobnie jak w Artemis II – statek Orion z czterema astronautami. Nie opuszczą oni jednak strefy oddziaływania naszej planety, a pozostaną w miejscu, gdzie krąży tysiące sztucznych satelitów, czyli oczywiście na niskiej orbicie okołoziemskiej (ang. LEO – Low Earth Orbit). Jeszcze przed startem SLS zostanie umieszczony tam lądownik Blue Moon Mark 2 od Blue Origin – jeden z dwóch pojazdów, do których Orion zadokuje w trakcie dwutygodniowej misji. Po pierwszym połączeniu trwającym dwa dni astronauci poczekają na kolejny lądownik – górny stopień Starshipa od SpaceX. Po testach tych dwóch systemów programu HLS (ang. Human Landing System) dowódca Randy Bresnik, pilot Luca Parmitano oraz specjaliści misji Frank Rubio i Andre Douglas powrócą na naszą planetę. Oprócz technologicznego przygotowania do planowanego na 2028 rok ponownego lądowania człowieka na Księżycu, załoga Artemis III przeprowadzi badania naukowe dotyczące ziemskiej atmosfery i wpływu aktywności słonecznej na nią.

Załoga misji Artemis III (od lewej: Andre Douglas, Luca Parmitano, Randy Bresnik, Frank Rubio) fot. NASA Artemis
Wizualizacja Starshipa zadokowanego do kapsuły Orion w trakcie Artemis III (fot. NASA Artemis/SpaceX)
Wizualizacja lądownika Blue Moon dokującego do kapsuły Orion w trakcie Artemis III (fot. NASA Artemis/Blue Origin)

Przygotowania na rok przed startem idą naprawdę dobrze – rakieta SLS jest już w znacznym stopniu złożona, a astronauci przechodzą intensywne szkolenia w makietach lądownika od Blue Origin oraz samego Oriona. Wzmacniają swoje fotograficzne umiejętności, aby uchwycić piękno Ziemi z wysokości 500 km nad jej powierzchnią, uczą się jak żyć na pokładzie kapsuły czy przechodzą przez symulacje awaryjnego lądowania. Gotowe są cztery silniki RS-25, które zostały zainstalowane już do głównego stopnia rakiety. Jeden z nich zawiózł dowódcę Artemis III w kosmos podczas jego poprzedniej misji kosmicznej STS-129. Składane są także boczne rakiety pojazdu czy ukończona została również imitacja drugiego stopnia – tzw. spacera. Oryginalny drugi stopień ICPS nie zostanie użyty w tej misji ze względu na jej charakter i profil – jest po prostu zbędny przy locie tylko na LEO. W trakcie tego lata złożono moduł załogowy kapsuły Orion z europejskim modułem serwisowym, dostarczający powietrze czy zasilanie dla astronautów. Przygotowane są również pierwsze części potrzebne do misji Artemis IV – mowa tutaj o zbiorniku ciekłego wodoru i tlenu głównego stopnia SLS. 

Jeden z czterech silników RS-25 przygotowanych do misji Artemis III (fot. NASA Artemis)

A jak wygląda sytuacja u dostawców komercyjnych lądowników? Blue Origin odbudowuje swoje stanowisko startowe LC-36 po wybuchu kluczowej dla programu Artemis rakiety New Glenn. Co istotne, pojazd ten bierze udział w misji Artemis III i bez niego lądownik Blue Moon nie zostanie dostarczony na orbitę. Mówiąc o lądowniku, jego bezzałogowa wersja Mark 1 jest przygotowywana do pierwszego startu planowanego na początek 2027 roku. Pojazd nazwany Endurance przeszedł już testy w komorze próżniowej czy testy symulujące wstrząsy wywołane separacją od górnego stopnia rakiety. Zespoły startowe przeszły już przez dwutygodniowe symulacje wszystkich etapów misji pierwszego lądownika “niebieskich”. 

Bezzałogowy lądownik Blue Moon Mark 1 przygotowywany do swojej misji planowanej na I kwartał 2027 r. (fot. Blue Origin)

Jeśli chodzi o SpaceX, firma odnotowuje kolejne sukcesy w programie rakiety Starship. Trzynasty testowy lot przyniósł udany start, wypuszczenie satelitów Starlink czy bezpieczne wodowanie górnego stopnia – Shipa. Górny stopień pojazdu z zamontowanym na szczycie pojazdu portem dokującym ma zostać użyty właśnie w trakcie Artemis III. Amerykańska firma dostarczy również obrazy z misji w wysokiej jakości dzięki dwóm miniaturowym terminalom laserowym, stosowanych w Starlinkach.

Oprócz demonstracji systemów dokowania czy obserwacji naukowych, ważnym elementem misji będzie także przetestowanie nowego skafandra EVA (ang. Extravehicular Activity, pol. czynność poza pojazdowa – spacer kosmiczny). W 2022 roku NASA przyznała kontrakty dwóm firmom – Collins Aerospace oraz Axiom Space – w celu opracowania skafandra zarówno do operacji na południowym biegunie Księżyca, jak i do wyjść na zewnątrz Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Pierwsza z firm posiada wieloletnie doświadczenie w tworzeniu tych jednoosobowych statkach kosmicznych – spółka jest współtwórcą skafandrów EMU używanych od kilkudziesięciu lat w załogowych misjach kosmicznych, na misjach wahadłowców, jak i aktualnie na ISS. Collins Aerospace spotkało się jednak z opóźnieniami co spowodowało, że firma Axiom Space jako jedyna zaprojektowała swój skafander – AxEMU (ang. Axiom Extravehicular Mobility Unit).

Dotychczas firma przeprowadziła ponad 850 godzin testów ciśnieniowych z osobą w środku, a także wiele godzin testów w basenie na terenie Centrum Kosmicznego im. Johnsona. Przed Axiom Space jeszcze jednak sporo wyzwań – spełnienie krytycznego przeglądu projektu (ang. Critical Design Review), w ramach którego muszą sprawdzić swój system przez cztery godziny w warunkach możliwie zbliżonych do tych w przestrzeni kosmicznej, co planowane jest na koniec tego roku. W 2027 powinniśmy być świadkami także testu skafandra na pokładzie ISS. Projekt AxEMU mierzy się z ogromnymi opóźnieniami, o czym poinformowało biuro Inspektora Generalnego agencji – na podstawie ich analizy, demonstracje skafandra w warunkach prawdziwej przestrzeni kosmicznej mogą nastąpić dopiero po 2031 roku.

Jednym z celów założonego dziewięć lat temu programu Artemis jest nie tylko wylądowanie na Księżycu po raz pierwszy od 1972 roku, lecz pozostanie tam na dłużej – aby założyć tam bazę, gdzie astronauci będą żyć i pracować. Dużą częścią realizacji tego celu jest wysyłanie w stronę Srebrnego Globu misji bezzałogowych. W ramach trzyetapowej inicjatywy Moon Base oraz programu CLPS (ang. Commercial Lunar Payload Services) planowane jest wystrzelenie do dwudziestu takich misji w ciągu najbliższych kilku lat. Nie będą to tylko misje lądowników, ale także… dronów czy łazika. 

Wizualizacja Moon Base (fot. NASA)

Swój sukces z poprzedniej misji spróbuje powtórzyć Firefly Aerospace, która to już drugi raz wyśle swój lądownik Blue Ghost – tym razem jednak na drugą stronę Księżyca. Wykorzystując to wyjątkowe miejsce, dzięki eksperymentowi LuSEE-Night ujrzymy wszechświat z dala od zakłóceń pochodzących z Ziemi. Sam pojazd wysłany zostanie na szczycie statku orbitalnego Elytra, którego następny egzemplarz w 2028 roku wypuści cztery drony MoonFall, przeznaczone do skautowania południowego bieguna Księżyca. 

Wizualizacja jednego z czterech dronów MoonFall (fot. NASA)

Intuitive Machines podejmie trzecią próbę w pełni udanego lądowania w ramach IM-3 przy użyciu lądownika Nova-C Trinity na ciekawym obszarze geologicznym – wirze księżycowym Reiner Gamma. Voyager Technologies podejmie kolejną próbę wylądowania na Srebrnym Globie po nieudanej misji lądownika Peregrine w styczniu 2024 roku. Drugim podejściem firmy będzie misja Griffin-1, na której to zostanie umieszczony łazik FLIP.  W przeciągu najbliższych kilku lat planowane jest wysłanie kilku satelitów łącznościowych i komunikacyjnych – Altus-1 w trakcie wspomnianej misji IM-3, druga wersja misji CAPSTONE zaproponowana przez NASA czy Lunar Express od Blue Origin. To nie jedyna bezzałogowa misja od “niebieskich” – w pierwszym kwartale 2027 wyślą na Księżyc bezzałogową wersję lądownika Blue Moon (Mark 1) który zostanie użyty podczas Artemis III. Jedna z przyszłych misji tego pojazdu dostarczy na powierzchnię łazik VIPER. Jego celem będzie poszukiwanie i mapowanie lodu wodnego na południowym biegunie Księżyca. Woda to jeden z głównych powodów, dlaczego zmierzamy w ten rejon Srebrnego Globu. Wspomniany związek chemiczny może być wykorzystany nie tylko jako napój dla astronautów, ale również składnik paliwa rakietowego czy atmosfery w habitacie. Ponieważ na południowym biegunie Księżyca Słońce znajduje się nisko nad horyzontem, niektóre kratery oraz kaniony są stale zacienione, co umożliwia utrzymanie się na ich dnach właśnie wspomnianego lodu.

Lądownik Griffin-1 przygotowywany do startu (fot. Astrobotic)

Pod koniec czerwca amerykańska agencja ogłosiła przyznanie kolejnych kontraktów na bezzałogowe lądowniki, których kwota łączna osiągnęła 600 milionów dolarów. Astrobotic wyśle kolejne dwie misje, natomiast Intuitive Machines i Firefly Aerospace po jednej – ekspedycje mają odbyć się pod koniec 2028 roku. Do puli misji robotycznych dołączył także projekt łazika PROMISE (ang. Polar Rover for Observations Measurements and In-situ Exploration) – pojazdu, który będzie połączeniem marsjańskiego łazika Perseverance oraz Curiosity. Program Artemis będzie miał także własne załogowe łaziki księżycowe, podobnie jak projektowane m.in. przez Polaka Mieczysława Bekkera pojazdy LRV z czasów programu Apollo. W tym przypadku jednak NASA wybrała do ich stworzenia dwie firmy – Astrolab i Lunar Outpost.

Kolejnym etapem eksploracji Księżyca jest współpraca międzynarodowa. W składzie załogi Artemis II ujrzeliśmy Kanadyjczyka, natomiast w kolejnej misji programu pilotem będzie europejczyk – włoch Luca Parmitano. Również inne kraje z całego świata wspierają wspólną eksplorację kosmosu na podstawie Artemis Accords – umowie, którą podpisały już 72 państwa, w tym nasz kraj. Ostatnimi sygnatariuszami są Turcja, Serbia czy Dżibuti. Tylko w tym roku Artemis Accords podpisało 12 państw z całego świata. 

Ważnym punktem jest inny naród starający się wylądować na Srebrnym Globie. Mowa oczywiście o Chinach, które sukcesywnie rozwijają swoje kosmiczne projekty – wielomodułową stację Tiangong na orbicie Ziemi czy nowe prywatne konstrukcje, których pierwsze stopnie zdolne są wylądować na powierzchni naszej planety (ZhuQue-3) bądź zostać złapane (Chang Zheng 10B). W sierpniu wystrzelona miała zostać kolejna misja księżycowego bezzałogowego programu Chang’e, jednak jak już wiemy nie wystartuje ona w 2026. Chang’e 7 to misja składająca się z orbitera, lądownika, łazika oraz małego hoppera. Ze względu na “niespełnienie warunków startowych” nie ujrzymy w tym roku lądowania na południowo-wschodnim brzegu krateru Shackleton. Państwo środka planuje swoje pierwsze załogowe lądowanie na Księżycu w 2030 roku. 

Podsumowując, program Artemis zalicza sporo opóźnień, jednak mimo wszystko plany krok po kroku są realizowane. Warto na uwadze mieć budżet, jakim dysponuje NASA na bliźniaczkę Apollo –  jest on dziesięciokrotnie mniejszy niż programu z lat 60 XX w*. Oba programy powstawały też w zupełnie innych realiach, ale łączy je ambicja przesunięcia granicy tego, co człowiek jest w stanie osiągnąć poza Ziemią. Latamy w kosmos, aby zdobyć nową perspektywę naszej planety, przeprowadzać badania naukowe oraz testować technologie, które później podnoszą jakość życia na Ziemi.

*na podstawie porównania części budżetu USA, jaki stanowił program Apollo (ok. 4%) w porównaniu do Artemis (ok. 0,4%)

Dyskusja (0 komentarzy)
  • Napisz komentarz jako pierwszy!

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *


The reCAPTCHA verification period has expired. Please reload the page.

Formularz ochrania reCAPTCHA i Polityka Prywatności oraz Warunki Korzystania Google'a mają zastosowanie.