Statek kosmiczny NASA Orion z załogą Artemis II lądujący w wodach Pacyfiku

Artemis II wraca na Ziemię. Co sprawdziliśmy w drodze z Księżyca?

Przez /

Pierwszy księżycowy lot załogowy od pół wieku – zakończony

W nocy z piątku na sobotę czasu europejskiego kapsuła Orion z czteroosobową załogą misji Artemis II bezpiecznie wodowała na Pacyfiku, kończąc pierwszą od czasów Apollo wyprawę ludzi w okolice Księżyca. O 20:07 czasu wschodniego w USA (02:07 naszego czasu) statek przecinał powierzchnię oceanu około 5 kilometrów od wyznaczonego punktu, na zachód od wybrzeża niedaleko San Diego.

Statek kosmiczny NASA Orion z załogą Artemis II. Źródło: NASA/Bill Ingalls

Na pokładzie Oriona, ochrzczonego przez załogę nazwą Integrity, znajdowali się Reid Wiseman (dowódca), Victor Glover (pilot), Christina Koch oraz kanadyjski astronauta Jeremy Hansen. Dziesięciodniowa misja, rozpoczęta startem 1 kwietnia, zabrała ich w podróż o długości blisko 1 100 000 kilometrów, podczas której ustanowili nowy rekord odległości ludzi od Ziemi i wykonali przelot wokół Księżyca.

Ognista droga przez atmosferę

Wejście w atmosferę to najbardziej ryzykowna część całego lotu: Orion wracał z prędkością około 35 Machów – kilkudziesięciu tysięcy kilometrów na godzinę – a jego osłona termiczna musiała wytrzymać temperatury sięgające około 3 tysięcy stopni Celsjusza, porównywalne z połową temperatury powierzchni Słońca. Właśnie zachowanie nowej osłony, zmodyfikowanej po mocnym zwęgleniu podczas bezzałogowego Artemis I, było jednym z kluczowych testów tej misji.

Na wysokości ponad 120 kilometrów kapsuła zaczęła odczuwać pierwsze ślady atmosfery. Otaczająca ją plazma odcięła łączność radiową na około sześć minut – to klasyczny blackout, znany już z czasów Apollo, gdy jonizowane powietrze działa jak ekran dla fal radiowych. W tym czasie komputer statku samodzielnie sterował orientacją Oriona, a załoga odczuwała przeciążenia sięgające około 3,9 g.

Parasol z nylonu: jak Orion hamuje przed wodowaniem

Na wysokości ponad 7 kilometrów wystrzeliły dwa niewielkie spadochrony stabilizujące – drogues – których zadaniem jest wyprostowanie kapsuły i wstępne wyhamowanie lotu. W kolejnym etapie, mniej więcej na niecałych 2 kilometrach), odrzucono drogues i otworzyły się trzy wielkie spadochrony główne, redukując prędkość do około 30 kilometrów na godzinę przed zanurzeniem się w wodzie.

Amerykańsko‑wojskowy zespół ratowniczy czekał w pobliżu na okręcie USS John P. Murtha, wspierany przez śmigłowce i łodzie motorowe. Po wodowaniu nurkowie podpłynęli do kapsuły, zabezpieczyli ją i rozłożyli tzw. front porch – nadmuchiwany trap, na który astronauci mogli wyjść przed przetransportowaniem śmigłowcem na pokład okrętu i wstępnymi badaniami lekarskimi.

Co dokładnie przetestowano podczas powrotu?

Wejście w atmosferę Artemis II zaplanowano tak, by maksymalnie wykorzystać możliwości statku do hamowania przy zachowaniu marginesu bezpieczeństwa. Tuż przed wejściem oddzielono moduł serwisowy z silnikami i panelami słonecznymi, który spłonął samodzielnie nad Pacyfikiem – kapsuła z załogą kontynuowała lot z odsłoniętą osłoną termiczną.

Następnie Orion wykonał tzw. crew module raise burn – krótki manewr ustawiający go pod odpowiednim kątem do skoku w atmosferę, tak by ani nie zanurkować zbyt stromo, ani nie odbić się od gęstszych warstw jak kamień od tafli wody. Ten profil wejścia – opracowany m.in. po analizie doświadczeń z Artemis I – miał też zmniejszyć czas, przez jaki osłona będzie wystawiona na największe obciążenia termiczne.

Dla inżynierów ważne są tu setki czujników rozlokowanych w osłonie termicznej i konstrukcji kapsuły, które zarejestrowały temperatury, naprężenia oraz drgania podczas całego powrotu. Dane te zostaną teraz porównane z symulacjami i testami naziemnymi, by potwierdzić, że projekt osłony i spadochronów jest gotowy na dłuższe i bardziej wymagające loty, w tym powroty z orbity księżycowej przy nieco innych trajektoriach.

Rekordy i znaczenie misji Artemis II

Choć Artemis II nie lądował na Księżycu, był kluczowym krokiem pomiędzy bezzałogowym testem a planowanym lądowaniem załogi w kolejnych misjach. Orion z czterema astronautami pobił rekord odległości od Ziemi ustanowiony przez Apollo 13, docierając w okolice ponad 400 tysięcy kilometrów od naszej planety. Po drodze załoga wykonała liczne testy systemów podtrzymywania życia, komunikacji, nawigacji i pracy w warunkach dłuższej izolacji od Ziemi, a także obserwacje naukowe, m.in. niewidocznej z Ziemi strony Księżyca i błysków po uderzeniach meteoroidów.

Powrót Artemis II zamyka etap czy to działa? – zarówno w odniesieniu do rakiety SLS, jak i kapsuły Orion. Udany powrót przez atmosferę, bez poważniejszych anomalii osłony termicznej i z poprawnie działającym systemem spadochronów, to zielone światło do planowania Artemis III, czyli pierwszego od pół wieku lądowania ludzi na Księżycu.

Co dalej: kurs na stałą obecność na Księżycu

Kolejne misje Artemis mają nie tylko dostarczyć astronautów na powierzchnię Księżyca, ale też rozpocząć budowę infrastruktury: tymczasowych baz, pojazdów do długich wypraw terenowych oraz stacji Gateway na orbicie księżycowej. Dane z Artemis II – od komfortu załogi po zachowanie statku w krytycznych momentach – posłużą do dopracowania procedur, limitów obciążeń i układów awaryjnych na te dłuższe, bardziej złożone wyprawy.

W szerszej perspektywie to ćwiczenie generalne przed podróżami na Marsa: profil wejścia w atmosferę, zarządzanie ryzykiem przy powrotach z dużych prędkości, współpraca ze służbami ratowniczymi i logistyka po wodowaniu to elementy, które trzeba mieć perfekcyjnie opanowane, zanim wyślemy ludzi jeszcze dalej niż w okolice Księżyca. Artemis II pokazała, że po ponad pięćdziesięciu latach przerwy ludzkość jest w stanie wrócić w okolice Księżyca i bezpiecznie sprowadzić załogę na Ziemię – tym razem z myślą o tym, by zostać tam na dłużej.

Źródła

Źródła kontekstowe:

Opracowanie: Agnieszka Nowak

Powiązane wpisy

Przewijanie do góry