Po daugiau nei pusę amžiaus „Artemis“ misijos siekia ir vėl sugrąžinti žmoniją ant Mėnulio paviršiaus. Po sėkmingo bepiločio apskridimo aplink Mėnulį 2022 m. balandžio 1 d. (JAV laiku; balandžio 2 d. Lietuvos laiku) planuojamas „Artemis II“ startas, kurio metu keturių astronautų įgula per 10 dienų apskries aplink Žemės palydovą. „Tai yra labai įkvepianti misija, nes vis dėlto 50 metų nebuvome nuskridę toliau nei kelių tūkstančių kilometrų atstumu nuo Žemės“, – teigia VILNIUS TECH dėstytojas, kosmoso inžinierius Bronislovas Razgus.
Po daugiau nei 53 metų nuo paskutinės „Apollo“ misijos, žmonės grįžta į Mėnulį su „Artemis II“ misija. Per ją trys amerikiečiai ir vienas Kanados astronautas turėtų apskristi Žemės palydovą. Jei ši misija bus sėkminga, 2028 m. NASA planuoja žmonių nusileidimą Mėnulyje. Tuo metu ilgalaikis „Artemis“ programos tikslas – pilotuojamas skrydis į Marsas. Ši publikacija žmonių sugrįžimui į Mėnulį skirto ciklo dalis.
Apie prie „Apollo“ programos prisidėjusias moteris, kurioms pripažinimo už nuveiktus darbus, deja, teko laukti dešimtmečius, skaitykite čia.
Apie sąmokslo teorijas, kuriomis vis dar apipinti pirmieji žmonių nusileidimai Mėnulyje, – čia.
STRAIPSNIS TRUMPAI
- „Artemis II“ kelionės maršrutas primins gulsčią aštuoniukę arba begalybės ženklą.
- „Artemis II“ pasieks 6 450–9 650 km atstumą iki palydovo paviršiaus. Tuo metu „Artemis I“ misija priartėjo prie Mėnulio daug arčiau – apie 130 km iki paviršiaus.
- Skrisdamas aplink Mėnulį, „Artemis II“ erdvėlaivis „Orion“ nuskris giliau į kosmosą, nei kada nors yra buvęs žmogus.
- „Artemis II“ raketa yra viena galingiausių kada nors sukurtų raketų, jos aukštis prilygsta 30 aukštų pastatui.
- Vienas pavojingiausių misijos etapų bus sugrįžimas į Žemę ir nusileidimas netoli San Diego, Ramiajame vandenyne.
Įgyvendinant „Artemis II“, Mėnulio kaimynystėje pirmą kartą lankysis moteris ir juodaodis astronautas. Nors ši misija Žemės palydove nenusileis, per 10 dienų truksiantį skrydį tikimasi išbandyti įvairias sistemas ir surinkti duomenis apie Mėnulio paviršių bei įtvirtinti žmonių išsilaipinimą 2028 metais.
Į 10 dienų misiją aplink Mėnulį leisis trys amerikiečiai: Reidas Wisemanas, Victoras J. Gloveris, Christina Koch, ir Kanados astronautas Jeremy Hansenas. Kelionėje astronautų lauks ne tik fiziniai, bet ir psichologiniai išbandymai.
„Šiek tiek gaila, kad tiek laiko užtruko, kol vėl keliaujame link Mėnulio, bet geriau vėliau negu niekada. Vis dėlto tai yra kitokia kelionė ir fiziškai, ir psichologiškai, nes tu matai, kaip Žemė mažėja, nėra greitos galimybės grįžti. Pati misija tai yra kaip vienas žingsnelis didesnio tikslo link“, – teigia B. Razgus.
Pasiruošimą paliedimui galite stebėti balandžio 1 d. tiesiogiai nuo 19:50 val. Planuojama, kad raketa bus paleista balandžio 2 d., 01:24 val. Lietuvos laiku.
Sudėtinga trajektorija
Remiantis NASA parengtomis schemomis, „Artemis II“ įgulos kelionėje laukia sudėtingi techniniai sprendimai – žvelgiant į skrydžio trajektorijos iliustracijas, kelionės maršrutas gali priminti gulsčią aštuoniukę arba begalybės ženklą.
„Prieš leidžiantis į kelionę link Mėnulio, pirmiausia bus patikrinama, ar viskas erdvėlaivyje veikia tinkamai ir ar nėra pavojaus astronautams. Todėl pirmasis „Artemis II“ skrydžio etapas bus vieną parą truksiantis apskriejimas aplink Žemę. Jeigu būtų aptiktas nors menkiausias gedimas, keliantis pavojų visai misijai, astronautų įgula gana greitai grįžtų į Žemę“, – pasakoja Vilniaus universiteto astrofizikas dr. Vidas Dobrovolskas.
Taip pat skaitykite
Kaip pasakoja B. Razgus, Žemės orbita pasinaudojama ir dėl to, jog dabartinės technologijos yra nepajėgios į kosmosą išskraidinti raketos „tiesiai“ iš Žemės.
„Trumpai tariant, tave visada traukia gravitacija, nuo jos nepabėgsi, ar būsi prie Žemės, ar Tarptautinėje kosminėje stotyje. Tai yra daug efektyvesni manevrai [iš pradžių apskristi Žemę, o vėliau leistis į tolimesnę kelionę] kuro atžvilgiu, norint pasiekti kokį nors tolimesnį tašką. Iš principo jeigu turėtum neribotą galią, neribotą variklių trauką, tai, be abejo, galėtum skraidyti ir tiesiomis [trajektorijomis], bet tokių variklių kol kas neturime, ir jie galbūt net ir fiziškai yra neįmanomi. Tai tos trajektorijos visada bus kažkokios elipsės“, – komentuoja kosmoso inžinierius.
Palikęs Žemės orbitą, „Artemis II“ skris link Mėnulio – priartėjus atstumas sieks apie 6 450–9 650 km iki palydovo paviršiaus. Pirmoji nepilotuojama „Artemis“ misija priartėjo prie Mėnulio daug arčiau – apie 130 km iki paviršiaus. Tačiau, skrisdamas aplink Mėnulį, „Artemis II“ erdvėlaivis „Orion“ nuskris giliau į kosmosą, nei kada nors yra buvęs bet koks žmogus.
„Erdvėlaiviai skrieja didžiuliu greičiu – pavyzdžiui, „Artemis II“ skries 11 km/s greičiu Žemės atžvilgiu. Judant tokiu dideliu greičiu, reikalingos milžiniškos kuro sąnaudos norint keisti skrydžio trajektoriją, arba, paprastai šnekant, – vairuoti. Kuro atsargos erdvėlaivyje yra labai ribotos. Pasirinkto tipo trajektorija užtikrina, kad net jeigu sugestų pagrindinis „Artemis II“ variklis, astronautai galėtų grįžti į Žemę, nes „vairavimui“ užtektų gerokai silpnesnių pagalbinių variklių. Panašiomis trajektorijomis skriejo ir „Apollo“ misijų astronautai“, – teigia V. Dobrovolskas.
Apskridusi Mėnulį, „Orion“ kapsulė atgal į Žemę grįš be papildomo pagrindinių variklių darbo. Pasitelkęs laisvojo grįžimo trajektoriją, erdvėlaivis apsisuks už Mėnulio ir, pasinaudojęs jo trauka, natūraliai grįš į Žemę. Toks manevras užtikrina ir astronautų saugumą.
„Kai raketos varikliai suteikia kosminiam aparatui gana didelį greitį, kad jis ištrūktų iš Žemės traukos lauko, erdvėlaivis toliau juda tik iš inercijos. Jeigu skrydžio metu nenaudojami raketiniai varikliai, erdvėlaivį veikia tik kitų kosminių objektų, pavyzdžiui, Saulės ir Mėnulio, trauka. Visas subtilumas yra rasti tokį praskriejimo šalia Mėnulio atstumą, kad Mėnulis ir nepritrauktų erdvėlaivio, ir savo trauka taip pakeistų pradinę trajektoriją, kad kosminis aparatas grįžtų į Žemę“, – pastebi astrofizikas.
Taigi, šiuo atveju didžiausią darbą atliks Mėnulio trauka, ir astronautams gali tekti tik truputį pakoreguoti skrydį pagalbiniais varikliais, kad kuo tiksliau atitiktų suplanuotą skrydį.
„Didžiausias apribojimas yra susijęs su pasirinkta nusileidimo vieta [Žemėje] – ji yra netoli San Diego, Ramiajame vandenyne. Skrydžio trajektorija turi būti apskaičiuojama taip, kad, pakilę iš Kanaveralo kyšulio, astronautai po dešimties parų nusileistų numatytoje vietoje. Tokiu atveju reikia atsižvelgti į Žemės ir Mėnulio tarpusavio padėtį. Jeigu astronautai galėtų leistis bet kur Žemėje, tada ir skrydžio „langas“ būtų labai platus“, – priduria V. Dobrovolskas.
„Artemis II“ raketa – technologijų šedevras ar atgyvena?
„Artemis II“ įgulą, įsitaisiusią „Orion“ kapsulėje, į kosmosą iškels oranžinės ir baltos spalvos 98 metrų ilgio „Space Launch System“ (SLS) raketa. Teigiama, kad tai galingiausia JAV kosmoso agentūros sukurta raketa, kuri iki šiol išbandyta tik vieną kartą – per „Artemis I“ misiją.
„Iš šonų esantys du balti kietojo kuro varikliai, vadinamieji greitintuvai, atsikabins gana anksti, gal porą minučių po skrydžio, ir nukris į vandenyną“, – pasakoja kosmoso inžinierius B. Razgus.
Oranžinė pirmoji pakopa iš esmės yra milžiniškas kuro bakas, kuriame telpa daugiau nei trys milijonai litrų skysto vandenilio ir skysto deguonies. Ji atsiskirs praėjus maždaug 8 minutėms nuo raketos pakilimo.
„Pirmoji pakopa varoma keturių skysto kuro variklių, kurie yra paimti iš buvusio „Shuttle“ erdvėlaivio. Vienas variklis jau buvo skridęs į kosmosą 15 kartų – pirmą kartą skrido 1998-aisiais, kitas – penkis kartus, dar kitas – du kartus, ir tik vienas iš šitų keturių yra naujas variklis, surinktas iš naujų dalių, patestuotas, bet į kosmosą neskridęs“, – komentuoja mokslininkas.
Maždaug po trijų skrydžio valandų raketos viršutinė pakopa, vadinama ICPS, atsiskirs nuo erdvėlaivio „Orion“ – į Mėnulį skris tik kapsulė su aptarnavimo moduliu.
Įgulos modulis primena tuos, kurie buvo naudojami „Apollo“ misijose prieš 50 metų, tačiau jo vidus yra visiškai kitoks: kompaktiškoje gyvenamojoje erdvėje keturi asmenys dirbs, sportuos, valgys ir miegos.
V. Dobrovolsko teigimu, didžiausias SLS raketos pakeitimas nuo „Artemis I“ skrydžio – patobulintas nuo karščio apsaugantis skydas.
„Patobulintas ir sutvirtintas skydas, saugantis erdvėlaivį grįžimo į atmosferą metu. Per „Artemis I“ skrydį buvo pastebėtas didesnis, nei planuota, skydo pažeidimas, todėl tam buvo skirtas didžiausias dėmesys. Pats erdvėlaivis pagal gabaritus yra lygiai toks pat kaip „Artemis I“ misijoje“, – teigia pašnekovas.
Vis dėlto nors SLS raketa liaupsinama tiek NASA, tiek pačių astronautų, misijos pradžia jau du kartus buvo nukelta dėl raketos gedimų. Praėjusį mėnesį misijos raketos viršutinėje pakopoje aptikta su helio srautu susijusi problema, todėl raketa nebegalėjo pakilti kovo mėnesį ir buvo grąžinta į Transporto priemonių surinkimo pastatą.
Apskritai „Artemis“ susidūrė su daugybe problemų, įskaitant virtinę vandenilio nuotėkių. Jau ne pirmą kartą „Artemis“ raketa grąžinama remontuoti: taip pat įvyko ir prieš 2022 m. pakilusią „Artemis I“ misiją, per kurią į Žemės orbitą buvo nuskraidinti manekenai.
„Dirbti su vandeniliu yra labai sudėtinga ir jo nuotėkiai nėra kažkokia didžiulė anomalija – jų dažnai atsitinka. Be abejo, SLS raketoje tai atsitinka dažniau negu, sakykime, nominaliai, bet vandenilis yra pati mažiausia molekulė, kokia gali būti. Ji yra labai skvarbi, ir nesvarbu, kiek tu mėginsi ją kažkur uždaryti, ji mėgins pro viską prasiskverbti“, – pasakoja B. Razgus.
Įtakos turi ir tai, kad ši raketa į kosmosą kyla gana retai – tai kelia iššūkių ją surenkančiam personalui.
„Kai paleidimo dažnis yra treji, ketveri metai, tai žmogus, kuris dirba prie to, nesugeba įgyti įgūdžių būtent šitai raketai, nes kiekviena raketa yra savita. Nėra susiformavusių įgūdžių ir patirties dirbant su šia raketa. Sakykime, jeigu dabar kita raketa vėl bus po kokių penkerių metų, tai vėl, manau, bus labai panašiai. Po kokių ketverių metų jau bus viskas pamiršta ir sunku tai atgaminti“, – svarsto mokslininkas.
Pašnekovo teigimu, nors raketa įspūdinga, vis dėlto tai nėra žmonijos pajėgumų viršūnė.
„Tikrai negeriausia [raketa], nes, kaip visi supranta, šita raketa jau yra šiek tiek atgyvenusi. Na, bet, be abejo, ji yra vis tiek viena galingiausių dabar kada nors padarytų raketų – įspūdingas inžinerinis kūrinys. Tačiau būtent tai, kad yra nulis pernaudojamumo, kad viską išmeta, tai netgi šiek tiek gaila. Nes visi varikliai iš „Shuttle“ kietojo kuro variklių struktūros, ką naudodavome daug kartų, o čia bus tiesiog išmesti. Tai iš tos daugkartinio naudojimo pusės yra šiek tiek liūdna, kad visa istorija yra išmetama“, – pastebi B. Razgus.
Raketos aukštis yra 98 metrai – tai prilygsta 30 aukštų pastatui, šiek tiek didesnis nei Laisvės statulos (JAV) aukštis. Raketa sveria 2,61 mln. kilogramų – tai prilygsta daugiau nei 400 afrikinių dramblių.
Didžiausi iššūkiai
Kalbant apie iššūkius, su kuriais misijos metu susidurs astronautai, susidaro nemenkas sąrašas, kuriame – ir radiacija. Toldami nuo Žemės, kosmoso tyrinėtojai turės perskristi Van Aleno radiacijos juostą – elektriškai įkrautų dalelių žiedą, kurį vietoje laiko Žemės magnetinis laukas.
„Nors Van Aleno juostose yra pavojingas kiekis didelės energijos dalelių, jos keltų pavojų tik ilgam įstrigus šioje erdvės srityje aplink Žemę. Astronautai didžiausio radiacinio intensyvumo Van Aleno juostą praskries vos per keletą minučių. Suminė radiacijos dozė, kurią jie gaus, atitiks apie tris dantų rentgeno nuotraukas, o tai nėra pavojingas lygis“, – komentuoja V. Dobrovolskas.
Iš tiesų skrydis per Van Aleno radiacijos juostą bus vienas mažiausiai pavojingų visos misijos etapų. Pati pavojingiausia skrydžio dalis – grįžimas į Žemės atmosferą. Čia bus išbandytas minėtas apsaugos skydas.
„Kapsulė, kai grįžta, nebeturi pakankamai kuro, kad galėtų sustabdyti save ir lengvai įskrieti į atmosferą. Ką ji daro? Labai dideliu greičiu atskrenda į Žemę ir dega atmosferoje, o tas degimas atsiranda dėl trinties. Bet atmosferos trintis ją sustabdo iki tam tikro greičio, kuriuo skrendant jau galima išskleisti parašiutus žemuose atmosferos sluoksniuose. Kapsulę su astronautais nuo degimo ir trinties apsaugos specialus skydas. Vis dėlto, jį testuojant per pirmą misiją, šiek tiek rasta anomalijų, kas buvo netikėta“, – sako kosmoso inžinierius B. Razgus.
Vienas svarbiausių astronautų atliekamų eksperimentų šioje misijoje – kosminės spinduliuotės poveikio gyviems audiniams tyrimas.
„Žemės orbitoje nuo didelės energijos dalelių astronautai visą laiką lieka apsaugoti Žemės magnetinio lauko, todėl norint suprasti jų poveikį žmonėms, reikia nukeliauti bent keliasdešimt tūkstančių kilometrų nuo Žemės. Tokių tyrimų svarba ypač didelė būsimoms žmonių kelionėms į Marsą, nes jų metu astronautai turės praleisti 6–7 mėnesius saugomi tik kosminio aparato korpuso“, – LRT.lt komentavo astrofizikas dr. V. Dobrovolskas.
