Η πρώτη επανδρωμένη αποστολή στη Σελήνη εδώ και πάνω από μισό αιώνα απέχει μόλις λίγες ώρες από την εκτόξευσή της. Η Artemis II δεν θα προσεληνωθεί, αλλά θα προσφέρει πολύτιμες πληροφορίες και θα ταξιδέψει το πλήρωμά της βαθύτερα στο διάστημα από κάθε άλλον άνθρωπο μέχρι σήμερα.
Λίγο μετά τη μία το πρωί ώρα Ελλάδας, ξημερώματα Πέμπτης 2 Απριλίου, η αποστολή Artemis II αναμένεται να εκτοξευθεί από το Ακρωτήριο Κανάβεραλ της Φλόριντα. Θα διαρκέσει περίπου 10 ημέρες και θα δοκιμάσει σε πραγματικές συνθήκες βαθιού διαστήματος την διαστημική κάψουλα Orion και τους τέσσερις αστροναύτες που θα μεταφέρει, τον πύραυλο SLS (Space Launch System) και όλα τα κρίσιμα συστήματα που θα χρειαστούν για τις επόμενες σεληνιακές αποστολές. Παράλληλα, θα δώσει πολύτιμες πληροφορίες για την σκοτεινή πλευρά της Σελήνης, καθώς θα φτάσει μέχρι και 9.500 χιλιόμετρα πέρα από τον δορυφόρο της Γης, απόσταση στην οποία δεν έχει ταξιδέψει μέχρι τώρα κανείς αστροναύτης.
Η μη επανδρωμένη αποστολή Artemis I που πραγματοποιήθηκε το 2022 έδειξε ότι ο SLS και η Orion μπορούν να φτάσουν ως το σεληνιακό περιβάλλον και να επιστρέψουν με επιτυχία. Αυτή τη φορά, η ανθρώπινη παρουσία ανεβάζει το ρίσκο αλλά και τις προσδοκίες για περισσότερα χρήσιμα συμπεράσματα εν όψει όχι μόνο μιας μελλοντικής προσελήνωσης, αλλά και της εγκαθίδρυσης μόνιμης παρουσίας στη Σελήνη.
Γιατί άργησε τόσο η επιστροφή στη Σελήνη
Στις 14 Δεκεμβρίου 1972 ο κυβερνήτης της αποστολής Apollo 17, Τζιν Σέρναν, καθώς έκανε τα τελευταία του βήματα στην επιφάνεια του φεγγαριού, απηύθυνε έναν συγκινητικό αποχαιρετισμό: «Φεύγουμε όπως ήρθαμε και, αν θέλει ο Θεός, θα επιστρέψουμε με ειρήνη και ελπίδα για όλη την ανθρωπότητα». Ο Σέρναν γνώριζε ότι οι επόμενες προγραμματισμένες αποστολές Apollo 18, 19 και 20 είχαν ήδη ακυρωθεί. Αλλά πιθανότατα δεν θα μπορούσε να φανταστεί ότι σχεδόν 54 χρόνια αργότερα, τα λόγια του θα παρέμεναν τα τελευταία που ειπώθηκαν από άνθρωπο στη Σελήνη.
Μετά το τέλος του προγράμματος Apollo λόγω περικοπών, κάθε αλλαγή προεδρικής διοίκησης στις ΗΠΑ έφερνε και νέα στρατηγική για τη NASA. Από την πρωτοβουλία του Τζορτζ Χ. Μπους για επιστροφή στη Σελήνη, στην εστίαση του Μπιλ Κλίντον στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, και αργότερα στο πρόγραμμα Constellation – πάλι για επιστροφή στη Σελήνη – υπό τον Τζορτζ Γ. Μπους, η κατεύθυνση άλλαζε κάθε λίγα χρόνια. Ο Μπαράκ Ομπάμα έδωσε έμφαση στη δειγματοληψία από αστεροειδείς, ο Ντόναλντ Τραμπ επανέφερε τη Σελήνη ως στόχο, ενώ ο Τζο Μπάιντεν, σπάζοντας την «παράδοση», δεν άλλαξε τα πάντα και διατήρησε τη στρατηγική επιστροφής στη Σελήνη. Σήμερα, η νέα διακυβέρνηση Τραμπ δηλώνει αποφασισμένη να επιταχύνει την επιστροφή αστροναυτών στο φεγγάρι, εν μέσω ανταγωνισμού με την Κίνα.
Πέρα από την πολιτική, όμως, το εγχείρημα είναι τεχνικά εξαιρετικά απαιτητικό. Η Σελήνη απέχει πάνω από 400.000 χιλιόμετρα, και περισσότερες από τις μισές απόπειρες προσεδάφισης στην ιστορία έχουν αποτύχει.
Η ανάπτυξη του πυραύλου SLS και της κάψουλας Orion διήρκεσε περίπου δύο δεκαετίες και κόστισε πάνω από 50 δισεκατομμύρια δολάρια.
Μπορεί πίσω στη δεκαετία του 1960 ο άνθρωπος να πάτησε στη Σελήνη με πολύ λιγότερο προηγμένη τεχνολογία – τα συστήματα πτήσης της Orion είναι 20.000 φορές ταχύτερα και διαθέτουν 128.000 φορές περισσότερη μνήμη από τον υπολογιστή του Apollo – αλλά οι στόχοι και οι απαιτήσεις του σήμερα δεν έχουν καμία σχέση με του τότε. Το πρόγραμμα Apollo είχε ως στόχο μια επίδειξη τεχνολογικής υπεροχής στον Ψυχρό Πόλεμο, αφήνοντας σημαίες και αποτυπώματα στη Σελήνη. Το πρόγραμμα Artemis στοχεύει στη δημιουργία υποδομών για μόνιμη παρουσία. Οι νέες σεληνάκατοι σχεδιάζονται για παραμονή μεγαλύτερης διάρκειας, ως μέρος ενός ευρύτερου συστήματος που θα περιλαμβάνει βάσεις και ενδεχομένως βιώσιμη ανθρώπινη εγκατάσταση.
Τι θα μάθουμε από την Artemis II
Οι τέσσερις αστροναύτες που θα βρίσκονται μέσα στην κάψουλα Orion θα πετάξουν πάνω από τη λεγόμενη μακρινή ή σκοτεινή πλευρά της Σελήνης – το ημισφαίριο που δεν βλέπουμε ποτέ από τη Γη – και θα παρατηρήσουν γεωλογικά χαρακτηριστικά που οι αποστολές Apollo δεν μπόρεσαν να εξερευνήσουν λόγω τροχιακών περιορισμών. Οι αποστολές εκείνες είχαν περιοριστεί σε περιοχές κοντά στον ισημερινό και στην κοντινή πλευρά της Σελήνης, όπου το έδαφος ήταν πιο επίπεδο και οι επικοινωνίες ευκολότερες.
Σήμερα οι επιστήμονες γνωρίζουν ότι η κοντινή πλευρά της Σελήνης έχει λεπτότερο φλοιό, μεγάλες «θάλασσες» από αρχαία λάβα και υψηλές συγκεντρώσεις ραδιενεργών στοιχείων. Αντίθετα, η μακρινή πλευρά έχει παχύτερο φλοιό, μεγαλύτερα υψόμετρα και λιγότερα ίχνη ηφαιστειακής δραστηριότητας. Η ασυμμετρία αυτή παραμένει ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια της σεληνιακής γεωλογίας.
Κατά τη διάρκεια του τριώρου περάσματος από τη μακρινή πλευρά, οι αστροναύτες θα καταγράφουν εικόνες και θα περιγράφουν σε πραγματικό χρόνο όσα βλέπουν σε επιστήμονες στο Κέντρο Διαστημικών Πτήσεων Τζόνσον της NASA. Η Orion θα πετάξει σε ύψος 6.500- 9.500 χλμ πάνω από την επιφάνεια, αρκετά ψηλότερα από τις τροχιές των Apollo. Αυτό σημαίνει ότι το πλήρωμα θα βλέπει ολόκληρο τον σεληνιακό δίσκο, συμπεριλαμβανομένων περιοχών που βρίσκονται συνήθως στη σκιά, κοντά στους πόλους.
Ο πύραυλος SLS
Η εκτόξευση θα γίνει με τον πύραυλο SLS (Space Launch System), τον πιο ισχυρό που έχει φτιάξει ποτέ η NASA. Με ύψος 98 μέτρα, είναι πιο κοντός από τον πύραυλο Saturn V των 11 μέτρων που είχε εκτοξεύσει την αποστολή Apollo 17, αλλά πιο ισχυρός καθώς παράγει περίπου 15% περισσότερη ώση. Χρησιμοποιεί τέσσερις κινητήρες RS-25 στον κεντρικό πυρήνα και δύο επιπλέον πυραύλους στερεών καυσίμων που θα προσφέρουν μεγάλο μέρος της αρχικής ώσης.
Ο κεντρικός πυρήνας του SLS είναι ουσιαστικά μια τεράστια δεξαμενή καυσίμων, με πάνω από 3 εκατομμύρια λίτρα υγρού υδρογόνου και υγρού οξυγόνου. Το ανώτερο σώμα του πυραύλου ονομάζεται ICPS (Interim Cryogenic Propulsion System), ενώ στην κορυφή του βρίσκεται η κάψουλα Orion που φιλοξενεί τους αστροναύτες και το σύστημα LAS (Launch Abort System) που θα βοηθήσει τους αστροναύτες να εγκαταλείψουν το σκάφος αν κάτι δεν πάει καλά με την εκτόξευση.
Η κάψουλα Orion
Η κάψουλα Orion, στην κατασκευή της οποίας έχει συνεισφέρει και ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος (ESA), έχει πλάτος περίπου πέντε μέτρα και ύψος τρία μέτρα και θα φιλοξενήσει τους αστροναύτες για 10 ημέρες. Για να συνηθίσουν στη διαβίωση σε τόσο περιορισμένο χώρο, τα μέλη του πληρώματος έχουν περάσει πολύ καιρό κάνοντας παρέα, ενώ έχουν κοιμηθεί και αρκετές βραδιές μέσα στην κάψουλα. Θυμίζει κάπως τις κάψουλες των αποστολών του προγράμματος Apollo, αλλά είναι πολύ πιο εξελιγμένη και με εντελώς διαφορετικό εσωτερικό. Λόγω των συνθηκών έλλειψης βαρύτητας, όλες οι επιφάνειες είναι εξίσου προσβάσιμες, κάτι που αξιοποιείται για οικονομία χώρου.
Υπάρχει σύστημα νερού για να πίνουν οι αστροναύτες και να ενυδατώνουν την τροφή τους (ο καθένας έχει επιλέξει τα αγαπημένα του γεύματα για το ταξίδι), ένα σύστημα γυμναστικής (το οποίο θα πρέπει κάθε αστροναύτης να χρησιμοποιεί για τουλάχιστον 30 λεπτά την ημέρα) και – το πιο σημαντικό – μια τουαλέτα, που δεν είχαν οι αστροναύτες των αποστολών Apollo. Είναι ειδικά σχεδιασμένη για χρήση στο διάστημα, αλλά δεν προσφέρει ιδιωτικότητα όπως οι τουαλέτες στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό. Δεν μπορεί όμως κανείς να τα έχει όλα… Στην αποστολή Artemis I η κάψουλα Orion είχε αντιμετωπίσει προβλήματα με την θερμική ασπίδα της κατά την επανείσοδο στη γήινη ατμόσφαιρα, τα οποία έχουν πλέον λυθεί όπως διαβεβαιώνει η NASA.
Το πλήρωμα και τα ρεκόρ του
Η επίσημη εκπαίδευση των τεσσάρων αστροναυτών για την αποστολή έχει ξεκινήσει από τον Ιούνιο του 2023 με θεωρία, προσομοιώσεις, εκπαίδευση πτήσης, δοκιμές στο Orion και πλήρεις πρόβες εκτόξευσης. Κάθε ένας τους «σημαδεύει» την Artemis II με ένα προσωπικό ρεκόρ.
Ριντ Γουάιζμαν, κυβερνήτης: Ο 50χρονος αστροναύτης δεν είχε καν γεννηθεί όταν πραγματοποιήθηκε η τελευταία επανδρωμένη αποστολή στη Σελήνη. Κατέγραψε 165 ημέρες στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό κατά τη διάρκεια μιας αποστολής το 2014. Πρώην πιλότος δοκιμής του Πολεμικού Ναυτικού των ΗΠΑ, βρίσκεται στη NASA από το 2009, όπου υπηρέτησε ως επικεφαλής αστροναύτης προτού επιλεγεί για να κυβερνήσει την αποστολή Artemis ΙΙ. Θα γίνει ο μεγαλύτερος σε ηλικία άνθρωπος που θα βρεθεί κοντά στη Σελήνη, σπάζοντας το ρεκόρ του Άλαν Σέπαρντ που στην αποστολή Apollo 14 του 1971 ήταν 47 ετών.
Βίκτορ Γκλόβερ, πιλότος: Στα 49 του χρόνια, ο πιλότος της κάψουλας Orion διαθέτει τεράστια εμπειρία, με πάνω από 3.000 ώρες πτήσης σε 40 τύπους (μαχητικών κυρίως) αεροσκαφών, 400 προσγειώσεις σε αεροπλανοφόρα και συμμετοχή σε 24 πολεμικές αποστολές. Είναι ο πρώτος μαύρος αστροναύτης που θα ταξιδέψει πέρα από τη χαμηλή γήινη τροχιά και θα βρεθεί κοντά στη Σελήνη. Υπήρξε επίσης ο πρώτος μαύρος αστροναύτης που επισκέφθηκε τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, όπου πέρασε 168 ημέρες μεταξύ Νοεμβρίου 2020 και Μαΐου 2021. Σε αυτό το ταξίδι έγινε επίσης ο πρώτος πιλότος της κάψουλας Dragon της SpaceX, που ταξίδεψε αστροναύτες στον ISS για πρώτη φορά.
Κριστίνα Κοχ, μέλος πληρώματος: Σε ηλικία 47 ετών, είναι η πρώτη γυναίκα που θα ταξιδέψει πέρα από τη χαμηλή γήινη τροχιά και γύρω από τη Σελήνη. Βρίσκεται στη NASA από το 2013 και το 2019 σημείωσε ρεκόρ συνεχόμενης παραμονής στο διάστημα για γυναίκα στο πλαίσιο μιας αποστολής, με 328 μέρες στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (το ρεκόρ μη συνεχόμενης παραμονής κατέχει η συνταξιούχος πλέον αστροναύτης Πέγκι Γουίτσον με 665 μέρες σε τρεις αποστολές). Εκπαιδεύτηκε ως ηλεκτρολόγος μηχανικός και φυσικός, στο παρελθόν εργάστηκε ως μηχανικός της NASA και πραγματοποίησε εκτεταμένες ερευνητικές αποστολές στην Ανταρκτική.
Τζέρεμι Χάνσεν, μέλος πληρώματος: Ο πρώτος Καναδός αστροναύτης που, σε ηλικία 50 ετών (είναι 77 μέρες μικρότερος από τον κυβερνήτη Γουάιζμαν), θα μετέχει σε αποστολή στη Σελήνη και μόλις ο δέκατος που εκτοξεύεται στο διάστημα. Είναι το μοναδικό μέλος του πληρώματος που δεν έχει ξαναβρεθεί στο διάστημα. Διαθέτει εμπειρία σε μαχητικά, έχει θητεύσει και στον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος, ενώ η NASA του εμπιστεύθηκε την εκπαίδευση αστροναυτών. Η θέση του αντικατοπτρίζει μια μακροχρόνια συνεργασία ΗΠΑ-Καναδά στην ανθρώπινη διαστημική πτήση, συμπεριλαμβανομένης της συνεισφοράς του Καναδά στη ρομποτική που χρησιμοποιείται στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό.
Το σχέδιο πτήσης σε 10 βήματα
Βήμα 1: Εκτόξευση από το Διαστημικό Κέντρο Κένεντι στο Ακρωτήριο Κανάβεραλ της Φλόριντα, μέσα στο χρονικό παράθυρο που ανοίγει στις 18:24 (Ανατολική Ζώνη Ώρας, EDT) της 1ης Απριλίου, που αντιστοιχεί σε 01:24 ώρα Ελλάδας, ξημερώματα της 2ας Απριλίου. Η διάρκεια του παραθύρου είναι δύο ώρες.
Βήμα 2: Οι δύο ισχυροί πύραυλοι στερεών καυσίμων, αφού δώσουν την αρχική ώθηση θα διαχωριστούν από τον πύραυλο δύο λεπτά μετά την εκτόξευση.
Βήμα 3: Οκτώ λεπτά μετά την εκτόξευση, διαχωρίζονται από το κυρίως σώμα το σύστημα ICPS και η κάψουλα Orion. Οι ηλιακοί συλλέκτες της Orion θα ανοίξουν και θα αρχίσουν να φορτίζουν τις μπαταρίες της, ώστε να παρέχουν ενέργεια όταν αυτή δεν βρίσκεται σε άμεση ηλιακή ακτινοβολία.
Βήμα 4: Μετά από 90 λεπτά σε τροχιά, το ICPS πυροδοτεί τη μηχανή του προκειμένου η Orion να ανέλθει στην εξωτερική τροχιά της Γης. Για τις επόμενες 24 ώρες οι αστροναύτες θα πετούν σε ύψος 70.000 χλμ γύρω από τη Γη (για να συνειδητοποιήσετε την απόσταση, ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός βρίσκεται μόλις 400 χλμ πάνω από τη Γη) και θα πραγματοποιούν έλεγχο των συστημάτων του σκάφους.
Βήμα 5: Εφόσον όλα βαίνουν καλώς, η κάψουλα Orion θα διαχωριστεί από το ICPS και θα ακολουθήσει κάτι σαν «διαστημικό μπαλέτο» μεταξύ των δύο σκαφών, που επιστημονικά ονομάζεται Επίδειξη Λειτουργιών Εγγύτητας (Proximity Operations Demonstration). Οι αστροναύτες θα ελέγχουν χειροκίνητα τον προωθητήρα ελιγμών της Orion για να «χορέψουν» προς και μακριά από το ICPS. Αυτή θα είναι η πρόβα για μια μελλοντική πρόσδεση σε ένα όχημα προσεδάφισης, προκειμένου να πραγματοποιηθεί η τελική προσελήνωση.
Βήμα 6: Περίπου 23 ώρες αργότερα, ο κινητήρας της Orion θα πραγματοποιήσει μια καύση TLI (Translunar Injection), μια «έκρηξη» ώθησης που θα τη στείλει για ένα τετραήμερο ταξίδι προς τη Σελήνη, σε απόσταση άνω των 370.000 χιλιομέτρων από τη Γη. Κατά τη διάρκεια του ταξιδιού θα συνεχίζονται οι έλεγχοι στα συστήματα, ενώ οι ίδιοι οι αστροναύτες θα είναι υπό στενή παρακολούθηση, για να διαπιστωθεί πώς επηρεάζονται τα ανθρώπινα σώματα σε τέτοιες αποστολές. Ο κύριος προβληματισμός είναι η ακτινοβολία, και για αυτό θα έχουν μαζί τους δοσίμετρα. Επίσης, θα δοκιμάζουν τις στολές τους.
Βήμα 7: Φτάνοντας στη Σελήνη, θα πετάξουν για περίπου τρεις ώρες πάνω από την αθέατη πλευρά, σε απόσταση 6.500- 9.500 χλμ, κάνοντας μετρήσεις και συλλέγοντας επιστημονικά στοιχεία. Κάποια στιγμή θα είναι σε θέση να δουν τη Σελήνη και τη Γη μαζί από τα παράθυρα της Orion, ενώ για το διάστημα που θα βρίσκονται πίσω από τη Σελήνη θα χάσουν την επαφή με τη Γη για 30 έως 50 λεπτά. Ολοκληρώνοντας τον γύρο της Σελήνης θα ξεκινήσουν την τετραήμερης διάρκειας επιστροφή, με τη βοήθεια της βαρύτητας της Γης.
Βήμα 8: Λίγο πριν από την είσοδο στην ατμόσφαιρα, η κάψουλα με το πλήρωμα διαχωρίζεται από το υπόλοιπο σύστημα και θα στρίψει έτσι ώστε η θερμική ασπίδα που βρίσκεται στο κάτω μέρος της να απορροφήσει τις υψηλές θερμοκρασίες που θα αναπτυχθούν.
Βήμα 9: Η κάψουλα εισέρχεται στη γήινη ατμόσφαιρα, με ταχύτητα που φτάνει τα 32.187 χιλιόμετρα την ώρα και θερμοκρασίες που αγγίζουν τους 2.700 βαθμούς Κελσίου – περίπου η μισή θερμότητα της επιφάνειας του Ήλιου.
Βήμα 10: Ένα σύστημα από αλεξίπτωτα επιβραδύνει την κάθοδο της κάψουλας προς τον Ειρηνικό Ωκεανό, κοντά στις ακτές της Καλιφόρνια, όπου θα την περιμένει μία ομάδα περισυλλογής. Όπως και να προσθαλασσωθεί η κάψουλα, με το πάνω μέρος, το κάτω ή τα πλάγια, ένα σύστημα αερόσακων θα αναπτυχθεί για να την φέρει στη σωστή θέση.
Με το βλέμμα στις Artemis III και IV
Η πραγματική σημασία της αποστολής Artemis II δεν είναι μόνο ότι πρόκειται για την πρώτη επανδρωμένη πτήση προς τη Σελήνη μετά από περισσότερο από μισό αιώνα. Αλλά ότι θα δείξει αν η NASA έχει πλέον στη διάθεσή της ένα αξιόπιστο, σύγχρονο σύστημα βαθιού διαστήματος, ικανό να μεταφέρει ανθρώπους έξω από την προστατευτική ζώνη της γήινης τροχιάς και να τους φέρνει πίσω με ασφάλεια. Αν πετύχει, θα επιτρέψει στο πρόγραμμα να προχωρήσει στο επόμενο βήμα· αν όχι, θα επιβάλλει επανασχεδιασμό και θα αλλάξει το χρονοδιάγραμμα της επόμενης αποστολής, Artemis III, που προγραμματίζεται για το 2027.
Φέτος έγιναν ήδη μεγάλες αλλαγές στον σχεδιασμό του προγράμματος Artemis, με τη NASA να ανακοινώνει στα τέλη του περασμένου Φεβρουαρίου ότι πρόσθεσε μια ενδιάμεση αποστολή στο χρονοδιάγραμμα. Έτσι, η Artemis III δεν θα είναι αυτή που θα προσεληνωθεί, όπως ήταν γνωστό μέχρι πρόσφατα, αλλά θα επικεντρωθεί σε δοκιμές συστημάτων και επιχειρησιακών δυνατοτήτων σε χαμηλή γήινη τροχιά. Η Artemis IV του 2028, αν δεν αλλάξει κάτι μέχρι τότε, θα είναι η αποστολή που θα «πατήσει» στον νότιο πόλο της Σελήνης και θα αφήσει στο έδαφος το πρώτο ανθρώπινο αποτύπωμα μετά από εκείνα του Τζιν Σέρναν το 1972.
«Θύμα» των ανανεωμένων σχεδίων της NASA ήταν ο υπό κατασκευή διαστημικός σταθμός Lunar Gateway, ο οποίος θα βρισκόταν σε τροχιά γύρω από το φεγγάρι και θα λειτουργούσε ως ερευνητική πλατφόρμα αλλά και ως ενδιάμεσος σταθμός μεταφοράς, από τον οποίο οι αστροναύτες θα επιβιβάζονταν σε σκάφη καθόδου για να φτάσουν στη σεληνιακή επιφάνεια. Τώρα η διαστημική υπηρεσία σκοπεύει να χρησιμοποιήσει τμήματα και εξοπλισμό του ακυρωμένου Lunar Gateway για την κατασκευή μιας μόνιμης βάσης στη Σελήνη, έργο με εκτιμώμενο κόστος 20 δισεκατομμύρια δολάρια. Παράλληλα, προβλέπεται η ανάπτυξη περισσότερων ρομποτικών σκαφών προσεδάφισης, ενός στόλου drones και των πρώτων υποδομών για αξιοποίηση πυρηνικής ενέργειας στη σεληνιακή επιφάνεια μέσα στα επόμενα χρόνια.
Πηγή:cnn.gr
The post Artemis II: Όλα όσα πρέπει να ξέρετε για την επιστροφή του ανθρώπου στη Σελήνη appeared first on SciNews.eu.
