Przejdź do głównej treści

Widok zawartości stron Widok zawartości stron

Nauki ścisłe

Nawigacja okruszkowa Nawigacja okruszkowa

Widok zawartości stron Widok zawartości stron

Misja Artemis: po co nam powrót na Księżyc?

Misja Artemis: po co nam powrót na Księżyc?

Zaplanowany na 29 sierpnia start rakiety SLS ze statkiem Orion miał być początkiem i zarazem pierwszym etapem nowego programu księżycowego NASA o nazwie Artemis. Jego celem jest powrót ludzi na Księżyc po blisko półwieczu. Przypomnijmy: astronauci po raz ostatni spacerowali po jego powierzchni w ramach programu Apollo w 1972 roku. Niestety, ze względu na niespodziewany wyciek wodoru na linii tankowania odliczanie wstrzymano, a start przełożono.

W pierwszej misji Artemis 1 rakieta ma wynieść bezzałogową kapsułę Orion na orbitę wokół Księżyca. Orion zbliży się do jego powierzchni na odległość około 100 kilometrów. To swoisty sprawdzian technologii przed planowanym (obecnie na rok 2024) wysłaniem czteroosobowej załogi na orbitę Srebrnego Globu w ramach misji Artemis 2. Statek Orion ma wówczas okrążyć Księżyc, po czym bezpiecznie powrócić na Ziemię. Z kolei już na rok 2025 NASA planuje historyczny lot Artemis 3 z ponownym lądowaniem ludzi (a konkretniej dwóch osób, w tym pierwszej w dziejach kobiety) na Księżycu. Astronauci spędzą na jego powierzchni kilka dni.

Zgodnie z założeniami programu lądowanie to nie będzie jednak jednorazowe. W dalszych planach jest bardziej systematyczne odwiedzanie Księżyca przez astronautów, a także założenie na jego powierzchni bazy i pozyskiwanie surowców. Na orbicie Księżyca, niczym w powieściach science-fiction, ma zostać ponadto umieszczona stacja orbitalna Gateway, stanowiąca centrum kontroli dla kolejnych lotów.

W  grudniu 2020 roku NASA opublikowała listę 18 astronautów zakwalifikowanych do udziału w projekcie Artemis.

Znaczenie programu i misji

Przełożenie zaplanowanego startu ze względu na problemy technicznie nie powinno nas dziwić. Od jego powodzenia zależy sukces całej misji Artemis 1, która z kolei jest najważniejszym testem procedur i technologii przed zaplanowanym na lata 2024-2025 załogowym programem eksploracji Księżyca. Bardzo ważnym celem lotu Artemis 1 jest na przykład sprawdzenie osłony termicznej statku Orion, chroniącej załogę podczas powrotu z trajektorii księżycowej ku Ziemi. Na kapsułę zadziała wtedy bardzo wysokie obciążenie termiczne, wynikające z jej znacznie większej prędkości niż w przypadku statków załogowych powracających z orbity okołoziemskiej – krótko mówiąc, będzie bardzo ciepło. Przetestowana zostanie też złożona procedura odzyskania kapsuły Orion po jej wodowaniu na Ziemi. Choć lot Artemis 1 będzie bezzałogowy, w kapsule Orion umieszczone zostaną trzy specjalnie przygotowane, imitujące ludzi fantomy testowe, ale o tym za chwilę.

Misja Artemis 1 ma być również debiutem nowej, superciężkiej rakiety NASA SLS (Space Launch System), która najprawdopodobniej będzie wykorzystywana w przyszłości także w misjach załogowych, dzięki którym znów staniemy na Księżycu. Rakieta ma zastąpić pod tym względem rakietę Saturn V z programu Apollo. Loty w ramach programu Artemis, podobnie jak przy Apollo, realizowane będą z kosmodromu Kennedy Space Center na Florydzie.

Dlaczego ludzkość tak bardzo stara się wrócić na Księżyc? Przede wszystkim zdaniem specjalistów powinniśmy mieć pierwszą stałą bazę kosmiczną poza naszą planetą, ale jeszcze w jej bliskim sąsiedztwie. Pozwoli to na określenie, do jakiego stopnia będzie możliwa i sensowna nasza obecność na innym ciele niebieskim niż Ziemia. Czy przetrwamy tam jako społeczeństwo? Czy nie zawiedzie technika? Czy uda się wydobywać cenne surowce? Może to stać się początkiem nowej gałęzi przemysłu – górnictwa kosmicznego. Baza księżycowa to także etap pośredni między tym, co dzieje się teraz, a jeszcze bardziej ambitnymi planami kolonizacji Marsa. A od naszej obecności w kosmosie może nawet zależeć przyszłość ludzkiego gatunku.

Polski i europejski wkład

W ramach programu Artemis działa Artemis Accords – porozumienie z agencjami kosmicznymi poszczególnych krajów, definiujące ogólnie obowiązujące cywilne zasady i model współpracy międzynarodowej w kosmosie. Polska jest jednym z blisko 20 krajów, które podpisały to porozumienie.

Choć Artemis to projekt NASA, realizowany jest z udziałem międzynarodowych partnerów, w tym Europejskiej Agencji Kosmicznej. Statek Orion wyposażony jest w europejski moduł serwisowy ESM, zbudowany we współpracy ze specjalistami z firmy Airbus, kierującej zespołem inżynierskim. Warto podkreślić, że osłony termiczne dla statku Orion ESM-1 opracowywała Polka, dr. inż. Anna Chrobry z Airbus Defence and Space Bremen.

Podczas testowego lotu Artemis 1 zostaną przeprowadzone badania mające na celu określenie stopnia narażenia przyszłych astronautów na promieniowanie kosmiczne. W specjalnych miejscach w kapsule Orion, przeznaczonych dla załogi, umieszczono realistyczne modele ciała ludzkiego – tak zwane fantomy, wyposażone m. in. w dużą ilość detektorów promieniowania jonizującego. Zespół z Zakładu Fizyki Radiacyjnej i Dozymetrii Instytutu Fizyki Jądrowej PAN w Krakowie na potrzebę tych badań opracował i dostarczył zestaw dawkomierzy termoluminescencyjnych oraz innowacyjnych detektorów śladów cząstek jądrowych. Po powrocie kapsuły na Ziemię dawkomierze będą również analizowane w laboratoriach IFJ PAN. Uzyskane wyniki pomiarów wraz z wynikami pozostałych zespołów badawczych pozwolą na określenie dawek i charakteru promieniowania, na jakie narażeni będą astronauci w czasie rzeczywistego lotu na Księżyc.

 

Kiedy i gdzie?

Projekt Artemis przez długi czas stał pod znakiem zapytania. Już na początku miał opóźnienia. Kosztował więcej, niż się spodziewano. Pojawiły się nawet głosy, że być może NASA powinna powierzyć go w całości podmiotom prywatnym. Narzekano także na samą technologię SLS (jak się zresztą okazuje, być może nie całkiem bezzasadnie). Podobnie było jednak z wysyłaniem w kosmos teleskopu JWST, który ostatecznie dotarł na swoją docelową orbitę w tym roku, po kilkunastu latach opóźnień, problemów technologicznych i finansowych, a także chwil zwątpienia w powodzenie i sens misji. Dziś już wiemy, że JWST to misja udana: teleskop od kilku tygodni przesyła na Ziemię nowe, niezwykłe zdjęcia Wszechświata. Czy i tak będzie z programem Artemis? Jedno jest pewne: ambitne plany eksploracji kosmosu wymagają wiele cierpliwości.

Najbliższy możliwy termin ponownego odliczania przed startem Artemis 1 to 2 września, ale może on ulec zmianie ze względu na konieczność wykonania większych napraw lub po prostu niesprzyjające warunki pogodowe. Start będzie można oglądać w czasie rzeczywistym m. in. na kanale YouTube NASA.

Grafika: Przebieg misji Artemis (NASA)

---

Autorka:

Dr Elżbieta Kuligowska

Obserwatorium Astronomiczne UJ

----

Grafika w tekście: Rakieta SLS w kosmodromie na Florydzie (NASA/Joel Kowsky)

Grafika w leadzie: Rakieta SLS (NASA/MSFC)