Prve astronavtske misije na Luno po letu 1972 preložene zaradi vprašanj toplotnega ščita, pripravljenosti strojne opreme

Prve astronavtske misije na Luno po letu 1972 preložene zaradi vprašanj toplotnega ščita, pripravljenosti strojne opreme

Izvorno vozlišče: 3052907
Posadka Artemis 2, ki stoji pred vesoljskim plovilom Artemis, razpravlja o svojem načrtovanem poletu okoli lune z novinarji v vesoljskem centru Kennedy. Od leve proti desni: poveljnik Reid Wiseman, Victor Glover, Christina Koch in kanadski astronavt Jeremy Hansen. Slika: Adam Bernstein/Spaceflight Now.

Kvartet astronavtov bo moral na potovanje okoli Lune počakati do naslednjega leta. Vodstvo Nase je v torek popoldne v robustnem obvestilu objavilo, da se bosta naslednji dve misiji v programu Artemis in prva z astronavti vsako premaknili za skoraj eno leto nazaj.

Misija Artemis 2, ki naj bi vzletela iz Kennedyjevega vesoljskega centra novembra letos, bo namesto tega izstreljena šele septembra 2025. Misija Artemis 3, ki bo še vedno vsebovala prvi pristanek na Luni s posadko po letu 1972, je zdaj prestavljena na september 2026 najprej.

"Kot vse opozarjamo na vsakem koraku, je varnost naša glavna prednostna naloga," je dejal Nasin administrator Bill Nelson. "Čeprav so pred nami očitno izzivi, naše ekipe dosegajo neverjeten napredek."

Zamuda misije Artemis 3 je bila napovedana novembra leta poročilo v kongres iz urada vlade ZDA za odgovornost (GAO). V tem poročilu je bilo navedeno, da bi se ponovni pristanek na Luni verjetno dejansko zgodil v začetku leta 2027, "če bi razvoj trajal tako dolgo, kot je povprečje za velike Nasine projekte."

Obstaja nekaj glavnih elementov, zaradi katerih se prve misije s posadko programa Artemis premaknejo od načrtovanih datumov zagona. Obstaja nekaj odprtih neznank v zvezi s toplotnim ščitom, ki ščiti kapsulo posadke Orion, obstaja nekaj strojne opreme, ki jo je treba odstraniti in zamenjati na Orionu, in predmeti, potrebni za raziskovanje Luninega površja, namreč skafandri in pristajalna naprava, so oboje zaostaja za urnikom.

"Kot ste slišali pred Artemis 1, o čemer bomo govorili za Artemis 2 in prihodnje misije, so to testi letenja," je dejal Jim Free, novi NASA-in pridruženi administrator. "Razvoj, testiranje in učenje ter izboljševanje našega znanja je tisto, kar počnemo in zagotavljamo, da bomo uspešni, ko bomo leteli."

Med svojimi uvodnimi besedami je Amit Kshatriya, namestnik pridruženega skrbnika za program od Lune do Marsa in Direktorat za razvoj raziskovalnih sistemov, dejal, da imajo pri tem delu tri prednostne naloge:

  1. Varnost
  2. Celovito, metodično napredovanje k ciljem
  3. Učenje iz podatkov, zbranih med testnim letom

Dolgotrajna vprašanja, pridobljene lekcije

Več kot leto dni po zaključku misije Artemis 1 je ena ključna postavka, ki jo je treba še dodatno obdelati: toplotni ščit. Kshatriya je dejal, da so ob preučevanju toplotnega ščita videli, kar je opisal kot "nenominalno recesijo nekaj oglja, ki je prišlo s toplotnega ščita."

Kapsula posadke Orion uporablja manever preskoka, da se spopade s temperaturo skoraj 5,000 stopinj Fahrenheita, ki nastane, ko se kapsula vrača skozi Zemljino atmosfero z vrtoglavo hitrostjo 25,000 milj na uro. Kshatriya je rekel, da so nekateri deli toplotnega ščita odpadli med prvo fazo ponovnega vstopa s preskokom.

»Ko govorim o tem, se sliši, kot da od vozila prihajajo veliki kosi. To ni pravilno," je dejal Kshatriya. »Še vedno sestavljamo celotno časovnico. Seveda je na podlagi sredstev, ki smo jih imeli, zelo težko identificirati vsakega posebej, a nam je uspelo. Šli smo sličico za sličico, skozi vsak kos videa, ki ga imamo iz Oriona, in iz naših zunanjih sredstev, da bi ugotovili, kdaj se je začela ta osvoboditev oglja. In to potem, ko smo začeli plezati iz tistega prvega skoka v preskok.«

V obratu za obdelavo več koristnih tovorov v Nasinem vesoljskem centru Kennedy na Floridi inženirji in tehniki pregledujejo toplotni ščit na vesoljskem plovilu Orion za misijo Artemis I. Orion se je vrnil v Kennedy 30. decembra 2022, potem ko je 11. decembra pljusknil v Tihi ocean po 25-dnevni misiji okoli Lune. Slika: NASA

Rekel je, da je bilo pričakovano zoglenjenje - toplotni ščit je narejen iz ablativnega materiala - Kshatriya je dejal, da ne pričakujejo, da ga bodo odstranili. V odgovoru na novinarjevo vprašanje je opozoril, da če bi bila posadka na krovu med misijo Artemis 1, ne bi začutila, da je v notranjosti Oriona kaj narobe, saj v kabini ni bilo pretiranega ogrevanja.

Kshatriya je dejal, da kljub temu, da se zdi, da varnost posadke ni bila ogrožena, ne želijo delati nobenih predpostavk za naprej brez obsežnejših podatkov. Pregled za ugotavljanje temeljnega vzroka težave je trajal večino leta 2023 in še vedno poteka.

»Moramo sintetizirati te podatke in posodobiti splošne toplotne, mehanske in materialne modele tega toplotnega ščita, da se prepričamo, da bomo pred poskusom ponovnega vstopa z druge misije vrnitve na luno, kot bomo imeli pri Artemis 2, dosegli 100. odstotkov prepričanih, da razumemo delovanje tega toplotnega ščita,« je dejal Kshatriya.

Druge ovire Oriona

Toplotni ščit, ki ščiti astronavte med postopkom ponovnega vstopa, ni edina težava, s katero se spopada vesoljsko plovilo, ki ga je izdelal Lockheed Martin. Več modulov posadke je v pretoku v Nasinem vesoljskem centru Kennedy in med delom na kapsuli za misijo Artemis 3 so ekipe odkrile, da je nekaj vezja okvarjeno.

Kshatriya je dejal, da so iste komponente prestale preskuse sprejemljivosti, preden so jih namestili na vesoljsko plovilo, ki bo uporabljeno za misijo Artemis 2, vendar niso opravile pregleda za Artemis 3.

Rekel je, da so odkrili konstrukcijsko napako v vezju, ki se uporablja v kritično pomembnih sistemih za vzdrževanje življenja, zlasti v pralniku ogljikovega dioksida.

"Ko smo preučili utemeljitev za morebitno uporabo sistema, kot je, je postalo jasno, da je uporaba te strojne opreme nesprejemljiva in jo moramo zamenjati," je dejal Kshatriya. »Glede na trenutno konfiguracijo vesoljskega plovila, dostop do teh komponent ... nam bo vzelo kar nekaj časa, da pridemo do njih. Vsak konektor, ki se ga dotaknemo v okviru te operacije zamenjave, bo moral biti testiran, ko bomo končali, nato pa bomo morali vozilo opraviti popolno funkcionalno testiranje.«

Kshatriya je dejal, da je bil postopek zamenjave glavno gonilo za novi ciljni datum izstrelitve misije Artemis 2025 september 2.

Poleg tega, je dejal Kshatriya, bo Artemis 2 za razliko od prvega leta Oriona in SLS vseboval integrirano zmožnost prekinitve. Rekel je, da je bil Orion usposobljen za preživetje hitrega pobega stran od rakete Space Launch System, vendar ostaja nekaj vprašanj glede mehanike sistema.

"Ugotovili smo nekaj primerov, za katere verjamemo, da bi lahko prišlo do nekaterih pomanjkljivosti v delovanju električnega sistema, zlasti nekaterih baterij, ki jih potrebujemo, da se prepričamo, da razumemo, kako prenašajo ta okolja," je dejal. . »Torej smo še zelo zgodnji v tej preiskavi. Nismo še razvili poti naprej. Za rešitev te težave imamo več vzporednih možnosti.«

Vesoljske obleke in pristajalci, ocenjeni s človekom

Poleg težav, ki povzročajo zamude pri misiji Artemis 2, ima let Artemis 3 svoj edinstven nabor izzivov. Vodstvo Nase je potrdilo, da bo to za zdaj še vedno pristanek s posadko na Luninem južnem tečaju, kar pomeni, da morajo biti pripravljeni tako pristajalnik kot vesoljska oblačila.

SpaceX je dobil 2.89 milijarde dolarjev vredno pogodbo za pomoč pri razvoju svoje rakete Starship kot pristajalnika, ki ga lahko oceni človek. Da bi spravil pristajalno napravo na Lunino površje in se znova vrnil, bo SpaceX potreboval vrsto misij za prenos pogonskega goriva za gorivo tankerja, ki bo ostal v orbiti okoli Zemlje. Ta tanker bo nato svoje gorivo preusmeril na različico Starship Human Landing System (HLS), ki se bo srečala z vesoljskim plovilom Orion v orbiti okoli Lune.

Med torkovo telekonferenco je Jessica Jensen, podpredsednica za operacije s strankami pri SpaceX, dejala, da bo potrebnih približno 10 izstrelitev Starshipa, da bo tanker v orbiti poln goriva.

"To bi bilo trenutno moje grobo ugibanje, vendar bi lahko bilo nižje, odvisno od tega, kako dobro potekajo prvi preizkusi letenja, ali pa bi lahko bilo nekoliko višje," je dejala.

Zvezdna ladja z grmenjem odleti stran od izstrelitvene ploščadi in za seboj vleče tisoč čevljev visok izpušni oblak. Slika: Adam Bernstein/Spaceflight Now.

Leta 2023 je SpaceX iz svojega objekta Starbase v bližini plaže Boca Chica v južnem Teksasu izvedel prva dva preizkusa letenja svoje popolnoma integrirane rakete Starship. Jensen je dejal, da bi morala biti strojna oprema za njihov tretji testni let pripravljena pozneje ta mesec in pričakujejo, da bodo pridobili odobritev Zvezne uprave za letalstvo ZDA za začetek februarja.

Jensen je dejal, da bo demonstracija prenosa pogonskega goriva znotraj posameznega vozila Starship, "kjer je cilj prenesti pogonsko gorivo iz glavnega rezervoarja v glavni rezervoar."

Izveden bo tudi poskusni pristanek brez posadke na Luni z uporabo Starshipa, ki je zdaj predviden za leto 2025.

Drugi velik, izjemen razvojni element za misijo Artemis 3 so skafandri, ki jih bomo prvič nosili na Luni. Free je dejal, da NASA in Axiom Space zaključujeta predhodni pregled načrta za Artemis 3.

"Kar smo ugotovili v tem postopku pregleda in njihovi nastavitvi dobavne verige, je nekaj od tega, kar je vplivalo tudi na datum [izstrelitve Artemide 3]," je dejal Free.

Kaj sledi?

Poleg vsega dela, ki ga opravljajo NASA in njeni partnerji, je treba opraviti še nekaj drugih nerešenih ocen. Pred misijo Artemis 4, ki ostaja načrtovana za september 2028, mora NASA izstreliti modula Power Propulsion Element (PPE) in Habitation and Logistics Outpost (HALO) za vesoljsko postajo Gateway.

Kshatriya je dejal, da je bil načrt, da se oba lansirata oktobra 2025, vendar se tudi to zdaj premika.

"Zdaj sodelujemo z našimi industrijskimi partnerji pri Maxarju in Northrop Grummanu, da pregledamo urnik, kdaj je smiselno, da to lansiramo pred Artemis 4," je dejal Kshatriya. »Verjamemo, da imajo odlično pot, da nas pripeljejo tja, da podpremo to misijo, vendar bomo posodobili tudi ta urnik. Delamo vse, kar lahko, da zagotovimo, da imajo naši partnerji čas za pravilno in varno izvedbo razvoja.«

Pogonski motorji Power and Propulsion Element z močjo 12 kw bodo naredili Gateway najzmogljivejše sončno električno vesoljsko plovilo, kar jih je kdaj letelo. Grafika: NASA

Artemis 4 je bil prej odložen delno zaradi zamud v urniku za nadgrajeno platformo in stolp Mobile Launcher, ki je potreben za podporo večje rakete SLS Block 1B.

Voditelji kongresa na Capitol Hillu so med tistimi, ki pozorno spremljajo napredek programa Artemis. V izjavi v torek zvečer sta demokrata Zoe Lofgren in Eric Sorensen, člana odbora predstavniškega doma za znanost, vesolje in tehnologijo, dejala, da bo odbor naslednji teden imel zaslišanje, da bi razpravljali o "vzrokih in stroških zamud .”

"Čeprav smo razočarani, ko smo izvedeli za današnjo zamudo pri Artemisu, stojimo ob strani Nase v njeni zavezanosti varnosti," sta povedala Lofgren in Sorensen v izjavi. »Podpiramo Artemis in njegov cilj vrniti astronavte na Luno; želimo, da so te misije varne in uspešne. Ko gremo naprej, da bi zagotovili, da Artemis ostane na pravi poti, moramo razumeti izzive tega zapletenega prizadevanja in njegove zamude.«

»Program Artemis ima izjemen pomen za naš narod. Navdihnil bo naslednjo generacijo, okrepil našo industrijo in mednarodna partnerstva ter pokazal zmogljivosti, potrebne za končno pošiljanje ljudi na Mars.«

Časovni žig:

Več od Spaceflight Now