10 įtemptų dienų kosmose: štai kas laukia astronautų misijos „Artemis 2“ metu

Kiekviena diena „Artemis 2“ įgulai, kurią sudaro NASA astronautai Reidas Wisemanas, Victoras Gloveris ir Christina Koch bei Kanados kosmoso agentūros astronautas Jeremey Hansenas, atneš kažką naujo. Mėnulis yra pagrindinis jų misijos objektas, tačiau 10 dienų „Orion“ laive bus užpildytos mokslu, erdvėlaivio manevringumo bandymais, medicininiais patikrinimais, išgyvenimo mokymais ir kitais užsiėmimais. Štai misijos tvarkaraštis padieniui.

Didžioji dalis astronautų rengimo dažnai skirta trumpiausiems misijos etapams – o tai bene labiausiai pasakytina apie patį startą.

Pirmosios aštuonios „Artemis 2“ misijos minutės bus vienos iš svarbiausių. „Orion“ erdvėlaivyje įsitaisę astronautai į kosmosą pakils NASA „Space Launch System“ (SLS) raketa, kurą nuo Žemės pakels dvi kietųjų degalų pakopos, esančius jos šonuose, o tada erdvėlaivį toliau gabens 64,6 metrų aukščio pirmosios pakopos raketa, kuri skris į orbitą.

Tai jaudinanti dienos pradžia bet kam – tačiau tai tik keleto intensyvių valandų, numatytų astronautų tvarkaraštyje, pradžia.

Patekę į kosmosą, „Orion“ ir jo aptarnavimo modulis vis dar bus prijungti prie SLS laikinosios kriogeninės varomosios pakopos (ICPS). Per pirmąsias kelias valandas po starto įgula įjungs ICPS variklį dviem degimo ciklams, kad išvestų erdvėlaivį į aukštą elipsinę orbitą.

Šiuo metu įgula atsiskirs nuo ICPS, kad atliktų kritinę „Artemis 2“ misijos dalį. Atsiskyrusi, įgula skris erdvėlaiviu „Orion“ aplink išeikvotą pakopą, kad atliktų artumo operacijas, arba „prox ops“. Šių manevrų tikslas – pademonstruoti „Orion“ gebėjimą skristi kartu ir veikti aplink kitą objektą kosmose, kaip tai teks daryti būsimose misijose su „Artemis“ Mėnulio nusileidimo moduliu.

Po „prox ops“ ICPS dar kartą įjungs variklį, nukreipdama pakopą į kursą, kuriuo ji sudegs Žemės atmosferoje. Tuo tarpu astronautai pradės seriją sistemų patikrinimų, suskleis savo starto krėslus ir persirengs iš astronautų kostiumų į patogesnius drabužius, prieš savo pirmąjį miego ciklą.

„Artemis 2“ įgulos miego grafikas nustatomas priklausomai nuo pakilimo laiko, tačiau kiekvieną misijos dieną jiems skiriama mažiausiai 8,5 valandos miegui. Tačiau pirmasis poilsis bus padalytas į dvi dalis, o tarp jų planuojamas dar vienas variklio įjungimas, skirtas paaukštinti orbitą.

Ilgalaikis NASA programos „Artemis“ tikslas – užtikrinti nuolatinę žmonių buvimą Mėnulio paviršiuje. Per pastaruosius 26 metus, žmonėms nuolat gyvenant Tarptautinėje kosminėje stotyje Žemės artimojoje orbitoje, mokslininkai geriau suprato mikrogravitacijos poveikį žmogaus organizmui. Remdamasi šia patirtimi, NASA į „Orion“ įtaisė treniruoklius, kuriuos „Artemis 2“ įgula galės išbandyti ir naudoti.

Kiekvienas astronautas per pirmąją pilną dieną kosmose išbandys erdvėlaivio treniruoklį su smagračiu, tačiau trumpas treniruotės seansas toli gražu nėra pagrindinis dienos įvykis.

Maždaug šešios valandos po pabudimo „Artemis 2“ astronautai prisegs diržus „Orion“ perėjimo į orbitą Mėnulio link manevrui (angl. translunar injection (TLI). Tai manevras, kuris nukreips misiją į skrydį aplink Mėnulį. Be jo įgula niekada neišvyktų iš Žemės orbitos.

30 minučių trunkantis „Orion“ aptarnavimo modulio variklio veikimas nustatys erdvėlaiviui laisvo grįžimo trajektoriją – kursą, kuris apsisuka aplink tolimąją Mėnulio pusę ir pasuka atgal link Žemės. Skrydžio trajektorija leis išvengti „Orion“ įėjimo į Mėnulio orbitą, tačiau užtikrins įgulos saugų grįžimą be būtinybės atlikti dar vieną didelį variklio įjungimą. Šia prasme „Orion“ TLI manevras iš esmės yra ir įgulos kelias namo.

Toliau skriedami link Mėnulio, „Artemis 2“ įgulos nariai didžiąją trečiosios dienos dalį praleis treniruodamiesi užduotims, kurias turės atlikti skrisdami pro Mėnulį. Astronautai turės tik apie tris valandas, kol „Orion“ priartės arčiausiai prie Mėnulio paviršiaus, kad atliktų Mėnulio tyrimą, įskaitant ilgą stebėjimų sąrašą.

Nors įgula ruošdamasi misijai šias veiklas kartojo daugybę kartų, jiems svarbu susipažinti su tų pačių užduočių atlikimu nulinės gravitacijos sąlygomis, kai jų kūno padėtis gali skirtis nuo to, kaip jie stovėjo erdvėlaivio simuliatoriuje.

Be įgulos skrydžio repeticijų, J. Hansenas planuoja paruošti „Orion“ nedideliam korekciniam variklio įjungimui, kad išlaikytų trajektoriją kurso link, kuris, kaip tikimasi, įvyks antrosios dienos pusėje. Astronautai taip pat panaudos trečiąją misijos dieną, kad atliktų keletą saugos demonstracijų, įskaitant CPR procedūras.

Ketvirtąją misijos dieną kosmose, vis dar skrendant link Mėnulio, „Orion“ atliks antrąjį nedidelį korekcinį variklio įjungimą. Didžiąją dienos dalį užims standartinės operacijos – pavyzdžiui, ryšiai su misijos valdymo centru ir keli viešųjų ryšių renginiai žiniasklaidai, tačiau „Artemis 2“ įgula yra pasilikusi šiek tiek laiko papildomam Mėnulio vaizdų peržiūrėjimui ir konkrečių geografinių tikslų, į kuriuos reikės atkreipti dėmesį, nustatymui, tuo pačiu fiksuojant savo patirtis skrydžio pro Mėnulį metu. 20 minučių yra specialiai skirta Žemės ir Mėnulio nuotraukų darymui iš vietos, esančios šiek tiek toliau nei pusiaukelėje tarp šių dviejų dangaus kūnų.

Šią dieną „Artemis 2“ misija įžengs į Mėnulio erdvę! Penktąją skrydžio dieną Mėnulio trauka, veikianti „Orion“ erdvėlaivį, taps stipresnė už Žemės trauką. Tai reiškia, kad „Artemis 2“ įgula oficialiai atsidurs Mėnulio erdvėje ir taps pirmais žmonėmis, kurie ten nukeliavo nuo 1972 metų.

„Artemis 2“ astronautai pirmąsias kelias valandas praleis atlikinėdami bandymus su kosminiais skafandrais. Viena iš skafandrų bandymų dalių – įvertinti įgulos gebėjimą greitai apsirengti skafandrus, juos hermetizuoti ir diržais prisisegti prie sėdynių.

Šie išskirtiniai oranžiniai kostiumai paprastai nėra reikalingi skrydžio metu, tačiau įgula juos dėvi starto ir grįžimo metu – jei kabinoje sumažėtų slėgis. Kosminiuose kostiumuose yra įrengti maitinimo, gėrimo ir atliekų tvarkymo vamzdeliais, jie gali apsaugoti įgulą iki šešių dienų – jei „Orion“ misijos metu taip pat prarastų slėgį.

Prieš dienos pabaigą „Orion“ atliks vieną paskutinį nedidelį korekcinį degimą.

Pasiruoškite skrydžiui pro Mėnulį! Ši diena yra pagrindinis misijos akcentas: diena, kai astronautai praskries pro Mėnulį. Praėjus maždaug valandai po pabudimo, „Artemis 2“ astronautai pradės Mėnulio stebėjimo operacijas. Artimiausiame taške „Orion“ priartės prie Mėnulio paviršiaus 6440–9650 kilometrų atstumu.

Astronautams per „Orion“ langą Mėnulis atrodys maždaug tokio dydžio kaip krepšinio kamuolys, laikomas ištiestos rankos atstumu. Erdvėlaiviui „Orion“ apsisukti aplink tolimąją Mėnulio pusę užtruks beveik visą dieną, o per tą laiką įgula apie tris valandas rinks išsamius stebėjimo duomenis, fotografuos ir stebės konkrečius geologinius darinius.

Priklausomai nuo įgulos laiko ir starto dienos, ši kelionės dalis gali juos nuskraidinti toliau nuo Žemės nei bet kuri kita įgulos kosminė misija istorijoje – ir suteikti jiems unikalią galimybę pamatyti Mėnulio aspektus, kurių niekada anksčiau nebuvo matę pilotuojami kosminiai skrydžiai.

Šios dienos rytą „Orion“ paliks Mėnulio erdvę. „Artemis 2“ įgula pirmąją dienos pusę praleis perduodama duomenis Žemėje esantiems mokslininkams, kurie domisi viskuo – nuo „Orion“ veikimo iki astronautų fizinių pojūčių ir psichologinės būsenos.

Jie taip pat turės pirmą tokį kartą kosminės kelionės istorijoje – „Artemis 2“ bus pirmasis atvejis, kai astronautai, skrendantys už Žemės žemosios orbitos ribų, turės galimybę pažvelgti atgal į mūsų gimtąją planetą, žinodami, kad jie nėra vieninteliai kosmose. Šiam svarbiam įvykiui paminėti popietę vyks trumpas garso pokalbis tarp „Orion“ ir Tarptautinės kosminės stoties įgulų.

„Orion“ įgula taip pat pradės pirmąjį iš trijų nedidelių grįžimo trajektorijos koregavimo variklio įjungimų, kad erdvėlaivis išlaikytų tikslų kursą nusileidimui grįžtant į Žemę. Likusi dienos dalis bus skirta astronautams pailsėti, apmąstyti ir pasimėgauti keliomis valandomis laisvo laiko prieš paskutinį misijos etapą.

Astronautams skriejant tarp Mėnulio ir Žemės, dar bus ką nuveikti, todėl NASA „Artemis 2“ įgulos skrydžio į kosmosą etapą skyrė dar keliems bandymams.

Viena iš didžiausių rizikų kosmose yra radiacijos poveikis. Tai pasakytina tiek apie erdvėlaivio komponentus – pavyzdžiui, kompiuterines plokštes ir grandines – tiek apie žmogaus kūną. Tai yra dalykas, kurį NASA intensyviai tyrinėjo daugiau nei 20 metų Tarptautinėje kosminėje stotyje, tačiau turėjo nedaug galimybių tai daryti toliau nuo Žemės.

Norėdama pasitreniruoti, kaip pasislėpti nuo tokių reiškinių kaip Saulės pliūpsniai, „Artemis 2“ įgula vienoje pusėje kaip apsaugą nuo radiacijos naudos „Orion“ laive esančias atsargas – pavyzdžiui, vandens rezervuarus – o kitą pusę išdėstys taip, kad erdvėlaivio šiluminė apsauga veiktų kaip integruotas radiacijos barjeras.

Popietę astronautai atliks dar vieną užduotį, skirtą pademonstruoti „Orion“ manevringumą. Kosminis laivas turi du variklių režimus: šešių laipsnių ir trijų laipsnių padėties kontrolę. Šešių laipsnių konfigūracija užtikrina, kad „Orion“ kursas nepasikeistų, kai kosminis laivas koreguoja padėtį, automatiškai ištaisant bet kokius nukrypimus, kuriuos sukelia nedideli judesiai. Trijų laipsnių konfigūracijoje „Orion“ sunaudoja mažiau kuro ir reikalauja mažiau sudėtingų skaičiavimų, tačiau dėl neišvengiamo dreifo reikia koreguoti kursą.

Tai paskutinė pilna „Artemis 2“ įgulos para kosmose, ir astronautai didžiąją jos dalį praleis ruošdamiesi grįžimui. Jų darbotvarkėje numatyta atlikti dar keletą technologijų demonstracijų, nedidelį trajektorijos koregavimo manevrą ir išbandyti ortostatinės netolerancijos drabužius – kompresinius drabužius, dėvimus po nusileidimo, siekiant neutralizuoti poveikį organizmui po grįžimo iš mikrogravitacijos aplinkos. Baigę dienos darbus, astronautai užtikrins, kad viskas būtų pritvirtinta ir paruošta kitai dienai – didžiajam sugrįžimui.

Erdvėlaiviui skriejant link žemės, „Orion“ atliks paskutinį trajektorijos koregavimą varikliu. Įgula apsirengs kosminius kostiumus, išskleis sėdynes ir prisegs diržus, pasirengusi liepsningam sugrįžimui. Artėjant prie planetos, „Artemis 2“ astronautai atskirs „Orion“ aptarnavimo modulį ir nukreips kapsulės priekinį skydą į atmosferą, kuris apsaugos juos nuo 1650 laipsnių Celsijaus temperatūros, susidarančios dėl trinties įskriejant į Žemės atmosferą.

Paskutinėmis nusileidimo minutėmis išsiskleis trys parašiutai, kurie sulėtins „Orion“ kritimą iki vos 27 km/h, prieš atsitrenkiant į vandenį. Įgulos nusileidimas į vandenį įvyks Ramiajame vandenyne, prie San Francisko krantų, kur JAV karinio jūrų laivyno laivas ir kiti gelbėjimo laivai susitiks su „Orion“ jūroje ir paims erdvėlaivį į laivą – iš kurio „Artemis 2“ įgula išlips ir bus nugabenta atgal į krantą, kur baigsis jų misija.