16. gada 2022. novembrī beidzot notika ilgi gaidītā raķetes Space Launch System (SLS) palaišana uz Mēnesi ar kosmosa kuģi Orion misijas Artemis I ietvaros. Šis patiesi ir vēsturisks notikums cilvēces vēsturē, ar daudziem interesantiem faktiem, kas saistīti ar to.
Pēc diviem neveiksmīgiem mēģinājumiem NASA joprojām nosūtīts kosmosa kuģis Orion lidojumā ap Mēnesi no vārdā nosauktā Kosmosa centra palaišanas platformas Kenedijs Floridā, ASV. Daudzi no jums ir vērojuši šo vēsturisko brīdi, lai gan, esmu pārliecināts, daudziem būs interesanti vēlreiz vērot 93 metru milža startu.
Kāds ir Artemis I misijas mērķis?
Tātad notika lielākās raķetes palaišana kopš Apollo programmas, kad raķete Saturn V pirms pusgadsimta astronautus aizveda uz Mēnesi. Tomēr kādam misijas mērķis var šķist ne pārāk iespaidīgs. SLS raķete orbītā palaidīs kosmosa kuģi Orion, kas lidos uz Mēnesi, aplidos to un atgriezīsies uz Zemi, nenolaižoties uz Mēness virsmas, viss lidojums ilgs aptuveni 40 dienas. Turklāt uz Orion klāja nav nevienas apkalpes. Daži no jums noteikti ir nedaudz vīlušies, bet…
Tas ir tikai no pirmā acu uzmetiena. Galu galā šī palaišana ir tikai bagātīgas programmas sākums. KK Orionam jāsasniedz Mēness, jānolido 93 km virs tā virsmas, jānobrauc 60 000 km attālums pāri mazāk izpētītajai planētas tālākajai pusei, pēc tam atkal jāpalido garām redzamajai Mēness pusei un jāsāk ceļojums uz Zemi. Šis būs garākais potenciāli pilotējamā kosmosa kuģa lidojums vēsturē.
Šajā posmā kuģi sagaida vēl viens ārkārtīgi grūts uzdevums. Orionam būs jāpārvar ārkārtīgi vardarbīga atkārtota iekļūšana Zemes atmosfērā. Tieši šeit tiks pārbaudīts termovairogs, kuram būs jātiek galā ar traku ātrumu un augstu temperatūru. Tikai pēc nosēšanās varēs pateikt, vai kuģis ir gatavs sūtīt astronautus tādā pašā ceļojumā.
Tagad par interesantākajiem faktiem par šo misiju.
Lasi arī:
- 100 gadi kvantu fizikai: no 1920. gadu teorijām līdz datoriem
- 5 nākotnes kosmosa misijas, par kurām padomāt
Garākais pilotēta kuģa lidojums vēsturē
Cilvēce jau ir nosūtījusi kosmosā vairākas zondes un kuģus, kas izgājuši ārpus Saules sistēmas robežām, taču šos milzīgos attālumus ir veikuši tikai bezpilota transportlīdzekļi. Pilotu kosmosa kuģu gadījumā pašreizējais attāluma rekords pašlaik pieder NASA misijai Apollo 13 ar trim astronautiem uz klāja.
Taču, ja viss noritēs pēc plāna, kosmosa kuģis Orion, ko turpmāk izmantos astronauti, uzstādīs jaunu rekordu. Tam vajadzētu lidot 64 tūkstošus kilometru ap Mēnesi, tas ir, lidojuma diapazons būs aptuveni 450 tūkstoši kilometru.
Lasi arī: Džeimsa Veba kosmiskais teleskops: 10 novērojamie mērķi
Orion lidojums ilgs vairāk nekā mēnesi
Kā jau rakstīju iepriekš, raķetes Space Launch System palaišana, kas orbītā nogādāja Orionu, ir tikai sākums misijai Artemis I. Pēc tam kuģis lidos ap Mēnesi un atgriezīsies uz Zemi, kas prasīs aptuveni 40 dienas. Protams, tas ir patiešām garš ceļojums, un daudz kas var noiet greizi. Tomēr NASA vēlas pēc iespējas vairāk pārbaudīt šo mašīnu, kas pēc tam būs jādarbina cilvēkiem. "Mēs vēlamies minimizēt riskus pilotējamās misijas laikā, tāpēc bezpilota misijā esam gatavi uzņemties lielāku risku," norāda amerikāņu aģentūras pārstāvji.
Proti, NASA vēlas pēc iespējas vairāk pārbaudīt kuģi, lai izvairītos no nepatīkamiem pārsteigumiem, kad uz klāja atradīsies astronautu apkalpe. Šis ir sava veida testa lidojums, kuram vajadzētu atklāt visus kuģa plusus un mīnusus.
Interesanti arī:
Šis ir pirmais SLS raķetes orbitālais lidojums
SLS raķete ir vēsturē jaudīgākā raķete, kas, protams, jau ir izturējusi veselu testu komplektu, bet nekad nav lidojusi orbītā! Artemis I misija ir galvenais pārbaudījums šai masīvajai, vairāk nekā 100 metrus augstajai struktūrai. Tāpēc pirmās misijas minūtes būs tik svarīgas, jo tās parādīs, vai šim projektam tika iztērēti miljardi dolāru velti.
Jā, SLS raķete pacēlās bez sarežģījumiem un palaida kosmosa kuģi orbītā. Orion kapsula šobrīd dodas uz Mēness pusi un jau ir paspējusi uzņemt dažas jaukas bildes, kurās redzams, kā Zeme attālinās no kapsulas. Tomēr tas ir tālu no pilnīgas situācijas priekšstata.
Tomēr neilgi pēc palaišanas NASA aizliedza preses pārstāvjiem fotografēt palaišanas platformu un palaišanas torni, no kura SLS raķete sāka lidojumu. Kāpēc tāds neparasts aizliegums? NASA to nepaskaidroja. Taču uzreiz parādījās neoficiāla informācija, ka raķetes palaišana nopietni sabojāja palaišanas torni un NASA nevēlējās sabojāt veiksmīgo palaišanu ar saistītām problēmām. Oficiāli NASA tikai apstiprināja aizliegumu fotografēt palaišanas platformu, skaidrojot to kā regulu. Tomēr novērotāji faktiski apstiprina, ka netālu no starta vietas notiek sava veida gružu tīrīšana.
Lasi arī:
- Sarkanās planētas novērošana: Marsa ilūziju vēsture
- Teleportācija no zinātniskā viedokļa un tās nākotne
Alexa balss palīgs būs uz klāja
Oriona lidojums ir arī iespēja veikt dažāda veida eksperimentus, kas varētu palīdzēt turpmākajos kuģa lidojumos. Viens no tiem attiecas uz Alexa balss palīgu, kas ir Amazon produkts būs uz kuģa. Asistents, ko atbalsta īpaša programmatūra, izturēs virkni testu saziņai starp kuģi un vadības centru.
Viņi parādīs, vai šāda tehnoloģija var atbalstīt nākotnes astronautus. Šī ir pirmā reize, kad balss asistents piedalīsies kosmosa eksperimentos un vadīs kosmosa kuģi. Iespējams, nākotnē šāda kontrole būs ikdiena, un kadri no filmām, kur astronauti sarunājas ar borta datoru, kļūs par realitāti.
Interesanti arī: 10 dīvainākās lietas, ko uzzinājām par melnajiem caurumiem 2021. gadā
Orion darbosies ar saules enerģiju
Saules enerģija jau sen ir palīdzējusi cilvēkiem strādāt kosmosā un darbina daudzas borta ierīces, taču iepriekš to galvenokārt izmantoja Starptautiskajā kosmosa stacijā. Tas mainīsies ar Orion.
Īpašais servisa modulis, kas apgādā astronauti ar skābekli, ūdeni un elektrību, tiks darbināts ar saules paneļiem, kas uzstādīti uz īpašajiem spārniem, kas redzami augstāk esošajā attēlā. Katrā no tiem ir trīs saules paneļi, un katrs šāds komplekts nodrošinās tādu elektroenerģijas daudzumu, kas varētu darbināt divas vidējās mājsaimniecības uz Zemes.
Lasi arī: Pilotētas kosmosa misijas: kāpēc atgriešanās uz Zemes joprojām ir problēma?
Kosmosā "lidos" arī vairāk nekā 3 miljonu parasto cilvēku vārdi
Pārsteigts? Fakts ir tāds, ka NASA lidojumiem ir savas tradīcijas, un viena no tām tiks turpināta arī Artemis I misijas gadījumā. Uz Orion klāja aģentūra izvietoja vairāk nekā 3 miljonus parasto cilvēku vārdus, kuri izteikuši vēlmi nosūtīt savu datus kosmosā - NASA ievietoja tos parastajā zibatmiņas diskā. Un tika atzīmēti arī aptuveni 30 XNUMX cilvēku, kas strādāja šajā misijā. Viņu vārdi tika iegravēti īpašās mikroshēmās.
Kāpēc viņi to dara? Šī tradīcija ir saglabāta kopš satelītu un zondes palaišanas sākuma. Piemēram, uz Voyager klāja tika atstāti diezgan interesanti ziņojumi ārpuszemes civilizācijām. Lai gan iespējamība, ka viņi kādreiz atradīs adresātu, ir ārkārtīgi maza - Voyager 1 zvaigznei Gliese 445 var pietuvoties tikai pēc 40 tūkstošiem gadu. No informācijas, kas novietota uz zelta plāksnēm, var aptuveni saprast, kāda ir dzīvība uz Zemes. Slavenākajā no tiem ir kaila vīrieša un sievietes attēls (vīrietis sveiciena žestā paceļ roku), ko ieskauj shematisks Saules sistēmas attēlojums, kosmosa kuģis un skaidrojošas zīmes. Tomēr attēls sabiedrībā izraisīja zināmu nepatiku, jo daudzi to uzskatīja par pornogrāfisku.
Lasi arī: Kāpēc kosmosa misija nevar lidot jebkurā brīdī: kas ir palaišanas logs?
Kapteinis Kamposs, Helga un Zohars
Uz "Orion" klāja cilvēku nav, bet ir īpaši manekeni, kas atdarina īstus astronautus. NASA komandiera krēslā tika ievietots manekens vārdā Kamposs (Campos), kurš apkopos informāciju par apstākļiem, kādos turpmāk atradīsies cilvēku apkalpe. Viņa krēsls bija aprīkots ar sensoriem, kas uzrauga vibrācijas un paātrinājuma līmeni lidojuma laikā, un pats manekens saņēma īpašu aizsargtērpu, ko astronauti valkās visbīstamākajos misijas posmos. Tajā ir arī sensori, lai uzraudzītu visus parametrus.
Bez Campos uz Orion klāja atrodas vēl divi manekeni - Helga un Zohar (Helga i Zohar), tā sauktie fantomi, kas imitē cilvēka ķermeni. Šie īpašie manekeni ir izgatavoti no materiāliem, kas līdzīgi cilvēka ādai, mīkstajiem audiem un pieauguša vīrieša iekšējiem orgāniem, un ir aprīkoti ar vairāk nekā 5,6 pasīviem sensoriem un 34 sensoriem starojuma līmeņa noteikšanai. Zohars ir ģērbies radiācijas vestē, bet Helga nav. Tas ļaus izpētīt starojuma līmeni, kuram tiks pakļauti astronauti, kas lido ar kosmosa kuģi Orion. Līdz ar to NASA pārbaudīs arī aizsargapģērba efektivitāti, kas var ļaut apkalpei atstāt kapsulu un turpināt darbu pie misijai kritiskajām funkcijām, neskatoties uz notiekošo saules vētru.
Interesanti arī: Marsa terraformēšana: vai Sarkanā planēta varētu pārvērsties par jaunu Zemi?
Snoopy uz klāja ir vēl viena NASA tradīcija
Orion kuģis bez trim manekeniem saņēma arī talismanu suņa Snūpija formā no populārās multfilmas "Peanuts".
Snoopy būs kuģa oficiālais "bezsvara rādītājs" un turpinās citu NASA tradīciju, kas jau sen ir ievietojusi Zemesriekstu varoņus savā kosmosa kuģī.
Desmit putni ar vienu akmeni - CubeSat satelīti
Artemis I misija arī palaida 10 īpašus apavu kastes izmēra CubeSat mikrosatelītus. Katrai no tām būs dažādas funkcijas: viena meklēs ūdeni uz Mēness, cita darbosies kā kosmosa meteoroloģiskā stacija un mērīs magnētisko lauku, bet trešā lidos uz tuvējo asteroīdu un fotografēs tā virsmu ar izšķirtspēju līdz pat 20 MP!
Lasi arī: Sarkanās planētas novērošana: Marsa ilūziju vēsture
Orions atgriezīsies uz Zemes ar milzīgu ātrumu
Kā jau minēju, lai NASA uzskatītu, ka Artemis I misija ir 100% veiksmīga, Orionam ir droši jāatgriežas uz Zemes. Misijas pabeigšana būs iespaidīga, jo kuģis mūsu planētas atmosfērā ieies ar aptuveni 40 tūkstošu km/h lielu ātrumu, pēc kā Zemes atmosfēra to palēninās līdz 480 km/h ātrumam. Tajā pašā laikā ierīces virsmas temperatūra paaugstināsies līdz 2800°С.
Šajā posmā tiks pārbaudīts īpašs karstuma vairogs, kam jāpasargā astronautus no tik ekstremāliem apstākļiem. Pēc tam ierīcei atliek tikai nolaisties okeānā netālu no Sandjego pilsētas, kas tiks uzskatīta par oficiālo Artemis I misijas noslēgumu.
Lasi arī: Sarkanās planētas novērošana: Marsa ilūziju vēsture
Kad būs nākamā misija?Artemis II arī aizkavēsies?
Ņemot vērā to, ka inženieri plāno izmantot daudzus Artemis I komponentus, lai izveidotu kuģi Artemis II misijai, mums būs jābūt pacietīgiem. Ar zināmu optimismu var pieņemt, ka otrā misija - šoreiz pilotēta - tiks veikta tuvāko divu gadu laikā, kas nozīmē, ka pirmo Artemis programmas pilotējamo lidojumu varam sagaidīt kaut kad ap 2024.-2025.gadu. Jautājumu par to, vai mums vajadzētu sagaidīt, ka ceļā neradīsies problēmas un kavēšanās, mēs šodien atstāsim bez atbildes.
Cerams, ka nākamie SLS raķetes starti iezīmēs cilvēka lidojumu uz Mēnesi, kas ir Artemis programmas galvenais mērķis, kas ir tieši cilvēka nosēšanās uz mūsu satelīta virsmas. Un, lai gan šāds vēsturisks notikums jau ir noticis pagātnē – 12.-1969.gadā sešu pilotētu Apollo misiju laikā uz Mēness uzkāpa 1972 astronauti, mūsu laikā tas izskatīsies ne mazāk grandiozi. Šis pasākums paredzēts trešajā Artemis programmas lidojumā – Artemis III misijā. Taču šobrīd nav iespējams pateikt, kad šī misija reāli notiks. Sākotnēji tika prognozēts, ka cilvēks atkal atradīsies uz mūsu satelīta virsmas 2024. gadā. Taču var pieņemt, ka šis pasākums notiks krietni vēlāk.
Jā, šodienas palaišana jau novērš vienu problēmu: SLS raķete darbojas, kā vajadzētu, un, iespējams, arī Orion kosmosa kuģis. Taču, pirms cilvēks var nolaisties uz Mēness virsmas, ir jāveic vēl vairāki lieli sasniegumi. Kuras tieši? Ļaujiet man tagad mēģināt visu izskaidrot.
Lasi arī: Teleportācija no zinātniskā viedokļa un tās nākotne
Mēness skafandras
Var šķist dīvaini, taču 2021. gadā inženieri atzina, ka, neskatoties uz to, ka piemērotu skafandru radīšanai jau ir iztērēts vairāk nekā miljards dolāru, uzvalka nav, pat ne viena. Turklāt pirmajam eksemplāram vajadzētu būt gatavam tikai 2024. gada vidū.
Labi, bet neviena misija uz Mēnesi nevarētu lidot ar vienu skafandra eksemplāru. Ir vajadzīgi vēl daži. Turklāt, tā kā apkalpei, kas dosies uz Mēness virsmu, vajadzētu sastāvēt no diviem cilvēkiem, plānots, ka tajā būs pirmā sieviete un pirmā nebaltā persona. Lai gan skafandrs nav pati svarīgākā problēma.
Interesanti arī:
- Eiropas Komisija kosmosā plāno izvietot datu apstrādes centru
- Ķīna pabeidz Tiangong kosmosa stacijas celtniecību
Mēness nolaišanās iekārta
SLS raķete spēj palaist orbītā kosmosa kuģi ar astronautiem, un Orion ir paredzēts tos nogādāt uz Mēnesi. Šīs sastāvdaļas tiks tālāk pārbaudītas Artemis II misijas laikā. Tomēr joprojām pastāv problēma, kā nogādāt astronautus uz Mēness virsmu un pēc tam nogādāt tos atpakaļ uz Orionu un atpakaļ uz Zemi.
Pašreizējais plāns paredz kosmosa kuģim Orion pieslēgties Mēness nolaišanās aparātam Artemis III misijas laikā. Astronauti pāries no Oriona uz nolaišanās moduli, nolaidīsies uz Mēness virsmu, pabeigs savu misiju, pēc tam pacelsies, savienosies ar Orionu un uz tā lidos uz Zemi. Izklausās labi. Vienīgais jautājums ir, kur atrodas nosēšanās modulis?
Nu, Mēness nolaišanās ierīces vēl nav. Pašlaik Īlons Masks un viņa uzņēmums SpaceX ir atbildīgi par Mēness nosēšanās moduļa izveidi. Saskaņā ar plāniem nosēšanās modulis būs īpaši sagatavota raķetes versija Starship, kas tiks nogādāts Mēness orbītā pirms Artemis III misijas sākuma.
Tomēr problēma ir tā, ka līdz šim Starship lidoja tikai dažas reizes 10-12 km augstumā virs Zemes virsmas un tikai vienu reizi nolaidās bez eksplozijas. Tātad mēs runājam par hipotētisku raķeti, kas nekad nav pat palaists. Tātad, kas mūs sagaida līdz brīdim, kad Starship kļūs par Mēness nosēšanās moduli? Noskaidrosim. Šeit ir algoritms nolaišanās moduļa izveidei un pārbaudei:
- Pirmais lidojums Starship orbītā
- Pirmais lidojums un nosēšanās Starship
- Apmēram ducis lidojumu Starship orbītā
- Pirmais pilotētais lidojums Starship orbītā
- Pirmais kuģis Starship, kas paliek orbītā kā "degvielas uzpildes stacija"
- Pirmā degvielas pārsūtīšana no orbitālās "degvielas uzpildes stacijas" uz otro Starship
- Kuģa pārvietošana orbītā ap Mēnesi
- Mēness nosēšanās tehnoloģijas demonstrēšana
Pēdējais punkts ir īpaši interesants. Pirms dažiem mēnešiem NASA paziņoja, ka SpaceX būs jādemonstrē tehnoloģija nolaišanās uz Mēness, bet ne tehnoloģija palaišanai no Mēness virsmas, pirms sertificēs nolaižamo ierīci pilotējamām misijām. Atzīšos, man nepatiktu atrasties Artemīdas III astronautu vietā, kuri pēc Mēness programmas pabeigšanas uzkāpj uz kuģa, kas nekad nav palaists no Mēness, cerot, ka viss izdosies.
Iepriekš aprakstītais piezemētāja sagatavošanas process šķiet ārkārtīgi sarežģīts, dārgs un laikietilpīgs, un ir patiešām grūti pateikt, cik ilgs laiks būs nepieciešams SpaceX, lai pārbaudītu visus šos elementus.
Pa to laiku izbaudīsim Oriona lidojumu. Uz brīdi atstāsim sapņus par cilvēku nosēšanos uz Mēness un sekosim līdzi tam, kas notiek šobrīd un turēsim īkšķus, lai visa misija izdotos. Artemis misijas gaitu var vērot tiešraidē visas misijas laikā Artemis Real-time Orbit (AROW) vietnē.
Jūs varat palīdzēt Ukrainai cīnīties pret krievu iebrucējiem. Labākais veids, kā to izdarīt, ir ziedot līdzekļus Ukrainas bruņotajiem spēkiem Savelife vai izmantojot oficiālo lapu NBU.
Interesanti arī:
