Artemis-1: a nagy visszatérés

Kapcsolódó

Hamarosan sor kerül az első rakétaindításra a skóciai Saxavord Űrközpontból

A Rocket Factory Augsburg német magáncég fogja felavatni az...

A nap képe #1540 – Shoemaker-Levy 9 üstökös

Kompozit kép a Jupiterről és a Shoemaker-Levy 9 üstökösről,...

Brit űrhajóssal bővült az Axiom Space csapata

Az Axiom Space egy rövid közleményben számolt be arról...

Földi hajtóműteszt közben semmisült meg az ABL Systems rakétája

A baleset az RS1 második tesztrepülésére való felkészítés során...

A nap képe #1539 – Mariner-1 indítás

1962. július 22-én indult útjára a Mariner-program első űrszondája,...

A NASA hamarosan elindítja az eddigi legerősebb rakétáját a Holdhoz, tetején az új generációs Orion-űrhajóval, ami egy nap majd embert is vihet az égi kísérőnkhöz. Az Artemis-1 küldetés keretében egy Space Launch System (SLS) rakéta fogja az űrbe juttatni a NASA űrhajóját, ami pár nappal később Hold körüli pályára áll majd, hogy megbizonyosodjanak arról, hogy az űrhajó összes rendszere készen áll-e a jövőbeli emberes holdutazásra.

Vessünk egy pillantást pár alapvető információra:

Indítás ideje, helye: 2022. augusztus 29. 14:33, Launch Complex–39B (LC-39B), Kennedy Űrközpont, Florida, USA

Megbízó: National Aeronautics Space Administration (NASA, Nemzeti Repülési és Űrhajózási Hivatal)

Lebonyolító: Boeing-vezette űripari konzorcium (Boeing, Aerojet Rocketdyne, Northrop Grumman, United Launch Alliance)

Rakomány: a NASA és ESA Orion-űrhajója

Rakomány össztömege: 10 400 kg (Orion űrhajó), 26 520 kg holdi átmeneti pályára

Hordozórakéta: a Boeing-vezette konzorcium Space Launch System (SLS) nehézrakétája

Pálya: holdi átmeneti pálya (TLI), majd egy retrográd Hold körüli pálya

Fokozat visszatérése: az SLS rakéta fokozatai nem képesek erre

Élő közvetítés: magyar nyelvű élő közvetítés a spacejunkie YouTube-csatornán, valamint a NASA angol nyelvű közvetítése

A küldetés kimenetele:

Grafika készítője: Séra Gábor

A magyar nyelvű élő adásunkat Spacejunkie YouTube-csatornán követhetitek.

Mi is az Artemis-program?

Az Artemis-program az Egyesült Államok holdkutatási programja, melynek keretében 2025-ig újra embert szeretnének juttatni a Hold felszínére. A projekt 2017-ben vette kezdetét azzal, hogy Donald Trump volt amerikai elnök aláírta a Space Policy Directive-1 dokumentumot, melyben fel szerette volna gyorsítani az amerikai holdprogramot a kereskedelmi szektor bevonásával. Létrehozta a Commercial Lunar Payload Services programot, és megerősítette a Lunar Gateway űrállomás támogatását is.

2019-ben Mike Pence amerikai alelnök kihirdette, hogy az eredeti dátum helyett négy évvel korábban, vagyis 2024-ben szeretnének amerikait küldeni a Holdra. Jim Bridenstine nem sokkal később egy nyilvános eseményen ünnepélyesen bejelentette, hogy az Egyesült Államok emberes holdprogramja az Artemis nevet fogja viselni – a görög mitológiában Apollón (Apollo) ikertestvére Artemis.

A program több fázisból és küldetésből áll, hasonlóan a néhai Apollo-programhoz.

  • az Artemis-1 a Space Launch System rakétát és az Orion-űrhajót fogja komplett letesztelni,
  • az Artemis-2 küldetésen három amerikai és egy kanadai asztronauta fogja megkerülni égi kísérőnket 2024-ben,
  • az Artemis-3 misszión két amerikai űrhajós, és egyben az első nő fog leereszkedni a Hold déli-pólusára a SpaceX Starship leszállóegységével 2025-ben

A küldetés célja és a repülés menete

Az Artemis-1 küldetés kulcsfontosságú szereppel bír a NASA holdprogramjában, hiszen olyan járműveket és fejlesztéseket fognak először kipróbálni ezen a repülésen, amelyek nagy szerepet fognak játszani majd az első emberes Artemis-missziókban. Ha a tervek szerint valósul meg a rakétaindítás, akkor augusztus 29. több szempontból is egy mérföldkő lesz a NASA történetében: először fog útnak indulni a Space Launch System rakéta, ami jelenleg a világ legnagyobb űrhajózási hordozórakétája; először fog teljesen repképes konfigurációban kijutni a világűrbe az Orion-űrhajó, amivel az amerikai űrhivatal 2024-ben már embereket szeretne küldeni a Hold köré; valamint először lesz élesben letesztelve a NASA Artemis-programhoz kiépített követési és küldetésirányítási infrastruktúrája. Az űrhivatal 2011 óta nem indított saját rakétát, hiszen az űrrepülőgép-program végeztével külföldi, vagy éppen kereskedelmi partnerekre hagyatkozott, de ez most ismét meg fog változni – a floridai és houstoni irányítótermekbe újra visszatér sürgés-forgás, és elkezdődik az Artemis-korszak.

Érkezik a központi fokozat, 2021. április 29-én. Kép forrása: NASA Kennedy | Flickr

Az Artemis-1 misszió ugyanott kezdődött, mint eddig az összes többi történelmi küldetés: a Vehicle Assembly Building (VAB) néven is ismert ikonikus összeszerelő hangárban. A Space Launch System rakéta elemeit külön-külön szállították ide az Egyesült Államok és a világ különböző pontjairól. Az oldalsó szilárd hajtóanyagú segédrakétákat Utah állambeli Promontory városából, a központi fokozatot és az Orion űrkabint NASA lousianai gyárából, a rakéta második fokozatát az alabamai Decatur-ból, az Orion-űrhajó szervizmodulját pedig a németországi Brémából szállították Floridába, az amerikai űrprogram központjába.

Az űrhivatal a 4-es számú VAB-hangárt jelölte ki a rakéta összeszerelésére. Mivel az épületet az Apollo- és Shuttle-programok során is függőleges összeszerelésre használták, a Space Launch System elemeit is ilyen módon szerelték össze. Érdekes módon a rakétát magára az indítópadra szerelték össze, hogy a teszteket és a szerelést követően egyszerűen ki tudják függőleges helyzetben tolni az indítóközpontba. A SLS rakéta mozgatható indítópadja (Mobile Launcher-1) magába foglalja a szerviztornyot is, így a rakétát azzal együtt tolják ki a VAB épületének gigantikus ajtaján.

A mérnökök először a rakéta két oldalsó, öt szegmensből álló segédrakétáját szerelték össze – az első két szegmens illesztése 2020. június 24-én történt meg. Ezt követően érkezett meg a Kennedy Űrközpontba a rakéta narancssárga színű központi fokozata (Core Stage), amit egy hangárdaru segítségével emeltek be precízen a két oldalsó rakéta közé.

A központi fokozat beemlése a két segédrakéta közé. Kép forrása: NASA’s Marshall Space Flight Center | Flickr

Miután sikeresen egymáshoz rögzítették az elemeket, a központi és második fokozatot összekötő, csonkakúp alakú adaptert (Launch Vehicle Stage Adapter) is ráemelték a rakétára. Az adapter adott helyet az Interim Cryogenic Upper Stage (ICPS) második fokozatnak, amit pirotöltettel lerobbantható rögzítőkkel erősítettek rá a két fokozatot összekötő adapterre. Az ICPS tetejére ezután ráillesztették az Orion-űrhajó összekötő gyűrűjét (Orion Stage Adapter), ami előkészítette az űrhajó végleges ráhelyezését a már kész SLS rakétára. Ebben a gyűrűben kaptak helyet egyébként az Artemis-1 küldetéssel induló CubeSat kisműholdak is, amiről majd később bővebben is olvashattok.

Miután a rakéta már teljesen összeállt, eleinte nem az Oriont helyezték a tetejére, hanem csak egy tömegszimulátort. Ezzel meggyőződtek, hogy a rakéta strukturálisan stabil és bírja a terhelést, valamint további rezgési teszteket is elvégeztek a szerkezeten, hogy szállítás közben se tapasztaljanak semmi újat a mérnökök. Miután az ellenőrzések gond nélkül lezajlottak, elérkeztek az SLS/Orion páros utolsó összeszerelési fázisához – az űrhajó végső ráemelése a rakétára. Az Orion kabinja ekkorra már természetesen hozzá volt csatlakoztatva az európai gyártású European Service Modul egységhez, valamint a fehér színű, áramvonalazó védőburkolat is védte az űrhajót. A vészhelyzeti mentőtorony (Launch Abort System) is ekkor már rá volt erősítve az űrhajóra. Az Orion ráhelyezése a rakétára 2021. október 20-án történt meg a 4-es számú hangár egyik 325 tonnás darujával, ezzel befejezve a teljes összeszerelési munkálatokat a rakétán – az első két szilárd rakétaszegmens összekapcsolása és az Orion űrhajó felhelyezése között 484 nap telt el, mondhatni ennyi ideig tartott összerakni a holdrakétát.

Az Interim Cryogenic Propulsion Stage (ICPS) rakétafokozat emelése a VAB épületében. Kép forrása: NASA’s Marshall Space Flight Center | Flickr

Az első teljes SLS-rakéta. Kép forrása: NASA’s Marshall Space Flight Center | Flickr

Mint ahogy arra számíthattunk, nem volt problémamentes az összeszerelés: a központi fokozat alján lévő hőszigetelő borítás megsérült a „Green Run” tesztprogram során, így az integráció előtt még azt ki kellett javítani a mérnököknek, valamint az egyik hajtóművezérlő is felmondta a szolgálatot idő közben, így ott is szükséges volt egy csere. A lassú és óvatos hozzáállás, valamint a sokszoros, már néha túlontúli óvatosság megérthető a NASA és a Boeing-konzorcium mérnökeinek részéről, hiszen nagy tét forog kockán, ami a küldetést illeti. Mivel ez volt az első ilyen integrálási folyamat, a mérnököknek sem volt tapasztalatuk a rakéta összeszerelésével.

Az SLS/Orion párost 2022. március 18-án vitték ki először a Launch Complex-39B indítóállásra. A közel 1590 tonnás rakétát és az alatta lévő 5100 tonnás indítóállás/torony kombinációt a NASA kettes számú lánctalpas szállítója (Crawler Transporter-2) vitte át az indítóállásra. A 39 méter hosszú és 34 méter széles gépezet 4 pár lánctalpas járószerkezettel van ellátva, és a VAB és az LC-39B közötti 6,7 kilométeres távolságot 11 óra alatt tette meg a 98 méteres rakétával a tetején. Minden egyes lánctalp 57 darab láncszemből áll, amelyek egyenként 950 kilogrammot nyomnak.

A Crawler Transporter-1 a Kennedy Űrközpontban, közvetlenül a VAB mellett. Kép forrása: Szabó Bence/spacejunkie.hu

A szállító végsebessége nagyjából 3 km/h, és kilométerenként nagyjából 390 liter üzemanyagot fogyaszt. Az amerikai utunk során megtekinthettünk egy ilyen gépezetet, és a túravezetőnk elárulta, igazából ezt az üzemanyag-mennyiséget generátorok égetik el, amik a lánctalpak futógörgőit meghajtó villanymotorokat látják el energiával. Az is említésre méltó, hogy miután az SLS rakétát és az indítóállását semmivel sem rögzítik a Crawler Transporter-hez, csupán a hatalmas súlya elég ahhoz hogy stabilan megálljon a helyén a szerkezet. A lánctalpas szállító egyszerűen a rakéta alá gurul, megemeli azt, elviszi az indítóállásra, ott egy speciális alagútba gördülve tehermentesítve magát az SLS rakétát otthagyja a startálláson, majd visszagördül a hangárba.

A márciusi kigördülés nagy mérföldkő volt a program számára: az első rakéta majdnem készen állt az indulásra. Miért csak majdnem? Először a mérnököknek meg kellett ejteniük még egy tankolási tesztet egybekötve egy indítás leszimulálásával egészen az indulást megelőző pillanatokig (Wet Dress Rehearsal). Mivel több problémát is felfedeztek a hajtóanyagok feltöltése közben, úgy határoztak, hogy visszaviszik a rakétát a csarnokba, és ott kicserélik/megjavítják a hibás alkatrészeket. A második visszaszámlálási kísérlet során az „indítás” előtti 29. másodpercig jutottak a mérnökök, mielőtt a rakéta automatikus rendszerei technikai okokból megállították azt. A NASA vezetősége nem akart tovább várni, hiszen az eredmények 90%-ban megvoltak a rakétához, így úgy döntöttek, hogy nem ismétlik meg harmadszor a tesztet, és megadták az engedélyt a rakéta harmadik kigördítésére. A hangárban az egyik utolsó simítás a mentőtorony és a repülésmegszakító rendszer tesztje volt, ekkor volt a rakéta utoljára a VAB falai között.

A rakéta végső kigördítése augusztus 17-én. Kép forrása: NASA HQ PHOTO | Flickr

Na de elég a várakozásból, induljunk!

A legkorábbi kijelölt indítási időpont, vagyis a „nagy nap” augusztus 29-én lesz, magyar idő szerint 14:33-kor (helyi idő szerint 08:33-kor). A hétfői napon egy kétórás indítási ablak áll az űrügynökség rendelkezésére a rakéta elindítására. Ha bármi okból nem indulna el 29-én a rakéta akkor nem kell pánikolni, hiszen további időpontok is rendelkezésre állnak: szeptember 2-án magyar idő szerint 18:48-kor egy szintén kétórás időablak áll majd a NASA rendelkezésére. Szeptember 5-én is lesz még lehetőség elindítani az SLS-t, ezen a napon magyar idő szerint 23:12-kor kezdődik a kétórás időablak a küldetésre. A Föld és a Hold egymáshoz viszonyított helyzetéből adódóan abban az esetben, ha szeptember 2-án indul az Artemis-1, akkor az előre tervezett 42 nap helyett egy 39 napos küldetéssel kell majd az űrhivatalnak beérnie (5-én az hétfői időponthoz hasonlóan egy 42 napos küldetésre indulna az Orion-űrhajó). A következő hetek-hónapok során több olyan nap van, ami megfelelő a rakéta indulására, azonban a pontos időpontokat a NASA még nem közölte.

SLS rakéta az LC-39B indítóálláson. Kép forrása: NASA HQ PHOTO | Flickr

Az SLS rakéta felépítése. Grafika készítője: Séra Gábor

Az indítás napjára a NASA több mint 100 ezer látogató érkezésével számol, akik élőben szeretnék látni a rakéta indulásának történelmi pillanatait. Az indítás napján életbe lép majd a légtérzár, valamint a partvidék és az Atlanti-óceán bizonyos részeit is lezárják majd, hogy biztonságosan elindulhasson a rakéta. A rakéta indulását megelőzően feltöltik az üzemanyagtartályokat:

  • A központi fokozatba (Core Stage) több mint 2 millió liter cseppfolyósított hidrogént (143 tonna) és 741 ezer liter cseppfolyósított oxigént (843 tonna) töltenek,
  • a második fokozatba (Interim Cryogenic Propulsion Stage) közel 23 tonna cseppfolyósított hidrogént és 3,9 tonna cseppfolyósított oxigént töltenek.
  • a két oldalsó szilárd hajtóanyagú segédrakéta szegmenseit már gyártáskor megtöltik: az alumíniumporból álló tüzelőanyagot és az oxidálószerként szolgáló ammónium-perklorátot pár adalékanyaggal együtt szintén hajtóanyagként szolgáló polibutadién-masszába keverik, így egy gyurmaszerű anyagot létrehozva. Egyenként 631 tonnányi szilárd hajtóanyaggal vannak feltöltve ezek a segédrakéták.

A visszaszámlálás során végig automata módon figyelik majd a rakéta rendszereit – a teljes szerkezet be van hálózva szenzorokkal, így a küldetésirányító központban minden technikai paramétert pontosan látnak. Az indítóállás és a küldetésirányító központ közötti adatkapcsolatot az Apollo- és az űrsiklóprogram alatt alkar vastagságú rézvezetékeken oldották meg, de ezt a technológiát az Artemis-programra már lecserélték. Az évek során 400 kilométernyi vastag rézkábelt cseréltek le 90 kilométernyi optikai szálakkal bélelt vezetékekre, így gyorsítva az adatátvitelt. A NASA szakembereinek nyilatkozatából kiderült, hogy a réz újraértékesítése teljesen fedezte az optikai kábelek beszerzési költségeit.

A NASA űrhajósai gyakorlatoznak az űrügynökség T-38-as gyakorlógépein az LC-39B pad felett az Artemis-1 indulása előtt. Kép forrása: NASA’s Marshall Space Flight Center | Flickr

Az indulás pillanata egészen összetett: először a négy RS-25 típusú hajtóművet kapcsolják be, és megvárják, míg teljes tolóerőt produkálnak. Amennyiben mind a négy hajtómű rendben beindult és jól működik, a fedélzeti rendszerek megadják az indításra a parancsot, amivel lerobbantják az SLS oldalsó segédrakétáin a rögzítőkarokat. Ezekben a milliszekundumokban a két oldalsó segédrakéta is beindul, és kataklizmikus erejükkel a magasba emelik a Space Launch System rakétát. Ezekben a pillanatokban pokoli körülmények uralkodnak az indítóálláson: a több ezer fokos lángoszlopok 1700 tonna vizet alakítanak át gőzzé, így tompítva a rakétamotorok hangját. Már amennyire lehet őket tompítani, hiszen ha közvetlen közelről nézné valaki az indítást, csupán a hanghatásba és a levegő rezgésébe belehalna, ezért még a legközelebbi látogatói helyek is legalább több kilométeres távolságra vannak az indítóközponttól.

A repülés menete. Kép forrása: Artemis I Map | NASA

A rakéta teljesen megtöltve közel 2600 tonnát nyom, és ekkora tömeg felemeléséhez rengeteg tolóerőre van szükség. A négy RS-25 hajtómű egyenként 2225 kN tolóerőt produkál, a segédrakéták pedig egyenként 16 ezer kN tolóerőt fejtenek ki, az induláskor a rakéta össztolóerejének 75%-át teszik ki. Az oldalsó rakéták minden egyes másodpercben nagyjából 6000 kg üzemanyagot égetnek el, és 2 perc 12 másodperc után ürülnek ki teljesen. Ekkor egyszerre leválasztják őket a központi fokozatról, és apró hajtóművek segítségével ellökik őket az SLS rakétától, ami folytatja tovább az útját a világűrbe. A Shuttle-programmal ellentétben ezúttal nem fogják ejtőernyőkkel visszahozni a rakétákat, és az Atlanti-óceán lesz a végső „pihenőhelyük”. Érdekes megemlíteni, hogy a most repülő szegmensek nagy részét is többször használták. A bal oldali segédrakéta komponensei 52 űrsikló repülést és 3 statikus hajtóműtesztet értek meg, a jobb oldali rakéta darabjai 45 repülésen vettek részt és 7 statikus tesztet abszolváltak.

A segédrakéták leválása. Kép forrása: NASA

A fenti ábrán azt láthatjuk, hogy hányszor repültek a szegmenseket alkotó hengerek. Kép forrása: Return to flight: NASA’s Artemis 1 mission to launch using space shuttle-used parts | Space

A két oldalsó rakétát 2 perc 12 másodperccel start után választják majd le, 48 kilométeres magasságban. Ekkorra a rakéta már 5100 km/h sebességgel fog száguldani az űr felé. A következő pár perc egészen eseménytelenül fog zajlani (jobb esetben): 3 perc 30 másodperckor, 87 kilométeres magasságban lerobbantják a rakéta orráról a mentőtornyot, amire ekkor már nincs szükség. A központi fokozat nagyon hatékonyan égeti el a hajtóanyagát, és csak T+8 perc 20-kor fogy majd ki teljesen a nagy narancssárga tartály az üzemanyagból. Ekkorra a rakéta már szinte keringési pályán van, a sebessége nagyjából 28 ezer km/h körül mozog.

Az ICPS második fokozat ekkor leválik a központi fokozatról, majd a Föld másik oldalán egy fél keringéssel később megemeli az Orion-űrhajó pályamagasságát, hogy az ne zuhanjon vissza a Föld légkörébe. Mivel a központi fokozat nem fog ilyen manővert elvégezni, nagy sebességgel belép majd a Föld sűrű légkörébe és elég, hasonlóan az űrsikló külső tartályához.

Az Orion a második fokozaton, már Föld körüli pályán keringve. Kép forrása: Inside Artemis 1’s complex launch windows and constraints – NASASpaceFlight.com

Miután az Orion és az ICPS egy stabil parkolópályára álltak, az űrhajó kihajtja a napelemtábláit, amelyek az egész küldetés során ellátják majd a fedélzeti rendszereket energiával. A napelemek kihajtása nagyjából 12 percet vesz majd igénybe. Másfél órával indulás után, egy Föld körüli keringés után és az összes rendszer leellenőrzésével a NASA küldetésirányítói megadják a parancsot az ún. translunar injection (TLI) manőverre. Ekkor nagyjából 18 percig lesz folyamatos működésben az ICPS fokozat RL-10B2 hajtóműve, és 31 500 km/h sebességre gyorsítja az űrhajót, ami elég ahhoz, hogy elérje a Holdat. Miután leáll a hajtómű az Orion-űrhajót leválasztják a fokozatról, és onnantól kezdve önállóan fog száguldani a Hold felé. Ekkor elmondhatjuk, hogy az SLS rakéta munkája véget ért, ám a küldetés még messze nem.

Nagyjából 8 órával a pályára állás után, már a Föld és Hold közötti térben az űrhajó elvégzi az első pályakorrekciós manővert az európai szervizmodul főhajtóművével. Az űrhajónak öt napba telik majd elérni a Holdat (szemben az Apollo-küldetések 3 napos utazási idejével), a küldetés hatodik napján pedig egy fékezőmanőverrel egy elliptikus pályára áll a Hold körül. A fékezőmanőver idejekor az Orion nagyjából 100 kilométerrel lesz a Hold felszíne felett, hogy a lehető legjobban kihasználja az Oberth-hatást. Biztosan elképesztő látványban lesz majd részünk, hiszen tele lesz pakolva 4K felbontású kamerákkal az egész űrhajó, sőt, még a napelemtáblák végein is lesz 1-1.

Kép forrása: NASA

Az Orion pályájának pontos megnevezése Distant Retrograde Orbit, ami nagyjából annyit jelent, hogy távoli retrográd keringési pálya. Ez arra utal, hogy a keringés iránya ellentétes lesz a Hold forgási irányával, és a pályája legtávolabbi pontja közel esik a Föld-Hold rendszer Lagrange-pontjaihoz. A történelem során a mai napig eddig csak a kínai Csang’e-5 űrszonda keringett ilyen típusú pályán. A repülés 11. napján az űrhajó túllépi majd az Apollo-13 által felállított távolsági rekordot, és az Artemis-1 Orionja lesz hivatalosan a valaha legtávolabbra küldött, emberek szállítására alkalmas űrhajó.

Két héttel a pályára állás után az Orion ismét beindítja a hajtóművét, és elhagyja a DRO-t, visszaindulva a Földre. Először távolodni fog a Földtől és a Holdtól az űrhajó, maximális távolsága 450 ezer kilométer lesz (a Hold átlagos távolsága 386 ezer km). Ezt követően elkezd visszazuhanni a Föld felé, és még egyszer utoljára elsuhanva a Hold mellett megkezdi az útját a Föld felé. Az űrkabin a küldetés 43. napján lép majd be a bolygónk légkörébe, nagyjából 40 ezer km/h sebességgel. Bármi ami ilyen gyorsan éri el a Földet azonnal elég a légkör részecskéinek súrlódásától (pl. meteorok). Ahhoz hogy ez ne történjen meg az Orionnal, egy 4 centiméter vastag, 186 darabból álló hőpajzzsal vonták be a kabin belépő oldalát. Ezek a blokkok egy ún. AVCOAT nevű, epoxi gyanta alapú, hatszögletű üvegszálas mátrixba öntött anyagból készültek, és képesek megvédeni az űrhajót a légkör pokoli körülményeitől – itt leginkább a 2800 Celsius-fokos plazmáról beszélünk, ami körülöleli az űrhajót a visszatéréskor.

Az Orion visszatérésének művészi ábrázolása. Kép forrása: NASA

A kabin ejtőernyők segítségével fog a Csendes-óceánba ereszkedni. A kabin felfújható párnák segítségével képes huzamosabb ideig is a víz felszínén maradni, ráadásul ezek a párnák biztosítják hogy nem borul fel az űrhajó. Az Amerikai Haditengerészet USS Anchorage hadihajója fogja az Oriont kimenteni a vízből.

Űrtaxi a Holdig és vissza: az Orion-űrhajó

Az Orion űrhajó alapötletét már az Egyesült Államok Constellation-programjában is felvetették, mi több, az Orion-projekt szinte az egyetlen dolog, ami fennmaradt az Obama elnök által eltörölt programból. Az évek során sok változáson ment keresztül az űrkabin dizájnja, egy ponton még a Nemzetközi Űrállomás Orionokkal való kiszolgálásában is gondolkodtak. A mai ismert űrhajó az Orion Multi-Purpose Crew Vehicle nevet viseli, és a terveit 2011-ben véglegesítette a NASA. Az űrhajó két fő részegységből áll:

  • A szeméyzeti kabint a Lockheed Martin gyártja, ez biztosítja az űrhajósok életterét. Túlnyomásos térfogata nagyjából 12 m3, ebből 9 m3 a lakható tér az asztronauták számára. Az életfenntartó rendszerek 21 napig képesek önállóan élhető körülményeket fenntartani a kabin belsejében, de űrállomásra kapcsolódva ez az idő jelentősen megnövelhető. A kabin 5 méteres átmérővel rendelkezik, magassága eléri a 3 métert. A csepp alakú formának köszönhetően a légkörbe való belépéskor passzívan stabil test, így a forró plazma minden esetben az erre tervezett hőpajzsot éri. A kabin tömege 8,5 tonna, és 4-6 fős személyzet ellátására képes (max. 21 napig). Egy dokkolópont található a kabin végén, ezzel lesz majd képes teljesen automata módon csatlakozni az űrhajó a Gateway-űrállomáshoz.

Kép forrása: NASA

A NASA Orion-szimulátora. Kép forrása: NASA

Gyakorlatozás egy Orion-szimulátorban. Kép forrása: NASA

  • Az Európai Szervizmodul (ESM) az európai ATV teherhajó terveiből lett továbbfejlesztve, az Airbus Defence and Space gyártja Németországban. Az Európai Űrügynökség finanszírozza a modulok építését, cserébe a jövőbeli Artemis-küldetéseken európai űrhajósok is eljuthatnak majd a Hold köré, valamint annak felszínére. 13,5 tonnás tömeggel bír, ebből 8,5 tonna hajtóanyag. Energiaellátását négy kihajtható napelemtábla biztosítja (a napelemek dőlésszöge változtatható, ami szükséges is a hajtóműves manőverek során). Egy AJ-10 típusú hajtóművel van ellátva, ez biztosítja a meghajtás döntő többségét a küldetés során (hipergolikus metil-hidrazint és nitrogén-oxidot éget). A létfenntartó rendszerek víz- és oxigéntartályai is a szervizmodulban találhatóak. A precíz tájoláshoz és dokkoláshoz használt manőverező fúvókák a modul oldalán vannak elhelyezve. Az energia eltárolására szolgáló akkumulátorok, valamint a kommunikációs antennák is az ESM-be vannak beintegrálva. A modul szerkezete alumínium-lítium ötvözetből készült.

Az ESM felkészítése az Artemis-1 küldetéshez. Kép forrása: ESA

Az Artemis-1 Orion űrhajója a végszerelő csarnokban. Kép forrása: NASA

Orion-kabin már járt korábban a világűrben: a 2014-es Exploration Flight Test-1 keretében egy Delta IV Heavy rakéta sikeresen felbocsátotta az első Orion tesztpéldányt egy elnyújtott Föld körüli pályára. A négyórás repülésen az Orion 5800 kilométeres magasságba emelkedett, majd visszatért a Föld légkörébe a Csendes-óceán felett. Ezen a misszión nem használtak szervizmodult, csak egy egyszerű kabint az űrhajó aerodinamikájának és visszatérését biztosító rendszereinek tesztelésére.

Az EFT-1 kabinja háttérben a USS Anchorage hadihajóval. Kép forrása: NASA

Az EFT küldetés összefoglalója.

Az Orion felépítése. Grafika készítője: Séra Gábor

A hasznos terhek (teljes cikk)

Az Artemis-1 SLS nehézrakétája, valamint az Orion űrhajó ugyan emberi jelenlét nélkül, de különféle hasznos teherrel, köztük számos technológiai demonstrációval és tudományos vizsgálatokkal a fedélzetén indul égi kísérőnk irányába. Cikkünkben igyekeztünk összegyűjteni ezeket, amikről rövid ismertetőt is olvashattok. Kezdjünk is bele.

CubeSat műholdak

Pár szó az ilyesfajta űreszközökről. A CubeSatok kis méretű műholdak, melyek alacsony költségvetésből épülnek tudományos és technológiai kísérletek végrehajtására. Mindezek az ICPS-hez csatlakoztatott adapterről indulnak majd a mélyűrbe. Méretüket tekintve nem sokkal nagyobbak egy cipősdoboznál, egyenként kb. 11 kilogrammot nyomnak, és olyan tudományos és technológiai elemeket tartalmaznak, amelyek segíthetnek megszerezni azt a tudást, ami az emberiség jövőbeli, mélyűri felfedezéseit szolgálhatja. Ezek a CubeSat-ok különböző helyekről érkeztek, különböző kutatási területekre összpontosítva.

A 10 darab CubeSat integrálva az említett adapter belsejébe. Forrás: NASA/Cory Huston

„Utasok”

Három „utas” repül majd az Orion fedélzetén, hogy teszteljék az űrhajó rendszereit, és adatokat gyűjtsenek az űrhajósok jövőbeli küldetéseihez.

Moonikin Campos parancsnok

Ő foglalja el a parancsnoki széket az Orion belsejében, annak érdekében, hogy adatokat szolgáltasson arról, mire számíthatnak majd a személyzet tagjai a repülés során. A bábu ülését két érzékelővel szerelik fel, – az egyiket a fejtámla alatt, a másikat az ülés mögött – amelyek a gyorsulást és a rezgéseket rögzítik a küldetés során. Az űrhajó belsejében további öt gyorsulásmérő is helyet kapott, amik szintén adatokat fognak szolgáltatni a felső és az alsó ülés közötti rezgések és a gyorsulás összehasonlítására. Az Orion Crew Survival System szkafander, melyet Moonikin Campos is viselni fog, szintén két sugárzásérzékelővel rendelkezik.

Helga és Zohar

Az Orion űrhajó fedélzetén további két helyet foglalnak el a felnőtt nők csontjait, lágyrészeit és szerveit utánzó anyagokból készült próbabábuk. További információk korábbi cikkünkben olvashatóak.

Képf forrása: NASA

A teljes „Az Artemis-1 misszió hasznos terhei” cikket ezen a linken tudjátok elolvasni, a speciális fantom bábukról pedig

Dr. Strádi Andreával, az Eötvös Loránd Kutatási Hálózat Energiatudományi Kutatóközpont tudományos munkatársával beszélgettünk.

Ads Blocker Image Powered by Code Help Pro

Kérjük engedélyezd a reklámokat

Így tudod a Spacejunkie csapatát támogatni, hogy minél több friss hírt hozhassunk Nektek az űrutazás, űrkutatás világából!
Dark mode powered by Night Eye