Скоро ще станем свидетели на изключително вълнуващо събитие. За първи път от 1972 г. насам ракета с четирима астронавти на борда ще потегли на пътешествие към Луната.

Кога може да се състои полетът на Artemis II и как ще протече той?

Прозорци за изстрелване към Луната

НАСА не може да изстреля мисия към Луната в произволно избран момент. Датата на старта се определя от орбиталната механика и взаимното разположение на небесните тела.

Това позволява да се използва лунната гравитация за връщането на кораба с астронавтите на Земята. Без да се налага да се използва основният му двигател, което намалява рисковете за експедицията.

Най-близките стартови прозорци за полета на Artemis II към Луната ще бъдат отворени от 6 до 8 и от 10 до 11 февруари.

Ако ракетата SLS не успее да стартира в тези срокове, следващите възможности ще бъдат:

Март – 6, 7, 8, 9 и 11;
Април – 1, 3, 4, 5, 6 и 30.

Интересно е, че почти всички предстоящи балистични прозорци предполагат изстрелване на Artemis II само през нощта.

Теоретично мисията може да бъде изстреляна по изгрев в края на балистичния прозорец на 1 април.

Прозорецът на 30 април пък дава възможност за старт малко преди залез слънце.

Точната дата на изстрелване ще зависи не само от техническата готовност на ракетата SLS и кораба Orion, но и от редица външни фактори. А именно – метеорологични условия, скорост на вятъра и облачност.

Ще бъде взета предвид предвид и слънчевата активност.

Полетът на Artemis II ще премине извън магнитното поле на Земята.

Ако по време на мисията Слънцето предизвика мощни изригвания или има висок риск от такива, почти сигурно е, че НАСА ще отложи полета.

Изстрелването на Artemis II

Нека сега разкажем по-подробно как ще протече самият полет на Artemis II.

Около 3,5 часа преди старта четиримата астронавти ще се качат на борда на кораба Orion. След това техниците ще затворят люка.

Двигателите на първата степен на ракетата SLS ще бъдат активирани 6 секунди преди изстрелването. На този етап стартът все още може да бъде отменен.

След запалването на страничните твърдогоривни ускорители обаче, това вече ще бъде невъзможно.

Отделянето на твърдогоривните ускорители на SLS ще се случи на 129-ата секунда от полета, когато ракетата ще бъде на височина 47,5 км.

Около минута по-късно ще бъде изхвърлена и „кулата“ – твърдогоривна ракета, монтирана в горната част на обтекателя.

Тя служи като система за аварийно спасяване. В случай на инцидент, ракетата трябва да „издърпа“ капсулата с астронавтите и да я отдалечи от SLS.

Това ще се случи на височина 87 км, малко под линията на Карман, приета за граница на космическото пространство.

На 495-ата секунда от полета ще се отдели първата степен.

В този момент Orion все още ще се намира на суборбитална траектория. Когато корабът достигне своя апогей, ще се активира първата степен на SLS.

Един час по-късно ще бъде извършена още една маневра за увеличаване на височината.

Тези маневри ще изведат Orion на силно елиптична околоземна орбита с перигей 185 км и апогей 70 000 км.

За сравнение, МКС се намира на кръгова орбита с височина около 415 км.

В орбита около Земята

След приключване на маневрите Orion ще се отдели от първата степен, с което ще започне следващият етап от полета, който ще продължи 23 часа.

Първоначално астронавтите ще преминат на ръчно управление и ще извършат серия от сближавания с горната степен на SLS.

Тези операции ще предоставят уникален опит, който не може да бъде придобит на Земята, и ще осигурят ценни данни за планирането на бъдещи мисии, включващи скачване и разкачване в лунна орбита.

След приключване на сближаванията, екипажът ще върне управлението на Orion на диспечерите на мисията. Ще прекара останалото време в проверка на работоспособността на всички компоненти на космическия кораб.

Ключово внимание ще бъде отделено на системата за животоподдържане. Астронавтите ще тестват също комуникациите и навигацията.

Orion за кратко ще излезе извън обхвата на сателитите от системите GPS и TDRS. Това ще позволи да се проверят техническите възможности на Мрежата за далечна космическа връзка на НАСА.

На този етап ще бъде извършено и разгръщането на съпътстващ товар. Няколко малки сателита (кубсата), предоставени от държави, участващи в Споразуменията Артемида.

Ако проверките не открият съществени проблеми, НАСА ще даде зелена светлина за следващия етап – полет към Луната.

На втория ден Orion ще активира основния си двигател и ще извърши маневра, която ще го насочи към спътника на нашата планета.

Корабът ще се движи по траектория, наподобяваща гигантска осмица.

Що се отнася до първата степен на SLS, НАСА ще активира нейния двигател и ще я насочи към атмосферата над район в Тихия океан, където няма корабоплаване.

Полетът до Луната и обратно

По време на полета си към Луната корабът ще извърши три малки корекции на курса.

Преди екипажът да се оттегли за почивка на петия ден от полета, космическият кораб Orion ще навлезе в гравитационното поле на Луната. Нейната притегателна сила ще надделее над земната.

Точното разстояние, на което екипажът на Artemis II ще премине покрай Луната, ще зависи от датата на изстрелване.

Във всеки от възможните балистични прозорци Луната ще се намира на различно място, което ще промени и дистанцията на прелитане. Тя може да варира между 6500 и 13 000 км.

Това е със стотици хиляди километри по-близо, отколкото който и да е човек се е доближавал до нашия естествен спътник от 1972 г. насам.

От това разстояние Луната ще изглежда на екипажа голяма колкото баскетболна топка, държана на една ръка разстояние.

Максималното сближаване ще се случи, докато Orion прелита над обратната страна на Луната.

В този момент, в зависимост от времето на изстрелване, екипажът ще загуби връзка със Земята за период между 30 и 50 минути.

През това време астронавтите ще правят снимки и видеозаписи на далечната страна на Луната, както и ще извършват наблюдения.

Очаква се именно тогава екипажът на Artemis II да подобри рекорда за най-голямо отдалечаване от Земята, поставен от Apollo 13.

Траекторията на полета на Artemis II е проектирана така, че да не се налага екипажът да извършва маневри с основния двигател.

Това елиминира риска от авария и възможността астронавтите да останат „заседнали“ в орбита около Луната.

След като корабът заобиколи Луната и излезе от нейната сфера на влияние, той ще бъде „поет“ от земната гравитация, която ще го насочи обратно към нашата планета.

Подобно на пътуването към Луната, по време на обратния път екипажът ще извърши три малки корекции на курса за по-точно насочване.

Последната маневра ще бъде изпълнена на 10-ия ден от полета, пет часа преди кацането.

Малко преди навлизането в атмосферата астронавтите ще отделят служебния модул на Orion.

Това ще разкрие топлинния щит на капсулата на екипажа.

В пиковия момент той ще бъде изложен на температури до 2800 °C, което е с около хиляда градуса повече в сравнение с мисиите, завръщащи се от МКС.

Тази разлика се дължи на факта, че Orion ще навлезе в земната атмосфера с много по-висока, втора космическа скорост.

Тъй като нажежената плазма ще обгърне напълно кораба, НАСА ще загуби напълно връзка с него за няколко минути.

Ако всичко премине по план, Orion първо ще разгърне два стабилизиращи, а след това и три основни парашута.

Капсулата с четиримата астронавти ще се приводни в Тихия океан, след което ще бъде прибрана от спасителни кораби.

След завръщането

Мисията Artemis II има до голяма степен изпитателен характер. Тя трябва да демонстрира надеждността на Orion и способността му да поддържа междупланетни мисии.

Полетът ще има и огромно символично значение, тъй като за първи път от повече от половин век хора ще напуснат пределите на нашата планета.

Мисията Artemis II може да допринесе за увеличаване на популярността на космическите изследвания.

Artemis II трябва да проправи пътя за следващата мисия – Artemis III, в рамките на която се планира кацането на двама астронавти на южния полюс на Луната.

Към момента тя е насрочена за 2027 г.

В действителност обаче датата почти сигурно ще се промени, тъй като много елементи от експедицията все още не са готови – от кораба Starship HLS до лунните скафандри.

Въпреки това е напълно възможно успехът на Artemis II да се превърне в онзи важен стимул, който ще ускори подготовката.