Четыре астронавта за 10 дней обогнут спутник Земли и совершат полет длиной в более полумиллиона миль (более 800 тысяч км) вокруг Луны, после чего вернутся домой. Миссия НАСА «Артемида-2» подарит нам потрясающие виды Луны и новое понимание ее лунной. Она также проложит путь к экспедиции, предполагающей высадку астронавтов на Луне, и к созданию лунной базы — первому шагу в изучении возможности жизни на другой планете.  

Путешествие сопряжено с серьезными рисками: экипаж будет лететь на совершенно новом, не испытанном в подобных полетах космическом корабле.  

Это будет серьезным испытанием и лично для каждого астронавта: им предстоит провести все 10 дней в тесноте — в космическом корабле размером с микроавтобус.

Как же будет проходить эта важнейшая миссия? Рассказывает в своем материале  Би-Би-си.  

 

Старт к Луне

Астронавты начнут свое путешествие на сверхтяжелой лунной ракете НАСА — Space Launch System.

Это самая мощная ракета, когда-либо созданная космическим агентством США, ее запуск состоится в Космическом центре имени Кеннеди на мысе Канаверал во Флориде.

Ракета-носитель SLS высотой 98 метров (322 фута) совершала полет лишь однажды, в 2022 году, в рамках миссии «Артемида-1» без астронавтов на борту.

Ракета оснащена двумя огромными ускорителями и четырьмя двигателями, обеспечивающими возможность оторваться от земли.

Первая ступень по сути представляет собой гигантский топливный бак, в котором находится более трех миллионов литров жидкого водорода и жидкого кислорода.

Задача этой ракеты — доставить в космос расположенный в верхней ее части космический корабль «Орион» вместе с астронавтами на борту.

Если вдруг на ранних этапах запуска что-то пойдёт не так, система аварийного прекращения запуска, расположенная в самой верхней части ракеты, обеспечит безопасность астронавтов. 

Запуск — один из самых опасных этапов миссии, всё должно пройти идеально.

Астронавты говорят, что рассказали своим семьям о связанных с запуском рисках.

 «У каждого из нас есть кто-то из астронавтов, кто будет вместе с нашими семьями, когда они будут наблюдать за запуском. С одной стороны, это потрясающий момент, а с другой, может быть, очень тревожный», - отмечает пилот «Ориона» Виктор Гловер.

 

Астронавты

Гловер — один из четырех участвующих в миссии астронавтов, трех американцев и одного канадца. Они готовились к миссии «Артемида-2» больше двух лет.

В общей сложности у них десятки лет опыта работы, однако ни один из них еще ни разу не был в космосе.

Когда видишь их вместе, сразу становится ясно, что они очень хорошо знают друг друга и симпатизируют друг другу. Командир экипажа Рид Уайсмен сказал, что они провели так много времени вместе, что теперь работают очень слаженно.

Жизнь на борту космического корабля «Орион»

Астронавты во время 10-дневной миссии будут находиться рядом друг с другом внутри капсулы, размеры которой составляют примерно 5 метров в ширину и 3 метра в высоту.

Чтобы привыкнуть к жизни в таком ограниченном пространстве, экипаж старается проводить как можно больше времени вместе.

Команда даже организовывала совместные ночевки.

Модуль для экипажа имеет сходство с модулями, использовавшимися в миссиях «Аполлон» 50 лет назад, но его внутреннее устройство существенно отличается.

В этом компактном жилом помещении четыре члена экипажа будут работать, заниматься спортом, есть и спать.

Во время старта в кабине будет четыре кресла для астронавтов, а после выхода на орбиту экипаж сложит их, чтобы освободить больше места. 

Благодаря невесомости астронавтам доступны все поверхности капсулы, поэтому панель управления можно разместить на «потолке». 

В капсуле есть кулер для воды — как для питья, так и для регидратации продуктов. Каждый из астронавтов выбрал для полета свои любимые блюда.

Астронавты ежедневно по 30 минут выполняют силовые упражнения с тренажёром и кардиотренировки.

Но, пожалуй, самое важное оборудование скрыто под полом капсулы. 

Это туалет: в капсуле «Ориона» он есть, а 50 лет назад у астронавтов «Аполлона» его не было.

Он был специально разработан так, чтобы преодолеть сложности, связанные с посещением туалета в космосе. Но назвать это место приватным можно с трудом.

«На Международной космической станции туалеты расположены гораздо дальше. Наш туалет… в полу. Мы все находимся рядом, поэтому любой шум будет слышен всем. Так что да, это непривычно», - говорит  Кристина Кук,  специалист миссии. 

 

Полет

Полет к Луне и обратно продлится около 10 дней. «Около» — потому что его продолжительность зависит от точности времени запуска и положения Земли и Луны относительно друг друга.

В первый день астронавты будут находиться на орбите Земли, примерно на высоте 70 000 км над ее поверхностью.

Для сравнения: Международная космическая станция находится примерно в 400 км от поверхности нашей планеты.

Им придется привыкнуть к невесомости, и это непростая задача для Джереми Хансена, ведь это его первый космический полет.

«Думаю, нам придется немного адаптироваться, когда мы окажемся там… Мне придется учиться перемещаться в невесомости — и при этом сталкиваться с разными вещами. И мне, вероятно, потребуется немного помощи», — говорит Джереми Хансен, специалист миссии.

Астронавты проверят ключевые системы жизнеобеспечения космического корабля, включая бортовой туалет.

У астронавтов также будет возможность провести первый тестовый запуск «Ориона».

Примерно через три часа после старта верхняя ступень ракеты — промежуточная криогенная двигательная ступень (ICPS) — отделится от космического корабля «Орион».

Затем экипаж вручную будет управлять «Орионом», приближая его к ICPS и удаляя, чтобы оценить управляемость корабля. Для членов экипажа это возможность попрактиковаться в операциях по стыковке для будущих миссий.

После этого экипажу «Артемиды» предстоит принять важное решение.

Пока астронавты находятся близко к Земле, вернуться на Землю относительно несложно, если возникнут какие-либо неустранимые проблемы.

Поэтому центр управления полетом должен быть абсолютно во всем уверен, прежде чем дать разрешение на критически важный маневр — транслунную инъекцию, которая предполагает переход с околоземной орбиты на траекторию к Луне.

В этот момент «Орион» включает свой основной двигатель, чтобы преодолеть гравитацию Земли и начать движение к Луне.

Как только они покинут околоземную орбиту, возвращение домой сразу превратится в непростую и небыструю задачу - но астронавты полны решимости совершить долгое путешествие вокруг Луны и вернуться на Землю.

В время полета экипаж продолжит анализировать работу систем космического корабля, и в то же время за состоянием астронавтов также будут наблюдать и анализировать их действия.

Это возможность использовать экипаж в качестве «подопытных кроликов» - эксперименты на борту покажут, как на организме астронавтов скажется полет на таком огромном расстоянии от Земли.

Главной проблемой является солнечная радиация, поскольку при вспышках на Солнце выбрасывются энергетические частицы, которые представляют радиационную опасность.

У астронавтов будут дозиметры, чтобы определить уровень радиации, которой они подвергаются.

Они также будут практиковаться в использовании своего радиационного укрытия, которое находится под полом космического корабля.

Экипаж должен знать, как быстро спрятаться в укрытии в случае приближения солнечной бури.

Предусмотрена еще одна тренировка, которая должна подготовить экипаж к сложным ситуациям.

В ее ходе астронавты будут учиться быстро надевать в невесомости свои ярко-оранжевые скафандры, которые называются Системой аварийного спасения экипажа (OCSS).

Эти скафандры надеваются во время старта и во время возвращения в атмосферу Земли, а также служат жизненно важной защитой в случае возникновения проблем с капсулой.

Скафандр, как миниатюрный космический корабль, оснащен встроенными системами жизнеобеспечения.

В случае чрезвычайной ситуации на пути к Луне или при возвращении астронавты быстро наденут скафандры.

Работа системы жизнеобеспечения, которой оснащен скафандр, рассчитана на шесть дней, этого времени достаточно для возвращения на Землю.

Экипаж также примет участие в исследованиях по изучению состояния здоровья человека в космосе: чувства равновесия, работоспособности мышц, состояния микробиома. Также будут изучаться изменения в состоянии глаз и мозга.

До начала миссии, во время полета и после его завершения у астронавтов будут брать образцы слюны — для анализа состояния иммунной системы, которая может быть ослаблена в космосе.  

«Удивительная особенность космической среды заключается в том, что она изменяет иммунную систему нашего организма, и это очень важно для нас и наших друзей. Многие из нас испытали это на себе во время полетов на МКС, и нам действительно нужно будет это учитывать во время длительных миссий», - говорит Кристина.

 

Лицом к лицу с Луной

Настал момент, которого мир ждал более полувека: возвращение человека на Луну. 

Астронавты облетят Луну и увидят ее с обратной стороны — той, которую мы не видим с Земли. Астронавты будут находиться на расстоянии от 6500 до 9500 км от лунной поверхности.

Корабль «Орион» приблизится к Луне для наилучшего обзора. У экипажа будет три полных часа, которые они посвятят наблюдению за Луной. Они будут делать снимки и больше узнают о ее геологии.

Все это поможет подготовиться к будущей экспедиции, во время которой, как планируется, будет совершена посадка на Луну. 

«В зависимости от времени запуска, в зависимости от освещенности обратной стороны Луны… мы сможем увидеть участки Луны, которые никогда прежде не были доступны для человеческого глаза. И хотите верьте, хотите нет, но человеческий глаз — один из лучших научных инструментов, которыми мы располагаем».

Они смогут одновременно увидеть Землю и Луну из иллюминаторов «Ориона», с точки обзора, которая до этого не была доступна человеку. При этом Луна будет ближе — крупно и на переднем плане, а Земля — вдалеке, на заднем.

Астронавтам разрешили взять с собой на борт памятные предметы для этого особенного момента их миссии. Для Виктора Гловера — это Библия и некоторые фамильные ценности; для Кристины Кук — записки от близких, написанные от руки, а Джереми Хансен собирается взять с собой кулоны с изображением Луны, принадлежащие его жене и трем дочерям.

Рид Уайсмен выбрал что-то очень простое. 

«У меня есть чистый лист бумаги и ручка, и я с нетерпением жду, когда смогу записать свои мысли. Я не знаю, чего ожидать, и не хочу отправляться в полет с какими-либо предвзятыми представлениями», — говорит Рид Уайсмен, командир корабля.

Пока астронавты будут с восхищением и трепетом наблюдать за Луной, для центра управления полетом, а также для всех, кто следит за миссией, это будет напряженное время.Когда астронавты будут облетать Луну, на 30-50 минут будет потеряна связь с Землей.

«Хотя мы не сможем общаться с Землей и нашими друзьями, которые находятся на Международной космической станции, я бы очень хотел, чтобы весь мир, все восемь миллиардов человек просто вместе надеялись и молились о том, чтобы мы получили сигнал и снова связались со всеми», — говорит астронавт Виктор Гловер.

Как только связь будет восстановлена и в центре управления полетом смогут вздохнуть с облегчением, астронавты начнут свой путь домой.

 

Опасный путь домой 

На обратный путь уйдет четыре дня. Этот последний этап миссии — один из самых рискованных.

Для этого заключительного маневра модуль с экипажем отделится от остальной части космического корабля, капсула развернется так, чтобы ее теплозащитный экран мог принять на себя основной удар и защитить экипаж от высоких температур, возникающих при входе в атмосферу.

Космический корабль пронесется сквозь атмосферу Земли со скоростью 25 000 миль в час (около 40 000 км в час), выдерживая температуру около 2700°C — это лишь вдвое меньше, чем температура поверхности Солнца.

Большое внимание уделялось теплозащитному экрану — он был сильно поврежден во время первой беспилотной миссии «Артемиды». Инженеры считают, что решили проблему, скорректировав угол входа в атмосферу. 

После входа в атмосферу будут выпущены парашюты для замедления движения. Астронавты совершат мягкое приводнение в Тихом океане у побережья Калифорнии, где их будет ждать команда спасателей. 

Капсула может опуститься как в обычном положении, так и вверх дном, или же лечь на бок.

При посадке будут выпущены ярко оранжевые подушки безопасности – они наполнятся воздухом и помогут модулю занять вертикальное положение, чтобы экипаж мог безопасно выйти.

Виктор Гловер говорит, что возвращение домой — это та часть миссии, которая его больше всего волнует и которую он ждет с замиранием сердца.

После завершения миссии астронавты вернутся на Землю. У них появится возможность ощутить под ногами твердую почву и еще раз пережить, только теперь уже в мыслях и воспоминаниях, лучшее путешествие своей жизни. 

Они войдут в элитную группу: всего 24 астронавтов когда-либо совершали полет вокруг Луны. 

Но это только начало программы «Артемида». Собранные в ходе этого полёта данные будут тщательно изучены, потому что следующие шаги будут ещё более сложными: планируется возвращение человека на Луну — но на этот раз для того, чтобы там остаться.

 

В материале использованы фото  3D-моделей, которые  разработали Томас Дойкиницас, Аммар аль-Ясири, Зои Томас, Фади Джибара и команда Beam Immersive.

Этой зимой читайте нас  в Telegram, Facebook, Instagram, Яндекс.Дзен, OK и ВК