Przejdź do treści

Orion już na docelowej orbicie wokół Księżyca. Pobije rekord misji Apollo 13

img

Statek Orion w 10. dniu misji Artemis 1 wszedł na docelową orbitę wokół Księżyca. Spędzi na niej prawie tydzień i pobije rekord odległości od Ziemi lotu Apollo 13.

Trwa pierwsza misja programu Artemis. Rakieta SLS wyniosła w kierunku Księżyca statek załogowy Orion. Celem lotu Artemis 1 jest test działania statku w warunkach misji kosmicznej poza bliskie otoczenie Ziemi. Jeżeli lot się uda, to już w 2024 roku w misji Artemis 2 w kierunku Księżyca w statku Orion polecą ludzie!

25 listopada 2022 r. statek Orion uruchomił swój główny silnik w Europejskim Module Serwisowym, wchodząc na docelową orbitę wokół Księżyca DRO (Distant Retrograde Orbit). Statek spędzi na niej 6 dni. Cały czas trwają testy rozmaitych systemów w Orionie oraz prowadzone są eksperymenty na jego pokładzie.

Już 26 listopada Orion pobije rekord odległości statku załogowego od Ziemi. Do tej pory należał on do misji Apollo 13, której statek oddalił się od naszej planety na ponad 400 000 km.


W stronę Księżyca i na wstępną orbitę wokół niego

Rakieta SLS wystartowała z misją Artemis 1 16 listopada 2022 r. Był to udany debiut nowej superciężkiej rakiety NASA. Górny stopień ICPS po dwóch odpaleniach wypuścił statek na prawidłowej trajektorii balistycznej do Księżyca.

W pierwszych dniach lotu Orion wykonał trzy manewry korekcji trajektorii orbity. 20 listopada o 20:09 czasu polskiego statek znalazł się w strefie Hilla Księżyca, czyli obszarze, gdzie to już Księżyc jest źródłem dominującej siły grawitacyjnej działającej na statek.

Podczas lotu do Księżyca wykonano wiele testów. Sprawdzono różne tryby działania systemu kontroli termicznej, przetestowano działanie szperaczy gwiazd ustalających orientację statku w różnych warunkach termicznych, robiono dużo testów systemu nawigacji optycznej za pomocą czarno-białej kamery OpNav. Na pokładzie statku dane na temat promieniowania i warunków w kapsule gromadziły detektory.

21 listopada Orion wykonał manewr Outbound Powered Flyby. Statek tuż przed maksymalnym zbliżeniem do powierzchni Księżyca, na odległość 130 km uruchomił silnik OMS-E na 2 minuty i 30 sekund. To wystarczyło, by wejść na wstępną orbitę wokół Księżyca.
 

księżyc
Powierzchnia Księżyca zarejestrowana przez kamerę nawigacyjną podczas 6. dnia misji 21 listopada 2022 r. Źródło: NASA.


W drodze na docelową orbitę

21 listopada inżynierowie sprawdzili po wykonaniu manewru wejścia na wstępną orbitę stan paliwa w statku Orion. Okazało się, że zostało zużytych około 1680 kg, 34 kg mniej od przewidywań. W tej chwili Orion ma 900 kg rezerwy na manewry - 90 kg więcej rezerwy od czasu startu.

W siódmym dniu misji Orion wykonał piąty manewr korekcji trajktorii OCT-5. Do tego celu użyto zewnętrznych silniczków R-4D-11. Działały przez niecałe 6 sekund, by zmienić prędkość lotu o 1 m/s.

Kontynuowano testy systemu nawigacyjnego. Nadal sprawdzano zachowanie szperaczy gwiazd w różnych warunkach ustawienia statku względem Słońca. Kolejne testy dotyczyły też kamery nawigacyjnej.

Na Ziemię dotarł też pełny film z wschodu Ziemi nad powierzchnią Księżyca. Zjawisko to zostało zaobserwowane po wejściu na pierwszą, wstępną orbitę.
 


Źródło: NASA.

Kontrolerzy lotu przeprowadzili też ważny test Search Acquire and Track (SAT). To specjalna procedura autonomicznego poszukiwania kontaktu z antenami naziemnymi przez statek w przypadku, gdy zostanie utracona z nim łączność, Orion dozna chwilowej utraty energii elektrycznej i resetu komputera pokładowego lub z jakiegoś innego powodu przerwana na dłużej będzie komunikacja z Ziemią.

W nocy z 7. na 8. dzień misji doszło do czasowego, trwającej 47 minut utraty kontaktu z Orionem. Doszło do tego podczas rekonfiguracji połączenia między Orionem i stacją naziemną systemu Deep Space Network. Była to rutynowa czynność wykonywana już wielokrotnie. Komunikację przywrócono po zmianach w stacji naziemnej i inżynierowie badają przyczyny wystąpienia problemu.

22 listopada podczas 8. dnia misji Orion opuścił strefę Hilla dominacji grawitacyjnej Księżyca i kontynuował wspinaczkę do apocentrum swojej wstępnej orbity. Spokojniejszy dzień misji pozwolił na wykonanie kolejnego testu, tzw. tank slosh development flight test. To test sprawdzający zachowanie się paliwa w zbiornikach systemu napędowego podczas wykonywania przyspieszeń na statku. Płyn w warunkach nieważkości zachowuje się inaczej niż np. na Ziemi, a jego ruch może wpływać na to jakie efekty dawać będzie wykonywanie manewrów orbitalnych.

Orion ksieżyc
Niewidoczna z Ziemi strona Księżyca widoczna przez kamerę nawigacyjną statku Orion. Zdjęcie wykonano 22 listopada 2022 r. Źródło: NASA.

9. dzień misji Artemis 1 był ostatnim przed wejściem na orbitę DRO. Orion wykonał kolejny manewr korekcji trajektorii OCT-6. Silniczki zewnętrzne zostały uruchomione na 17 sekund, zmieniając prędkość statku o niecałe 3 m/s. W tym dniu wykonane zostały kolejne testy szperaczy gwiazd.


Orion wszedł na orbitę DRO

W nocy z 9. na 10. dzień misji przetestowano działanie silniczków kontroli reakcyjnej RCS (używanych do manewrów zmiany orientacji) w alternatywnych trybach operacji. Przed wejściem na orbitę wykonano kolejną serię testów szperaczy gwiazd.

Orion księżyc
Orion na tle Księżyca podczas 8. dnia misji Artemis 1. Źródło: NASA.


Wreszcie 25 listopada o 23:52 czasu polskiego Orion uruchomił główny silnik OMS-E w Europejskim Module Serwisowym. Silnik działał przez 1 minutę i 28 sekund i zmienił prędkość statku o 110 m/s. Była to zmiana która spowodowała prawidłowe wejście na docelową orbitę misji Distant Retrograde Orbit (DRO).

Tuż przed wykonaniem manewru Orion znalazł się ponad 90 000 km nad powierzchnią Srebrnego Globu.

DRO to stabilna wysoka orbita wokół Księżyca, ułożona między punktami równowagi grawitacyjnej układu Ziemia - Księżyc L1 i L2. Orbita ta różni się znacząco od takich wykorzystywanych w lotach Apollo. Tam były to niskie orbity wokółksiężycowe. W przypadku tej oribty DRO statek Orion pozostaje na wysokości ponad 60 000 km nad powierzchnią Księżyca.
 

Orion
Orion z widocznym jednym z czterech paneli słonecznych na tle Ziemi. Zdjęcie wykonano w 9. dniu misji. Źródło: NASA.

Orbita DRO ma jednak tą zaletę, że jest stabilna i nie wymaga wielu odpaleń napędu, by utrzymać się na przewidywanej pozycji. Orion spędzi na orbicie DRO tylko pół okresu obiegu, czyli 6 dni.

Już w sobotę 26 listopada Orion pobije rekord statku Apollo 13, który do tej pory jako statek załogowy znalazł się najdalej od Ziemi w historii - dokładnie 400 171 km.


Co dalej?

Misja Artemis 1 potrwa do 11 grudnia. Teraz niecały tydzień Orion będzie znajdował się na orbicie DRO. Będą tu wykonane kolejne serie testów i eksperymentów. Następnie przy pomocy dwóch manewrów orbitalnych statek skieruje się z powrotem w kilkudniową drogę na Ziemię. Misja zakończy się kluczowym wejściem w ziemską atmosferę, hamowaniem za pomocą statku, a potem spadochronów i wodowaniu w Oceanie Spokojnym.

 

 

Na podstawie: NASA

Opracował: Rafał Grabiański

 

Na zdjęciu tytułowym: Orion na tle Księżyca podczas 8. dnia misji Artemis 1. Źródło: NASA.

 

Reklama