Przejdź do treści

Statek Orion zszedł z orbity DRO wokół Księżyca

orion

1 grudnia statek Orion uruchomił swój główny silnik OMS-E aby zejść z orbity DRO wokół Księżyca, na której był od 25 listopada. Teraz statek zbliży się do powierzchni Srebrnego Globu na nieco ponad 100 km i wykona drugi manewr, który skieruje go do powrotu na Ziemię.

Trwa misja Artemis 1 - pierwsza księżycowa misja statku Orion. Celem tego lotu jest przetestowanie działania statku w warunkach misji poza bliskiej otoczenie Ziemi. Na starcie tej misji po raz pierwszy przetestowano też superciężką rakietę Space Launch System. Jeżeli wszystkie główne cele zostaną wykonane prawidłowo to już w kolejnym locie Artemis 2 w 2024 r. na pokładzie statku Orion znajdą się ludzie. Wtedy pierwszy raz od zakończenia programu Apollo w kierunku Księżyca polecą ludzie!

1 grudnia 2022 r. o 21:53 czasu polskiego statek Orion uruchomił swój główny silnik OMS-E w Europejskim Module Serwisowym. Odpalenie trwało 1 minutę i 45 sekund i prawidłowo spowodowało zejście z orbity DRO w kierunku zbliżenia do Księżyca do manewru Return Powered Flyby Burn, który skieruje Oriona na trajektorię powrotu na Ziemię.


W drodze na orbitę DRO

Przypomnijmy krótko misję od początku. Lot Artemis 1 rozpoczął się startem na rakiecie SLS 16 listopada 2022 r. W udanym debiucie systemu statek Orion został skierowany na trajektorię w kierunku Księżyca.

img
Orion podczas rozkładania paneli słonecznych w trakcie lotu rakietowego. Źródło: NASA.

Lot do Księżyca trwał około 4 dni. Statek 20 listopada znalazł się w strefie Hilla Księżca, gdzie to Księżyc dominował już swoją siłą grawitacyjną nad polem grawitacji Ziemi. Podczas lotu doksiężycowego wykonano wiele testów. Sprawdzono różne tryby działania systemu kontroli termicznej, przetestowano szperacze gwiazd używane do nawigacji, robiono testy systemu nawigacji optycznej OpNav. Na pokładzie statku dane na temat promieniowania i warunków w kapsule gromadziły detektory.

21 listopada Orion wykonał manewr Outbound Powered Flyby. Przed osiągnięciem największego zbliżenia na 130 km nad powierzchnię Księżyca uruchomiony został silnik OMS-E, by wejść na wstępną orbitę wokół Księżyca. Następnych kilka dni Orion kontynuował swój lot, powoli wspinając się do apocentrum orbity. W tym czasie trwały oczywiście kolejne testy technologii i eksperymenty na pokładzie.

25 listopada silnik OMS-E został uruchomiony kolejny raz. Odpalenie trwające 1 minutę i 28 sekund pozwoliło na wejście na ostateczną orbitę DRO wokół Księżyca.

DRO, czyli Distant Retrograde Orbit 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.


6 dni na orbicie DRO

26 listopada, podczas 11. dnia misji Artemis 1 został pobity jeden ze starych kosmicznych rekordów. O 13:42 czasu polskiego Orion znalazł się 400 000 km od Ziemi. To dalej niż jakikolwiek inny załogowy statek kosmiczny wcześniej. Rekord należał do tej pory do statku Apollo 13.

Już tego pierwszego dnia na orbicie DRO Orion wykonał pierwszy manewr utrzymujący orbitę. Mimo stabilności orbity DRO, każda orbita wymaga wykonywania okresowych niewielkich manewrów poprawiających. Silniczki zewnętrzne w Europejskim Module Serwisowym zostały uruchomione do tego celu na niecałą sekundę.

Oczywiście na orbicie DRO również kontynuowano wykonywanie rozmaitych testów technologicznych statku Orion. W 12. dniu misji wykonano kolejną serię weryfikacji działania szperaczy gwiazd w różnych warunkach termicznych. Statek obracany jest do różnych orientacji względem Słońca, by wystawić różne szperacze na ogrzewanie od naszej gwiazdy. Szperacze gwiazd używane są do informacji o orientacji statku i razem z żyroskopami stanowią główną informację nawigacyjną o orientacji.

callisto orion
Wnętrze statku Orion podczas testów systemu asystenta głosowego Callisto z jego wbudowanym oświetleniem LED RGB kabiny. Zdjęcie wykonano 12. dnia misji. Źródło: NASA.

Kolejnym testem wykonanym w tym dniu misji była zmiana konfiguracji odpaleń silniczków reakcyjnych RCS. Silniczki RCS używane są do zmian orientacji i niewielkich korekt orbitalnych. Inżynierowie zmienili minimalny czas odpalenia i sprawdzili charakterystykę działania statku w tym odmienionym trybie.

13. dnia misji Orion osiągnął największe oddalenie podczas całej misji. 28 listopada około 22:00 czasu polskiego statek znalazł się 430 000 km od Ziemi. To oznaczało też znalezienie się w połowie planowanego czasu spędzonego na orbicie DRO oraz półmetek misji w ogóle. NASA poinformowała też, że do tej pory udało się wykonać bardzo dużo testów systemu statku Orion i można było rozważyć dodanie 7 nowych testów technologicznych.

img
Orion na tle Ziemi i Księżyca. Zdjęcie wykonane przez jedną z kamer na panelach słonecznych 13. dnia misji. Źródło: NASA.

14. dnia misji kontynuowano rozpoczęte dwa dni wcześniej testy silniczków RCS odpalanych w alternatywnej konfiguracji. Zrobiono też kolejną serię testów działania szperaczy gwiazd w różnych warunkach termicznych.

W ramach nowych celów dodano do 14. dnia lotu test wystawienia Oriona do nieplanowanych stresów termicznych. Zdecydowaną większość czasu Orion znajduje się w orientacji tail-to-sun. To znaczy, że tył statku z Europejskim Modułem Serwisowym jest zwrócony w stronę Słońca. W ten sposób panele słoneczne mogą wystawić się w najbardziej optymalnej orientacji do Słońca. Również w ten sposób zaprojektowano statek Orion i zamodelowano sposób w jaki jest on przez Słońce ogrzewany.

W ramach nowego testu zmieniono tę orientację nawet do 20 stopni odchylenia. W obecnej konfiguracji, jeżeli statek Orion znajduje się poza położeniem tail-to-sun powyżej 3 godzin, wymagany jest później 10-godzinny okres przywrócenia do orientacji tail-to-sun. Inżynierowie chcą lepiej poznać te wymagania i czy zgadzają się one w rzeczywistości z tym co wynikało w symulacjach przed lotem.


Zejście z orbity DRO

30 listopada zespół misji Artemis 1 spotkał się, by wykonać przegląd ogólnego stanu misji i wydać zgodę na wykonanie manewru zejścia z orbity DRO następnego dnia.

15. dzień misji był przeznaczony także na wykonanie kolejnego manewru korekcji orbity. Tym razem manewr ten celowo był znacznie dłuższy niż potrzeba. Silniczki zewnętrzne Europejskiego Modułu Serwisowego odpaliły na 95 sekund (wcześniej ich najdłuższe odpalenie trwało 17 sekund). To wszystko po to, by wykonać dodatkowe weryfikacje. Zdecydowano też tego dnia dodać 4 dodatkowe cele testowe lotu podczas powrotu na Ziemię.

img
Księżyc zarejestrowany przez kamerę nawigacyjną OpNav w 15. dniu misji Artemis 1. Źródło: NASA.

Wreszcie nadszedł 1 grudnia, 16. dzień misji Artemis 1. O 20:53 czasu polskiego wykonano manewr zejścia z orbity DRO. Odpalenie głównego silnika OMS-E trwało 1 minutę i 45 sekund i zmieniło prędkość statku o prawie 140 m/s. Statek został skierowany teraz na kolejne zbliżenie z Księżycem 5 grudnia. Wtedy wykonany zostanie drugi manewr, który wyśle Oriona w kierunku Ziemi i wodowania w Oceanie Spokojnym 11 grudnia.

Tego dnia oprócz odpalenia odbyła się też kolejna ósma i już ostatnia seria testów działania szperaczy gwiazd w różnych reżimach temperaturowych. Pod koniec dnia, już po wykonaniu dokładnych pomiarów radionawigacyjnych położenia statku, wykonano niewielką korekcję trajektorii przy pomocy silniczków zewnętrznych. Odpalenie to trwało zaledwie 5 sekund.

img
Panel słoneczny między Ziemią i Księżycem na zdjęciu z Oriona wykonanym podczas 13. dnia misji. Źródło: NASA.


Kierunek Ziemia

Teraz statek Orion kieruje się do drugiego podczas swojej misji zbliżenia z Księżycem. To nastąpi 5 grudnia. Orion znowu znajdzie się około 130 km od powierzchni naszego naturalnego satelity. Przed maksymalnym zbliżeniem silnik OMS-E zostanie uruchomiony ostatni raz, aby skierować Oriona na trajektorię lotu do Ziemi.

3 grudnia, w dniu publikacji tej relacji Orion znajdzie się ponownie w strefie Hilla Księżyca. Statek opuścił ją po wejściu na orbitę DRO pod koniec listopada. Oczywiście przed wodowaniem 11 grudnia czekają nas kolejne testy różnych systemów. Orion cały czas wysyła dane gromadzone przez kamery na panelach słonecznych, kamerę nawigacyjną czy odczyty z rozmaitych sensorów. Część z eksperymentów jak detektory promieniowania na manekinach czy eksperyment biologiczny, rejestrują dane na pokładzie statku i będą one odzyskane dopiero po lądowaniu.

Na początek przyszłego tygodnia zaplanowano również trening załóg, które będą miały za zadanie odzyskać Oriona po jego wodowaniu.

 

 

Na podstawie: NASA

Opracował: Rafał Grabiański

 

Na zdjęciu tytułowym: Orion na tle Księżyca i Ziemi podczas 13. dnia misji Artemis 1. Źródło: NASA.

Reklama