Po raz pierwszy od ponad 50 lat w kierunku Księżyca poleciał załogowy statek kosmiczny! Rakieta Space Launch System w udanym debiucie wyniosła do trajektorii księżycowej statek Orion. Misja Artemis 1 potrwa niecały miesiąc i będzie próbą generalną przed powrotem ludzi w okolice Księżyca.
16 listopada 2022 r. z kosmodromu w Cape Canaveral na Florydzie przeprowadzono pierwszy start rakiety Space Launch System (SLS). SLS to największa funkcjonująca rakieta nośna, przeznaczona do lotów księżycowych programu Artemis.
Relacja z odliczania
Odliczanie do startu rozpoczęło się w poniedziałek 14 listopada o 7.54 rano czasu polskiego. Zespół zarządzający misją wydał zgodę na rozpoczęcie ostatecznych przygotowań do startu po tym jak wykryto dwa problemy: błędne odczyty z jednego połączenia przesyłającego dane w linii tankowania Głównego Członu oraz zerwane przez huragan fragmenty silikonu uszczelniającego między kapsułą statku Orion, a owiewką wieżyczki ucieczkowej LAS. Po analizach zespół doszedł do wniosku, że oba problemy nie zwiększają ryzyka niepowodzenia.
Pierwsze etapy odliczania przebiegały pomyślnie. W poniedziałek doładowano akumulatory w rakiecie SLS i statku Orion, przygotowano infrastrukturę naziemną i rakietę do wtorkowej operacji tankowania.
15 listopada po 21.00 dyrektorka lotu Artemis 1 Charlie Blackwell-Thompson wydała zgodę na rozpoczęcie operacji tankowania rakiety. Około 9 godzin przed planowanym startem rozpoczęto schładzanie linii transferujących paliwo w Głównym Członie. Zgodnie z harmonogramem, po 22.40, nieco ponad 8 godzin przed startem rozpoczęto wolny tryb tankowania Głównego Członu. Ponad 30 minut później tankowanie przeszło w tryb szybki. Był to newralgiczny moment, gdyż zawsze wtedy dochodziło w poprzednich próbach do wycieku.
Tym razem początkowo obyło się bez wycieków. Już przed 1 w nocy czasu polskiego (około 6 godzin do startu) udało się wypełnić zbiorniki ciekłego wodoru i ciekłego tlenu w Głównym Członie. Niedługo po tym rozpoczęto tankowanie górnego stopnia ICPS taką samą mieszanką paliwową.
Niestety po 3.30 w nocy wstrzymano uzupełnianie odparowanego ciekłego wodoru w zatankowanym Głównym Członie. Powodem było wykrycie małego wycieku w linii uzupełniania ciekłego wodoru. NASA zorganizowała tzw. "Red Team" składający się z dwóch inżynierów i specjalisty ds. bezpieczeństwa, by pojechali do rakiety i dokręcili śruby przy zaworach. Zespół dotarł na wyrzutnię po 4 rano. Operacje naprawcze trwały około godzinę i zakończyły się powodzeniem. Wznowiono uzupełnianie paliwa w rakiecie.
Pod koniec odliczania pojawił się problem z połączeniem z jedną stacją radarową. Poradzono sobie z tym jednak. Odliczanie weszło w planowane wstrzymanie o 6.34. Wstrzymanie miało trwać pół godziny, jednak wymienione wyżej przeszkody je przedłużyły. Dodatkowo wykryto odczepienie się fragmentów uszczelnienia przy Europejskim Module Serwisowym statku Orion. Inne takie ubytki zaobserwowano już parę dni wcześniej i były wynikiem pozostawienia rakiety w czasie przejścia huraganu Nicole. Zespół uznał jednak, że nie stanowią one zagrożenia dla misji.
Po 7.30 przeprowadzono głosowanie nad gotowością do startu, które zakończyło się pozytywnie. Odliczanie wznowiono o 7.37 do startu rakiety o 7.47!
Relacja ze startu
Rakieta SLS wzniosła się w powietrze o 7.47 czasu polskiego z wyrzutni SLC-39B. Cztery silniki RS-25 Głównego Członu i dwie rakiety boczne SRB na paliwo stałe miały za zadanie rozpędzić zestaw w pierwszej fazie lotu. Najbardziej energetyczny etap trwał do około 2 minut. Wtedy na rakietę działały największe obciążenia dynamiczne.
Po około 2 minutach swoje paliwo wyczerpały rakiety boczne na paliwo stałe i od razu po tym odczepiły się one od reszty rakiety. Od tego momentu rozpędzanie zestawu kontynuowały tylko cztery silniki Głównego Członu.
3 minuty i 16 sekund po starcie od rakiety odrzucono wieżyczkę ratunkowego systemu LAS. System LAS pozwoliłby oddzielić statek Orion od rakiety SLS w locie załogowym, gdyby rakieta uległa awarii zagrażającej życiu załogi. W locie Artemis 1 system ten nie był jednak uzbrojony. Został przetestowany w poprzednich misjach testowych.
Główny Człon rakiety SLS przestał działać po 8 minutach i 14 sekundach. Rakieta była już wtedy na wysokości 157 km i osiągnęła już prawie prędkość pozwalającą pozostać jej na orbicie. Krótko po wyczerpaniu paliwa Główny Człon odłączył się i w dalszym locie pozostał już tylko górny stopień ICPS wraz z przymocowanym do niego statkiem Orion.
Następnie rakieta weszła w fazę swobodnego dryfu. Czeka teraz aż doleci do pułapu swojej trajektorii, by móc po raz pierwszy uruchomić swój napęd i wejść na wstępną, niską orbitę okołoziemską. W tym czasie rozłożone zostaną panele słoneczne na Europejskim Module Serwisowym statku Orion.
Trwające zaledwie kilkanaście sekund odpalenie ICPS nastąpi 51 minut i 44 sekundy po starcie. Rakieta wraz ze statkiem znajdzie się wtedy na wstępnej orbicie, skąd oczekiwać będzie na manewr Trans-Lunar Injection, który umieści Oriona w drodze w kierunku Księżyca.
Co dalej?
1 godzinę i 38 minut po starcie stopień ICPS odpali swój napęd po raz drugi. W 18-minutowym manewrze Trans-Lunar Injection (TLI) rozpędzi statek Orion do lotu w kierunku Księżyca.
Po zakończonej pracy górny stopień ICPS odłączy się od statku. Orion zacznie wtedy samodzielny kilkudniowy lot do naszego naturalnego satelity. 3 godziny i 30 minut po starcie stopień ICPS wykona trzecie i ostatnie odpalenie, które zmieni jego trajektorię, by nie kolidowała ze statkiem Orion.
Statek Orion przejdzie w tryb samodzielnego lotu kosmicznego, zostaną sprawdzone jego systemy, komunikacja z Ziemią i przygotowany napęd do pierwszego manewru korekcji trajektorii. Manewr korekcyjny OTC-1 powinien nastąpić niecałe 8 godzin po starcie.
O misji Artemis 1
Artemis 1 to pierwsza misja programu Artemis, w ramach którego ma zostać wykonane ponowne lądowanie człowieka na Księżycu, zbudowana stacja wokółksiężycowa Gateway, a w przyszłości powstać baza, pozwalająca na stałą obecność człowieka w okolicy i na powierzchni Srebrnego Globu.
Lot Artemis 1 jest jeszcze bezzałogową próbą, generalnym testem nowej superciężkiej rakiety NASA Space Launch System i statku Orion, dostosowanego do lotów załogowych poza bliskie otoczenie Ziemi. Jeżeli wszystko w tej misji pójdzie zgodnie z planem, to w misji Artemis 2 - obecnie planowanej na 2024 r. - rakieta SLS wyniesie Oriona z czteroosobową załogą na misję oblotu Księżyca. Będzie to pierwsza taka wyprawa od czasu programu Apollo. Trzeci lot - Artemis 3 - ma już w 2025 r. wylądować z załogą na powierzchni Księżyca.
Lot Artemis 1 potrwa łącznie 25 dni 11 godzin i 36 minut. 5 pierwszych dni zajmie dolot do Księżyca. Potem w serii manewrów orbitalnych 25 listopada zostanie osiągnięta docelowa orbita wokółksiężycowa, tzw. Distant Retrograde Orbit. Orion spędzi na niej prawie tydzień. Orbitę DRO opuści 1 grudnia, a powrót na Ziemię zacznie 5 grudnia. Statek wróci na Ziemię i wyląduje w Oceanie Spokojnym 11 grudnia.
Na podstawie: NASA
Opracował: Rafał Grabiański
Na zdjęciu tytułowym: Startująca rakieta SLS z misją Artemis 1. Źródło: NASA TV.
