Artemis I

Artemis I (v minulosti označovaný ako Exploration Mission-1 a ešte predtým Space Launch System-1) je prebiehajúci nepilotovaný skúšobný let v rámci programu Artemis, ktorý realizuje NASA. Ide o druhý nepilotovaný skúšobný let kozmickej lode Orion MPCV a prvý let nosnej rakety Space Launch System (SLS).

Štart misie prebehol 16. novembra 2022 zo štartovacieho komplexu 39B v Kennedyho vesmírnom stredisku, pričom kozmická loď Orion strávi vo vesmíre 40 dní, z toho väčšinu na retrográdnej obežnej dráhe okolo Mesiaca. Pri tomto lete má dôjsť aj k prekonaniu dvoch amerických rekordov, ktoré sa viažu na kozmické lode pre ľudskú posádku. Má byť prekonaná najväčšia vzdialenosť od Zeme (rekord zatiaľ drží Apollo 13 so vzdialenosťou 400 000 km) a dĺžka samostatného letu (rekord momentálne patrí misii STS-80 s dĺžkou trvania 17 dní, 15 hodín, 53 minút a 18 sekúnd).

Prehľad 
Nosná raketa Space Launch System (SLS) vo verzii Block 1 použitá pre túto misiu sa skladá z dvoch päť-segmentových urýchľovacích blokov na tuhé palivo, štyroch motorov RS-25D, ktoré pôvodne lietali na raketopláne, a kryogénneho druhého stupňa. Artemis I má preveriť systémy kozmickej lode Orion pred pilotovaným letom a okrem toho otestuje aj tepelnú ochranu pri vysokej návratovej rýchlosti, ktorá bude 11 km/s.

Dňa 16. januára 2013 NASA oznámila, že Európska vesmírna agentúra postaví pre Orion servisný modul na základe európskej zásobovacej lode Automated Transfer Vehicle, takže let môže byť tiež považovaný za test toho, ako spolupracuje európska časť s ostatnými americkými systémami.

Pri misii Exploration Flight Test-1 (EFT-1) bola kabína konštruovaná tak, že ak by sa pridali aj chýbajúce časti (sedadlá, systém podpory života), nedosiahla by sa požadovaná hmotnosť. Plánovalo sa, že následné kabíny budú na základe výrobných skúseností upravené tak, aby boli ľahšie.

V januári 2015 NASA a Lockheed oznámili, že niektoré komponenty v kabíne pre Artemis I majú byť až o 25 % ľahšie v porovnaní s predchádzajúcou. To sa dosiahlo zmenou primárnej štruktúry – kabína pre Artemis I tak mohla byť zvarená z 3 panelov pre kužeľ, oproti 6 panelom použitých pre kabínu EFT-1. Celkový počet zvarov sa znížil z 19 na 7, čím sa ušetrila ďalšia hmotnosť zváracieho materiálu. Ďalšie úspory boli spôsobené preskúmaním rôznych komponentov a kabeláže. Pre Artemis I je kabína vybavená kompletným systémom podpory života, ale zostane bez posádky. Vo februári 2017 NASA oznámila, že Robert Lightfoot, dočasný správca agentúry, požiadal o prieskum možnosti zmeny letu Artemis I na pilotovaný.

Možnosť pilotovaného letu 
Misia je nepilotovaná, ale NASA uskutočnila štúdiu skúmajúcu pilotovaný variant misie. Pri pilotovanom variante by leteli dvaja astronauti a let by bol z bezpečnostných dôvodov oveľa kratší. Takáto zmena by znamenala aj oddialenie štartu. Dňa 12. mája 2017 NASA po troch mesiacoch oznámila, že misia Artemis I bude nakoniec bez posádky.

Stanovenie termínu štartu 
V deň výročia prvého pristátia ľudí na Mesiaci, 20. júla 2022, NASA oznámila termín stanovený pre prvý pokus o štart misie Artemis I, 29. august 2022. Dvojhodinové štartovacie okno sa otvorilo o 12:33 svetového času (UTC), ale aby bolo možné tento termín splniť, musela sa raketa dostať na rampu 39B najneskôr 18. augusta. Kozmická loď Orion by v takom prípade pristála v Tichom oceáne 10. októbra 2022, čiže po 42 dňoch letu.

Náhradné termíny začiatku štartovacieho okna pripadli na 2. septembra o 16:48 UTC (dvojhodinové okno) alebo 5. septembra o 21:12 UTC (jeden a polhodinové okno). V prvom prípade by misia trvala 39 dní do 11. októbra, v druhom 42 dní do 17. októbra. Pri nevyužití žiadneho z termínov bolo s ohľadom na optimálne podmienky pre štart vypočítaných ďalších 15 príležitostí pre štart ​​medzi 19. septembrom a 4. októbrom a takmer 150 do júla 2023.

NASA súčasne s oznámením termínu štartu pomenovala hlavné ciele misie Artemis I. Primárnym cieľom je overenie tepelného štítu návratového modulu lode Orion, ktorý musí zvládnuť tepelné zaťaženie pri návrate do atmosféry rýchlosťou asi 39 500 km/h, pričom najvyššia teplota dosiahne asi polovicu teploty povrchu Slnka, čiže vyše 2 500 °C. Ďalšími cieľmi je overiť funkčnosť všetkých systémov vrátane optického navigačného systému na Orione a demonštrovať predvedenie letových operácií vo všetkých režimoch letu, a to nielen lode Orion a rakety SLS, ale aj zariadení na Zemi. Pri lete bude tiež zhromaždené množstvo dát, ktoré poslúžia na prípravu budúcich misií Artemis. Bolo tiež vypustených niekoľko CubeSatov.

Sekundárny náklad 

Ako sekundárny náklad pre skúšobný let Artemis I bolo vybraných trinásť nízkonákladových CubeSatov. Umiestnené sú druhom stupni rakety SLS. Dva CubeSaty boli vybrané prostredníctvom NASA Next Space Technologies for Exploration Partnership, tri prostredníctvom Human Exploration and Operations Mission Directorate, dve prostredníctvom Science Mission Directorate a tri boli vybrané od medzinárodných partnerov NASA. V prvom kole boli vybrané tieto satelity:
 ArgoMoon, predložený Talianskou vesmírnou agentúrou, je navrhnutý tak, aby snímkoval Interim Cryogenic Propulsion Stage (ICPS) spoločne s Orionom. Bude tiež demonštrovať technológie potrebné na manévrovanie a prácu malej kozmickej lode v blízkosti ICPS.
 BioSentinel je misia v rámci astrobiológie, ktorá použije kvasinky na detekciu, meranie a porovnanie vplyvu kozmického žiarenia na živé organizmy pri dlhom pobyte mimo nízku obežnú dráhu Zeme.
 CubeSat for Solar Particles (CuSP) bude jedným z prvých CubeSatov pohybujúcich sa medziplanetárnym priestorom. Je navrhnutý tak, aby študoval častice a magnetické pole, ktoré prúdia zo Slnka, a má slúžiť ako základ koncepcie uskutočniteľnosti siete staníc pre sledovanie kozmického počasia.
 EQUULEUS, predložený agentúrou Tokijskou univerzitou a Japonskou kozmickou agentúrou, bude skúmať zemskú plazmosféru a radiačné prostredie v okolí Zeme. Zároveň bude tiež demonštrovať nízkoenergetické manévre na kontrolu trajektórie v priestore medzi Zemou a Mesiacom.
 Lunar IceCube, navrhnutý Morehead State University, bude hľadať dôkazy o vodnom ľade z nízkej obežnej dráhy Mesiaca.
 Lunar Polar Hydrogen Mapper (LunaH-Map), navrhnutý na Arizona State University, bude mapovať vodík vo vnútri kráterov blízko južného pólu Mesiaca. Použije detektor neutrónov na meranie energií neutrónov, ktoré interagujú s materiálom na povrchu Mesiaca. Jeho misia má trvať 60 dní, počas ktorých obehne 141-krát okolo Mesiaca.
 Near-Earth Asteroid Scout je koncept riaditeľného CubeSatu so solárnou plachtou, ktorý by mal byť schopný stretnutia s asteroidom blízko Zeme. Pozorovanie bude vykonané pri blízkom prelete (asi 10 km) prostredníctvom monochromatickej kamery s vysokým rozlíšením na meranie fyzikálnych vlastností asteroidov v blízkosti Zeme.
 OMOTENASHI, predložený Japonskou kozmickou agentúrou, bude demonštrovať technológie pre malé, nízkonákladové sondy na štúdium mesačného povrchu. Bude tiež skúmať žiarenie v okolí Mesiaca.
 LunIR je kozmická loď navrhnutá spoločnosťou Lockheed Martin na let k Mesiacu.
 Lunar Flashlight je kozmická sonda, ktorá má určiť prítomnosť, alebo neprítomnosť nekrytého vodného ľadu a zmerať jeho koncentráciu s presnosťou jedného až dvoch kilometrov v trvalo zatienených miestach na mesačnom južnom póle.

Tri zostávajúce CubeSaty boli vybrané prostredníctvom súťaže Cube Quest Challenge, ktorú vyhlásila NASA a súťažili v nej tímy z USA. Dňa 8. júna 2017 boli v NASA Ames vyhlásené tieto víťazné CubeSaty:
 Team Miles, Fluid and Reason, LLC, Tampa, Florida
 Cislunar Explorers, Cornell University, Ithaca, New York
 Earth Escape Explorer (CU-E3), University of Colorado Boulder

Odklady štartu 

Prvý pokus o premiérový štart novej americkej rakety SLS k Mesiacu bol 29. 8. 2022 odvolaný. Hlavnou príčinou je problém s chladením motoru RS-25 č. 3. NASA sa rozhodla nevyužiť najbližší možný termín štartu, 2. september, ale až 3. september 2022. V tento deň agentúra odvolala aj druhý a tretí pokus o štart misie Artemis 1. Na tlačovej konferencii NASA bolo oznámené, že štart sa neuskutoční skôr ako na prelome septembra a októbra.

10. septembra NASA vymenila diel na rakete SLS, ktorý sa stal príčinou odvolania druhého pokusu o premiérový štart rakety. Po dohadoch, či sa má kvôli oprave zostava vrátiť do haly VAB alebo nie, NASA napokon zvolila variant opravy priamo na štartovacej rampe. Za týmto účelom bola okolo miesta opravy vybudovaná ochranná obálka, ktorá hardware chráni pred počasím. 21. septembra NASA vykonala ďalšiu skúšku tankovania rakety SLS, aby overila úspešnosť opravy dielu, cez ktorý sa tankuje palivo do rakety. Počas skúšky sa znova objavil únik vodíka na rovnakom mieste ako predtým. Problém však nebol závažný, väčšiu starosť robilo zainteresovaným počasie. Z dôvodu blížiacej sa tropickej búrky napokon 26. septembra NASA zrušila aj tretí pokus o premiérový štart rakety SLS k Mesiacu. Z technického hľadiska pritom plánovanému štartu v deň 27. septembra 2022 nič nebránilo. Kvôli prudkému vetru sa ale zostava namiesto do vesmíru vydala naspäť do haly VAB.

13. októbra NASA potvrdila, že k ďalšiemu pokusu o premiérový štart rakety SLS so zatiaľ nepilotovanou kozmickou loďou Orion dôjde 14. novembra. 4. novembra sa zostava presunula naspäť na štartovaciu rampu. Blížila sa však ďalšia tropická búrka, termín štartu sa teda presunul o dva dni. 14. novembra v čase 7:54 SEČ sa začalo oficiálne odpočítavanie pred štartom. Raketa bola naplnená pohonnými hmotami a okysličovadlom. Objavilo sa ale zopár menších technických problémov, ktorých riešenie si vyžadovalo istý čas. No napriek zhruba trištvrtehodinovému zdržaniu oproti prvému možnému času vzletu SLS napokon 16. novembra 2022 úspešne odštartovala.

Galéria

Referencie

Iné projekty

Externé odkazy 
 Oficiálna stránka 

Program Artemis
Orion (kozmická loď)
Kozmonautika v 2022
Plánované misie