ארטמיס 1

ארטמיס 1 (באנגלית: Artemis I) הייתה טיסת ניסוי לא מאוישת של החללית אוריון אשר הקיפה את הירח, והטיסה הראשונה בתוכנית ארטמיס של נאס"א. משימה זו שוגרה ב-16 בנובמבר 2022 על ידי משגר ה-SLS מכן השיגור 39B במרכז החלל קנדי שבפלורידה.

ארטמיס 1 נמשכה 25 ימים ובחנה את כל שלבי המשגר ואת החללית שבהם יעשו שימוש בהמשך תוכנית ארטמיס. לאחר השיגור למסלול וביצוע תמרון מעבר ירחי אשר שלח את החללית אוריון לכיוון הירח, החללית נכנסה למסלול רטרוגרדי מרוחק (DRO) סביב הירח ולאחר מכן חזרה לכדור הארץ וחדרה דרך האטמוספירה אל עבר צניחה במימי האוקיינוס השקט אל מול חופי באחה קליפורניה שבמקסיקו.

במשימות הבאות בתוכנית, ארטמיס 2 תבצע טיסת יעף מאוישת סביב הירח ובארטמיס 3 תתבצע נחיתה מאוישת על אדמת הירח, לראשונה מאז סיומה של תוכנית אפולו בתחילת שנות ה-70 של המאה ה-20.

רקע
לאחר סיומה של תוכנית אפולו בתחילת שנות ה-70 של המאה ה-20, הועלו מספר הצעות לחזרה מאוישת לחקר הירח. בשנת 1989, ביום השנה ה-20 למשימת אפולו 11, נשיא ארצות הברית ג'ורג' הרברט ווקר בוש הכריז על יוזמת חקר החלל (Space Exploration Initiative) שמטרתה לשגר אסטרונאוטים בחזרה לירח ובהמשך למאדים. עם זאת, דו"ח שפורסם 90 ימים לאחר מכן העריך כי יוזמת חקר החלל תעלה 500 מיליארד דולר, סכום גבוה שהרתיע את הקונגרס אשר דחה את המימון לתוכנית.

בשנת 2005, הנשיא ג'ורג' ווקר בוש הקים את תוכנית קונסטליישן, במטרה להנחית בני אדם על הירח עד שנת 2020. במסגרת התוכנית פותחו המשגרים ארס 1 וארס 5 אשר תוכננו לשאת את הנחתת אלטאיר ואת החללית אוריון. בשנת 2009 אף שוגר קונספט מוקדם של המשגר ארס 1, במסגרת טיסת הניסוי ארס 1-X. עם זאת, כמו קודמתה, גם תוכנית זו בוטלה, על ידי הנשיא ברק אובמה בפברואר 2010 עקב חריגות בתקציב ועיכובים. בשנים שלאחר מכן, תחת ממשל אובמה, נעשו מספר שינויים בתכנון ובמימון לתוכנית החלל האמריקאית והחקר המאויש, במסגרתם ניתן מימון לפיתוח משגר ה-SLS וחללית מאוישת המיועדת לטיסות שמעבר למסלול הלווייני הנמוך.

בשנת 2017, הנשיא דונלד טראמפ חתם על צו נשיאותי שבמסגרתו תמומן תוכנית מאוישת לחקר הירח ומאוחר יותר למאדים. בשנת 2019, הוכרז שהתוכנית החדשה לחקר הירח תיקרא "ארטמיס" על שם אחותו של אפולו מהמיתולוגיה היוונית. מבין שלל החומרה שפותחה במסגרת תוכנית קונסטליישן, החללית אוריון היא השריד היחיד שהמשיך לתוכנית ארטמיס.

מטען
250px|ממוזער|שמאל|אפוד AstroRad בתחנת החלל הבין-לאומית
250px|ממוזער|שמאל|ארטמיס 1 בכן השיגור LC-39B, 17 באוגוסט 2022
נאס"א, בשיתוף פעולה עם סוכנות החלל הישראלית והמרכז הגרמני לחקר החלל, בחנה את אפודי AstroRad של חברת סטמראד הישראלית המספקים הגנה מקרינה. הניסוי שנקרא Matroshka AstroRad Radiation Experiment (MARE), נועד לספק מידע אודות יעילות ההגנה של האפוד מפני הקרינה בדרכה של החללית לירח.

ארטמיס 1 נשאה שלוש בובות מבחן מצוידות בחיישנים על סיפון החללית אוריון, אשר בחנו את השפעת השיגור, הטיסה והקרינה; בובת המבחן הראשונה, אשר נקראת "קפטן מוניקין קאמפוס" (ע"ש ארתורו קאמפוס, מהנדס לשעבר בנאס"א) ישבה במושב המפקד ולבשה את 'חליפת מערכת ההישרדות של אוריון' (Orion Crew Survival System). מוניקין צויד בשני חיישנים אשר מתעדים את ההאצה והרעידות במהלך השיגור והטיסה. בובת המבחן השנייה נקראת זוהר והיא לבשה את אפוד "AstroRad" של חברת סטמראד הישראלית. בובת המבחן השלישית, אשר נקראת הלגה, לא לבשה אפוד ובכך אפשרה לבחון את השפעת הקרינה ואת יעילות ההגנה של האפוד מקרינה.

במהלך המשימה לא נרשמה פעילות חריגה של השמש, כך שעיקר החשיפה לקרינה אירע בשעה שהחללית עברה דרך חגורות ואן-אלן. נתוני הניסוי הגולמיים הראו כי זוהר אכן ספגה הרבה פחות קרינה מהלגה, אך הנתונים היו מוגבלים בגלל צורת הניסוי. בין היתר, הבובות כמעט לא ספגו קרינה מכיוון גבן, משום שהושבו עם הפנים קדימה, כשהגב שלהן פונה כלפי תא השירות של החללית, שבולם את רוב הקרינה. בעקבות כך נעזרו החוקרים בנתונים על סופת שמש משנת 1972 שעוצמתה הייתה חזקה מספיק לסכן אסטרונאוטים בחלל וערכו הדמיה ממוחשבת על מנת לבדוק את יעילות האפוד. על פי תוצאות ממחקר ראשוני שהוצג לנאס"א בספטמבר 2023 ופורסם בחודש דצמבר באותה השנה, רמת הקרינה שבובת המבחן "זוהר" הייתה סופגת באירוע של 1972 נמוכה ב-60 אחוז מזו שבובת המבחן "הלגה" הייתה סופגת בלי האפוד. בהתמקדות על אזורים חיוניים יותר כמו עצם האגן, המאגר העיקרי של מח העצם, ההפרש עלה לכ-90 אחוז.

מלבד המטען הפונקציונלי, ארטמיס 1 נשאה גם סטיקרים, טלאים, דגלים וחפצים שונים משותפי נאס"א וסוכנויות חלל ברחבי העולם. מסוכנות החלל הישראלית נשלחו בין היתר שני דגלי ישראל, מזוזה אחת, זרעי עצים שונים ו-20 סטיקרים של סוכנות החלל הישראלית.

לווייני משנה
מעבר למטען העיקרי שבתוך החללית אוריון, מבחוץ הותקנו עשרה לווייני קיובסאט קטנים אשר הוטסו כמטען משני (Secondary payload). הלוויינים פותחו על ידי מספר סוכנויות חלל של מדינות שונות ומספר אוניברסיטאות ברחבי ארצות הברית. לוויינים אלו שימשו עבור מגוון רחב של משימות מחקר בתחומי קרינה, חקר המגנטוספירה של כדור הארץ, חיפוש קרח בקטבי הירח ועוד:
 ArgoMoon שוחרר למסלול הליוצנטרי. הוא מיועד לביצוע צילומים מפורטים של פעילות שלב ביניים של חללית "אוריון" ולמשימות נוספות. הלוויין נבנה בשיתוף פעולה עם סוכנות החלל האיטלקית. הלוויין בגודל 12*24*36 ס"מ ובמשקל של 14 ק"ג.
 BioSentinel שוחרר למסלול הליוצנטרי. הוא מיועד לביצוע מחקרים בתחום הביולוגיה. הלוויין נבנה במרכז המחקר איימס. הלוויין בגודל 10*20*30 ס"מ ובמשקל של 14 ק"ג. נכון לפברואר 2024 הוא ממשיך להעביר מידע.
 EQUULEUS (EQUilibriUm Lunar-Earth point 6U Spacecraft) שוחרר למסלול סביב הירח. הוא מיועד לביצוע חקר פלזמה. הלוויין נבנה על ידי סוכנות החלל היפנית ואוניברסיטת טוקיו. הלוויין בגודל 10*20*30 ס"מ ובמשקל של 13 ק"ג. נכון לפברואר 2024 הוא ממשיך להעביר מידע.
 Lunar Polar Hydrogen Mapper שוחרר למסלול סביב הירח. הוא מיועד לביצוע חקר על מיקומם של מים על הירח. הלוויין נבנה על ידי אוניברסיטת המדינה של אריזונה. הלוויין בגודל 10*20*30 ס"מ ובמשקל של 14 ק"ג. הוא סיים את פעילותו בפברואר 2023.
 CubeSat for Solar Particles (CuSP) שוחרר למסלול הליוצנטרי. הוא היה מיועד לביצוע חקר שדה מגנטי. הלוויין נבנה על ידי מכון המחקר הדרום-מערבי. הלוויין בגודל 10*20*30 ס"מ ובמשקל של 10 ק"ג. הקשר עם הלוויין אבד זמן קצר לאחר שחרורו.
 Lunar IceCube שוחרר למסלול סביב הירח. הוא מיועד לביצוע חקר על מיקומם של מים על הירח. הלוויין נבנה על ידי אוניברסיטת Morehead State University. הלוויין בגודל 10*20*30 ס"מ ובמשקל של 14 ק"ג. הקשר עם הלוויין אבד ב-29 בנובמבר 2022.
 Near-Earth Asteroid Scout (NEA Scout) שוחרר למסלול הליוצנטרי. הוא מיועד לביצוע חקר גופים קרובי ארץ. הלוויין נבנה על ידי מרכז טיסות החלל מרשל והמעבדה להנעה סילונית. הלוויין בגודל 10*20*30 ס"מ ובמשקל של 14 ק"ג. לא הושג קשר עם הלוויין לאחר השיגור.
 OMOTENASHI (Outstanding MOon exploration TEchnologies demonstrated by NAno Semi-Hard Impactor) גשושית שנועדה לבצע נחיתת התרסקות על הירח. מעט לאחר שחרורה למסלול כשלה לתפקד כראוי והליך הנחיתה מעולם לא בוצע. הלוויין נבנה על ידי סוכנות החלל היפנית. הלוויין בגודל 10*20*30 ס"מ ובמשקל של 13 ק"ג.
 LunIR (Lunar InfraRed Imaging) שוחרר למסלול סביב הירח. הוא נועד לביצוע צילומי הירח. הלוויין נבנה על ידי לוקהיד מרטין. הלוויין בגודל 10*20*30 ס"מ ובמשקל של 14 ק"ג. הקשר עם הלוויין היה חלש ולא היה ניתן לקבל נתונים באיכות מספקת.
 Team Miles שוחרר למסלול הליוצנטרי. מיועד לביצוע בדיקות מערכת מדחף. הלוויין נבנה על ידי קבוצת אנשים פרטיים. הלוויין בגודל 10*20*30 ס"מ ובמשקל של 14 ק"ג. לא נוצר קשר עם הלוויין לאחר שחרורו.

משימה
שיגור וטיסה אל הירח
160px|ממוזער|שמאל|שיגור SLS Block 1  מכן השיגור LC-39B, 16 בנובמבר 2022
המטרה המרכזית של טיסת ניסוי זו הייתה לאשר את כשירותם של משגר ה-SLS (Space Launch System) והחללית אוריון. טיסה זו בחנה בין היתר את תהליך החדירה לאטמוספירה של אוריון ובמיוחד את מגן החום שלה, כמו גם את הליך נחיתתה וצניחתה במימי האוקיינוס. ב-16 בנובמבר 2022 בשעה 6:47:44 לפי זמן אוניברסלי מתואם (UTC) או 1:47:44 לפי זמן מקומי, שוגרה משימת ארטמיס 1 על ידי משגר SLS מסוג Block 1 מכן השיגור 39B במרכז החלל קנדי שבפלורידה. היה זה שיגור הבכורה של ה-SLS. לאחר היפרדותו משלב הליבה, השלב העליון של המשגר ובו החללית אוריון הוכנסו בהצלחה למסלול סביב כדור הארץ.

89 דקות לאחר השיגור, השלב העליון של המשגר (ICPS) הפעיל את מנועו במשך כשמונה עשרה דקות וביצע תמרון מעבר ירחי ששלח את החללית אוריון לכיוון הירח. לאחר מכן ניתקה אוריון מהשלב העליון והמשיכה בדרכה לכיוון הירח. לאחר ניתוקה של אוריון מהשלב העליון, ופריסתם של מספר לווייני קיובסאט, הפעיל השלב העליון את מנועו בתמרון אחרון שנועד להכניסו למסלול הליוצנטרי.

כניסה למסלול סביב הירח
ב-20 בנובמבר בשעה 19:09 UTC, אוריון נכנסה לתחום ההשפעה הירחי, אזור שבו כוח המשיכה של הירח על החללית גדול יותר מכוח המשיכה של כדור הארץ. ב-21 בנובמבר בשעה 12:25 UTC ולמשך 34 הדקות הבאות, חוותה החללית אוריון אובדן תקשורת מתוכנן כאשר חלפה על פני הצד הרחוק של הירח ולא הייתה בקו-ראיה עם כדור הארץ.

בשעה 12:44 UTC, הופעל מנועו של תא השירות של אוריון בתמרון אשר נמשך 2 דקות ו-30 שניות ובמהלכו חלפה אוריון בקרבת הירח לקראת כניסה אל מסלול המכונה "מסלול רטרוגרדי מרוחק" (Distant retrograde orbit), מסלול יציב סביב הירח עקב הימצאותה של אוריון בין נקודות לגראנז' L1 ו-L2 של מערכת כדור הארץ-ירח. ב-25 בנובמבר בשעה 21:52 UTC, ביצעה אוריון תמרון נוסף שארך דקה ו-28 שניות והכניס בסופו את החללית למסלול רטרוגרדי מרוחק. ב-28 בנובמבר אוריון הגיעה למרחק של 432,210 קילומטרים מכדור הארץ, המרחק המקסימלי שלה במהלך המשימה.

חזרה לכדור הארץ
ב-1 בדצמבר בשעה 21:53 הופעל מנועו של תא השירות של אוריון בתמרון אשר הוציא את אוריון ממסלול רטרוגרדי מרוחק סביב הירח. ב-5 בדצמבר בשעה 16:43 UTC, הופעל מנועו של תא השירות של אוריון למשך 3 דקות ו-27 שניות בתמרון שמטרתו לשלוח את החללית בחזרה לכיוון כדור הארץ. במהלך תמרון זה חלפה אוריון על פני הירח במרחק של 128 קילומטרים מעל פני השטח, הנקודה הקרובה ביותר שלה לירח במהלך המשימה. אוריון חלפה על פני הצד הרחוק של הירח פעם נוספת ואיבדה תקשורת עם מרכז בקרת המשימה למשך כחצי שעה. ב-6 בדצמבר בשעה 7:29 UTC יצאה אוריון מתחום ההשפעה הירחי והופעל מנועו של תא השירות של אוריון בתמרון מינורי לתיקון מסלול. בימים שלאחר מכן המשיך מרכז הבקרה לבצע בדיקות מערכתיות. ב-10 בדצמבר פורסם שאתר הנחיתה הסופי יהיה מול חופי חצי האי באחה קליפורניה. בחמש השעות שלפני החדירה לאטמוספירה נערכו שישה תמרונים לתיקון מסלול.

ב-11 בדצמבר בשעה 17:00 UTC, תא הצוות של החללית אוריון ניתק מתא השירות שמספק את מערכות ההנעה, ועשרים דקות לאחר מכן בשעה 17:20 UTC, בעודו נע במהירות של 40,000 קמ"ש, ביצע תא הצוות של אוריון חדירה אטמוספירית לא-בליסטית המכונה גם "כניסת דילוג" (skip-entry) אשר מתפרסת על שני שלבים של האטה ואשר נועדה לדייק את נקודת הנחיתה ואף לחשוף את האסטרונאוטים שישהו בה לפחות כוחות G מאשר אלו שהופעלו על האסטרונאוטים במשימות אפולו. בשעה 17:37 UTC החל הליך פריסת המצנחים וכשלוש דקות לאחר מכן בשעה 17:40 UTC פגעה אוריון במימי האוקיינוס מול חופי חצי האי באחה קליפורניה. לאחר נחיתתה, אנשי נאס"א וצוותי ספינת חיל הים האמריקאי USS Portland חילצו את החללית מהמים.

ניתוח שלאחר הנחיתה
לאחר שחולצה אוריון מהמים, בדיקות מצאו אובדן בלתי צפוי של חומר AVCOAT שממנו עשוי מגן החום שבבסיס החללית. במשך כשנתיים ביצעה נאס"א ניתוח מקיף ומורכב בנושא וב-5 בדצמבר 2024 פרסמה את המלצותיה. המסקנה שאליה הגיעו היא שהגזים שנוצרו בתוך מגן החום במהלך החדירה לאטמוספירה, התרחבו וגרמו להתקלפות של מגן החום. בין הגורמים לאירוע הם שיטת החדירה לאטמוספירה שמכונה "כניסת דילוג" (skip-entry) בשונה משיטות חדירה פשוטות יותר, וחוסר היכולת של הגזים להתאוורר כראוי. עם זאת נאס"א ציינה שלא מדובר במקרה שהיה מסכן אסטרונאוטים בתוך החללית. נאס"א החליטה שבמשימות הבאות אוריון תחזור באותה השיטה אך בזווית תלולה יותר מה שיאפשר לאוריון להישאר פחות זמן באזורים שבהם נוצרו הגזים.

ציר הזמן של משימת ארטמיס 1
 זמן UTC אירוע גובה 16 בנובמבר 06:47:44 שיגור 0 ק"מ  מיקום: מרכז החלל קנדי 16 בנובמבר 06:49:56 ניתוק והיפרדות של שתי רקטות ההאצה הצידיות 45 ק"מ 16 בנובמבר 06:51:00 ניתוק מערכת המילוט 91 ק"מ 16 בנובמבר 06:55:47 הדממת המנוע הראשי של שלב הליבה 155 ק"מ 16 בנובמבר 06:55:47 ניתוק והיפרדות של שלב הליבה של המשגר וצניחתו אל מימי האוקיינוס 155 ק"מ 16 בנובמבר 07:05:53 – 07:17:53 פריסת הפאנלים הסולאריים של החללית אוריון 484 ק"מ 16 בנובמבר 07:40:40 – 07:41:02 תמרון העלאת פריגיאה 1,791 ק"מ 16 בנובמבר 08:17:11 – 08:35:11 תמרון מעבר ירחי 601 ק"מ 16 בנובמבר 08:45:20 היפרדות החללית אוריון מהשלב העליון של המשגרכניסה לתחום ההשפעה הירחי 16 בנובמבר 14:35:15 ביצוע תיקון מסלול ראשון 16-20 בנובמבר אוריון ממשיכה בטיסה לא ממונעת אל כיוון הירח 3,849 ק"מ ועד 394,501 ק"מ 21 בנובמבר 12:44:14 תמרון יעף ממונע סמוך לירחכניסה למסלול רטרוגרדי מרוחק סביב הירח 25 בנובמבר 21:52:28 תמרון כניסה למסלול רטרוגרדי מרוחק סביב הירח (Distant retrograde orbit) 348,931 ק"מ עד 437,321 ק"מ מכדור הארץ 25-30 בנובמבר שיוט במסלול רטרוגרדי מרוחק סביב הירח 1 בדצמבר 21:53:56 תמרון יציאה ממסלול רטרוגרדי מרוחק 1-4 בדצמבר שיוט לכיוון יציאה ממסלול רטרוגרדי מרוחקחזרה לכדור הארץ 5 בדצמבר 16:43:20 תמרון ממונע חזרה 358,558 ק"מ 5-11 בדצמבר שיוט במסלול לכיוון כדור הארץ 364,804 ק"מ עד 67,257 ק"מ 11 בדצמבר ניתוק והיפרדות תא הצוות מתא השירות 5,140 ק"מ 11 בדצמבר 17:20:11 תא הצוות חודר לאטמוספירת כדור הארץ 100 ק"מ 11 בדצמבר הליך פריסת המצנחים 7,315 מטר 11 בדצמבר 17:40:13 נחיתה במימי האוקיינוס השקט

גלריה

קישורים חיצוניים


 משימת ארטמיס 1, מוצגת בדף שקופיות, באתר נאס"א 
 איתי נבו, צעד ראשון בדרך חזרה אל הירח, 28 באוגוסט 2022, אתר מכון דוידסון לחינוך מדעי
השידור החי של נאס"א משיגור משימת ארטמיס 1, יוטיוב

הערות שוליים

קטגוריה:תוכנית ארטמיס
קטגוריה:משימות לחקר הירח
קטגוריה:תוכנית החלל האמריקאית
קטגוריה:2022 בארצות הברית