În sfârșit s-a întâmplat! NASA a reușit să lanseze racheta SLS cu capsula Orion și primele date arată că toate etapele au fost depășite cu succes, chiar dacă dimineață au fost mici probleme cu hidrogenul și cu funcționarea unui radar de la sol. Capsula Orion, fără oameni la bord, va ajunge în câteva zile în apropierea Lunii și misiunea va dura 26 de zile. Artemis este un program ce ar putea ajunge să coste aproape 100 miliarde dolari, iar primul mare pas a fosy făcut.
13.10: Care este următorul moment important al misiunii? Va fi o corecție a traiectoriei la aproape 8 ore de la lansare, adică în jurul orei 17.30, când sistemul de propulsie al capsulei va porni pentru 30 de secunde. Când va ajunge Orion la Lună? În aproximativ 7 zile și tot cam o săptămână va dura drumul de întoarcere.
12.27: Șeful NASA a spus, într-o conferință de presă, că „mergem pe Lună ca să explorăm”. Când oamenii au mai ajuns acolo, au stat puțin și au mers doar de dragul de a ajunge acolo. „Acum mergem să învățăm cum putem trăi pe Lună, pentru a învăța cum este pe Marte. Luna este la câteva zile distanță, Marte este la multe luni de zile. Și telescopul James Webb ne-a arătat că sunt multe de explorat în spațiu. Suntem generația Artemis”.
10.50: Orion și-a început călătoria de aproape 26 de zile și 2 milioane de km. Va reintra în atmosfera terestră pe 12 decembrie, cu viteza de 39.000 km/h.
10.40: S-a desprins și treapta secundară denumită „interim cryogenic propulsion stage”, treaptă ce i-a permis capsulei să ducă la bun sfârșit manevră de 18 minute.
10.35: S-a încheiat cu succes etapa denumită Trans-Lunar Injection (TLI). Motoarele au fost turate la maxim timp de 18 minute, viteza atinsă a fost 36.300 km/h. Orion s-a înscris cu succes pe traiectoria către Lună
10.15: A început ultima manevră esențială, numită Trans-Lunar Injection (TLI). Durează 18 minute și va înscrie capsula Orion pe traiectoria către Lună.
9.43: O altă manevră tehnică esențială (denumită „perigee raise maneuver”) a fost un succes, la 56 de minute de la lansare. Mai este un singur „hop” de trecut.Viteza lui Orion este 23.000 km/h.
9.12: Cele patru panouri solare s-au deschis fără probleme
9.07: Orion are viteza de 27.000 km/h
8.57: La opt minute de la lansare, treapta principală a rachetei, de culoare portocalie, s-a desprins. Orion a ajuns pe orbita terestră și este pe cont propriu în drumul către Lună și înapoi.Racheta a consumat peste 3 milioane de litri de combustibil.
8.53: Racheta are 11.000 km/h și a ajuns la o altitudine de peste 350 km.
8.52: Lucrurile merg conform planului și s-au separat cu succes câteva dintre elementele de care nu mai este nevoie în drumul către Lună. La două minute și 11 secunde de la lansare, boosterele auxiliare s-au desprins și au căzut în ocean.
8.48: NASA a lansat, în sfârșit, racheta SLS cu capsula Orion!
8.38: Lansarea va avea loc la 8.47 și 44 de secunde.Inginerii de la diversele departamente s-au consultat și concluzia a fost că nu mai sunt obstacole în calea lansării.
7.57: Se apropie de final alimentarea cu combustibil. Este clar că lansarea NU va fi imediat după ora 8, ci undeva mai târziu în intervalul de două ore. Switch-ul cu probleme de la radar a fost înlocuit și acum se testează dacă funcționează.
7.43: Miercuri dimineață au apărut deja probleme: a fost detectată o scurgere de hidrogen lichid, dar o echipă de intervenție pare s-o fi rezolvat. O altă problemă a apărut, pentru că nu funcționează unul dintre radarele Armatei americane ce ar trebui să monitorizeze racheta după lansare. Un switch trebuie schimbat, dar cei de la NASA spun că se poate rezolva rapid.
Fereastra de lansare începe la 1.04 am (8.04 ora României) și racheta poate fi lansată cel târziu două ore mai târziu (10.04).
Scurgeri, senzori defecțiuni, uragane - trei luni pe care NASA ar vrea să le uite
Racheta SLS și capsula Orion au fost aduse pe rampa de lansare pe 17 august și nu era prima oară când se întâmpla asta. Sistemul SLS a mai fost scos de două ori din hangar și dus la rampa de lansare: în aprilie și în iunie, pentru a fi făcute o serie de teste statice și s-au umplut și rezervoarele, dar de fiecare dată au apărut probleme.
Prima încercare de lansare a fost pe 29 august, dar numărătoarea inversă a fost oprită când s-a constatat că unul dintre motoare nu se răcise suficient. După investigații s-a descoperit că un senzor era defect.
S-a încercat și cinci zile mai târziu, pe 3 septembrie, dar numărătoarea inversă a trebuit din nou oprită. A doua amânare a lansării a venit din cauza unor probleme legate de folosirea hidrogenului lichid la racheta SLS și practic a fost detectată o scurgere la linia de alimentare cu hidrogen.
O concentrație de 4% hidrogen în aer este considerată o concentrație periculoasă, iar pe 3 septembrie s-a atins o concentrație de două-trei ori mai mare peste limita de siguranță în jurul conductei de alimentare cu hidrogen. O explozie era posibilă, iar NASA nu voia să riște.
Scurgerea de hidrogen detectată pe 3 septembrie în timpul alimentării cu combustibil a fost de amploare, mult mai serioasă decât cea de pe 29 august, de la prima încercare nereușită de lansare.
NASA a ținut în septembrie racheta pe rampa de lansare, sperând să poată face o nouă încercare, dar a fost nevoită să o ducă în hangarul VAB, mai ales că venea uraganul Ian care a făcut ravagii în zone importante din statul american Florida.
Aici trebuie spus că operațiunea de a duce către rampa de lansare, sau înapoi în hangar, o mega-rachetă de 100 m înălțime și 2,6 milioane kg greutate este foarte complicată și se folosește un transportor uriaș ce merge cu viteza melcului (6 km în 12 ore).
Racheta a fost readusă pe rampa de lansare pe 4 noiembrie, când cei de la NASA nu aveau cum să știe că un nou uragan, Nicole, avea să pună în pericol uriașul ansamblu SLS pe 10 noiembrie, rafalele de vânt atingând viteze maxime de 165 km/h în zona rampei, dar din fericire această viteză maximă a fost înregistrată ceva mai sus, în timp ce racheta a suferit avarii minore, rafalele nefiind chiar atât de dure. Aceste avarii, unele legate de componentele de etanșeizare ale capsulei Orion, nu pun misiunea în pericol.
SLS, întârzieri mari și probleme
În mai 2019, șeful de atunci al NASA anunța că misiunea de a readuce oameni pe Lună se va numi Artemis, zeița care, conform mitologiei, îi era soră geamănă zeului grec Apollo. Semnificația este una deosebită: Apollo a fost programul care ducea pentru prima oară oamenii pe Lună, acum peste 50 de ani. Artemis îi va readuce pe oameni pe Lună, ideea fiind ca de data aceasta oamenii să ajungă să construiască o bază lunară, după 2030.
Este tare lung drumul până acolo. În 2012 se estima că racheta SLS poate fi construită cu șase miliarde de dolari, dar până în prezent deja au fost cheltuiți peste 23 miliarde și racheta este la prima lansare. Tot acum zece ani se estima că o lansare poate costa 500 milioane dolari, dar cele mai recente estimări indică peste 4 miliarde/lansare. Acum un deceniu, cei mai optimiști credeau că racheta poate fi lansată în 2017.
Este un program scump, cu un audit ce estima cheltuieli de 93 miliarde dolari din 2012 până în 2025, anul în care patru americani ar trebui să pășească în zona polului sud Lunar, ca parte a misiunii Artemis III. Cel devreme în mai 2024 capsula Orion ar trebui să ducă câțiva astronauți într-o misiune în jurul Lunii, fără aselenizare însă. Calendarul se va schimba cel mai probabil, fiindcă multe probleme tehnice apar și multe chestiuni sunt în întârziere.
NASA refolosește elemente importante pentru super-racheta SLS
Lansarea rachetei SLS, împreună ci capsula Orion, ar trebui să aibă loc luni, într-o „fereastră” de două ore, începând cu 1.03 (8.03 în România), de la Kennedy Space Center, Florida.
Artemis este un program scump și întârziat, dar este tare bine că există, că a obținut finanțare și că va duce oameni pe Lună pentru prima oară după 1972. NASA este o instituție schimbată, chiar dacă funcționează tot în pași mici și tot cu multă prudență. NASA este mai eficientă decât acum un deceniu și a înțeles că este vital să lucreze cu companii private precum SpaceX și Blue Origin, și nu doar cu marile concerne aeronautice. Totuși, la SLS diverse elemente au fost construite de companiile mari: Boeing, Aerojet Rocketdyne, Northrop Grumman și United Launch Alliance (joint venture între Lockheed Martin și Boeing).
Apoi, trebuie spus că motoarele de pe racheta SLS care este lansată luni fac parte din inventarul NASA și în trecut au propulsat navete spațiale. Exact aceste motoare au mai fost folosite la zboruri ale navetelor spațiale în trecut (în total peste 20 de zboruri) dar, din păcate, în misiunea Artemis motoarele nu vor mai recuperate, ci vor ajunge în oceanul Pacific după ce combustibilul primei trepte se va fi terminat.
Racheta SLS are patru motoare RS-25 și două boostere auxiliare. Rezervoarele treptei principale vor conține în total 3,3 milioane de litri de hidrogen lichid și oxigen lichid.
Nici capsula Orion nu este nouă: a fost construită cu aproape 20 de ani în urmă, dar anularea programului Constellation, în 2010, a însemnat că Orion nu avea cum să mai ajungă în spațiu. După o serie de modificări, Orion va ajunge în spațiu și va fi esențială pentru programul Artemis, cu condiția ca ea să fie recuperată cu succes și deci să ajungă cu bine în apele oceanului.
În capsulă nu vor fi oameni, ci trei manechine: Helga, Zohar și Commander Moonikin Campos, pe două dintre manechine fiind montate modele din plastic ale unor organe umane, scopul fiind să se măsoare ce efecte are radiația din spațiu asupra viitorilor astronauți.
Orion ar trebui să se desprindă când racheta SLS ajunge la 3.700 km de Terra și propulsoarele o vor purta în misiunea din jurul Lunii, urmând ca Orion să aibă o misiune de 26 - 28 zile și să ajungă la 100 km de suprafața lunară. Revenirea este programată pe 12 decembrie, în apele oceanului Pacific.
Orion și ce se întâmplă imediat după lansare
Pe 3 septembrie Orion va atinge cel mai apropiat punct față de suprafața lunară (100 km altitudine) iar pe 8 septembrie va atinge cel mai îndepărtat punct în care a ajuns o navetă spațială construită pentru a transporta și oameni (peste 450.000 km de Terra, depășind un record stabilit de Apollo 13 în aprilie 1970. Luna se găsește la 384.000 km de Terra, iar Orion va atinge un punct maxim aflat la 64.000 km depărtare de Lună.
Orion va lansa și 10 sateliți de mici dimensiuni, așa-numiți „cubesats”, care să studieze Luna și împrejurimile.
Orion nu poate aseleniza, dar va fi folosită și în misiunea Artemis III care va readuce oamenii pe suprafața Lunii, în 2025 sau mai târziu. Orion îi va duce pe astronauți pe orbita lunară, în zona polului sud, iar ei vor ajunge pe suprafața lunii după ce se vor îmbarca într-o capsulă ce va fi construită de SpaceX.
Un mare avantaj este faptul că Orion este proiectată pentru a putea face față și unei reveniri în atmosfera Pământului de pe o traiectorie interplanetară (unde viteza este mai mare decât în cazul revenirii de pe orbita Lunii), ceea ce înseamnă că NASA va putea folosi această capsulă și pentru viitoare misiuni spre și dinspre Marte.
La două minute și 12 secunde de la lansare, boosterele auxiliare se desprind și cad în ocean. La opt minute de la lansare, treapta principală a rachetei, de culoarea portocalie, se va desprinde. Orion va fi atunci pe orbita terestră, iar de ea va fi încă atașată treapta superioară a rachetei.
Se vor deschide panourile solare ale Orion, va urma o orbită terestră, iar treapta superioară va plasa Orion pe traiectoria corectă către Lună și se va desprinde de capsulă la două ore de la momentul lansării. Cu aproximativ o jumătate de oră înainte de acel moment, Orion va atinge o viteză de peste 35.000 km/h.
Călătoria înapoi către Terra va începe în 3 octombrie, dar punctul de maximă distanță față de Pământ va fi atins pe 24 septembrie. La revenirea în atmosferă Orion va atinge o viteză maximă de peste 39.000 km la o altitudine de peste 130 km. Se va putea vedea și dacă scutul termic rezistă perfect la temperaturile de câteva mii de grade, la reintrarea în atmosferă și apoi va trebui ca cele trei parașute speciale să se deschidă.
De ce este așa de complicat să lucrezi cu hidrogen lichid
NASA a folosit de mult timp hidrogen la rachetele sale și este lungă povestea legată de avantajele acestui combustibil, și mai ales despre dezavantajele lui.
Hidrogenul, ușor fiind, arde cu temperaturi înalte și este un combustibil foarte eficient pentru folosirea la diversele trepte ale unei rachete.
Problema este că hidrogenul are cea mai mică moleculă și este foarte greu să-l păstrezi într-o incintă etanșă. Acest lucru nu este o problemă la temperaturile și presiunile ambientale obișnuite, dar devine o problemă la temperaturi extrem de scăzute și la presiuni înalte, pentru că se scurge prin orice mică deschizătură ar apărea.
NASA a mai avut probleme cu scurgerile de hidrogen și acum mai bine trei decenii. Spre exemplu, vara lui 1990 a fost numită de unii „the summer of hydrogen”, după ce naveta spațială a avut mai multe probleme la Kennedy Space Center, din cauza acestui tip de combustibil. Diferența este că atunci, naveta spațială era operațională, în timp ce SLS, în toamna lui 2022, este o rachetă de test care acum va face primul zbor important.
Motoarele SLS nu pot funcționa fără hidrogen lichid și oxigen lichid, dat fiind că așa au fost concepute acum peste trei decenii. Când în 2010, sub ghidajul Congresului, a fost gândit proiectul SLS, a fost clar că se va folosi și hidrogenul lichid și nu kerosen sau metan.
Racheta Starship a SpaceX va folosi metan, gaz care este mai performant decât kerosenul, iar asta înseamnă că în același volum avem mai multă energie disponibilă pentru rachetă. Dacă se folosește kerosen la un motor reutilizabil pot apărea probleme cu funinginea din kerosen care se depune pe motoare și curățarea este complicată. La metan, arderea este mai curată. Metanul a atras atenția mai multor companii, fiindcă are performanțe bune și este mai ieftin.
40
5
