Artemis I ภารกิจใหม่สู่ดวงจันทร์ของ NASA อธิบาย

NASA เลื่อนภารกิจ Artemis I ไปยังดวงจันทร์อีกครั้ง หลังพบวิศวกร การรั่วไหลของระบบเชื้อเพลิงของจรวด เมื่อมันเปิดตัวในที่สุด ภารกิจ Artemis I จะไม่ลงบนพื้นผิวดวงจันทร์ แต่การเดินทางเองจะไกลที่สุด ยานพาหนะที่ออกแบบมาสำหรับมนุษย์อวกาศ เคยเดินทางไปในอวกาศ

การเดินทางครั้งใหญ่ของ NASA จะไม่พบมนุษย์คนใด แต่มีนักบินอวกาศสามคน ได้แก่ Helga, Zohar และ Mooney Campos. พวกมันคือหุ่นไฮเทค — นั่นคือคำที่ใช้เรียกโมเดลมนุษย์ ใช้ในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ — เต็มไปด้วยเซ็นเซอร์ที่จะทดสอบว่าร่างกายมนุษย์ตอบสนองต่อการเดินทางในอวกาศอย่างไร Helga และ Zohar ได้รับการออกแบบมาเพื่อวัดผลกระทบของรังสีต่อร่างกายของผู้หญิงในอวกาศ และ Moonikin Campos จะนั่งในที่นั่งของผู้บังคับบัญชาเพื่อติดตามว่าการเดินทางไปยังดวงจันทร์อาจเป็นหลุมเป็นบ่อสำหรับลูกเรือมนุษย์ในอนาคตได้อย่างไร แม้ว่าหุ่นเหล่านี้อาจดูไม่น่าประทับใจโดยเฉพาะ แต่พวกมันจะมีบทบาทสำคัญในความทะเยอทะยานของ NASA ในการสร้างเส้นทางใหม่ไปยังดวงจันทร์ และส่งนักบินอวกาศไปยังดาวอังคารในที่สุด พวกเขายังเป็นเพียงหนึ่งในการทดลองทางวิทยาศาสตร์หลายครั้งในภารกิจนี้เพื่อทำความเข้าใจการเดินทางในอวกาศของเราให้ดียิ่งขึ้น

เดิมกำหนดการ Liftoff มีกำหนดในเช้าวันจันทร์ แต่ NASA เลื่อนการเปิดตัวออกไปหลังจากที่วิศวกรพบปัญหาหลายประการ รวมถึงพายุฝนฟ้าคะนองในบริเวณใกล้เคียงและปัญหาที่ทำให้เครื่องยนต์ของจรวดตัวหนึ่งเย็นลง NASA เลื่อนภารกิจออกไปอีกครั้งและเลื่อนกำหนดการเป็นบ่ายวันเสาร์ เนื่องจากระบบเชื้อเพลิงรั่ว ตอนนี้ หน่วยงานกล่าวว่าภารกิจสามารถดำเนินต่อไปได้ในวันจันทร์ แต่อาจล่าช้าถึงหนึ่งเดือน

ทันทีที่ NASA หาทางแก้ไข ระบบ Space Launch System (SLS) จะทำให้ จรวดที่ทรงพลังที่สุด นาซ่าเคยสร้าง จะยกออก โดยบรรทุกยานอวกาศ Orion ไว้ที่จมูกของมัน เมื่อรถออกจากวงโคจร Orion จะเดินทางผ่านดวงจันทร์แล้ว ไกลกว่านั้นหลายพันไมล์ก่อนจะหันหลังกลับโลก — การเดินทาง 1.3 ล้านไมล์ซึ่งจะใช้เวลา 42 วัน สามารถรับชม เปิดตัวที่นี่.

“นี่เป็นการสาธิตที่ดีว่าจรวดทำงานอย่างที่ควรจะเป็น” เวนดี้ วิทแมน คอบบ์ ศาสตราจารย์ประจำโรงเรียนการศึกษาขั้นสูงด้านอากาศและอวกาศของกองทัพอากาศสหรัฐฯ กล่าวกับเรโคด “มันจะทำให้ NASA มีความมั่นใจมากขึ้นเล็กน้อยสำหรับภารกิจของลูกเรือที่จะเกิดขึ้นในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า”

อาร์ทิมิสคือภารกิจดวงจันทร์รุ่นต่อไป เป็นส่วนหนึ่งของความทะเยอทะยานในวงกว้างของ NASA ในการสำรวจดวงจันทร์ ซึ่งรวมถึงการสำรวจอวกาศของนักบินอวกาศบนพื้นผิวดวงจันทร์ มนุษย์บนดวงจันทร์ ที่อยู่อาศัยและสถานีอวกาศแห่งใหม่ชื่อว่า ประตู. Artemis I ยังวางรากฐานสำหรับสองภารกิจถัดไปในโปรแกรม Artemis: Artemis 2 มีกำหนดจะส่งมนุษย์เดินทางไปรอบดวงจันทร์ในปี 2024 และ Artemis 3 จะสร้างประวัติศาสตร์ด้วยการลงจอดผู้หญิงคนแรกและคนแรกของสี บนพื้นผิวดวงจันทร์ในปี 2025 อย่างเร็วที่สุด การวิจัยทั้งหมดที่เกิดขึ้นกับ Artemis I รวมถึง Helga, Zohar และ Moonikin Campos นั้นมีขึ้นเพื่อเตรียมพร้อมสำหรับภารกิจในภายหลัง

ทั้งหมดบนเรือ Artemis 1

SLS ขี่ไปยังดวงจันทร์ของ NASA ได้รับการออกแบบมาเพื่อบรรทุกสัมภาระที่หนักมาก จรวดนั้นสูงกว่า .เพียงไม่กี่เมตร เทพีเสรีภาพและสามารถสร้าง แรงขับ 8.8 ล้านปอนด์. เช่นเดียวกับระบบการยิงอื่นๆ SLS ประกอบด้วยขั้นตอนต่างๆ ที่แตกต่างกัน ซึ่งแต่ละขั้นมีบทบาทในการเอาชนะแรงโน้มถ่วงของโลก ทะลุผ่านชั้นบรรยากาศ และเข้าถึงอวกาศ เพื่อให้สิ่งนั้นเกิดขึ้น SLS รวมถึง บูสเตอร์จรวดแข็งแฝดเช่นเดียวกับ a เวทีแกนกลางสูง 212 ฟุต ที่เต็มไปด้วย มากกว่า 700,000 แกลลอน ของออกซิเจนเหลวและไฮโดรเจนเหลว มันคือ เวทีหลักที่ใหญ่ที่สุด นาซ่าเคยทำ

หลังจากเครื่องขึ้น บูสเตอร์จะยิงเพื่อ ประมาณ 2 นาที ก่อนแยกจากตัวรถ ตกลงสู่พื้น และลงจอดในมหาสมุทรแอตแลนติก แปดนาที สเตจหลักจะทำเช่นเดียวกัน เมื่อถึงจุดนั้น Interim Cryogenic Propulsion Stage (ICPS) จะเข้ายึดครองและหมุนรอบโลกหนึ่งครั้ง ประมาณ 90 นาทีในเที่ยวบิน ICPS จะให้ Orion the “ดันใหญ่” มันต้องเริ่มบินไปในทิศทางของดวงจันทร์แล้วตกจากไป

แม้ว่าจะเป็นเทคนิคใหม่ แต่ SLS ก็ใช้เทคโนโลยีที่เก่ากว่า ส่วนประกอบหลายอย่างรวมถึง เครื่องยนต์หลักมาจากหรืออิงตามระบบที่ใช้โดยโปรแกรมกระสวยอวกาศของ NASA ซึ่งสิ้นสุดในปี 2011 และในขณะที่การเปิดตัวในอวกาศอื่น ๆ ได้เริ่มใช้เครื่องกระตุ้นจรวดแบบใช้ซ้ำได้หรืออย่างน้อยก็นำกลับมาใช้ใหม่ได้บางส่วน SLS จะบินเพียงครั้งเดียวเท่านั้น สิ่งนี้ทำให้ SLS แตกต่างจาก Starship ซึ่งเป็นยานยิงที่มีน้ำหนักมากเป็นพิเศษที่ SpaceX ออกแบบมาสำหรับภารกิจดวงจันทร์ SpaceX ซึ่งเอาชนะ Blue Origin สำหรับ สัญญามูลค่า 2.9 พันล้านดอลลาร์ เพื่อสร้างระบบลงจอดบนดวงจันทร์ของ NASA คาดว่าการบินทดสอบวงโคจรครั้งแรกของ Starship จะเกิดขึ้นในบางครั้ง หกเดือนข้างหน้า. การตัดสินใจของรัฐสภาในการให้ทุน SLS ยังคงดำเนินต่อไป เจ็บจุด ภายในอุตสาหกรรมอวกาศเพราะโครงการไป เกินงบกว่าพันล้าน และเกิดความล่าช้าหลายครั้ง และเนื่องจากขณะนี้บริษัทเอกชนกำลังพัฒนาทางเลือกที่มีราคาไม่แพง

“สภาคองเกรสต้องทนกับงบประมาณที่เกินกำหนด ช้ากว่ากำหนด เนื่องจาก SLS รักษาเงินและงานให้ไหลไปยังเขตรัฐสภาที่สำคัญ” วิทแมน คอบบ์อธิบาย

มีการสนับสนุนอย่างกว้างขวางสำหรับ Orion ซึ่ง NASA ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับภารกิจ Artemis เช่นเดียวกับการเดินทางที่เป็นไปได้ไปยังดาวเคราะห์น้อยที่อยู่ใกล้เคียงหรือ ดาวอังคาร. ยานอวกาศนี้สร้างโดยล็อกฮีด มาร์ติน และเมื่อมองจากภายนอก ดูเหมือนไก่งวงยักษ์ที่มีแผงคล้ายปีกยื่นออกมาจากด้านข้าง Orion เป็นที่ตั้งของโมดูลลูกเรือ Artemis ซึ่งเป็นที่ที่นักบินอวกาศข้ามไปและกลับจากดวงจันทร์จะใช้เวลาของพวกเขาในที่สุด เมื่อยานอวกาศได้รับการตรวจสอบสำหรับนักบินอวกาศมนุษย์แล้ว โมดูลลูกเรือคาดว่าจะเสนอสิ่งอำนวยความสะดวกในการเดินทางในอวกาศต่างๆ รวมถึง ถุงนอนสูตรใหม่ของนาซ่า บาร์อาหารอวกาศและการปรับปรุงใหม่ ห้องน้ำอวกาศ ที่ออกแบบมาสำหรับแรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์และผู้คนทุกเพศ

ในภารกิจนี้ ผู้โดยสารหลักจะเป็นกลุ่มของการทดลองทางวิทยาศาสตร์ การทดสอบหนึ่งเกี่ยวข้องกับหุ่นของนาซ่า Zohar และ Helga ซึ่งทำจาก พลาสติก 38 แผ่น ที่มีไว้เพื่อเลียนแบบเนื้อเยื่อของมนุษย์ มากกว่า เซ็นเซอร์ 5,600 ตัวและการแผ่รังสี 34 ตัว เครื่องตรวจจับ มีอา รังสีระดับสูงในอวกาศซึ่งเป็นที่มาของความกังวลอย่างต่อเนื่องว่านักบินอวกาศในอนาคตอาจเผชิญกับความเสี่ยงมะเร็งที่เพิ่มขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อการเดินทางในอวกาศยาวนานขึ้นและมีความทะเยอทะยานมากขึ้น หุ่นทั้งสองนี้ได้รับการออกแบบให้มีหน้าอกและมดลูกเพราะผู้หญิงมักจะไวต่อรังสีมากกว่า Zohar จะสวมเสื้อป้องกันพิเศษที่เรียกว่า AstroRed ซึ่งวิศวกรกำลังประเมินว่าเป็นวิธีที่เป็นไปได้ในการปกป้องนักบินอวกาศจากรังสีรวมถึงในระหว่าง เปลวสุริยะ. เฮลกาจะไม่ได้รับเสื้อกั๊ก และจะอนุญาตให้นาซ่าศึกษาว่า AstroRed ช่วยได้จริงแค่ไหน

Orion ก็แบก การทดลอง นั่นหมายถึงการทดสอบว่ายีสต์ตอบสนองต่อรังสีอย่างไร นักวิจัยวางแผนที่จะเก็บยีสต์แห้งเยือกแข็งไว้ใต้ที่นั่งลูกเรือ Orion แล้วปล่อยให้ยีสต์ถูกของเหลวในอวกาศเป็นเวลาสามวัน เมื่อกลุ่มดาวนายพรานกลับคืนสู่พื้นโลก นักวิทยาศาสตร์จะวิเคราะห์ดีเอ็นเอของยีสต์เพื่อศึกษาว่ามันมีอาการอย่างไร การทดลองนี้สามารถให้ข้อมูลเชิงลึกว่ามนุษย์จะมีสุขภาพที่ดีในอวกาศได้อย่างไรในระหว่างการเดินทางในอนาคต

ผู้ช่วยเสียง Alexa ของ Amazon เวอร์ชันหนึ่งก็กำลังนั่งรถเช่นกัน NASA กำลังทดสอบ Callisto ซึ่งเป็นการผสมผสานระหว่างฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ที่ออกแบบโดย Amazon, Cisco และ Lockheed Martin เพื่อสื่อสารกับนักบินอวกาศ. การทดสอบนี้จะช่วยให้การควบคุมภารกิจส่งข้อความเสียงและวิดีโอไปยังแท็บเล็ตบนแคปซูล Orion โดยที่เวอร์ชันของ Alexa จะได้รับข้อความและแบ่งปันคำตอบ ในขณะที่เทคโนโลยีอาจฟังดูเหมือน HAL จาก 2001: A Space Odysseyวิศวกรกล่าวว่าระบบนี้มีขึ้นเพื่อให้ความช่วยเหลือและความเป็นเพื่อน

Justin Nikolaus หัวหน้านักออกแบบประสบการณ์ Alexa ของ Amazon กล่าวว่า “Callisto เป็นระบบขนส่งสินค้าแบบสแตนด์อโลนบนยานอวกาศ Orion และไม่มีการควบคุมการควบคุมการบินหรือระบบที่สำคัญต่อภารกิจอื่นๆ

แง่มุมอื่น ๆ ของน้ำหนักบรรทุกของ Artemis I มีอารมณ์อ่อนไหวมากกว่า ตุ๊กตาตุ๊กตาของตัวละคร Shaun the Sheep จากแฟรนไชส์ ​​Wallace และ Gromit จะเดินทางบน Orion ดังนั้นจะ ตุ๊กตาสนูปปี้ สวมชุดนักบินอวกาศ พร้อมด้วยปลายปากกาที่ชาร์ลส์ เอ็ม. ชูลทซ์เคยวาดชุด Peanuts ห่อด้วยการ์ตูน ความทรงจำจาก ภารกิจอพอลโล 11ซึ่งลงจอดมนุษย์คนแรกบนพื้นผิวดวงจันทร์ในทศวรรษที่ 1960 ก็กำลังจะไปเช่นกัน รวมถึงตัวอย่างฝุ่นจากดวงจันทร์และชิ้นส่วนของเครื่องยนต์

เหนือดวงจันทร์

โครงการวิจัยที่สำคัญที่สุดบางโครงการของ Artemis I จะไม่กลับมาสู่โลกอีก ภารกิจนี้รวมถึงแผนการเปิดตัวดาวเทียมขนาดเล็ก 10 ดวงที่เรียกว่า CubeSats สู่วงโคจรของดวงจันทร์ ดาวเทียมเหล่านี้จะรวบรวมข้อมูลที่นาซ่าและบริษัทเอกชนสามารถใช้เพื่อนำทางในและรอบดวงจันทร์ได้ในที่สุด

หนึ่งดาวเทียม LunIRจะศึกษาความปลอดภัยของพื้นผิวดวงจันทร์ด้วยการถ่ายภาพอินฟราเรด ทำให้เกิดข้อมูลที่อาจส่งผลต่อตำแหน่ง ในที่สุดนักบินอวกาศก็จะเดินทาง. ดาวเทียมดวงหนึ่งเรียกว่า ลูน่าไอซ์คิวบ์จะพยายามตรวจหาแหล่งน้ำบนดวงจันทร์ ซึ่งในที่สุด NASA ก็สามารถใช้เป็นทรัพยากรได้ ดาวเทียมอีกดวง ลูกเสือ กศน.จะมุ่งหน้าไปยังดาวเคราะห์น้อยขนาดเล็กที่อยู่ใกล้เคียง ซึ่งเป็นการเดินทางด้านข้างที่สามารถแจ้งภารกิจของลูกเรือในอนาคตไปยังดาวเคราะห์น้อยดวงอื่นได้ ดาวเทียมจะถูกปล่อยโดยองค์ประกอบอื่นที่เรียกว่า Orion Stage Adapter หลังจากยานอวกาศคือ ระยะห่างที่ปลอดภัย.

ดาวเทียมเหล่านี้เป็นเครื่องเตือนใจว่า NASA สนใจมากกว่าการไปดวงจันทร์ โครงการ Artemis กำลังวางรากฐานสำหรับกิจกรรมบนพื้นผิวดวงจันทร์ในระดับที่ไม่เคยมีมาก่อน ซึ่งรวมถึงค่ายฐานมนุษย์ ชุดเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ และการทำเหมืองแร่ นาซ่าได้กล่าวไว้อย่างชัดแจ้งว่าต้องการพัฒนาเศรษฐกิจทางจันทรคติ และหน่วยงานอวกาศยังได้จัดตั้งข้อตกลง Artemis ซึ่งเป็นชุดหลักการในการสำรวจดวงจันทร์ที่ กว่า 20 ประเทศ ได้เข้าร่วมแล้ว

ในที่สุด NASA วางแผนที่จะเปลี่ยนดวงจันทร์เป็นจุดแวะพักในการเดินทางที่ทะเยอทะยานมากขึ้น: ภารกิจของมนุษย์สู่ดาวอังคาร ตอนนี้ ดูเหมือนว่าจะเกิดขึ้นในช่วงปลายปี 2030 แต่ในขณะที่หลายแผนเหล่านี้ยังห่างไกล เป็นที่ชัดเจนว่าโครงการ Artemis เป็นมากกว่าโครงการ Apollo ที่ทำซ้ำๆ

“อพอลโลเป็นการกระทำทางการเมืองในบริบทของสงครามเย็นเพื่อแสดงอำนาจชาติของสหรัฐฯ ให้โลกเห็น เห็นได้ชัดว่าเป็นการแข่งขันกับสหภาพโซเวียตเพื่อไปยังดวงจันทร์เป็นคนแรก เมื่อเราไปถึงดวงจันทร์เป็นครั้งแรก เหตุผลในการดำเนินการต่อก็หายไป” จอห์น ล็อกส์ดอน ผู้ก่อตั้งสถาบันนโยบายอวกาศแห่งมหาวิทยาลัยจอร์จ วอชิงตัน อธิบาย “อาร์ทิมิสตั้งใจให้เป็นโครงการแรกในโครงการสำรวจระยะยาวของมนุษย์”

แน่นอนว่าทั้งหมดนี้ขึ้นอยู่กับภารกิจ Artemis I ที่ดำเนินไปอย่างราบรื่น NASA ยังคงต้องประเมินว่า SLS และ Orion ทำงานร่วมกันได้ดีเพียงใดในระหว่างการปล่อยยาน หน่วยงานอวกาศยังต้องศึกษาว่ากลุ่มดาวนายพรานสามารถรอดชีวิตจากการสืบเชื้อสายมาจากชั้นบรรยากาศได้ดีเพียงใด ซึ่งเราจะไม่ทราบได้อีกสักระยะ หากทุกอย่างเป็นไปด้วยดี แคปซูล Orion พร้อมด้วยการทดลองทางวิทยาศาสตร์และกาแล็กซี่ tchotchkes จะกลับสู่พื้นโลกและกระเด็นลงไปในมหาสมุทรแปซิฟิกมากกว่าหนึ่งเดือนหลังจากที่เครื่องขึ้น

Update 31 สิงหาคม 2022 11:20 น. ET: เรื่องราวนี้เผยแพร่ครั้งแรกเมื่อวันที่ 27 สิงหาคม โดยได้รับการอัปเดตโดยมีรายละเอียดเกี่ยวกับ NASA ที่เลื่อนกำหนดการเปิดตัว Artemis 1 และข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ Payload ของ Callisto

Update 3 กันยายน 2022 15:52 น. ET: เรื่องราวนี้ได้รับการอัปเดตพร้อมรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับการตัดสินใจของ NASA ที่จะชะลอการเปิดตัว Artemis 1 เป็นครั้งที่สองในวันเสาร์