Nauka

NASA znowu leci na orbitę Księżyca, choć na razie tylko pudełkiem wielkości mikrofalówki

przeczytasz w 3 min.

Program Artemis to nie tylko SLS i lądownik księżycowy. Jeśli w przyszłości ma zadziałać misja stacji przesiadkowej Gateway, to trzeba najpierw poznać orbitę po której może teoretycznie obiegać Księżyc. W końcu teoria teorią, ale najważniejsza jest praktyka

Tematyka okołoksiężycowa, czyli ta związana z lotem człowieka na naszego naturalnego satelitę jest bardzo szeroka. Choćby taka ESA prowadzi liczne testy technologii, które ułatwią samo lądowanie, ale też rozwija projekty łazików czy badania księżycowych struktur, sensownych po wylądowaniu tam człowieka.

Lądowanie Księżyc, symulator
Robotyczny symulator księżycowego lądowania. Niezależnie od tego jak wyglądać będzie księżycowy lądownik, już można trenować potencjalne lądowanie. Czyli to co astronauci misji Apollo powtarzali do znudzenia

Ważne jest także rozeznanie z tym co dzieje się na orbicie wokółksiężycowej. I to jest temat, który ku zaskoczeniu laika, wcale nie jest jeszcze dobrze wyeksplorowany. Mamy co prawda sondy badające Księżyc (robi to zarówno NASA jak i chińska CNSA), jest projekt stacji przesiadkowej, ale własności orbit transferowych, parkingowych wokół Księżyca, wymagają zbadania. Również system komunikacji wymaga stworzenia. Tutaj duże sukcesy zaliczają Chiny, w ramach misji Chang’e.

To, że lataliśmy na Księżyc 50 lat temu dziś znaczy stosunkowo niewiele

To co dobrze jest rozpoznane to sam lot człowieka, robiliśmy to przecież około 50 lat temu 8 razy (z tych 8 razy, sześć zakończyło się udanym lądowaniem). Ale też nie wszystko jest identyczne, nowa jest rakieta SLS, która tylko wizualnie jest podobna do Saturna V. Świadczą o tym problemy z doprowadzeniem jej do poprawnego funkcjonowania, z których szydzą przeciwnicy programu Artemis.

Najlepsza orbita przesiadkowa, orbita dla Gateway, ma kształt mocno wydłużonej elipsy

Pojazdy podróżujące na Księżyc i wokół niego znajdą się w przestrzeni pomiędzy Ziemią i właśnie Księżycem. A to oznacza, że kołowa orbita wokół Księżyca nie musi być najlepszą orbitą transferową, czyli taką, z której wygodnie da się rozpocząć lądowanie. Znacznie lepsza i wymagająca minimalnych nakładów na paliwo jest bardzo wydłużona orbita eliptyczna, na przykład taka, którą przemierzał będzie pojazd CAPSTONE. A w przyszłości być może stacja przesiadkowa Gateway.

Orbita CAPSTONE
Badana orbita wokół księżycowa, określana jest mianem prawie prostoliniowej orbity typu halo (ang. NRHO). Pojazd na niej zbliża się do Księżyca na około 1600 km i oddala na około 70 tysięcy km z okresem tygodnia

CAPSTONE to skrót od angielskiego wyrażenia Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations. Będzie to niewielki cubesat, o rozmiarach mikrofalówki jak podkreśla samo NASA, wystarczający do zrozumienia dynamiki i wszelkich problemów związanych z taką orbitą.

Cubesaty poza orbitą Ziemi mają jeszcze niewielkie sukcesy

CAPSTONE będzie leciał na Księżyc znacznie dłużej niż przyzwyczaiły nas do tego misje Apollo. Lot potrwa 3 miesiące. Potem na docelowej orbicie, z której stale mamy doskonały widok Ziemi i co pewien czas zbliżamy się do południowego bieguna Księżyca, CAPSTONE pozostanie co najmniej pół roku. Podobną orbitę ma już LRO (Lunar Recoinnassance Orbiter) obiegający Księżyc od 2009 roku, tak więc NASA ma już jako takie doświadczenie.

CAPSTONE Księżyc
Dzisiejsza zaawansowana miniaturyzacja sprawia, że nawet tak niewielki pojazd jak CAPSTONE jest w stanie pomieścić wszelką potrzebna elektronikę

Eksploracja wspomnianej orbity będą także okazją do udoskonalenia technologii wysyłania niewielkich sond na orbitę innego niż Ziemia ciała niebieskiego. Dotychczas NASA zrobiła to w przypadku Marsa, gdy wraz z łazikiem Perseverance poleciały dwa cubesaty MarCo, a niedługo uczyni to w przypadku podwójnej asteroidy Didymos-Dimorfos, ku której leci sonda DART i na razie przyczepiony do niej cubesat LICIACube. Co ciekawe historia eksploracji kosmosu rozpoczynała się właśnie od takich niewielkich sond. Malutki był rosyjski Sputnik, równie niewielki satelita Explorer 1 (choć miał kształt niewielkie rakiety).

Tym razem nie rakieta SpaceX, a dziecko Rocket Lab pomoże NASA

Z perspektywy postronnego obserwatora wysiłków NASA i innych agencji rządowych, związanych z programem Artemis (powrót na i eksploracja Księżyca) najwięcej wątpliwości budzi ogromna liczba instytucji weń zaangażowanych. Satelitę CAPSTONE buduje na przykład firma Tyvak z Kalifornii. Sonda wystrzelona będzie z pomocą niewielkiej rakiety Electron (wysokość 17 metrów), która jest przystosowana do wynoszenia niewielkich mas, rzędu 100 - 300 kg, a którą opracowała prywatna firma Rocket Lab.

CAPSTONE Tyvak
CAPSTONE ma być wyniesiony w kosmos nie wcześniej niż w maju 2022 roku na pokładzie rakiety Electron z centrum startowego na terenie Nowej Zelandii. To kraj, który jest sygnatariuszem porozumienia Artemis Accords

Takie rozdrobnienie odpowiedzialności na dziesiątki, mniejszych podmiotów, wydaje się kołem zamachowym dla marnowania ogromnych sum pieniędzy na coś co można zrobić chyba taniej. Pocieszający może tu być fakt, że doświadczenie zebrane przez te firmy, miejmy nadzieję, nie ulotni się w próżnię, a przyda się w przyszłości lub będzie przekazane innym.

Komentarze

5
Zaloguj się, aby skomentować
avatar
Komentowanie dostępne jest tylko dla zarejestrowanych użytkowników serwisu.
  • avatar
    JaYmZ
    8
    @Karol Żebruń Twoje arty, jak zawsze, są na wielkim propsie! Ciągniesz poziom tego portalu mocno w górę. Dzięki.
    • avatar
      _Ciekawski_
      3
      "Takie rozdrobnienie odpowiedzialności na dziesiątki, mniejszych podmiotów, wydaje się kołem zamachowym dla marnowania ogromnych sum pieniędzy na coś co można zrobić chyba taniej."
      Akurat wybranie Elektrona jako rakietę do wyniesienia tej sondy powinno zminimalizować koszty. Electron to chyba na dzień dzisiejszy najtańszy system zdolny do wynoszenia obiektów dalej niż na orbitę ziemi.
      • avatar
        Elektromonter
        0
        Jak zwykle dobry artykuł. Karolu przyjrzyj się tez czy jest szansa na wysłanie sondy na Urana jeszcze za naszego życia.
        Jakiś tam komitet wskazał NASA ze najważniejsza misja typu flagship powinno być wysłanie sondy na Uran.
        • avatar
          michal_229
          0
          "Takie rozdrobnienie odpowiedzialności na dziesiątki, mniejszych podmiotów, wydaje się kołem zamachowym dla marnowania ogromnych sum pieniędzy na coś co można zrobić chyba taniej" - nie chodzi tylko o taniej, chodzi o dywersyfikację i rozwój infrastryktury komercyjnej, co długofalowo obniży koszty i zwiększy możliwości.