Kako bo videti prvi polet proti Luni po več kot 50 letih

Samo dober teden nas še loči od 6. februarja, prvega možnega datuma za izstrelitev rakete, ki bo človeka po več kot pol stoletja spet ponesla proti Luni.

Kot smo pisali v članku "Nasa odločila: človek bo spet poletel proti Luni že čez nekaj tednov", gre za prvi datum v tako imenovanem "časovnem oknu" – optimalnih terminih za izstrelitev.

Nasa je znotraj časovnega okna opredelila tri obdobja, znotraj katerih bi bila izstrelitev optimalna: od 6. do 11. februarja, od 6. do 11. marca in od 1. do 6. aprila.

Polet bo desetdnevna odprava, v kateri štiričlanska posadka ameriške vesoljske agencije na Luni ne bo pristala, ampak jo bo le obkrožila.

Njihova misija, imenovana Artemis II, je namreč testni polet, predpriprava na ponovni pristanek na našem naravnem satelitu, odpravo Artemis III, ki je načrtovana v sredini prihodnjega leta.

Cilj misije je dokazati, da je "vesoljsko plovilo Orion pripravljeno, da lahko astronavte ohrani pri življenju v globokem vesolju in bo posadki ter ekipam na Zemlji omogočila vadbo operacij, ključnih za uspeh prihodnjih misij", so navedli pri Nasi.

Poglejmo, kako bo "korak za korakom" potekala misija Artemis II.

Na spodnjem posnetku si lahko pogledate animirani prikaz poti odprave.

Dan izstrelitve: Zadnje priprave

Na dan izstrelitve bodo opravili še zadnje preglede opreme posadke in jo prepeljali do izstrelišča 39B v Kennedyjevem vesoljskem centru Nase na Floridi.

Tam na premičnem izstrelitvenem sistemu že čaka vesoljska raketa SLS (Space Launch System), visoka 98 metrov, z vesoljskim vozilom Orion, s katerim se bo posadka odpeljala proti Luni in nazaj.

Pred tem bodo napolnili raketne rezervoarje za gorivo s prek 2,65 milijona litrov tekočega kisika in tekočega vodika ter preverili sisteme za vodenje rakete in komunikacijo.

Ves ta čas v kontrolnem centru poteka odštevanje časa, saj je celoten postopek načrtovan skoraj do sekunde natančno. Odštevanje lahko ustavijo, če pride do kakšnega nepredvidenega dogodka ali poslabšanja razmer.

Začetek poleta: Vstop v Zemljino orbito

Če bo šlo vse po načrtih, bodo približno 12 sekund pred vzletom prižgali gorilnike za sežig odvečnega vodika, približno 6 sekund kasneje pa še vse štiri motorje rakete.

Ko se bo odštevanje končalo z "nič", se bodo od rakete umaknili podporniki in posadka bo dobila dovoljenje za začetek poti.

Raketa, težka približno 2.700 ton (2,7 milijona kilogramov), bo krenila na pot.

Da bo lahko dosegla nizko Zemljino orbito, bo morala raketa doseči hitrost 7,8 kilometra na sekundo oziroma 28.000 kilometrov na uro.

Da bi to dosegla, jo bosta morala motorja z Zemlje potiskati s silo do 39 milijonov Newtonov.

To je skoraj nepredstavljiva številka.

Za primerjavo – s takšnim potiskom bi lahko povprečen športni avto pospešil od 0 na 100 kilometrov na uro v tisočinki sekunde.

Tri četrtine te moči prihaja iz dveh pomožnih raketnih pospeševalnikov, visokih približno 52 metrov.

Približno dve minuti po izstrelitvi bo raketa porabila gorivo in pospeševalnika odvrgla, glavna stopnja in njeni motorji pa bodo Orion in posadko še naprej poganjali proti vesolju.

Po približno treh minutah se bodo odprle zaščitne lupine okoli modula Orion in razkrile sončne celice, ki bodo modul poganjale kasneje.

6 sekund kasneje bo posadka z raketo dosegla Zemljino orbito.

Iz nizke do visoke Zemljine orbite

Približno 8 minut po izstrelitvi se bodo ustavili motorji glavne stopnje SLS in plovilo Orion se bo skupaj z vmesno kriogeno potisno stopnjo (ICPS) ločil od glavne stopnje rakete SLS, ter poletel dalje.

Takrat se bodo razprli štirje sončni paneli, ki bodo napolnili Orion in njegove baterije za čas, ko plovilo na poti do Lune in nazaj ne bo več neposredno izpostavljen sončni svetlobi.

Orion bo okoli Zemlje krožil še približno uro in pol, potem pa se bo prižgal motor njegove potisne enote in ga potisnil proti visoki Zemljini orbiti – več kot 1.000 kilometrov nad površino našega planeta.

Ta del poti predstavlja varnostno komponento, saj je Orion takrat še vedno dovolj blizu Zemlje, da lahko posadko, če gre kaj narobe, varno vrnejo domov.

V tem času bo posadka še enkrat preverila različne sisteme v plovilu Orion in ga pripravila za polet proti Luni.

Šele visoka Zemljina orbita je pravzaprav izhodiščna točka za polet proti Luni.

Odriv proti Luni in krog okoli nje

Če bo potrjeno, da vsi sistemi, kot so podpora življenju, komunikacije in navigacija, delujejo, se bo Orion ločil od ICPS.

Nalogo potiska bo prevzel Orionov servisni modul, ki ga je izdelala Evropska vesoljska agencija.

Ta bo približno dve uri in pol po vzletu izvedel tako imenovani translunarski vžig (TLI) in potisnil Orion iz Zemljine orbite na približno štiridnevno pot do Lune.

Na tej poti bodo člani posadke preverjali in ocenjevali delovanje sistemov plovila, vadili nujne in varnostne postopke.

Orion bo po približno treh dneh prispel do točke, ko bo posadka od Zemlje najbolj oddaljena (okoli 370.000 kilometrov) in bo preletela Luno na razdalji približno 7.400 kilometrov.

Takrat bodo člani posadke po več kot pol stoletja prvi ljudje, ki si bodo lahko ogledali "skrito" stran Lune, ki je vedno obrnjena proč od Zemlje. Njihova opažanja bodo pomagala pripraviti prihodnje misije na Luno.

V tem času bo komunikacija z Zemljo prekinjena. Prelet bo trajal nekaj minut. To je tudi eden najnevarnejših trenutkov v potovanju, saj na Zemlji ne bomo vedeli, kaj se v tistih minutah s plovilom in posadko dogaja.

Vrnitev proti Zemlji, vstop v atmosfero

Ko se bo Orion s posadko pojavila izza Lune, se bo začela njihova pot domov. Za vračanje bodo izkoristili Zemljino gravitacijo, ki bo pritegnila Orion in ga začela vleči proti sebi.

Približno 6 dni in pol od trenutka, ko so se odlepili z Zemljine površine, bo Orion s posadko vstopil v atmosfero s hitrostjo približno 40.000 kilometrov na uro. Pred vstopom se bo ločil od servisnega modula.

Ob vstopu se bodo prižgali zavorni sistemi, ki bodo zagotavljanje s pojemkom, ki znaša približno 4-kratnik gravitacijskega pospeška. To bodo člani posadke občutili kot občutek, da so štirikrat težji kot na Zemlji.

V tej fazi se bo površina Oriona zaradi trenja z atmosfero segrela na približno 2.760 stopinj Celzija, kar je približno pol manj kot znaša temperatura na površju Sonca. Seveda bo posadko pred tem, da bi se v modulu "skuhala" ali "spekla" ščitila toplotna zaščita.

Na višini približno 2.750 metrov, ko bo Orion padal proti Zemlji s hitrostjo približno 210 kilometrov na ure, se bodo razprla prva tri od skupaj 11 padal.

Ta bodo upočasnila hitrost padanja modula na manj kot 32 kilometrov na uro.

S tolikšno hitrostjo bo po skupaj opravljenih več kot 1,1 milijona kilometrov Orion pristal na površju Tihega oceana, približno 92 kilometrov od kalifornijske obale, le 16 minut po vstopu v Zemljino atmosfero.

Sklepna faza: Reševanje posadke in konec misije

V bližini bo seveda že vse pripravljeno za reševanje posadke.

Ekipa, ki jo sestavljajo enote ameriške mornarice in letalskih sil ter Nasine ekipe, se bodo približale Orionu in posadko iz plovila potegnili na napihljiv pomol, jih posadile v helikopterje in odpeljale do reševalne ladje.

Z njo bodo posadko prepeljali nazaj v Kennedyjev vesoljski center. Misija bo s tem končana, posadka pa bo na trdna tla stopila prvič v 10 dneh, pove napovedovalka v Nasinem YouTube videu o odpravi Artemis II, ki si ga lahko ogledate pod člankom.