NASA ściga się z czasem: kilka dni na start misji Artemis II

NASA przygotowuje najważniejszy od dekad lot załogowy w stronę Księżyca, a kalendarz bezlitośnie odlicza ostatnie dni.

W centrum kosmicznym Kennedy’ego inżynierowie prowadzą kluczowe testy rakiety Space Launch System. Od powodzenia tych prób zależy, czy czteroosobowa załoga misji Artemis II faktycznie poleci w lutym na okołoziemską orbitę i dalej – na kurs wokół Księżyca.

Generalna próba startu: 2,6 mln litrów paliwa i odliczanie do sekundy

Na stanowisku startowym 39B trwa tak zwany Wet Dress Rehearsal. To generalna próba, podczas której rakieta SLS jest tankowana prawie jak do prawdziwego startu. Do zbiorników trafia ponad 2,6 mln litrów skrajnie schłodzonych paliw kriogenicznych.

Inżynierowie krok po kroku odtwarzają procedurę odliczania aż do momentu T-29 sekund. W tym punkcie systemy rakiety i infrastruktura stanowiska muszą działać jak jeden organizm. Każda anomalia – choćby minimalne wahanie temperatury, ciśnienia czy problem z komunikacją komputerów – może wymusić przerwanie próby, a w efekcie opóźnić start.

Pomyślne przejście generalnej próby stanowi warunek konieczny, by NASA zgodziła się na pierwszy załogowy lot w ramach programu Artemis.

Misja Artemis II ma wystartować z Florydy na początku lutego. Jeżeli sprzęt przejdzie pełny cykl testów bez poważniejszych usterek, NASA da zielone światło na tankowanie do właściwego startu. Agencja transmituje przygotowania na żywo, bo skala operacji przyciąga uwagę miłośników kosmosu na całym świecie.

Ścisk na orbicie: NASA gra na dwa fronty naraz

Problem w tym, że agencja nie zajmuje się wyłącznie lotem wokół Księżyca. Równolegle trzeba obsłużyć wymianę załogi na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS). To rutynowa operacja, która tym razem nabrała tempa, bo poprzednia misja Crew-11 wróciła na Ziemię wcześniej z powodu nagłej ewakuacji 14 stycznia.

Okno czasowe na misję księżycową wcale nie jest takie szerokie, jak mogłoby się wydawać. Teoretycznie można by startować niemal codziennie, ale praktyka mówi coś innego. Trzeba uwzględnić:

• geometrię orbity Księżyca względem Ziemi,
• wymagany kąt nasłonecznienia paneli słonecznych,
• bezpieczne warunki lądowania kapsuły na Pacyfiku,
• dostępność stanowiska startowego i sprzętu obsługowego,
• priorytetowe operacje związane z ISS.

W efekcie realne możliwości startu sprowadzają się do kilku krótkich okien w miesiącu. Jeśli SLS nie wystartuje do 11 lutego, miejsce w grafiku zajmie misja związana z ISS. Wtedy Artemis II znów przesunie się na dalszy termin, co byłoby kolejnym ciosom w mocno krytykowany harmonogram programu.

NASA stoi przed ostrym dylematem: albo dopnie testy i start w kilka dni, albo odda priorytet lotom na ISS i zaakceptuje kolejne opóźnienie.

Załoga Artemis II: cztery osoby, dziesięć dni i rekord odległości

W tle nerwowej logistyki atmosferę wśród astronautów najlepiej oddaje jedno słowo: ekscytacja. Zarówno ekipa mająca lecieć na ISS, jak i załoga Artemis II jest w kwarantannie, gotowa do startu praktycznie z dnia na dzień. To dość wyjątkowa sytuacja – dwie duże misje załogowe szykowane niemal równocześnie.

Artemis II poleci w składzie:

Lot ma potrwać około 10 dni. Tym razem celem nie jest lądowanie na Księżycu, lecz sprawdzenie całego systemu w warunkach prawdziwego lotu z ludźmi: od startu, przez manewry w pobliżu Księżyca, aż po wejście w atmosferę i wodowanie. To ostatni etap przed misją Artemis III, w której mają już wylądować pierwsi od czasów Apollo astronauci na powierzchni Srebrnego Globu.

Trajektoria powrotu i ekstremalne wejście w atmosferę

Kapsuła Orion nie będzie potrzebowała długiej pracy głównych silników na drodze powrotnej. Trajektoria zaplanowana na Artemis II to tak zwany „powrót swobodny”. Statek wykorzysta grawitację Księżyca jak kosmiczną procę, by obrać kurs z powrotem na Ziemię.

W kulminacyjnym momencie Orion wpadnie w górne warstwy atmosfery z prędkością około 40 tysięcy kilometrów na godzinę. Tarcza termiczna będzie musiała wytrzymać temperatury porównywalne z tymi na powierzchni Słońca. To najważniejszy test całego systemu, bo od jego wyniku zależy bezpieczeństwo kolejnych lądujących załóg.

Po wyhamowaniu kapsuła otworzy spadochrony i wyląduje na wodzie w Pacyfiku. Na miejscu będzie już czekać okręt USS Somerset oraz śmigłowce marynarki wojennej USA typu Sikorsky MH-60S Seahawk. Załogę zabiorą na pokład śmigłowce, a sama kapsuła trafi na pokład statku po ustabilizowaniu za pomocą specjalnych pływaków.

Artemis II ma sprawdzić w locie każdy krytyczny element systemu: rakietę SLS, kapsułę Orion, system podtrzymywania życia i procedury ratunkowe po wodowaniu.

Nowy rekord dystansu od Ziemi

Jeżeli wszystko pójdzie zgodnie z planem, misja zapisze się w historii jeszcze z jednego powodu. Trajektoria lotu poprowadzi kapsułę na około 400 700 kilometrów od Ziemi. To więcej niż w przypadku słynnej misji Apollo 13, która do dziś trzyma rekord z wynikiem 400 171 kilometrów.

Astronauci przelecą ponad 10 tysięcy kilometrów za tylną krawędzią Księżyca, po niewidocznej z Ziemi stronie. To da inżynierom unikatowe dane dotyczące łączności, nawigacji i wpływu długotrwałego lotu w głębszej przestrzeni kosmicznej na załogę.

Stawka: wiarygodność całego programu Artemis

Na Artemis II patrzą z lupą nie tylko fani kosmosu, ale też politycy i kontrolerzy budżetu. Program od lat zmaga się z krytyką za wysokie koszty, kolejne opóźnienia i skomplikowaną strukturę podwykonawców. Ten start ma pokazać, że NASA potrafi realizować ambitne misje załogowe poza orbitę okołoziemską, korzystając z nowych technologii.

Udany lot oznaczałby mocny argument, by kontynuować program w niezmienionej formie. Kolejne misje obejmują już nie tylko lądowania, ale też budowę stacji Gateway na orbicie Księżyca i pierwsze kroki w stronę dłuższych misji, które w dalszej perspektywie mają otworzyć drogę na Marsa.

Kilka najbliższych dni zadecyduje, czy księżycowy program Amerykanów przyspieszy, czy znów ugrzęźnie w poprawkach i politycznych dyskusjach.

Dlaczego NASA ma tak mało czasu w rezerwie

Rozkład startów w dużej agencji kosmicznej przypomina skomplikowaną układankę. Każde przesunięcie misji wymusza korekty w dziesiątkach innych harmonogramów: od kontraktów z prywatnymi firmami, przez rezerwację statków ratowniczych, po terminy testów sprzętu, który musi wrócić do laboratoriów.

Do tego dochodzą warunki meteorologiczne na Florydzie, które zimą potrafią zaskoczyć gwałtownymi burzami, oraz czysto techniczne ograniczenia dotyczące pracy urządzeń kriogenicznych. SLS nie może zbyt długo stać zatankowany na stanowisku; jeśli test czy start się opóźnią, trzeba paliwo zlać, sprawdzić układ i ponownie go przygotować.

Dla zwykłego widza wygląda to czasem jak przesadna ostrożność, ale każde odstępstwo od procedur mogłoby zakończyć się stratą miliardów dolarów sprzętu albo, co gorsza, życia załogi. NASA wciąż pamięta tragedie Challengera i Columbii, dlatego nie ma tam miejsca na skróty czy „półśrodki” przy testach.

Co oznacza sukces lub porażka Artemis II dla przyszłych lotów

Jeżeli Artemis II wystartuje przed 11 lutego i przejdzie wszystkie etapy bez poważniejszych problemów, NASA będzie mogła rozpocząć finalne przygotowania do lądowania ludzi na Księżycu w kolejnych latach. To nie tylko prestiż, ale też szansa na rozwinięcie całej gospodarki opartej na nowych technologiach kosmicznych, z której korzystają później także firmy prywatne.

W scenariuszu mniej optymistycznym, gdzie testy wykryją poważną usterkę lub rakieta nie zmieści się w bieżącym oknie startowym, Artemis II przesunie się o kolejne miesiące. Trzeba będzie na nowo poukładać starty w kierunku ISS, przeanalizować poprawki techniczne i powołać kolejne komisje przeglądowe. Dla inżynierów to codzienność, dla decydentów – argument, by mocniej przyjrzeć się budżetom.

Na razie oczy całej branży kosmicznej zwrócone są na stanowisko 39B. Od wyniku kilku krytycznych testów zależy, czy nad Ziemią znów zobaczymy potężną rakietę z załogą, która poleci dalej niż jakikolwiek człowiek dotychczas – i przybliży nas do powrotu człowieka na Księżyc, już nie tylko na kilka dni, lecz w perspektywie regularnych, dłuższych pobytów.