Začíná návrat člověka na Měsíc  
Projekt návratu člověka na Měsíc se dostal do fáze realizace. Loď Artemis je tentokrát bez lidí. S těmi má být až příští. Start byl ale odložen. Tankování rakety mělo být zahájeno těsně po půlnocí. Kvůli bouřkám se o hodinu opozdilo. Před plánovaným startem se u jednoho ze čtyř motorů vyskytl problém s únikem vodíku a inženýři to nedokázali včas vyřešit. Další potíže se týkaly komunikace mezi kosmickou lodí a pozemním řízením. Praskliny na izolační pěně spojovacích spár mezi nádržemi se opravují a další volné startovní okno bude 2. září 2022. Otevře se ve 12:48 EDT, tedy v 16:48 UTC.

Raketa SLS na startovací rampě (zdroj NASA).
Raketa SLS na startovací rampě (zdroj NASA).

Přistání Apolla 11 na Měsíci bylo historickou událostí, která mě v dětství ovlivnila snad nejvíce. Jako devítiletý kluk, který se zajímal o astronomii, jsem byl prvními kroky člověka na povrchu našeho nejbližšího nebeského souseda fascinován. Sledoval jsem tak všechny měsíční mise a věřil, že opravdu začíná rychlá expanze lidstva do vesmíru. Těšil jsem se na budování měsíčních základen a předpokládal, že do konce tisíciletí se člověk dostane i na Mars. Jak víme, nic z toho se nakonec nerealizovalo. Lidská civilizace dosáhla za uplynulé půlstoletí v řadě technologických oblastí obrovského pokroku, ale noha člověka se na Měsíc od přistání Apolla 17 nevrátila a návštěva člověka na Marsu zůstává stále za vzdáleným horizontem.

 

Postupně jsem přestával doufat, že se návratu člověk na Měsíc dožiji, proto jsem byl zpočátku skeptický k programu Constellation, který vyhlásil na začátku roku 2004 president George W. Bush jako náhradu raketoplánů s cílem opětného návratu na Měsíc. Mělo jít o rakety Ares, které měly vynášet i novou kosmickou loď Orion. Program byl v roce 2010 zrušen prezidentem Barackem Obamou a nahrazen současným programem, známým dnes jako Artemis. V tomto případě měla být vyvinuta raketa SLS (Space Lunch System), která měla vynášet kosmickou loď Orion. Úkolem jejich projektantů a realizátorů bylo co nejvíce využít předchozích znalostí a navázat na vyvinuté a existující technologie.

Kosmická loď Orion (zdroj NASA).
Kosmická loď Orion (zdroj NASA).

Samotná raketa SLS, se skládá ze dvou stupňů, centrálního a druhého ICPS (Interim Cryogenic Propulsion Stage), které oba využívají tekutý vodík a kyslík. Po stranách jsou pak dva urychlovací stupně na tuhé palivo. I z toho je vidět, že se do značné míry využily zkušenosti z raketoplánu, který využíval také motory na tekutý vodík a kyslík a postranní urychlovací stupně na tuhé palivo. Využily se i zkušenosti z využívání dalších standardních raketových systémů, druhý stupeň je tak převzatý druhý stupeň využívaný i u raket Delta IV. Centrální stupeň využívá čtyři raketové motory RS-25, které jsou také velice dobře známy z raketoplánu. Ty mají impozantní parametry v tahu i specifickém impulsu, výška motoru je 4,3 m, průměr trysky 2,4 m a hmotnost se blíží 3,5 tunám.

 

Schéma letu Artemis I (zdroj NASA).
Schéma letu Artemis I (zdroj NASA).

Do vývoje a realizace vesmírné lodi Orion, i do celého projektu Artemis, je kromě americké NASA zapojena velmi intenzivně i evropská ESA. Její velitelská (návratová) část byla připravena NASA a má o 50 % větší objem, než tomu bylo u Apolla. Servisní modul pak dodala právě organizace ESA, zajistí 11,2 kW elektrického výkonu, což je téměř dvakrát více, než tomu bylo u Apolla. Rozměry má zhruba stejné a hmotnost se zásobami je okolo 15,5 tuny, což je o 40 % méně než u Apolla. Každá mise Artemis bude mít svůj servisní modul, nyní už jsou podepsány smlouvy pro jejich dodání až po misi Artemis VI.

Umístění jednotlivých členů posádky Artemis I, kterými jsou jeden mechanický a dva dozimetrické fantomy (zdroj NASA).
Umístění jednotlivých členů posádky Artemis I, kterými jsou jeden mechanický a dva dozimetrické fantomy (zdroj NASA).

 

Hlavním úkolem prvního letu programu Artemis je právě otestování vesmírné lodi Orion a také rakety SLS. Ta je při tomto startu ze startovacího komplexu 39B v Kennedyho vesmírném středisku využívána rovněž poprvé. Nejdříve bude loď Orion vynesena na nízkou oběžnou dráhu okolo Země a později se ve vhodný moment zapálí druhý stupeň, který nasměřuje Orion na oběžnou dráhu k Měsíci. Orion se pak od druhého stupně ICPS oddělí a jeho další pohon zajistí servisní modul. Druhý stupeň se pak vydá po vlastní, ale podobné, trajektorii a v různých místech vypustí dohromady 13 CubeSatů, z nich deset se vydá k Měsíci. Kromě řady velice zajímavých testů technologií i výzkumů by měl jeden z nich vypustit malý modul, který přistane na měsíčním povrchu. Po několikadenní cestě k Měsíci pomůže motorický manévr servisního modulu dostat Orion na oběžnou dráhu okolo Měsíce a uskuteční se první těsný průlet nad jeho povrchem. Navržená dráha jej pak zavede do větší vzdálenosti od Měsíce a k několikadennímu sběru dat a stabilizaci dráhy. Poté nastane další těsný průlet okolo Měsíce a gravitační manévr i motorová korekce nasměruje Orion k Zemi. Po zhruba měsíčním pobytu ve vesmírném prostoru by pak měl Orion přistát na povrchu Země.

 

Vesmírná stanice Gateway u Měsíce v době příletu lodi Orion (ESA).
Vesmírná stanice Gateway u Měsíce v době příletu lodi Orion (ESA).

Je třeba zdůraznit, že hlavním úkolem mise jsou všestranné technologické testy lodi SLS a vesmírné lodi Orion. Ta sice neponese tentokrát kosmonauty, ale budou v ní tři lidské fantomy. Všechny tři ponesou velké množství senzorů. Jeden bude mít mechanické vlastnosti podobné lidskému tělu a bude testovat vliv letu v období silného mechanického namáhání, hlavně při startu a přistávání. Další dva jsou dozimetrickými fantomy. Jsou složeny z materiálů podobných lidskému tělu a dozimetry v různých místech ukáží radiační dávku, kterou by daní kosmonauté, v daném případě kosmonautky, obdrželi. Jde totiž o ženské fantomy, jejichž jména jsou Helga a Zohar. Ženské tělo je totiž daleko citlivější k radiaci. Jeden z těchto fantomů bude mít speciální ochrannou vestu proti radiaci, aby se otestoval její účinek. Podrobněji o nebezpečí radiace ve vesmíru a ochrany před ní se píše v nedávném článku na Oslovi. Připomeňme, že na dozimetrickém monitorování nejen na vesmírné stanici ISS se podílejí i kolegové z našeho Ústavu jaderné fyziky AV ČR.

 

Pokud bude let úspěšný, a moc držím palce, vydala by se v roce 2025 mise Artemis II k Měsíci už s lidmi a Artemis III by už pak mohla mít přistávací modul a realizovala by výsadek kosmonautů na měsíčním povrchu. Přistávací modul by byl umístěn na dráze okolo Měsíce v době startu rakety SLS s lodí Orion této mise. Na povrchu Měsíce by posádka měla strávit šest dní, poprvé by mělo jít i o ženu. Postupně by se na oběžné dráze okolo Měsíce měla vybudovat vesmírná stanice Gateway. Ta bude zajišťovat podporu práce na povrchu Měsíce a jeho výzkum. Nebude osídlena trvale, jako ISS, ale zajistí dostatečnou a dlouhodobou podporu výzkumu a prací na povrchu i v okolí Měsíce. Výsledkem by mělo být vybudování základny přímo na povrchu. Ta se neobejde bez jaderných zdrojů energie, například vyvíjeného vesmírného reaktoru Kilopower.

V tomto případě by už mělo jít o trvalý návrat lidstva na povrch našeho vesmírného souputníka. Důvěru v takový dlouhodobý návrat mi dává i to, že aktivity na Měsíci neplánují a nerealizují pouze Spojené státy a Evropská unie, ale i další státní i soukromé subjekty. A na pólech Měsíce tak může být brzy docela husto.

 


Před třemi lety jsem měl přednášku o návratu lidí na Měsíc pro studenty FJFI ČVUT, ta doufám, že se nyní tento sen stává realitou (zde).

Datum: 29.08.2022
Tisk článku


Diskuze:

Pozdravy do CR

Karel Marsalek,2022-08-30 15:23:54

Zdravim pana Wagnera a dekuji za krasny clanek o Artemisu a Orionu. Lod Orion pro 4 astronauty byla vyvinuta spolecnosti Lockheed Martin, mj. s durazem na radiacni ochranu posadky. ESA dodala servisni modul Bremen, ktery je postaven na bazi modulu ATV (ktery byl pouzit pouze 5x pro dopravu nakladu k ISS). Servisni modul byl vyroben v Bremach (Airbus Defense and Space)

Dva zminovane fantomy, slouzici k vyhodnoceni radiace v prubehu letu pripravilo Nemecke centrum letectvi a kosmonautiky v Koline nad Rynem. Jak se fantom skladal, je videt videu: https://www.dlr.de/content/de/video/2022/aufbau-von-helga.html

Vice o teto payload zde:
https://www.youtube.com/watch?v=4p7HfQ-z6HQ

Fantomy obsahuji celkem pres 6000 pasivnich dozimetru a 16 aktivnich z DLR, dalsi aktivni detektory dodala NASA. Pasivnimi dozimetry ziskame 3D rozlozeni absorbovane davky az na uroven jednotlivych organu. Aktivnimi dozimetry zjistime casovy prubeh davkoveho prikonu i energetickeho spektra. Casove rozliseni je 5 minut. V prubehu tranzitu k mesici ocekavame narust az na ca. 700 nasobek radiace oproti pozadi zde na Zemi (v Koline n.R.), u povrchu mesice priblizne polovinu tohoto maxima, nebot druhou polovinu odstini Mesic. Samozrejme ocekavame i zmeny ve slozeni spektra absorbovaneho zareni.

Fantom Zohar nese vice nez tricetikilogramovou vestu pro ochranu proti kosmickemu zareni. Optimalne by byla vyrobena z vodiku (ktery se ionizujicim zarenim jiz moc neda fragmentovat :-) ), ale fakticky je vyrobena z plastu. Fantomy jsou dva mj. proto, aby se zjistil stinici efekt vesty. Fantom Zohar nesl od vyrobce puvodne jmeno Avis, ale v Izraeli, odkud pochazi vyrobce vesty, vyhralo v soutezi hebrejske jmeno Zohar :-)

Oba fantomy Helga a Zohar vcetne podpurnych struktur a detektoru vazi celkem zhruba 150 kg. Rozhodnuti NASA prepravit takovy naklad k mesici a zase zpet ukazuje,jakou dulezitost mereni radiace pro NASA predstavuje. Samozrejme jsme radi, ze jsme se tohoto ukolu mohli zhostit :-)

Jinak pri praci v Kennedy Space Centru pri priprave fantomu jsme meli moznost shlednout jiz pripravene kulisy k nataceni "pristani na Mesici". Tentokrat pouzili vlajku s tlumicim zavesenim, takze uz nebude vlat ve vetru jako v roce 1969. Take se venovala pozornost hvezdam, tudiz tentokrate budou na zaberech videt i hvezdy. V soucasnosti panuji v NASA jiz jen obavy, aby raketa neprepadla pres okraj ploche Zeme. Venuje se tomu velke usili a doufame, ze vse dobre dopadne.

Zdravim na rodnou hroudu!

Odpovědět


Re: Pozdravy do CR

Gábor Vlkolinský,2022-08-30 20:08:44

Prečo také obavy z radiácie? Naposledy im žiadne problémy nerobila.

Odpovědět


Re: Re: Pozdravy do CR

Oldřich Vašíček st.,2022-08-30 21:01:33

Ale měli s ní problémy už tenkrát. Navíc se dnes počítá s podstatně delší dobou strávenou u měsíce - stanice Gateway.
Přece jen se moc výprav mimo ochranu Země není. Tak je dobré si to všechno přeměřit. Navíc, když se v budoucnu plánuje cesta ještě dál (a déle). :)

Odpovědět


Re: Re: Re: Pozdravy do CR

Gábor Vlkolinský,2022-08-31 09:01:01

Odhadujem, že tenkrát mali neuveriteľné šťastie.

Odpovědět


Re: Re: Pozdravy do CR

Karel Marsalek,2022-08-30 22:01:42

Myslite v letech 1969 az 1972? Astronauti popisovali, ze vidi zablesky svetla (indukovane kosmickym zarenim). Obavam se, ze tehdejsi dozimetry nebyly dostatecne citlive na tezke ionty, tudiz myslim, ze merene davky byly podhodnocene. Take meli astronauti stesti, protoze mezi dvema misemi doslo k natolik silne ejekci slunecni hmoty, ze pokud by byli prave astronauti v kosmu, tak by to pravdepodobne neprezili. (K tomu se doufam bude skvele hodit vesta od Stemradu.) Take se nyni planuji mnohem delsi mise, casem az k Marsu, coz je neporovnatelne delsi doba oproti misim Apollo.

Kapsle Orion predpoklada zmenu konfigurace nakladu v pripade slunecni erupce. Ta se da (napr. diky slunecnim sondam Stereo) vcas odhalit a kosmonauti se muzou "zahrabat" v Orionu dostatecne hluboko, aby byli co nejlepe odstineni.

Co se problemu s radiaci tyka, na soucasnem vzorku astronautu (celkem asi 500) nevidime zvyseny vyskyt rakoviny. Vidime ale, ze se astronautum zakali cocka v oku a povetsinou se jim i meni (jako lidem se sedym zakalem). Kazda vesmirna agentura (NASA, ESA, ROSSKOSMOS) ma ruzne karierni davkove limity pro astronauty i jine pro astronautky. Jsou vetsinou nastaveny tak, aby riziko onemocneni rakoviny nebylo vyssi nez o 3% oproti ostatni populaci. Pri soucasnem poctu astronautu (a jejich obdrzenych davkach) se dodrzeni tohoto zvyseneho rizika neda overit.

Odpovědět


Re: Pozdravy do CR

Vladimír Wagner,2022-08-30 20:18:47

Díky moc za doplnění a zdravím do Německa.

Odpovědět


Re: Pozdravy do CR

Mir. Novák,2022-08-30 20:38:40

No ani mne nepřekvapuje, že se do toho vložil Izrael. Zohan je nejlepší izraelský agent všech dob, takže bylo jasné, že k Měsíci pojede on ...

Odpovědět


Re: Pozdravy do CR

Vojta Ondříček,2022-08-31 06:36:11

Problém s přepadem přes okraj ploché Země je už dávno vyřešen zakoulováním Země, které už několik století intenzivně probíhá. Do placaté Země se zespodu vložila železná koule a okraje Země byly přehnuty podle návodu z kuchařky na švestkové knedlíky (na Slovácku trnkové pěry)..

Odpovědět

Co když nikdy nevzlétne?

František Podškubka,2022-08-30 13:27:41

Zdá se, že to protahování a odkládání, zvýšení nákladů ze 4 miliard až na konečných 10 miliard USD je vizitkou špatného hospodaření, plánování a možná i něčeho závažnějšího. Raketa má tolik odkladů, že se zdá být skoro nemožné, že poletí. Mám podezření, že technologie, která byla zvolena má podobný efekt, jako u lodě Titanic. Materiál použitý u parníku Titanic (způsob jeho zpracování, spoje...) nebyly schopné odolávat vnějším vlivům, nehledě na devastaci nárazem na ledovec...

Odpovědět


Re: Co když nikdy nevzlétne?

Gábor Vlkolinský,2022-08-30 20:02:45

Inflácia sa bežne započítava do nákladov na takéto projekty. Práve, že použili odskúšané a spoľahlivé technológie. Neúspech je mimoriadne nepravdepodobný.

Odpovědět

Gábor Vlkolinský,2022-08-30 10:27:17

Esesák Braun by mal radosť, že sa vrátili k jeho konceptu Saturnov na jedno použitie.

Odpovědět

Hmmm...

Dalimil Ryšavý,2022-08-30 09:59:10

A bude dostatek energií ku létání? Tedy přes lipskou burzu...

Odpovědět

Tak tentokrát

Tomáš Novák,2022-08-30 09:08:32

...už v přímém přenosu (tedy se zpožděním oněch 1,28 sekundy) :-)

Odpovědět


Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku








Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace