Ako funguje program Artemis od NASA – Od Mesiaca na Mars

Návrat na Mesiac po polstoročí

Ľudia sa prvýkrát od misie Apollo 17 v roku 1972 vydávajú za hranice nízkej obežnej dráhy Zeme. Program Artemis od NASA je rozsiahle úsilie pozostávajúce z viacerých misií, ktorého cieľom je vytvoriť trvalú ľudskú prítomnosť na Mesiaci a okolo neho – a nakoniec ho využiť ako testovaciu plochu pre pilotované misie na Mars.

Program zahŕňa nové kozmické lode, nové rakety, nové medzinárodné partnerstvá a zásadne odlišný prístup ako Apollo. Zatiaľ čo cieľom Apolla bolo pristáť, zapichnúť vlajku a odísť, Artemis je navrhnutý pre dlhodobý prieskum.

Hardvér: SLS a Orion

Dva inžinierske diela umožňujú Artemis: raketa Space Launch System (SLS) a kozmická loď Orion.

SLS je najvýkonnejšia raketa, akú kedy NASA postavila. Jej hlavný stupeň je vysoký 65 metrov a poháňajú ho štyri motory RS-25 – vylepšené verzie motorov, ktoré lietali na raketopláne Space Shuttle. Tieto motory spaľujú kvapalný vodík a kvapalný kyslík a produkujú ťah viac ako 900 ton už za štyri sekundy. Dva päťsegmentové raketové motory na tuhé palivo, tiež odvodené z hardvéru raketoplánu, lemujú hlavný stupeň. Spolu SLS generuje pri štarte ťah 4 000 ton – približne o 15 percent viac ako Saturn V, ktorý dopravil astronautov Apolla.

Na vrchole SLS sedí Orion, ktorý postavila spoločnosť Lockheed Martin s Európskym servisným modulom, ktorý poskytla Európska vesmírna agentúra. Orion prepraví až štyroch členov posádky a je vybavený systémom Environmental Control and Life Support System (ECLSS), ktorý udržiava dýchateľný vzduch, stabilnú teplotu a pitnú vodu. Oxid uhličitý sa odstraňuje pomocou regeneratívnych amínových lôžok, zatiaľ čo v kabíne zostáva príjemných 21 – 24 °C aj počas extrémneho tepla pri opätovnom vstupe do atmosféry.

Trajektória voľného návratu

Misie Artemis na Mesiac sa spoliehajú na šikovný kúsok orbitálnej mechaniky nazývaný trajektória voľného návratu. Akonáhle je kozmická loď umiestnená na túto dráhu v tvare osmičky medzi Zemou a Mesiacom, gravitácia vykoná väčšinu práce. Gravitačná sila Mesiaca ohne dráhu kozmickej lode okolo jeho odvrátenej strany a pošle ju späť smerom k Zemi – nie sú potrebné žiadne ďalšie zážihy motorov.

Tento návrh je v zásade o bezpečnosti. Ak zlyhá kritický systém počas cesty, posádka môže doletieť domov bez toho, aby zapálila jediný motor. Koncept preukázal svoju hodnotu počas Apolla 13 v roku 1970, keď výbuch kyslíkovej nádrže prinútil posádku opustiť plánovanú lunárnu orbitu a spoliehať sa na trajektóriu voľného návratu, aby prežila. Artemis II, ktorý letel v apríli 2026, použil rovnaký princíp a poslal štyroch astronautov okolo Mesiaca a späť na desaťdňovú misiu pokrývajúcu viac ako milión kilometrov.

Postupnosť misií

Program Artemis je štruktúrovaný ako séria postupne ambicióznejších misií:

• Artemis I (2022) – Bezpilotný testovací let. Orion obiehal Mesiac 25 dní a testoval výkon tepelného štítu počas opätovného vstupu pri rýchlosti viac ako 40 000 km/h.
• Artemis II (2026) – Prvý pilotovaný let. Štyria astronauti leteli po trajektórii voľného návratu okolo Mesiaca a testovali systémy podpory života, navigácie a komunikácie v hlbokom vesmíre.
• Artemis III (plánované 2027) – Má otestovať Human Landing System (HLS) na obežnej dráhe Zeme, ktorý vyvinula spoločnosť SpaceX pomocou variantu svojho vozidla Starship.
• Artemis IV (cieľ 2028) – Prvé plánované pilotované pristátie na Mesiaci od roku 1972, ktoré dopraví astronautov na južný pól Mesiaca, kde sa môže nachádzať vodný ľad v trvalo zatienených kráteroch.

Prečo južný pól?

Na rozdiel od Apolla, ktoré pristávalo v blízkosti lunárneho rovníka, Artemis sa zameriava na južnú polárnu oblasť Mesiaca. Vedci sa domnievajú, že trvalo zatienené krátery tam obsahujú vodný ľad uložený kométami počas miliárd rokov. Ak sa to potvrdí a bude možné ho extrahovať, tento ľad by sa mohol premeniť na pitnú vodu, dýchateľný kyslík a dokonca aj raketové palivo – čo by dramaticky znížilo náklady a zložitosť budúcich misií.

Medzinárodný odrazový mostík

Artemis nie je sólo americké úsilie. Európska vesmírna agentúra stavia servisný modul Orionu, Kanadská vesmírna agentúra prispela astronautom Jeremym Hansenom do posádky Artemis II a japonská JAXA a ďalší partneri sa podieľajú na plánovanej Lunar Gateway, malej vesmírnej stanici, ktorá bude obiehať Mesiac a slúžiť ako nástupný bod pre povrchové misie.

NASA vníma všetko cez optiku svojej architektúry Od Mesiaca na Mars. Technológie testované na Mesiaci – podpora života, tienenie proti žiareniu, využitie zdrojov in situ – sú tie isté, ktoré budú posádky potrebovať na šesť až deväťmesačnú cestu na Mars. Mesiac v tomto pohľade nie je cieľ. Je to skúška.