Z tego artykułu dowiesz się:
- Jakie ekstremalne warunki towarzyszą kapsule podczas wejścia w ziemską atmosferę.
- Dlaczego kapsuła wchodzi w atmosferę w specyficzny, wieloetapowy sposób.
- Jak doświadczenia poprzednich misji wpłynęły na aktualną strategię powrotu.
- Jakie funkcje pełni osłona termiczna i jakie wyzwania technologiczne napotyka.
- Jak przebiega etap spadochronowy oraz procedura podjęcia załogi po wodowaniu.
- Jakie są pierwsze wyzwania dla astronautów po powrocie i jakie dane misja dostarczy dla przyszłych celów.
Amerykańscy astronauci Reid Wiseman, Victor Glover, Christina Koch i Kanadyjczyk Jeremy Hansen pokonali już ponad milion kilometrów, bijąc rekord odległości od Ziemi i okrążając Księżyc. Statek używa silników już jedynie do manewrów korekcyjnych, bo zdecydowana większość energii pochodzi z oddziaływań grawitacyjnych Księżyca i Ziemi.
Kapsuła jak płaski kamień
Orion nie wchodzi w atmosferę „na raz”. Uderzy w górne warstwy atmosfery, odbije się od nich, podobnie jak rzucony płaski kamień od powierzchni wody, na chwilę ponownie znajdzie się w przestrzeni kosmicznej, a dopiero potem wejdzie w atmosferę na stałe. Dlaczego kapsuła wraca właśnie w ten sposób? Chodzi o możliwość precyzyjnego wycelowania w miejsce wodowania i zmniejszenia przeciążenia działającego na astronautów.
Czytaj więcej
Astronauci lecący w statku Orion osiągnęli rekordową odległość ponad 400 tys. km od Ziemi, bijąc wynik Apollo 13 sprzed ponad 50 lat. Stało się to...
Na wysokości około 120 km nad Ziemią, kapsuła Orion misji Artemis II wejdzie w atmosferę z prędkością 30-krotnie większą od prędkości dźwięku (o 25 proc. wyższą niż standardowy powrót z orbity, np. z Międzynarodowej Stacji Kosmicznej ISS), co doprowadzi do rozgrzania się osłony termicznej do 2760°C, czyli do połowy temperatury powierzchni Słońca. Astronauci odczują siłę sięgającą 6-7 G. Po 10 dniach w stanie nieważkości ich ciała będą wyjątkowo wrażliwe na powrót ziemskiego ciążenia.
Pierwotnie plan zakładał, że kapsuła Orion będzie kilkukrotnie wchodzić w ziemską atmosferę i z niej wychodzić, aby stopniowo wytracać dużą prędkość poprzez sekwencyjne okresy tarcia o atmosferę. Jednak zrezygnowano z tego po powrocie misji Artemis I w grudniu 2022 r. , podczas której bezzałogowy Orion powrócił na Ziemię z orbity księżycowej. W trakcie tamtej misji ochronna osłona termiczna Oriona doznała niewielkich uszkodzeń.
Osłona termiczna składa się z tytanowej podstawy pokrytej 186 blokami odpornego na wysokie temperatury materiału o nazwie Avcoat, z których każdy ma grubość 3,8 cm. Podczas wejścia Artemis I w atmosferę, gazy uwięzione wewnątrz osłony termicznej rozszerzyły się pod wpływem wysokich temperatur, wyrywając jej fragmenty i zmniejszając skuteczność osłony.
Czytaj więcej
„Zapisaliście się w historii i sprawiliście, że cała Ameryka jest naprawdę dumna” – powiedział Donald Trump do załogi misji Artemis 2 po ich histor...
Spadochrony i wodowanie o godzinie 3.20
Wejście Oriona w ziemską atmosferę w obecnej misji pod ostrzejszym kątem niż pierwotnie planowano skróci czas przebywania w atmosferze przy wysokiej prędkości i temperaturze. W tym czasie przez krótki czas komunikacja z kontrolą naziemną zostanie odcięta przez otoczkę zjonizowanej plazmy tworzącą się wokół kapsuły. Komunikacja zostanie przywrócona na wysokości 8 km nad Oceanem Spokojnym, ale statek wciąż będzie pędził w dół, choć dużo wolniej, z prędkością 523 km/h. Wtedy też odpalone zostaną ładunki pirotechniczne, aby uwolnić pierwszy zestaw spadochronów – trzy małe (o średnicy 2,1 m). Na wysokości 7 620 m rozwiną się dwa większe, hamujące i stabilizujące o średnicy 7 m. Główne spadochrony o średnicy 35,3 m otworzą się na wysokości 2 896 m przy prędkości opadania 209 km/h. Ich czasze znajdą się 81 metrów nad kapsułą. Po wodowaniu u wybrzeży Kalifornii około godziny 3.20 rano czasu polskiego w sobotę, kapsuła może unosić się na falach dzięki systemom wypornościowym, aż załoga zostanie z niej podjęta przez zespół poszukiwawczy marynarki wojennej USA z okrętu USS John P. Murtha. Najpierw nurkowie sprawdzą, czy z kapsuły nie ulatniają się toksyczne opary paliwa. Dopiero po zabezpieczeniu Oriona, astronauci zostaną podjęci na pokład okrętu, gdzie przejdą pierwsze badania lekarskie.
Misja Artemis II
Po powrocie na Ziemię astronauci będą musieli ponownie zaadaptować się do grawitacji i odzyskać pełną sprawność ruchową oraz równowagę. Zostaną przewiezieni do Houston, gdzie przejdą ok. dwutygodniowy program rehabilitacji. Co ciekawe, astronauci po powrocie często odruchowo „puszczają” kubek w powietrzu, zapominając, że ten spadnie i się rozbije, zamiast lewitować obok nich.
Zebrane informacje dotyczące Księżyca, promieniowania w głębokim kosmosie, przeprowadzone eksperymenty biologiczne czy wyniki badań optycznej łączności i nawigacji laserowej zostaną poddane analizie przed kolejnymi misjami Artemis, w tym nr IV, która ma zabrać ludzi znów na powierzchnię Księżyca w 2028 r.
Plan powrotu misji Artemis II na Ziemię
20:00 zaczynają się przygotowania, chowany jest sprzęt, regulowane fotele,
20:53 manewr korekcji trajektorii kapsuły Orion,
0:30 NASA zaczyna relacjonowanie powrotu kapsuły,
1:33 odłączenie modułu załogowego od modułu serwisowego,
1:37 ostatni manewr korekcyjny,
1:53 wejście Oriona w atmosferę Ziemi,
2:07 planowane wodowanie kapsuły w okolicach San Diego w Kalifornii,
4:30 planowana konferencja prasowa
