ماموریت آرتمیس III ناسا برای آزمایش عملیات ماه‌نشینی آینده

قبل از بازگشت فضانوردان به سطح ماه، ناسا ابتدا یکی از جاه طلبانه ترین و پیچیده ترین ماموریت های آزمایشی در تاریخ آژانس را انجام خواهد داد.

Artemis III که در سال 2027 پرتاب می شود، فضانوردان ناسا را ​​رندی برسنیک، فرانک روبیو، آندره داگلاس و فضانورد ESA (آژانس فضایی اروپا) لوکا پارمیتانو را با فضاپیمای Orion به مدار پایین زمین می فرستد تا مجموعه ای از نمایش ها را با نسخه های آزمایشی یا مقالات آزمایشی سیستم های فرود انسانی Blueig که توسط شرکت های فرود انسانی شرکت OrionX توسعه داده شده است انجام دهند.

در طول ماموریت ۱۴ روزه برنامه‌ریزی‌شده، خدمه و کنترل‌کننده‌های پرواز رویه‌های قرار ملاقات، اسکله، سکونت و عملیاتی را تمرین خواهند کرد که زمانی که فضانوردان آرتمیس شروع به فرود در نزدیکی قطب جنوبی ماه در سال ۲۰۲۸ می‌کنند، ضروری است.

جرمی پارسونز، مدیر برنامه آرتمیس ناسا گفت: «هر قطعه از این ماموریت در مدار زمین برای کاهش خطر قبل از بازگرداندن فضانوردان به ماه طراحی شده است. ما سه فضاپیما را روی سه موشک مختلف پرتاب می کنیم و نحوه عملکرد آنها را با هم آزمایش می کنیم - کاری که ناسا هرگز انجام نداده است. هر درسی که در اینجا یاد می گیریم ما را به فرود روی ماه در سال 2028 نزدیکتر می کند."

این تصویر مفهوم عملیات ناسا را ​​برای Artemis III نشان می دهد. این مأموریت سال آینده چهار فضانورد را به مدار پایین زمین می فرستد تا سیستم های حیاتی مورد نیاز برای فرود روی ماه آینده را آزمایش کنند.

ناسا

ایستگاه اول: مقاله تست فرودگر ماه بلوار اورجین

در ماموریت های قبلی آرتمیس فقط از موشک SLS (سیستم پرتاب فضایی) ناسا و فضاپیمای اوریون استفاده می شد. Artemis III شامل سه فضاپیمای جداگانه خواهد بود که در مدت زمان نسبتا کوتاهی با سه موشک مختلف سنگین پرتاب می شوند.

این ماموریت با پرتاب نسخه آزمایشی فرودگر Blue Moon Mark 2 توسط Blue Origin در مداری دایره ای پایین زمین در حدود 273 مایل (237 مایل دریایی) بالای زمین آغاز می شود. فضاپیما می‌تواند تا 30 روز در مدار بماند و برنامه انعطاف‌پذیری داشته باشد. Artemis III به عنوان یک کمپین کاملا طراحی شده طراحی شده است، با برنامه ریزی ناسا برای پرتاب Orion در بالای SLS از مرکز فضایی کندی آژانس در فلوریدا، تنها چند روز پس از پرتاب مقاله آزمایشی ماه آبی و تأیید سلامت و آماده بودن وسیله نقلیه برای عملیات مشترک.

پس از پرتاب، اوریون در ابتدا وارد مدار زمین بیضی شکل 18 در 1122 مایل (16 در 975 مایل دریایی) خواهد شد. این ماژول خدمات خود را برای انجام یک سری مانور برای انتقال به مدار دایره ای در حدود 345 مایل (300 مایل دریایی) برای تثبیت حرارتی استفاده خواهد کرد و سپس به تدریج قرار ملاقات خود را با مقاله آزمایشی کاوشگر ماه آبی در انتظار راه اندازی خواهد کرد.

از آنجایی که هر فضاپیما در رژیم‌های مداری کمی متفاوت بهینه‌سازی شده برای الزامات مأموریت خود عمل می‌کند، آرتمیس III به دنباله‌ای از مانورهای مداری و عملیات میعادگاهی در طول پرواز نیاز دارد.

در طی دو روز اول پرواز، خدمه سیستم‌های Orion را بررسی می‌کنند، برای عملیات مجاورت آماده می‌شوند و به تدریج خود را برای اولین هدف اصلی مأموریت قرار می‌دهند: قرار ملاقات و لنگر انداختن با خودروی آزمایشی ماه آبی.

این عملیات نشان دهنده اولین فرصت ناسا برای ارزیابی نحوه کار اوریون و یک فرودگر ماه تجاری با هم در فضا است. مهندسان نحوه عملکرد نرم‌افزار روی فضاپیما، سیستم‌های هدایت، سیستم‌های ارتباطی و روش‌های عملیاتی را در شرایط واقعی ارزیابی می‌کنند، در حالی که کنترل‌کننده‌های پرواز تجربه هماهنگ کردن فعالیت‌ها را در تیم‌ها و سازمان‌های متعدد کسب می‌کنند.

مفاهیم این هنرمند مقاله آزمایشی سیستم فرود انسانی Blue Moon Mark 2 شرکت Blue Origin را در مدار زمین و به فضاپیمای Orion ناسا به عنوان بخشی از ماموریت نمایشی آتی آرتمیس III ناسا در مدار پایین زمین نشان می دهد.

منشاء آبی

پس از لنگر انداختن، فضانوردان تقریبا دو روز را صرف ارزیابی روی مقاله آزمایش ماه آبی خواهند کرد. اعضای خدمه دریچه را باز کرده و وارد فضاپیما می‌شوند و به آنها اجازه می‌دهند که محیط کابین، کنترل‌ها و سیستم‌های پشتیبانی از زندگی را از نزدیک ارزیابی کنند. تیم ها توانایی فضاپیما را برای حفظ جو و فشار مناسب بررسی خواهند کرد.

مقاله آزمایشی ماه آبی بسیاری از سیستم های اویونیک، نرم افزار، سیستم های کنترل پرواز، فن آوری های کابین خدمه و عملکردهای پشتیبانی از حیات را که برای ماموریت های ماه آینده برنامه ریزی شده اند، در بر می گیرد. آزمایش این سیستم‌ها در مدار اولین فرصت را برای ارزیابی تعداد سیستم‌های پرواز فرودگر در فضا به عنوان یک وسیله نقلیه یکپارچه فراهم می‌کند.

تا زمان بازگشایی اوریون، ناسا اولین ارزیابی خود را از یک فرودگر ماه تجاری با خدمه تکمیل خواهد کرد و جمع آوری داده ها در مورد سیستم های فضاپیما، عملیات خدمه، و قابلیت همکاری فضاپیما در زمین امکان پذیر نیست.

نمایش پهلوگیری کشتی ستاره ای

پس از تکمیل عملیات با فرودگر Blue Origin، اوریون برای پشتیبانی از مرحله بعدی ماموریت: دومین عملیات میعادگاه، لنگرگاه را باز می‌کند و تغییر موقعیت می‌دهد.

اسپیس ایکس مقاله آزمایشی نسخه 3 استارشیپ را از فلوریدا ارسال خواهد کرد. از آنجایی که استارشیپ برای طول عمر بسیار کوتاه‌تری نسبت به فرودگر Blue Origin در مدار طراحی شده است، پرتاب در اواخر ماموریت انجام می‌شود و به ناسا اجازه می‌دهد تا به طور موثر دو نمایش اتصال را ترتیب دهد. کشتی ستاره ای وارد مداری پایین تر در 206 مایل دریایی می شود که برای پوشش ارتباطات بهینه شده است و یک سیستم داکینگ اضافه را حمل می کند که در انتهای جلو نصب شده است.

مفاهیم این هنرمند مقاله آزمایشی سفینه فضایی Orion ناسا و سیستم فرود انسانی Starship SpaceX را در طول عملیات لنگر انداختن به عنوان بخشی از ماموریت نمایشی آتی آرتمیس III ناسا در مدار پایین زمین به تصویر می‌کشد.

اسپیس ایکس

اوریون در طول آزمایشی که انتظار می رود تا دو ساعت طول بکشد، قرار ملاقات گذاشته و با فضاپیما پهلو می گیرد. خدمه در طول این آزمایش وارد Starship نمی شوند. این نمایش بر تأیید نحوه تعامل Orion و Starship به عنوان یک سیستم متصل در فضا متمرکز است. ناسا و اسپیس ایکس قصد دارند قابلیت کنترل فضاپیما، ارتباطات، عملکرد نرم افزار یکپارچه و پویایی مرتبط با عملیات اتصال و باز کردن فضاپیما را ارزیابی کنند.

خود داکینگ نیز با استفاده از هندسه های مختلف داکینگ، آزمایش منحصر به فردی را ارائه می دهد. اوریون به درگاهی در کنار کابین خدمه Blue Moon متصل می‌شود، سپس بعدا سیستم داکینگ رو به جلو خود را با آنچه در دماغه استارشیپ قرار دارد هماهنگ می‌کند. آزمایش هر دو رویکرد در طول یک ماموریت واحد به ناسا فرصتی برای ارزیابی مفاهیم عملیاتی مختلف در حین جمع‌آوری داده‌های مهندسی ارزشمند می‌دهد.

با هم، دو کمپین لنگر نشان می‌دهند که Orion چگونه با دو معماری تجاری بسیار متفاوت در طول یک ماموریت ارتباط برقرار می‌کند.

آزمایش Orion برای اکتشافات آینده

حتی پس از تکمیل فعالیت‌های داکینگ، Artemis III به تولید داده‌هایی که از ماموریت‌های آینده پشتیبانی می‌کند، ادامه خواهد داد.

هنگامی که نمایش Starship کامل شود، Orion و خدمه آن تا پنج روز دیگر در مدار خواهند بود قبل از شروع آماده سازی برای سفر به خانه. ناسا قصد دارد از این زمان برای تکمیل اهداف آزمایشی مختلفی استفاده کند که از مأموریت‌های آتی آرتمیس پشتیبانی می‌کند، از جمله ارزیابی‌های اضافی لباس‌های سیستم بقای خدمه Orion، تست‌های حسگر اتصال، اندازه‌گیری‌های صوتی و حرارتی، ارزیابی‌های عوامل انسانی، و طیف وسیعی از نمایش‌های علمی و فناوری.

چندین تحقیق به رهبری ناسا بر اساس مطالعات انجام شده در Artemis II، جمع آوری داده های اضافی است که به اطلاع رسانی ماموریت های آینده در اعماق فضا کمک می کند. خدمه همچنین یک مطالعه اثبات مفهومی را انجام خواهند داد که بررسی می کند چگونه فضانوردان می توانند ارزیابی های مرتبط با سلامتی را در زمانی که قادر به برقراری ارتباط مستقیم با کنترل ماموریت نیستند، انجام دهند، این قابلیت مهم برای سفرهای آتی سطح ماه و سایر ماموریت های دورتر از زمین است.

ناسا همچنین قصد دارد یک آزمایش زیست شناسی سلولی را در طول این ماموریت انجام دهد در حالی که محققان از این پرواز برای آزمایش مفاهیمی برای بازگرداندن نمونه های ماه به زمین استفاده می کنند. تیم‌ها چگونگی حمل، دریافت و انتقال نمونه‌های آینده را پس از فرود به مراکز نگهداری ارزیابی می‌کنند، در حالی که ارزیابی‌هایی از محیط Orion برای درک بهتر ملاحظات احتمالی آلودگی برای مأموریت‌های ماه آینده انجام می‌دهند.

این ماموریت همچنین شامل مشاهدات زمین و خورشید خواهد بود که به فضانوردان کمک می کند تا در عین استفاده از نقطه دید مداری منحصر به فرد فضاپیما، به توسعه مهارت های رصد حیاتی ادامه دهند. دانه‌های گیاهی در اوریون نیز پرواز خواهند کرد و فرصت‌هایی را برای مطالعه علمی و مشارکت آموزشی پس از مأموریت فراهم می‌کنند.

برنامه ریزان ماموریت همچنین انعطاف پذیری را در جدول زمانی پرواز ایجاد کرده اند و فرصت های بیشتری را برای تکمیل اهداف آزمایشی بسته به نحوه انجام عملیات در زمان واقعی فراهم می کنند.

وقتی آماده شد، اوریون مرحله بازگشت را آغاز خواهد کرد و خدمه کابین را برای ورود مجدد و فرود، که در اقیانوس آرام، در سواحل کالیفرنیا رخ می دهد، پیکربندی می کند. اوریون و خدمه آن توسط پرسنل ناسا و نیروی دریایی ایالات متحده بازیابی خواهند شد.

تمرین برای ماموریت های ماه

هر فعالیتی که در طول Artemis III انجام می شود از یک هدف بزرگتر پشتیبانی می کند: کاهش خطر قبل از بازگشت فضانوردان به سطح ماه.

این ماموریت به ناسا تجربه کار در کنار شرکای تجاری متعدد را در حین مدیریت قرار ملاقات و عملیات لنگر انداختن پیچیده شامل سه فضاپیمای مختلف، ارائه می‌کند. مهندسان بینشی در مورد قابلیت همکاری فضاپیما، هماهنگی کنترل ماموریت، معماری ارتباطات، عملیات خدمه، و عملکرد سخت افزار به دست خواهند آورد.

تا زمانی که آرتمیس سوم با پرتاب شکارچی روی زمین به پایان برسد، ناسا فناوری ها و مفاهیم عملیاتی را نشان خواهد داد که خدمه ماه آینده در سفر به ماه و بازگشت به آن به آنها تکیه خواهند کرد.

مهمتر از همه، Artemis III تجربه عملیاتی مورد نیاز برای تبدیل برنامه‌های فرود روی ماه آینده را به روش‌های پرواز اثبات‌شده فراهم می‌کند. درس‌های آموخته‌شده در طول این مأموریت به اصلاح برنامه‌های اکتشافی آینده، تقویت مشارکت با صنعت و اطمینان از آمادگی فضانوردان برای جهش عظیم بعدی بشر در ماه کمک می‌کند.

به عنوان بخشی از عصر طلایی نوآوری و اکتشاف، ناسا فضانوردان آرتمیس را به ماموریت‌های دشوارتر در نزدیکی قطب جنوبی قمری می‌فرستد تا بیشتر از هر زمان دیگری از ماه را کاوش کنند. ناسا علاوه بر ارائه مزایای اقتصادی و پیشبرد اکتشافات علمی از طریق مأموریت‌های خود در ماه، یک حضور پایدار انسانی در سطح ماه ایجاد می‌کند و بر اساس این آژانس برای اولین مأموریت خدمه به مریخ خواهد ساخت.

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد آرتمیس، به آدرس زیر مراجعه کنید:

www.nasa.gov/artemis