Hơn năm thập kỷ đã trôi qua kể từ khi con người lần đầu tiên đặt chân lên Mặt Trăng. một giai đoạn giải thích lý do tại sao chúng ta chưa quay trở lại Mặt Trăng.Nhưng thời gian chờ đợi sắp kết thúc. Nhiệm vụ Artemis II sẽ là chuyến bay có người lái đầu tiên vào không gian sâu kể từ năm 1972.Đây là một cuộc thử nghiệm quan trọng, dù không hạ cánh xuống bề mặt Mặt Trăng, nhưng sẽ mở đường cho điều đó xảy ra trong các sứ mệnh tương lai.
Mặc dù được mong chờ, việc phóng tên lửa sẽ phải chờ thêm một thời gian nữa. Sau một buổi diễn tập tổng duyệt đầy thử thách với tên lửa được nạp đầy nhiên liệu, NASA đã quyết định dời cơ hội phóng thử thực sự đầu tiên sang tháng Ba.trong khoảng thời gian từ ngày 7 đến ngày 11 của tháng đó. Mục tiêu vẫn không thay đổi: chứng minh rằng hệ thống phóng mới và tàu vũ trụ Orion thực sự sẵn sàng đưa con người trở lại quỹ đạo mặt trăng.
Từ tháng Hai đến tháng Ba: lý do Artemis II bị trì hoãn
Quá trình đếm ngược dường như đang diễn ra đúng tiến độ cho việc ra mắt sản phẩm vào khoảng từ ngày 6 đến ngày 11 tháng 2. Thời gian đăng ký ban đầu bắt đầu từ thứ Sáu ngày 6 và kéo dài đến thứ Hai ngày 9.Tuy nhiên, sự kết hợp giữa các vấn đề kỹ thuật và thời tiết đã buộc họ phải thay đổi kế hoạch vào phút chót và từ bỏ khung giờ cất cánh đã định.
Trong cuộc gọi Buổi diễn tập trang phục ướt (WDR) hay thử nghiệm tổng quát ướt, các kỹ sư đã nạp Hệ thống phóng vào không gian (SLS) với hydro lỏng và oxyQuá trình phóng diễn ra gần như theo đúng trình tự của một vụ phóng thực tế cho đến khi dừng lại vài phút trước khi động cơ được kích hoạt. Chính lúc đó, một số sự cố bất thường đã được phát hiện, dẫn đến việc hoãn chuyến bay.
Trở ngại khó khăn nhất là... Rò rỉ khí hydro tại giao diện cáp nối của cột dịch vụ đuôi máy bay.Cánh tay tiếp nhiên liệu đông lạnh cho tên lửa trên bệ phóng. Vụ rò rỉ vượt quá giới hạn cho phép theo quy định an toàn, buộc phải tạm dừng việc nạp nhiên liệu vào tầng lõi và tiến hành kiểm tra kỹ lưỡng các mối nối, liên kết và quy trình.
Đồng thời, thời tiết cũng gây bất lợi cho họ. Một đợt không khí lạnh từ vùng cực đã mang đến nhiệt độ dưới -5°C cho Trung tâm Vũ trụ Kennedy, một ngưỡng mà NASA coi là rất quan trọng vì Nhiệt độ cực lạnh có thể làm suy yếu các cấu trúc vốn đã chịu áp lực đáng kể từ hơn 2.700 lít nhiên liệu đông lạnh.Cuộc thử nghiệm phải được tổ chức lại, làm trì hoãn trình tự dự kiến và trên thực tế đã loại bỏ ngày phóng dự kiến ban đầu vào đầu tháng Hai.
Một sự cố nhỏ khác đã xảy ra trong quá trình đóng cửa khoang tàu Orion: Một van trong hệ thống điều áp đã bị xả khí nhầm.Điều này buộc cơ quan phải lặp lại một số thao tác đóng cửa. Tất cả những điều này đã khiến cơ quan lựa chọn phương án thận trọng, bình tĩnh xem xét dữ liệu và đặt tháng 3 là thời điểm khả thi đầu tiên cho quá trình phục hồi.
Một buổi diễn tập đã hoàn thành mục đích của nó.
Thay vì được hiểu là một thất bại, chính NASA khẳng định rằng... Mục đích của buổi diễn tập chính là để tìm ra các vấn đề trước ngày ra mắt.Các thùng chứa ở tầng lõi và tầng trên chứa nhiên liệu đông lạnh đã được nạp đầy hoàn toàn, và đội ngũ vận hành đã có thể đếm ngược đến khoảng năm phút trước khi mô phỏng thời điểm cất cánh thì hệ thống điều khiển tự động trên mặt đất ra lệnh dừng lại do tốc độ rò rỉ hydro tăng cao.
Trong khi đó, thời tiết lạnh giá đã ảnh hưởng đến một số hệ thống phụ trợ trên sân đỗ, chẳng hạn như... máy ảnh và thiết bị theo dõi sẽ cần điều chỉnh. Để chuẩn bị cho chuyến bay thực tế. Ngoài ra, thỉnh thoảng cũng xảy ra sự gián đoạn trong các kênh liên lạc âm thanh giữa các nhóm khác nhau trên mặt đất, một khía cạnh đã được điều tra trong những tuần trước khi thử nghiệm.
Trước tình hình này, cơ quan chức năng đã quyết định tạm thời cho phép phi hành đoàn rời khỏi khu cách ly mà họ bắt đầu ở Houston vào ngày 21 tháng 1. Bốn phi hành gia sẽ chưa đến Trung tâm Vũ trụ Kennedy. và sẽ tiếp tục cách ly khoảng hai tuần trước ngày ra mắt dự kiến mới.
Theo một số nhà quản lý chương trình, việc đạt đến giai đoạn cuối cùng của quá trình đếm ngược ngay trong lần thử nghiệm đầu tiên đã là một thành tựu đáng kể. Như một kỹ sư của ESA đã nói đùa với gia đình mình, “Nếu nhân loại đã chờ đợi 50 năm để quay trở lại Mặt Trăng, thì họ có thể chờ thêm ba tuần nữa.”.
Ai đang ở trên tàu: một phi hành đoàn lịch sử
Tàu Artemis II sẽ chở bốn người: Chỉ huy Reid Wisemanphi công găng tay chiến thắng và chuyên gia nhiệm vụ Christina KohTất cả họ đều là phi hành gia của NASA và chuyên gia nhiệm vụ. Jeremy HansonTừ Cơ quan Vũ trụ Canada (CSA). Nhóm đã bắt đầu cách ly trước chuyến bay vào tháng Giêng và sẽ tiếp tục tham gia các đợt huấn luyện luân phiên cho đến khi ngày giờ chính thức cho chuyến bay được ấn định.
Thành phần phi hành đoàn không phải là chi tiết nhỏ. Nó bao gồm... Đây là chuyến bay lên Mặt Trăng đầu tiên trong lịch sử có sự tham gia của một phụ nữ, một người da đen và một phi hành gia không phải người Mỹ.Cho đến nay, trong khuôn khổ chương trình Apollo, chỉ có một mười hai người đàn ông Người da trắng và người Mỹ đã từng du hành đến vùng lân cận Mặt Trăng.
Ngoài ý nghĩa biểu tượng, bốn phi hành gia sẽ đóng vai trò tích cực trong mọi giai đoạn của chuyến hành trình. Trong suốt nhiệm vụ kéo dài mười ngày, Hệ thống định vị, liên lạc và hỗ trợ sự sống sẽ hoạt động.Luân phiên sử dụng chế độ thủ công và tự động để đánh giá hoạt động của tàu vũ trụ trong điều kiện thực tế ở không gian sâu.
Theo kế hoạch bay, dự kiến vào khoảng ngày thứ sáu, tàu vũ trụ Orion sẽ đến được... điểm xa Trái Đất nhất mà con người từng đặt chân đếnVượt qua kỷ lục khoảng 400.000 km do tàu Apollo 13 nắm giữ. Sau khi hoàn thành quỹ đạo vòng quanh phía xa của Mặt Trăng, tàu vũ trụ sẽ tận dụng lực hấp dẫn tổng hợp của hệ Trái Đất-Mặt Trăng để quay trở lại mà không cần hệ thống đẩy bổ sung.
Nhiệm vụ sẽ kết thúc bằng một hạ cánh xuống Thái Bình Dương, ngoài khơi bờ biển San Diego.Tại đây, một nhóm phối hợp từ NASA và Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ sẽ thu hồi khoang tàu và phi hành đoàn, nếu mọi việc diễn ra theo đúng kế hoạch.
Mục tiêu cụ thể của Artemis II là gì?
Khác với những gì đã xảy ra vào những năm 60 và 70, chuyến bay thứ hai của chương trình Artemis này không nhằm mục đích cắm cờ trên bề mặt Trái đất. Chức năng của nó khác: để đóng vai trò như một cuộc thử nghiệm quan trọng đối với toàn bộ kiến trúc sẽ phải hỗ trợ cho việc thám hiểm Mặt Trăng của con người. trong vài thập kỷ tới.
Artemis II sẽ là Chuyến bay thử nghiệm có người lái đầu tiên của tên lửa khổng lồ SLS và tàu vũ trụ Orion. Trong môi trường không gian sâu thẳm. Các nhà quản lý nhiệm vụ tóm tắt mục tiêu của họ như sau: xác minh rằng con người có thể du hành và hoạt động an toàn ngoài quỹ đạo Trái đất tầm thấp, giảm thiểu rủi ro cho các nhiệm vụ trong tương lai nhằm hạ cánh xuống mặt trăng.
Trong suốt chuyến bay, một cuộc đánh giá toàn diện sẽ được tiến hành. hệ thống hỗ trợ sự sống, điều hướng tự động, liên lạc tầm xa trên Mặt Trăng và các thao tác tiếp cận gần.Khoang tàu được thiết kế để mang lại khả năng tự chủ cao hơn so với các phương tiện thuộc các thế hệ trước, với những cải tiến về điều kiện sinh hoạt, quản lý nhiệt và các biện pháp an toàn dự phòng, mặc dù trung tâm điều khiển trên mặt đất vẫn sẽ đóng vai trò trung tâm.
Con đường được chọn là con đường được gọi là “đường quay trở lại miễn phí”Một thao tác hình số tám, trong đó trọng lực đưa tàu vũ trụ trở lại Trái đất ngay cả khi mất hoàn toàn lực đẩy. Triết lý này, được thừa hưởng từ những bài học kinh nghiệm của chương trình Apollo, nay được kết hợp với hơn 50 năm tiến bộ trong vật liệu, điện tử và kiến thức y học về tác động của bức xạ lên cơ thể con người.
Hiệu suất của tàu Orion trong sứ mệnh Artemis II sẽ đóng vai trò then chốt trong việc bật đèn xanh cho Artemis III, sứ mệnh được thiết kế để đưa các phi hành gia trở lại bề mặt Mặt Trăng. Dữ liệu thu được sẽ cho phép chứng nhận chính thức. độ tin cậy của tấm chắn nhiệt, hệ thống dẫn hướng và bộ thiết bị trên tàu. trước khi cho phép hạ cánh có người lái lên vệ tinh.
Vai trò then chốt của châu Âu và sự đóng góp của Tây Ban Nha
Artemis II không chỉ là một dự án của Mỹ. Đằng sau tàu vũ trụ Orion là một thành phần mạnh mẽ của châu Âu thông qua Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA), cơ quan chịu trách nhiệm về... Mô-đun dịch vụ châu Âu (ESM)Phần này của con tàu cung cấp hệ thống đẩy, điện năng, điều khiển nhiệt độ và một phần hệ thống hỗ trợ sự sống để duy trì sự sống cho thủy thủ đoàn.
Các quan chức ESA nhấn mạnh rằng châu Âu không chỉ giới hạn ở sự hợp tác mang tính biểu tượng: Nếu không có mô-đun dịch vụ, Orion không thể cất cánh. (Vệ tinh siêu nhỏ cũng di chuyển) Athena (trong chương trình Artemis II). Mô-đun năng lượng dự phòng (ESM) tích hợp các hệ thống năng lượng, động cơ, thùng chứa vật tư tiêu hao và các cấu trúc đã được phát triển và thử nghiệm ở nhiều quốc gia khác nhau trên lục địa theo các tiêu chuẩn chung với NASA.
Tây Ban Nha là một phần cốt lõi trong sự tham gia đó. Một số công ty Tây Ban Nha đã đảm nhận những nhiệm vụ quan trọng, bắt đầu từ khâu thiết kế và sản xuất... “hộp điện tử hàng không”Đây là một hệ thống điện tử tích hợp các chức năng điều khiển thiết yếu của tàu vũ trụ. Chính Cơ quan Vũ trụ châu Âu nhấn mạnh rằng nếu thiết bị này gặp sự cố, nhiệm vụ sẽ phải bị hủy bỏ.
Ngoài ra, các công ty như Airbus Crisa Họ đã nghiên cứu phần điện tử của Hệ thống Kiểm soát Nhiệt độ, hệ thống này sẽ duy trì nhiệt độ bên trong khoang tàu ổn định, ngay cả khi nhiệt độ bên ngoài lên cao. Nhiệt độ dao động từ -250 ºC đến +200 ºC trong suốt hành trình và trên 2.700 ºC khi quay trở lại khí quyển.Các công ty khác, như ALTER, GMV hoặc HV Sistemas, đã tham gia vào việc cung cấp và kiểm định linh kiện, thiết kế hệ thống và thiết lập hệ thống thử nghiệm cho hệ thống lưu trữ vật tư tiêu hao của mô-đun dịch vụ.
Đối với ngành công nghiệp châu Âu, và đặc biệt là ngành công nghiệp Tây Ban Nha, điều này mang ý nghĩa chiến lược: Công nghệ được phát triển cho chương trình Artemis củng cố các khả năng hiện có trong các lĩnh vực như điện tử độ tin cậy cao, hệ thống nhiệt tiên tiến và điều hướng không gian.Trong trung hạn, những giải pháp này có thể được tái sử dụng trong các chương trình thám hiểm khác, cả trên Mặt Trăng và sao Hỏa.
Những thách thức kỹ thuật vẫn cần được giải quyết
Việc hoãn chương trình Artemis II cũng liên quan đến những quyết định nhạy cảm về sự an toàn của phương tiện. Sau chuyến bay thử nghiệm không người lái Artemis I, các kỹ sư đã phát hiện ra... Hành vi bất thường trong tấm chắn nhiệt của OrionTrong quá trình quay trở lại khí quyển, các mảnh vật liệu bảo vệ bị bong ra, tuy không ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của khoang tàu nhưng đủ để cần một cuộc điều tra chuyên sâu.
Một số nhà phê bình, bao gồm cả các cựu phi hành gia tham gia vào phân tích độc lập về tấm chắn, đã đặt câu hỏi về tính hợp lý của việc tái sử dụng thiết kế cũ mà không có thay đổi cấu trúc. Sau một số cuộc họp kỹ thuật, ban quản lý chương trình đã lựa chọn... duy trì kiến trúc cơ bản và điều chỉnh cấu hình tái nhập. nhằm giảm thời gian tiếp xúc với nhiệt độ tối đa, khôi phục lại biên độ an toàn mong muốn.
Vượt ra ngoài khuôn khổ, phiên tòa gần đây một lần nữa đã làm nổi bật vấn đề... vấn đề cũ của hydro lỏngĐây là một loại nhiên liệu cực kỳ hiệu quả, nhưng rất khó xử lý: là phân tử nhỏ nhất tồn tại và lưu thông ở nhiệt độ khoảng -253 ºC, bất kỳ sự co ngót nhỏ nào giữa các nguyên tố cũng có thể tạo ra đường thoát khí.
Vụ rò rỉ được phát hiện tại giao diện cột dịch vụ gợi nhớ đến các sự cố trên tàu Artemis I và thậm chí cả trong thời kỳ tàu con thoi. NASA đã giới thiệu các quy trình mới, thay thế linh kiện và giao thức sạc tiết kiệm hơnTuy nhiên, cuộc thử nghiệm đã cho thấy vẫn còn chỗ để cải thiện các gioăng, vòng đệm và khả năng hoạt động trong điều kiện cực lạnh.
Song song đó, các đội ngũ mặt đất cũng đang thực hiện những thay đổi đối với chính bệ phóng, chẳng hạn như... Làm sạch các khoang của mô-đun dịch vụ bằng không khí dễ thở thay vì khí nitơ. trong quá trình đóng cửa hầm hàng cuối cùng. Sự điều chỉnh này nhằm mục đích tăng cường an toàn cho nhân viên làm việc xung quanh tàu trong những phút trước khi thủy thủ đoàn lên tàu và đóng cửa hầm hàng lần cuối.
Học cách sống và làm việc trong không gian sâu thẳm
Ngoài thách thức về mặt kỹ thuật, Artemis II còn là một phòng thí nghiệm để hiểu cách thức hoạt động của... Cuộc sống và hoạt động của các phi hành gia bên ngoài quỹ đạo Trái Đất tầm thấpKhoang tàu Orion tích hợp những cải tiến về điều kiện sinh hoạt, thoạt nhìn có vẻ nhỏ nhặt—chẳng hạn như một phòng tắm nhỏ và lò vi sóng để hâm nóng thức ăn—nhưng lại rất quan trọng đối với các nhiệm vụ kéo dài nhiều ngày trong không gian hạn hẹp.
Đội ngũ nhân viên sẽ trải qua một kế hoạch làm việc và nghỉ ngơi toàn diện nhằm mục đích đo lường... khối lượng công việc, sức khỏe thể chất và sức khỏe tâm lý Trong một môi trường mà Trái Đất đã được coi là một điểm xa xôi. Sự tương tác giữa con người và các hệ thống tự động cũng sẽ được nghiên cứu, thử nghiệm các quy trình khẩn cấp, điều hướng thủ công và phối hợp với trung tâm điều khiển.
Quá trình đào tạo trước đây bao gồm: Mô phỏng sự cố hệ thống, diễn tập sinh tồn trên biển sau khi hạ cánh xuống nước và được đào tạo về địa chất cơ bản của Mặt Trăng, hữu ích cho việc giải thích các quan sát từ quỹ đạo trong các nhiệm vụ tương lai hạ cánh xuống bề mặt. Tất cả kinh nghiệm này sẽ được áp dụng vào việc thiết kế các quy trình cho những chuyến lưu trú dài ngày hơn trên Mặt Trăng.
Chương trình Artemis được hình thành như một dự án dài hạn, với mục tiêu hướng tới nhằm thiết lập sự hiện diện bền vững của con người tại cực nam Mặt Trăng.nơi người ta tin rằng có trữ lượng băng nước đáng kểTrong trung hạn, ý tưởng là xây dựng các khu định cư, triển khai các phương tiện thăm dò tiên tiến và học cách khai thác tài nguyên địa phương để giảm sự phụ thuộc vào nguồn cung cấp từ Trái đất.
Với tất cả những điều này, Artemis II nằm ở một vị trí trung gian rất đặc biệt: Nó sẽ không để lại dấu vết trên lớp đất đá bề mặt Mặt Trăng, nhưng nó sẽ quyết định liệu nhân loại đã sẵn sàng quay trở lại Mặt Trăng vĩnh viễn hay chưa.Sự kết hợp giữa thử nghiệm kỹ thuật, hợp tác quốc tế và thu thập dữ liệu về hành vi của con người trong không gian sâu sẽ tạo tiền đề cho các sứ mệnh tương lai và cũng sẽ định hình các kế hoạch dài hạn hơn cho việc du hành đến sao Hỏa.
Còn nhiều tuần phân tích dữ liệu, điều chỉnh tên lửa và chuẩn bị cho phi hành đoàn nữa trước khi đồng hồ đếm ngược đến bệ phóng bắt đầu đếm ngược trở lại. Khi Artemis II cuối cùng cất cánh, nó sẽ mang theo... Hơn nửa thế kỷ kinh nghiệm, cam kết chung của Hoa Kỳ, châu Âu và Canada, cùng với kỳ vọng về một giai đoạn mới của khám phá vũ trụ. Trong đó, mục tiêu không chỉ đơn thuần là đến Mặt Trăng, mà là học cách ở lại đó và sử dụng nó như một bàn đạp để đến những điểm đến xa hơn nữa.
