Jak bude probíhat návrat astronautů na povrch Měsíce v lodi Starship v rámci programu Artemis
V Kennedyho vesmírném středisku se v těchto dnech připravuje na svůj prémiový start nová americká raketa Space Launch System, která by měla umožnit trvalý návrat pozemšťanů na Měsíc. Hlavním hybatelem celého konání je americká NASA. Avšak i společnost SpaceX Elona Muska má v tomto programu své želízko v ohni, vyvíjí totiž pro NASA přistávací modul Starship Human Landing System. Tento lander ale přijde na řadu až při prvním pilotovaném pokusu o přistání, který by se měl uskutečnit v rámci mise Artemis III v roce 2025. Přestože se tento okamžik nachází ještě v daleké budoucnosti, v dnešním článku vám představíme několik zajímavostí a novinek k této misi. Pochopitelně se tyto informace budou týkat hlavně aktivit, které při této misi bude zajišťovat SpaceX. Známe například nové podrobnosti k testovací misi landeru SpaceX a NASA zároveň vybrala potenciální oblasti na Měsíci, které jsou vhodné pro přistání během mise Artemis III.
Vizualizace astronautů programu Artemis na povrchu Měsíce (Zdroj: NASA)
V prosinci roku 1972 se po měsíčním povrchu naposledy procházeli pozemšťané, konkrétně šlo o Eugena Cernana a Harrisona Schmitta. Oba byli astronauté NASA a členové posádky Apolla 17, které tehdy bylo vrcholem celého amerického lunárního programu. Od té doby uplynulo téměř 50 let, během kterých se průzkumu Měsíce věnovaly in-situ pouze automaty a robotické sondy. Vše se začalo pomalu měnit až na počátku nového tisíciletí, když americký prezident G. W. Bush vyhlásil program Constellation, který měl obnovit přítomnost lidí na Měsíci do roku 2020. Tento program neměl ovšem dlouhého trvání a z důvodu finanční náročnosti byl ukončen v roce 2010. Z tohoto programu do dalších let přežila jen kosmická loď Orion a původně plánovaný nosič Ares V byl posléze nahrazen supertěžkým nosičem Space Launch System (SLS). Měsíční aktivity americké kosmonautiky byly oficiálně obnoveny až v roce 2017, kdy došlo k vyhlášení programu NASA s názvem Artemis.
Eugene Cernan, velitel Apolla 17, stojí vedle lunárního roveru v údolí Taurus Littrow, 13. prosinec 1972 (Foto: NASA)
Program Artemis má vytyčený náročnější cíl než jen návrat lidských bytostí na Měsíc. Na rozdíl od programu Apollo, kdy lidé Měsíc jen navštěvovali, by cílem programu Artemis mělo být zajištění trvalé a udržitelné přítomnosti lidí na povrchu Měsíce. Aby však NASA mohla začít dopravovat lidi na Měsíc, oslovila řadu firem, které pro ni začaly připravovat nutný hardware. Vývoj a výrobu nosičů SLS zajišťuje firma Boeing, kosmickou loď Orion připravuje společnost Lockheed Martin, přičemž servisní modul pro tuto loď dodává Evropská kosmická agentura ESA. Mohli bychom tu probírat i řadu dalších aktivit, kterými se NASA snaží vybudovat celou architekturu, ale z hlediska našeho článku je posledním podstatným prvkem celého procesu měsíční lander Human Landing System (HLS), který pro NASA vyvíjí kalifornská firma SpaceX na základě kosmické lodi Starship.
Raketa SLS v srpnu 2022 před misí Artemis I (Foto: NASA)
Než však v programu Artemis dojde řada na přistávací modul dodávaný firmou SpaceX, uskuteční se ještě dva starty nosiče SLS. První mise nazývaná Artemis I se měla uskutečnit už v těchto dnech, ale technické problémy vedly k odkladu na říjen. V rámci této bezpilotní mise dojde k první letové zkoušce nové rakety SLS a k druhému testovacímu letu lodi Orion. Po dosažení oběžné dráhy bude loď navedena na cestu k Měsíci, v jehož prostoru stráví skoro celý měsíc.
K druhé misi programu Artemis by mělo dojít nejdříve v polovině roku 2024. Půjde již o pilotovanou misi, kosmická loď Orion ovšem pouze proletí okolo Měsíce po dráze volného návratu, nevstoupí na jeho oběžnou dráhu a vrátí se zpět na Zemi. Během celé této mise bude posádka provádět testy lodi Orion, aby odzkoušela téměř všechny nezbytné komponenty, které budou potřeba při další misi Artemis.
Plánovaný průběh mise Artemis III bod po bodu (Zdroj: NASA)
Jedinou neotestovanou komponentou tak zůstane přistávací modul HLS vyvíjený firmou SpaceX. Jeho nepilotovaný test se má uskutečnit nezávisle na misích Artemis v roce 2024. Cílem tohoto testu bude přistání na Měsíci, test samotný však nebude požadovat, aby loď Starship po přistání byla schopna odstartovat z povrchu. Samozřejmě, pokud se lodi start z povrchu povede, bude to jen dobře, ale NASA to nutně nevyžaduje. To znamená, že úplně první pokus o start HLS z povrchu Měsíce může teoreticky nastat až při ostré misi Artemis III. Činitelé NASA sami charakterizují loď HLS pro nepilotovaný test jako „kostru“, tedy asi jakýsi neplnohodnotný prototyp, a nepředpokládají, že tatáž loď bude následně použita i pro misi Artemis III s astronauty.
Koncept lunárního modulu Starship HLS pro NASA z roku 2021 (Zdroj: SpaceX)
Ač je hlavním cílem této mise test lodi HLS, NASA patrně neodolá a pokusí se využít i této příležitosti k tomu, aby na povrch Měsíce dopravila další vědecký náklad. Přeci jen by byla škoda nevyužít přepravní kapacity HLS, která má být schopná dopravit na Měsíc až 100 tun nákladu. Přistávací oblast pro tento test se bude také nacházet v oblasti jižního pólu, patrně však mimo lokality, které mohou být vybrány pro misi Artemis III, aby tak žádným způsobem nemohlo dojít ke kontaminaci okolí pro budoucí vědecký výzkum.
Loď Starship u Měsíce (Zdroj: dearMoon)
První lidské přistání na Měsíci v rámci mise Artemis III je oficiálně plánováno na konec roku 2025, ale reálnější odhady mluví spíše o roce 2026. Než se však až čtyři zatím neznámí astronauté vydají na svou cestu na palubě lodi Orion, bude nutno pro ně na oběžné dráze Měsíce přichystat lunární lander HLS. Ten se nejprve dotankuje na oběžné dráze Země a poté se přemístí vlastními silami k Měsíci, kde bude čekat. HLS a Orion se tak poprvé potkají až na oběžné dráze Měsíce, kde jeden muž a jedna žena přestoupí na jeho palubu a po odpojení od mateřské lodi zamíří do oblasti jižního pólu.
Plán použití lunárního landeru HLS během mise Artemis III (Zdroj: NASA)
Přesné místo přistání zatím nebylo určeno, ašak NASA koncem srpna oznámila, že předběžně vybrala 13 míst, kde by se přistání mohlo uskutečnit. Více míst bylo zvoleno, protože to umožňuje větší variabilitu ve výběru startovního okna pro misi Artemis III. Pro zájemce je zde i video, které společně představuje vybrané oblasti. Všechny se nacházejí ve vzdálenosti maximálně šesti stupňů zeměpisné šířky od jižního pólu. Kromě flexibility startovního okna a vědeckého významu byly při výběru přistávacích míst zahrnuty i další okolnosti jako sklon terénu, bezpečnost přistání, snadnost komunikace se Zemí i světelné podmínky. Aby přistávací oblast byla vhodná pro loď Starship, do výběru lokalit bylo zapojeno i SpaceX. Každé ze zvolených míst nabízí posádce minimálně 6 a půl dne slunečního svitu. Posádka tak nebude přistávat ve tmě a bude na místě moci používat solární panely. Zároveň jde o oblasti, ze kterých se posádka bude moci snadno přesunout do oblasti trvale zastíněné před slunečním svitem. Možnost odebírat vzorky v oblasti nedotčené slunečním zářením je velkým lákadlem pro vědecký tým NASA. Předpokládá se zde také přítomnost vody, pro niž dozajista budoucí průzkumníci a osadníci najdou využití.
13 potenciálních oblastí pro přistání astronautů v rámci mise Artemis III (Zdroj: NASA)
Po přistání stráví astronaut a astronautka na povrchu Měsíce přibližně týden, který zasvětí vědeckým pozorováním a sběru vzorků. Během jejich pobytu jim bude přibližně 50 metrů vysoká loď HLS sloužit jako domovská základna. Až se naplní čas, posádka odstartuje z povrchu Měsíce v HLS a na oběžné dráze se opět spojí s mateřskou lodí Orion. Poté už bude scénář letu podobný misím Apollo. Loď Orion i s astronauty opustí oběžnou dráhu, zamíří zpět k Zemi a na padácích se snese do vln oceánu.
Neoficiální představa lodi Orion na oběžné dráze Měsíce s lunární verzí Starship (HLS), kterou dodá SpaceX (Autor: Mack Crawford)
Na tomto místě si možná pokládáte otázku, co se stane s lunárním landerem HLS, který zůstane na oběžné dráze? Z hlediska NASA musí lander dopravit posádku zpět na oběžnou dráhu, čímž splní svůj úkol a požadavky NASA. Jeho další osud bude závislý výhradně na rozhodnutí SpaceX. Co se s HLS stane? Na tomto místě je možno vzít si příklad z minulosti a podívat se, jak končily lunární moduly po misích Apollo. Modul z mise Apollo 10 byl po skončení mise naveden na heliocentrickou dráhu, modul z Apolla 11 ponechala posádka na oběžné dráze Měsíce. Moduly z ostatních měsíčních misí, s výjimkou Apolla 13, který shořel v zemské atmosféře, ukončily svou pouť nárazem do Měsíce. Jaký však bude osud prvního pilotovaného lunárního modulu z dílny SpaceX, to je prozatím ve hvězdách.
Koncept lodi HLS z roku 2022 (Zdroj: NASA)
Tolik tedy k plánovanému průběhu mise Artemis III. Možná to tak na první pohled nevypadá, ale před společností SpaceX zůstává stále ještě velká řádka úkolů, které bude muset vykonat. Stále kupříkladu nebylo rozhodnuto, kolik budou muset lodi Starship podniknout tankovacích letů na oběžnou dráhu, aby v tankeru obíhajícím naší Zemi bylo dostatek pohonných hmot pro uskutečnění celé mise Artemis III. Velkou výzvou je pak i samotný management kryogenních pohonných látek na oběžné dráze. Na vyřešení tohoto náročného úkolu SpaceX už dlouho pracuje ruku v ruce s NASA. Vývoj landeru HLS také prozatím pokračuje dobře. Například v březnu 2022 zástupci NASA uvedli, že SpaceX splnilo všechny dosavadní smluvní milníky.
Neoficiální představa orbitálního tankování HLS před letem na Měsíc (Autor: ErcXspace)
Stejná spolupráce probíhá i při testování výtahu, který bude posádku měsíční lodi HLS dopravovat z obytného prostoru na lunární povrch a zpět. Zveřejněné obrázky prozradily, že zkušební model výtahu pro HLS je testován v prostoru před experimentálním tunelem Boring Company, který se nachází hned naproti továrně SpaceX v kalifornském Hawthorne. Pochopitelně se při tom zkouší všechny možné i nemožné situace. Výtah samotný je navíc poměrně robustní konstrukce, přeci jen, kabina s lidmi se bude nacházet ve výši několika desítek metrů nad terénem a případné katastrofické selhání by mohlo zamezit návratu posádky zpět do lodi.
Testování modelu výtahu pro HLS v Hawthorne (Zdroj: NASA/SpaceX)
Prach, který je na měsíčním povrchu všudypřítomný, má navíc nepříjemnou vlastnost, že snadno ulpívá na řadě povrchů a mohl by posádce výrazně zkomplikovat život. Z tohoto důvodu byl také výtah samotný navržen velmi konzervativně. Na tomto místě je ale nutno připomenout, že lidstvo již má určité zkušenosti s vlastnostmi měsíčního prachu, který se vyskytoval v oblastech přistání misí Apollo. Tento prach byl ovšem řadu let opracováván slunečním zářením. Podmínky, které budou panovat v méně osvětlených oblastech měsíčních pólů, jsou proto do určité míry stále neznámou.
Koláž fotografií z testů výtahu, který bude dopravovat astronauty z kabiny landeru HLS na měsíční povrch a zpět (Zdroj: NASA/SpaceX)
Co se týče budoucích lunárních misí, SpaceX letos v březnu obdrželo kontrakt na jednu další pilotovanou misi HLS. Lze předpokládat, že se týká přistání astronautů na Měsíci v rámci mise Artemis V, která je předběžně v plánu na rok 2028. NASA si navíc připravuje půdu pro další uchazeče, kteří mají zájem nabídnout svoje landery pro další chystané mise Artemis.
Přispějte prosím na provoz webu ElonX, aby mohl nadále zůstat bez reklam. Podpořte nás pomocí služby Patreon či jinak a zařaďte se tak po bok ostatních dobrodinců, kteří už finančně přispěli. Děkujeme!
Podpořte projekt ElonX
- Novinky o Starlinku: Snímek družice na orbitě, spolehlivost přenosu při letu Starship, továrna v Texasu a další - 17. 11. 2024
- Mise GSAT-N2 - 15. 11. 2024
- Mise Optus-X - 13. 11. 2024
Rýsuje se změny v programu artemis? Dle posledního vývoje to tak vypadá.
https://digitalhabitats.global/blogs/starport-network/moon-denied-spacex-starship-wont-make-it-to-the-moon-with-artemis-iii
7 motorů. Nějaká povrchová poškození. Zkusí všech 33?
https://twitter.com/elonmusk/status/1571929797185667072
Prepáčte že sa možno spýtam blbosť ale ako do tohto plánu zapadá mesačná Gateway?
Zatím nijak. Gateway se zapojí až u pozdějších misí Artemis.
Otázka je, kdy bude Artemis III. a dále. Nejistoty jsou veliké.
https://ntrs.nasa.gov/api/citations/20220013431/downloads/HLS%20IAC_Final.pdf
“Než se však až čtyři zatím neznámí astronauté vydají na svou cestu na palubě lodi Orion” neví se, kdy budeme vědět něco víc než to, že nepůjde o čtyři nejlepší kandidáty?
Otázka je, kdy poletí. Artemis je zvláštní program plný tajuplností.
Z HLS toho ukazují také velmi málo. U CLPS což je součást artemis bankrotují nekteří dodavatelé.
Asi politika.
Ví se, že jeden člen posádky bude žena a jeden bude ne-běloch, ale na konkrétní jména je ještě brzo.
No to může být ve výsledku jedna a tatáž osoba.
To je možné.
Když někdo něco ukradne, tak se nesmí říct jakou měl barvu, protože by to byl rasismus. Zatímco o tom, že ho poslali na měsíc, se náležitě ječí.
Uvidíme, co vymyslí na dnešním zasedání národní vesmirné rady.
Také chtějí opětovný vznik úřadu pro hodnocení programů.
Politici rozhodují o kosmonautice.
https://spacepolicyonline.com/news/latest-nasa-authorization-bill-supports-artemis-but-omits-cantwells-hls-provision/
Lunární výtah…..
Nevím co si pod tím pojmem mám představit.
Bude to kapsle, která bude mít svůj raketový motor, která onu kapsly vynese nahoru k Orionu, nebo to bude kabina zavěšená na lanech, kterou si Orion přitáhne k sobě (to byl pokus o vtip).
Máš si pod tím představit výtah, který umožní lidem ze “špičky” HLS, dostat se na povrch…
hm, tak jsem to špatně pochopil…
děkuji za vysvětlení…..
Na kabině na lanech není nic vtipného. Orbitální výtah je teoreticky možný. Dokonce už začíná převládat názor, že je to s dnešními materiály už i proveditelné. Stačí mít dostatečně pevné a dlouhé lano. Stanice ve vesmíru ho svou odstředivou sílou bude držet napnuté a po laně budou jezdit do vesmíru výtahy.
Tady byl ovšem myšlen výtah z přistávacího modulu, který bude cca 50m vysoký a bude se z něj nějak třeba dostat i s nákladem na povrch.
Na Měsíci bez atmosféry je to reálné. Ale to čeká na těžbu.
Jaký vliv by na to měla atmosfera?
Ten HLS – i na ten test, kolik startů Super Heavy bude potřeba ?
Jak moc těžký ten HLS bude (ve srovnání s přistávacím modulem Apolla) – tak nějak si myslím, že to je ekvivalent, také se nevrátil.
1) Počet startů – zhruba stejně jako na plnou misi 10-15 (předpokládejme, že kromě přistání budou chtít také odstartovat). A nelze úplně vyloučit, že SX to využije k nějaké provokaci typu – pošleme tam standardní SS s nohama a tepelným štítem, necháme ji přistát a pak se vrátit až na Zem … because we can.
2) Pokud jde o to srovnání … jsou to trošku hrušky a melouny, ale pokud chceš:
Plně natankované: HLS cca 1 400t-1 500t, Apollo lander okolo 16t
Suchá hmotnost: HLS cca 80t (bez nákladu), Apollo necelých 5t
Tohle mě pobavilo, už když jsem poprvé četl, že tu zakázku vyhráli.
Je to asi jako kdyby z New Yorku odstartoval prázdný Boeing 747 a za ním Cesna s osádkou. Obě letadla doletěla do Prahy a tam lidi přesedli do 747, aby je dopravila do Brna…
Jinak je otázka, jak moc jim do toho NASA bude kecat. Oni si diktují a když jim příjde jako zbytečné riziko například vézt sebou nadbytečné palivo pro návrat, tak s tím SX nic neudělá a machrovat nemůžou. Stejně jako zpočátku odmítali použití falcony pro lety s posádkou, přistání bez padáků na motory atd.
Taky by mě zajímalo, jak to bude s vývojem HLS. NASA požaduje snad jen jeden zkušební let landeru před ostrou misí, ale to není styl SX, které spoléhá spíš na rapid prototyping, takže by mě nepřekvapilo, kdyby SX poslalo předtím rozbít o měsíc několik prototypů HLS z vlastní vůle.
Orion je jak někteří říkají drožka ale také politický projekt kongresu.
HLS SS bude upravený dle pozadavků NASA.
Letů by to chtělo více, vše ale popořadě. Yusaku Maezava má zaplacený svůj let dear moon, Izzacman zase poletí dle programu Polaris.
Teď plní B7. Jdu koukat.
https://youtu.be/mhJRzQsLZGg
Ta predstava jak je Orion zadokovany u Starship je vtipna.
Něco jako Apollo – Sojuz. Rusové prý měli takový problém s tím, že je loď američanů větší, že setkání vyobrazovali z perspektivy, aby byl sojuz vpředu.
Tady bude ale rozdíl větší.
Technicky vzato je zadokovaná SS u Orionu, ne?
Důležitý je, že do toho výtahu naložili tu almaru. Astronauta to pak již unese snadno.
Je nutné, aby Orion měl na oběžné dráze kolem Měsíce na palubě dvoučlennou posádku? Bylo by možné, aby v HLS přistáli všichni čtyři kosmonauti? Nebo aspoň 3?
Tady fakt asi těžko posoudit. Toto si řekla NASA, která definovala, kolik lidí přistane.