Artemis I on ensimmäinen integroitu testi NASAn syväavaruuden tutkimusjärjestelmille: Orion-avaruusalukselle, Space Launch System (SLS) -raketille ja maajärjestelmille viraston Kennedy Space Centerissä Floridassa. Artemis I on ensimmäinen yhä monimutkaisempien operaatioiden sarjassa, ja se on miehittämättömän lennon koe, joka luo perustan ihmisen syväavaruuden tutkimukselle ja osoittaa sitoutumisemme ja kykymme palauttaa ihmiset Kuuhun ja vielä pidemmälle.

Laukaisupaikka: NASA:n Kennedy Space Center, Floridassa sijaitsevalla laukaisualustalla 39B.
Laukaisupäivä: 29. elokuuta 2022.
Laukaisuikkuna: 8:33 EDT – 10:33 EDT.
Tehtävän kesto: Laukaisu on mahdollista tehdä vain yhden päivän kuluessa: 42 päivää, 3 tuntia, 20 minuuttia
Kohde: kaukainen taantumuksellinen kiertorata Kuun ympäri.
Kokonaiskilometrit: noin 2,1 miljoonaa kilometriä (1,3 miljoonaa mailia).
Tavoiteltu laskeutumispaikka: Tyynimeri, San Diegon rannikon edustalla
Paluunopeus: enintään 40 000 km/h (25 000 mph).
Laskeutuminen: 10. lokakuuta 2022

Tällä lennolla Orion laukaisee maailman tehokkaimman raketin ja lentää pidemmälle kuin yksikään ihmisille rakennettu avaruusalus on koskaan lentänyt. Tehtävän aikana se lentää 450 000 kilometrin (280 000 mailin) päässä Maasta ja 64 000 kilometrin (40 000 mailin) päässä Kuun kaukaiselta puolelta. Orion pysyy avaruudessa pidempään kuin yksikään ihmisen avaruusalus on ollut ilman telakoitumista avaruusasemaan ja palaa kotiin nopeammin ja kuumempana kuin koskaan aiemmin.

Tällä ensimmäisellä Artemis-lennolla demonstroidaan sekä Orionin että SLS-raketin suorituskykyä ja testataan valmiuksiamme kiertää Kuu ja palata Maahan. Lento tasoittaa tietä tuleville Kuun lähistöllä suoritettaville tehtäville, joihin kuuluu ensimmäisen naisen ja ensimmäisen värillisen ihmisen laskeutuminen Kuun pinnalle.

Artemis I -lennolla NASA luo pohjan ihmisen syväavaruuteen suuntautuvalle tutkimusmatkalle, jossa astronautit rakentavat ja alkavat testata Kuun lähistöllä järjestelmiä, joita tarvitaan Kuun pinnalla suoritettavia tehtäviä ja tutkimuksia varten muihin, Maasta kauempana sijaitseviin kohteisiin, kuten Marsiin. Artemiksen avulla NASA tekee yhteistyötä teollisuuden ja kansainvälisten kumppaneiden kanssa ensimmäistä kertaa pitkäaikaisen tutkimusmatkailun projektissa.

Laukaisu

SLS ja Orion laukaistaan laukaisualustalta 39B NASAn modernisoidussa avaruuskeskuksessa Kennedyssä. Parin viisisegmenttisen kantoraketin ja neljän RS-25-moottorin raketti saavuttaa suurimman ilmakehävoiman 90 sekunnissa. Kiinteät rakettitehostimet polttavat polttoaineensa loppuun ja irtautuvat noin kahden minuutin kuluttua, ja ydinvaiheen ja RS-25-moottoreiden polttoaine loppuu noin kahdeksan minuutin kuluttua. Kun kantoraketit, huoltomoduulin paneelit ja laukaisun keskeytysjärjestelmä on irrotettu, runkovaiheen moottorit sammuvat ja runkovaihe irtoaa avaruusaluksesta, jolloin Orion jää kiinni väliaikaiseen kryogeeniseen propulsiovaiheeseen (ICPS), joka vie sen kohti Kuuta.

Kun avaruusalus kiertää Maata ja ottaa aurinkokennonsa käyttöön, ICPS antaa Orionille sen tarvitseman ison sysäyksen, jonka avulla se voi lähteä Maan kiertoradalta ja matkustaa kohti Kuuta. Tämä Kuun kautta tapahtuvaksi injektioksi kutsuttu manööveri tähtää tarkasti Kuun pisteeseen, joka ohjaa Orionin riittävän lähelle, jotta Kuun painovoima voi tarttua siihen.

Avaruudessa

Orion irtoaa ICPS:stä noin kaksi tuntia laukaisun jälkeen. Sen jälkeen ICPS lähettää kymmenen pientä satelliittia, niin sanottuja CubeSatteja, matkan varrelle tutkimaan Kuuta tai suuntaamaan pidemmälle kohti syväavaruuden kohteita. Kun Orion jatkaa matkaansa Maan kiertoradalta Kuuhun, sitä kuljettaa Euroopan avaruusjärjestö ESA:n (European Space Agency) toimittama huoltomoduuli, joka korjaa kurssia tarpeen mukaan matkan varrella. Huoltomoduuli toimittaa avaruusaluksen päävoimansiirtojärjestelmän ja virran.

Menomatka Kuuhun kestää useita päiviä, ja tänä aikana insinöörit arvioivat avaruusaluksen järjestelmiä. Orion lentää lähimmillään noin 97 kilometriä Kuun pinnan yläpuolella ja käyttää sitten Kuun vetovoimaa Orionin kuljettamiseen kaukaiselle taantuvalle kiertoradalle, joka kulkee noin 64 000 kilometriä Kuun ohi. Tämä etäisyys on 48 000 kilometriä (30 000 mailia) kauempana kuin Apollo 13:n aikana tehty aiempi ennätys ja kauimpana avaruudessa, missä yksikään ihmisille rakennettu avaruusalus on lentänyt.

Paluumatkallaan Maahan Orion saa Kuusta toisen painovoima-avustuksen, kun se tekee toisen lähilennon ja käynnistää moottorit juuri oikeaan aikaan hyödyntääkseen Kuun painovoiman ja kiihdyttääkseen takaisin kohti Maata ja siirtyäkseen takaisin planeettamme ilmakehään.

Laskeutuminen

Lennon päätteeksi testataan Orionin kykyä palata turvallisesti Maahan. Orion saapuu Maan ilmakehään noin 40 000 kilometrin tuntinopeudella. Maan ilmakehä hidastaa avaruusaluksen nopeuden noin 480 kilometrin tuntinopeuteen, jolloin lämpötila on noin 5 000 celsiusastetta ja lämpösuojan suorituskyky testataan.

Kun avaruusalus on läpäissyt tämän äärimmäisen kuumennusvaiheen, sen laskuvarjoja suojaava etummainen suojus irrotetaan. Orionin kaksi varavarjoa avautuvat ensimmäisenä 7 600 metrin korkeudessa, ja ne hidastavat Orionin nopeuden noin 160 kilometrin tuntinopeuteen minuutissa ennen kuin se vapautuu. Niitä seuraavat kolme ohjaajan laskuvarjoa, jotka vetävät ulos kolme päälaskuvarjoa, jotka hidastavat Orionin laskeutumisen alle 20 mph:iin (32 km/h). Avaruusalus laskeutuu tarkasti näköetäisyydelle pelastusaluksesta San Diegon rannikolle.

Talteenottooperaatiot

Laskeutumis- ja palautusryhmä, jota johtaa NASAn Exploration Ground Systems -ohjelma Kennedy-asemalla, vastaa kapselin turvallisesta palauttamisesta laskeutumisen jälkeen. Virastojen välinen laskeutumis- ja palautusryhmä koostuu Yhdysvaltain puolustusministeriön henkilöstöstä ja välineistä, mukaan lukien merivoimien amfibioasiantuntijat ja ilmavoimien sääasiantuntijat, sekä insinööreistä ja teknikoista Kennedyltä, Johnsonin avaruuskeskuksesta Houstonista ja Lockheed Martin Space Operationsista.

Ennen pudotusta ryhmä lähtee merelle laivaston aluksella. NASA:n palautusjohtajan johdolla laivaston sukeltajat ja muut ryhmän jäsenet useissa ilmatäytteisissä veneissä saavat luvan lähestyä Orionia. Sen jälkeen sukeltajat kiinnittävät avaruusalukseen vaijerin ja vetävät sen vinssillä aluksen kaivokannella olevaan, erityisesti tähän tarkoitukseen suunniteltuun kehikkoon. Alus kuljettaa avaruusaluksen ja muut laitteet Yhdysvaltain laivastotukikohdassa San Diegossa sijaitsevalle laiturille, josta ne kuljetetaan Kennedyyn.

Avovesihenkilöstö työskentelee myös Orionin keulahuoneen kannen ja kolmen päälaskuvarjon talteenottamiseksi. Jos ryhmät onnistuvat saamaan irrotetun kannen ja laskuvarjot talteen, insinöörit tarkastavat laitteiston ja keräävät lisää suorituskykytietoja.

Tehtävän käännekohtia

Artemis I Kartta

• Perigee Raise Maneuver – ICPS-poltto, jolla Orionin korkeutta nostetaan radan siinä kohdassa, jossa alus on lähimpänä Maata, eli perigeenissä, jotta varmistetaan, ettei alus pääse takaisin Maan ilmakehään.
• Trans-lunar Injection Burn – ICPS-poltto, jolla Orionin nopeus nostetaan 17 500 km/h:sta 22 600 km/h:iin, jotta se pääsee pois Maan vetovoiman vaikutuksesta ja pääsee tarkalle radalle Kuuhun.
• Outbound Powered Fly-by Burn – huoltomoduulin poltto, jolla Orion lähetetään riittävän lähelle Kuun pintaa, jotta Kuun vetovoimaa voidaan käyttää hyväksi ja ohjata alus kohti Kuun kaukaista retrogradista kiertorataa.
• Kaukaiselle taantuvalle kiertoradalle siirtyminen – huoltomoduulin poltto Kuun kiertoradalle siirtymiseksi ja avaruusaluksen vakauttamiseksi kaukaiselle taantuvalle kiertoradalle.
• Distant Retrograde Orbit Exit Burn – huoltomoduulin poltto Kuun kiertoradalta poistumiseksi ja Orionin ohjaamiseksi toiselle läheiselle Kuun ohilennolle.
• Return Powered Fly-by Burn – huoltomoduulin poltto, jolla Orion lähetetään riittävän lähelle Kuun pintaa, jotta Kuun painovoima voi auttaa Orionia lentämään takaisin Maan ilmakehän väliin ja valmistautua palaamiseen.
• Maahantulo ja laskeutuminen – huoltomoduuli irrottautuu Orionista juuri ennen paluuta, ja reaktionohjausjärjestelmän moottorit suuntaavat miehistön lämpösuojan matkan suuntaan valmistautuakseen huippulämmitykseen, jota seuraa laskuvarjoavusteinen laskeutuminen mereen.
• Ohittaa Apollo 13:n matkaennätyksen – 248 654 mailia (400 170 kilometriä).
• Suurin etäisyys Maasta – noin 450 000 kilometriä (280 000 mailia).

Tehtävän päätavoitteet

Artemis I -lentokokeen päätavoitteet ovat Orionin lämpösuojan demonstrointi kuuhun paluun jälkeisissä paluuolosuhteissa, toimintojen ja tilojen demonstrointi kaikissa lennon vaiheissa sekä avaruusaluksen noutaminen laskeutumisen jälkeen. Näiden tavoitteiden saavuttamisen aikana tiimi pyrkii osoittamaan onnistuneesti SLS-raketin kyvyt, suorittamaan tehtävän suunnitellusti ja varmistamaan turvallisen paluun ennen ensimmäistä lentoa miehistön kanssa Artemis II:lla. Tehtävän aikana saavutetaan mahdollisuuksien mukaan myös muita toissijaisia tavoitteita, jotka voivat tukea tulevaa kehitystyötä tai tehtävän suunnittelua. Näiden tavoitteiden avulla NASA voi arvioida Orionin, SLS:n ja niitä tukevien maajärjestelmien suorituskykyä niiden järjestelmien sertifiointia varten, jotka tukevat tulevia miehitettyjä tehtäviä.

Artemiksen paluun osoittaminen

Osoitetaan, että Orionin lämpösuoja kestää suuren nopeuden ja suuren kuumuuden olosuhteet palatessaan Maan ilmakehän läpi Kuun nopeudesta.

Kun Orion palaa Kuusta, se kulkee lähes 40 000 km/h (25 000 mph) ja sen lämpötila on jopa 2 800 celsiusastetta (5 000 Fahrenheit-astetta), kun se astuu Maan ilmakehään, mikä on paljon nopeampaa ja kuumempaa kuin paluu matalalta Maan kiertoradalta.

Lämpösuojaa on testattu laajasti Maassa, ja se esiteltiin Exploration Flight Test-1 -lennolla vuonna 2014, mutta mikään aerodynaaminen tai aeroterminen testauslaitos ei pysty jäljittelemään olosuhteita, jotka lämpösuoja kokee palatessaan Kuun palautusnopeudella. Lämpösuojan suorituskyky on validoitava ennen kuin miehistö lentää Orionilla.

Toimintojen ja tilojen demonstrointi kaikissa lennon vaiheissa

Laukaisun lähtölaskennasta Orionin nostamiseen Tyynen valtameren pinnalta tehtävän lopussa Artemis I tarjoaa mahdollisuuden testata monia NASAn laukaisulaitteistojen ja maanpäällisen infrastruktuurin osa-alueita, SLS:n toimintoja, mukaan luettuina irrottautumistapahtumat nousun aikana, Orionin toimintaa avaruudessa ja palautusmenettelyjä. Lennon aikana insinöörit tarkistavat järjestelmiä, kuten avaruusaluksen viestintä-, työntö- ja navigointijärjestelmiä. Orionin käyttäminen avaruudessa antaa insinööreille lisää varmuutta siitä, että avaruusalus kestää syvän avaruuden äärimmäistä lämpöympäristöä ja läpäisee Van Allenin säteilyvyöhykkeen, että Orionin päämoottori ja aurinkosäteilyn siivet toimivat suunnitellulla tavalla ja että lentotoimintaryhmät pystyvät onnistuneesti hallitsemaan ja toteuttamaan tehtävän sekä osoittamaan lennon aikana tarvittavien NASAn laitosten tukijärjestelmien suorituskyvyn.

Orionin noutaminen laskeutumisen jälkeen

Vaikka insinöörit saavat tietoja koko lennon ajan, miehistömoduulin noutaminen vesillelaskun jälkeen antaa insinööreille tietoa tulevia tehtäviä varten. Palattuaan Kennedyyn tehtävän jälkeen teknikot suorittavat Orionin yksityiskohtaiset tarkastukset, hakevat lennon aikana aluksella tallennetut tiedot, käyttävät uudelleen osia, kuten avioniikkajärjestelmiä, ja hakevat tietoja hyötykuormista. NASA voi myös demonstroida palautustekniikoita ja -menettelyjä, jotka ovat ratkaisevan tärkeitä tulevien miehistöjen turvallisen paluun kannalta.

Kuun ohilento, lentotestien lisätavoitteiden saavuttaminen

Useilla muilla tavoitteilla osoitetaan raketin, avaruusaluksen, integroitujen järjestelmien ja palautussuunnitelmien muita ominaisuuksia ja näkökohtia. Näihin lentotestien tavoitteisiin kuuluvat muun muassa Orionin optisen navigointijärjestelmän sertifiointi, Orionin vaiheistussovittimen sisällä olevien 10 CubeSatin käyttöönotto, Orionissa olevien teknologia- ja biologisten hyötykuormien käyttö ja kuvien kerääminen koko lennon ajan.

Lähtölaskennan vaiheet

Ennen kuin Artemis I -lento lähtee kiertämään Kuuta, Kennedyn laukaisuryhmä ja tukiryhmät eri puolilla maata aloittavat lähtölaskennan noin kaksi päivää ennen laukaisua.

Laukaisun lähtölaskenta sisältää ”L miinus” ja ”T miinus” -ajat. ”L miinus” kertoo, kuinka kaukana laukaisu on tunteina ja minuutteina, eikä se sisällä sisäänrakennettuja pidätyksiä. ”T miinus -aika on lähtölaskentaan sisällytetty tapahtumasarja, johon on lisätty laskenta ja pidätykset.

Lähtölaskentaan on sisällytetty taukoja eli pitoja, joiden avulla laukaisuryhmä voi määrittää tarkan laukaisuikkunan ja antaa aikaa tietyille tehtäville ja menettelyille vaikuttamatta kokonaisaikatauluun. Artemis I:n lähtölaskennassa suunnitellut pysäytykset vaihtelevat pituudeltaan, ja ne ajoittuvat seuraaviin ajankohtiin: L-8 tuntia 40 minuuttia ja L-40 minuuttia.

Nämä keskeiset tapahtumat tapahtuvat lähtölaskennan aikana.

L-45 tuntia ja sen jälkeen

Laukaisuryhmä saapuu asemiinsa (L-45 tuntia 40 minuuttia).
Lähtölaskentakello käynnistyy (L-45 tuntia, 10 minuuttia).
Äänenvaimennusjärjestelmän vesisäiliön täyttäminen aloitetaan (L-45 tuntia).
Orion-avaruusaluksen virran kytkeminen päälle (L-41 tuntia).
Ydinvaiheen virran kytkeminen päälle (L-36 tuntia).
Neljän RS-25-moottorin viimeiset valmistelut (L-35 tuntia, 20 minuuttia).

L-31 tuntia ja jäljellä

Crew Access Arm vedetään sisään (L-30 tuntia, 30 minuuttia).
Ydinvaiheen akkujen lataus alkaa (L-26 tuntia).
Ydinvaiheen/ICPS:n kryolatauksen valmistelut alkavat (L-23 tuntia, 10 minuuttia).

L-13 tuntia ja lasku jatkuu

Väliaikaisen kryogeenisen propulsiovaiheen (ICPS) virta kytketään päälle (L-12 tuntia, 40 minuuttia).
Kaikki muu kuin välttämätön henkilöstö poistuu laukaisukompleksista 39B (L-12 tuntia).

L-8 tuntia, 40 minuuttia

Sisäänrakennettu lähtölaskenta alkaa (L-8 tuntia, 40 minuuttia).
Laukaisuryhmä pitää sää- ja tankkaustiedotuksen (L-8 tuntia, 20 minuuttia).
Laukaisuryhmä päättää, onko raketin tankkaaminen aloitettava (L-7 tuntia, 50 minuuttia).

L-7 tuntia ja lasku jatkuu

Ydinvaiheen nestemäisen hapen (LOX) jäähdytys (L-7 tuntia, 5 minuuttia).
Ydinvaiheen LOX-hidas täyttö (L-6 tuntia, 25 minuuttia).
Runkovaiheen LOX-pikatäyttö (L-6 tuntia, 10 minuuttia).
Ydinvaiheen nestemäisen vedyn (LH2) jäähdytys (L-6 tuntia, 50 minuuttia).
Ydinvaiheen LH2:n hidas täyttö (L-6 tuntia).
Ydinvaiheen LH2-pikatäyttö (L-5 tuntia, 40 minuuttia).

L-4 tuntia, 30 minuuttia ja jäljellä

Ydinvaiheen LH2-lisäys käynnistyy (L-4 tuntia, 30 minuuttia).
ICPS LH2:n jäähdytys (L-4 tuntia, 25 minuuttia).
LH2:n ydinvaiheen täydennys käynnistyy (L-4 tuntia, 25 minuuttia).
Orionin viestintäjärjestelmä aktivoitu (L-4 tuntia, 20 minuuttia).
ICPS LH2:n nopea täyttö (L-4 tuntia).

L-3 tuntia, 30 minuuttia

Ydinvaiheen LOX-täydennys käynnistyy (L-3 tuntia, 25 minuuttia).
Ydinvaiheen LOX-täydennyksen käynnistys (L-3 tuntia, 20 minuuttia).
ICPS LOX:n jäähdytys alkaa (L-3 tuntia, 20 minuuttia).
ICPS LH2:n validointi ja vuototesti (L-3 tuntia, 15 minuuttia).
ICPS:n LOX-pikatäyttö alkaa (L-3 tuntia, 5 minuuttia).
ICPS:n LH2-säiliön täyttö alkaa (3 tuntia).
ICPS/SLS-telemetriatiedot tarkistetaan lennonjohtokeskuksen ja SLS:n teknisen tuen keskuksen kanssa (L-3 tuntia).
ICPS:n LH2-lisäyksen käynnistys (L-2 tuntia, 40 minuuttia).
ICPS:n LOX-lisäys käynnistyy (L-2 tuntia, 20 minuuttia).
ICPS:n LOX-lisäyksen käynnistys (L-2 tuntia, 10 minuuttia).

L-40 minuuttia ja odotus

NASA:n testijohtajan viimeinen tiedotustilaisuus pidetään.
Sisäänrakennettu lähtölaskennan odotus alkaa (kesto 30 minuuttia).
Laukaisujohtaja kysyy tiimiltä, ovatko he valmiita laukaisuun.

T-10 minuuttia ja lasku alkaa

Boosterin lennon lopetusjärjestelmä siirtyy sisäiseen virtaan (T-10 minuuttia).
Orionin nousupyrot viritetään (T-6 minuuttia).
Orion kytketään sisäiseen tehoon (T-6 minuuttia).
Ydinvaiheen LH2-terminaali täytetään (T-5 minuuttia, 57 sekuntia).
Ydinvaiheen apuvoimalaite käynnistyy (T-4 minuuttia).
Ydinvaiheen LOX-lisäys päättyy (T-4 minuuttia).
ICPS:n LOX-lisäys päättyy (T-3 minuuttia, 30 sekuntia).
Boosterit siirtyvät sisäiseen tehoon (T-2 minuuttia).
ICPS siirtyy sisäiseen akkuvirtaan (T-1 minuutti, 56 sekuntia).
Ydinvaihe siirtyy sisäiseen virtaan (T-1 minuutti, 30 sekuntia).
ICPS siirtyy terminaalin lähtölaskentatilaan (T-1 minuutti, 20 sekuntia).
ICPS:n LH2-terminaali täydentyy (T-50 sekuntia).
Maalaukaisusekvensseri lähettää komennon ”go for automated launch sequencer” (T-33 sekuntia).
Ydinvaiheen lentotietokone automaattiselle laukaisusekvensserille (T-30 sekuntia).
Vetypolton sytyttimet käynnistetään (T-12 sekuntia).
Maalaukaisun sekvensseri lähettää komennon ydinvaiheen moottorin käynnistämiseksi (T-10 sekuntia).
RS-25:n moottorien käynnistys (T-6,36 sekuntia).

T-0

Boosterin sytytys, napanuoran irrotus ja laukaisu.

Järjestelmät

Space Launch System -raketti, Orion-avaruusalus ja maajärjestelmät Kennedy Space Centerissä Floridassa ovat ratkaisevan tärkeitä NASAn Kuun tutkimussuunnitelmien kannalta. NASA suunnitteli SLS:n maailman tehokkaimmaksi raketiksi, jolla voidaan turvallisesti lähettää ihmisiä syväavaruuteen, ja Orion on suunniteltu erityisesti ylläpitämään ihmisiä satojen tuhansien kilometrien päässä kotoa. Exploration Ground Systems (EGS) Kennedy-asemalla on infrastruktuuri, joka tukee SLS:n ja Orionin käsittelyyn ja laukaisuun tarvittavia järjestelmiä ja laitteistoja. Yhdessä SLS, Orion ja EGS on suunniteltu vastaamaan kansakunnan syvän avaruuden tutkimusohjelman kehittyviin tarpeisiin tulevina vuosikymmeninä.

Kolmea avaruusalussovittimen irrotussuojusta valmistellaan asennettavaksi Orion-avaruusalukseen.

Orion

Orion-avaruusalus on suunniteltu erityisesti kuljettamaan astronautteja syvään avaruuteen, ja se on tällä hetkellä ainoa avaruusalus, joka pystyy kulkemaan miehitettynä syväavaruuteen ja kykenee nopeaan paluuseen Kuun läheisyydestä. Orion koostuu kolmesta pääelementistä ja niitä tukevista osajärjestelmistä. Pääelementit ovat 1) miehistömoduuli, jossa astronautit asuvat ja työskentelevät; 2) ESA:n toimittama huoltomoduuli, joka tarjoaa tehon, työntövoiman ja lämmönsäätöjärjestelmän; ja 3) laukaisun keskeytysjärjestelmä, joka voi vetää avaruusaluksen ja miehistön turvaan hätätilanteessa laukaisun tai kiertoradalle nousun aikana.

Syväavaruuden tehtävissä sekä etäisyys että kesto määräävät tarvittavat valmiudet ja kehittyneet teknologiat. Artemis I testaa Orionin navigointi- ja viestintäjärjestelmiä GPS:n kantaman ulkopuolella ja Maan kiertoradalla olevien tietoliikennesatelliittien yläpuolella, testaa säteilyantureita ja -suojia Maan magneettikentän ulkopuolella ja testaa maailman suurinta lämpösuojaa Kuusta palattaessa suurella nopeudella (lähes 25 000 mailin tuntinopeudella) ja lämpötiloissa, jotka ovat puolet kuumemmat kuin Auringon pinta.

Avaruuslaukaisujärjestelmä (SLS)

NASAn Space Launch System (SLS) on maailman tehokkain raketti, joka luo perustan ihmisen tutkimusretkille Maan kiertoradan ulkopuolelle, ja se on tällä hetkellä ainoa raketti, joka voi turvallisesti lähettää Orionin suoraan Kuuhun.

SLS on suunniteltu erityisesti syvän avaruuden tehtäviä varten, joissa on mukana ihmisiä, ja se lähettää Orion-avaruusaluksen Kuuhun, joka on lähes 1 000 kertaa kauempana kuin Kansainvälinen avaruusasema matalalla Maan kiertoradalla. Raketti tuottaa voiman, jonka avulla Orion saavuttaa 22 600 kilometrin tuntinopeuden, jotta se voi paeta Maan vetovoimaa ja lähettää avaruusaluksen Kuuhun.

Tutkimusjärjestelmät

Exploration Ground Systems (EGS) -ohjelman tehtävänä on kehittää ja käyttää järjestelmiä ja tiloja, joita tarvitaan rakettien ja avaruusalusten käsittelyyn, kokoamiseen, kuljettamiseen ja laukaisuun NASAn Kennedy Space Centerissä Floridassa. Artemis-lentoja varten EGS-ohjelma keskittyy laitteisiin, hallintoon ja toimintoihin, joita tarvitaan Orion-avaruusaluksen ja SLS-raketin turvalliseen yhdistämiseen, raketin siirtämiseen laukaisualustalle, sen onnistuneeseen laukaisuun avaruuteen ja avaruusaluksen talteenottoon sen laskeuduttua.

Laukaisukompleksi 39:n pääelementit koostuvat 1) 52-kerroksisesta Vehicle Assembly Building (VAB) -rakennuksesta, jossa suoritetaan raketin ja avaruusaluksen loppukokoonpano ja testaus; 2) liikkuvasta laukaisulaitteesta, joka toimii maarakenteena raketin ja avaruusaluksen pinoamiseksi VAB:n sisällä ja josta raketti laukaistaan laukaisualustalle; 3) tela-alus, joka kuljettaa raketin ja avaruusaluksen liikkuvan kantoraketin päällä VAB:n ja laukaisualustan välistä tela-rataa pitkin; 4) laukaisun ohjauskeskus, joka sisältää laukaisun ohjaamiseen tarvittavat laukaisuhuoneet; ja 5) laukaisualusta 39B, jossa on sähköt, vesijärjestelmä, liekkihauta ja turvallinen laukaisualue SLS:n laukaisuja varten.

Viestintä ja navigointi avaruudessa

Artemis I esittelee NASAn kattavat viestintäverkkopalvelut Kuun kiertoradalle suuntautuvia matkoja varten. Operaatio perustuu NASAn maailmanlaajuiseen verkkoinfrastruktuuriin saumattoman viestinnän varmistamiseksi, ja se tarjoaa eri palvelutasoja Orionin lähtiessä Maasta, kiertäessä Kuun kiertoradalla ja palatessa turvallisesti kotiin.

Artemis I:ssä käytetään NASAn Near Space Network- ja Deep Space Network -verkkoja viestintä- ja navigointipalvelujen tukena. Viestintäpalvelujen avulla lennonjohtajat voivat lähettää komentoja avaruusalukselle ja vastaanottaa tietoja Orionilta, Space Launch System -järjestelmältä ja raketin yläasteelta. Navigointi- eli seurantapalveluiden avulla lennonjohtajat voivat laskea, missä avaruusalukset ovat avaruuden läpi kulkevalla radallaan.

NASA:n Near Space Network -verkko

NASA:n Near Space Network tarjoaa viestintä- ja navigointipalveluja kaupallisen ja valtion omistaman, alihankkijoiden ylläpitämän verkkoinfrastruktuurin kautta. Verkko tarjoaa viestintä- ja navigointipalveluita laukaisun aikana ja navigointipalveluita Kuuhun suuntautuvan matkan eri vaiheissa. Lisäksi Orionin palatessa Maahan Near Space Network tarjoaa viestintä- ja navigointipalveluja.

Near Space Networkin laukaisuviestintäsegmentti tarjoaa yhteydet sekä Orioniin että SLS:ään Artemis I:n laukaisua edeltävän ja laukaisun aikana. NASAn seuranta- ja tiedonsiirtosatelliittien (TDRS) muodostama tähdistö tarjoaa lähes jatkuvat viestintäpalvelut Artemis I:n laukaisun ja matalan Maan kiertoradan vaiheiden aikana. TDRS jatkaa palvelua siihen asti, kunnes Orion ja ICPS poistuvat sen peittoalueelta, jolloin NASAn Deep Space Network -verkko ottaa sen vastuulleen, ja tarjoaa palvelua uudelleen Orionin palatessa Maahan viimeisestä paluureitin korjauspoltosta aina laskeutumiseen asti.

NASAn Deep Space Network

Deep Space Network -verkko huolehtii viestinnästä matalan Maan kiertoradan ulkopuolella. Lisäksi verkko helpottaa yhteydenpitoa CubeSat-asemien aikana, jotka lentävät Artemis I:n toissijaisina hyötykuormina ja joilla on omat tiede- ja teknologiatehtävänsä. Near Space Network ja Deep Space Network tekevät yhteistyötä Orionin navigoinnin tukemiseksi, jotta insinöörit voivat käyttää tekniikkaa, jota kutsutaan kolmitie-Doppler-seurannaksi. Kun kaksi maa-asemaa on samanaikaisesti yhteydessä Orioniin – yksi kummastakin verkosta – NASA voi määrittää Orionin sijainnin suhteessa maa-asemiin.

 

Artikkelin julkaissut nasa.gov