ארטמיס IV של נאס"א: Building Gateway, תחנת החלל הירחי הראשונה של האנושות

משימת ארטמיס הרביעית היא צעד מרכזי נאס"אאסטרטגיית חקר הירח ארוכת הטווח של הירח, הכוללת את בנייתה של Gateway, תחנת החלל הירחי הראשונה, שתשמש בסיס למחקר מדעי ומשימות עתידיות מַאְדִים. המשימה תפעיל גרסה חדשה וחזקה יותר של נאס"א SLS רקטה וסדרה של תמרוני מסלול מורכבים לביסוס נוכחות אנושית קבועה על הירח.

נאס"א ושותפיה מקדמים את המערכות החיוניות הנדרשות לחקירה מתמשכת בירח באמצעות מסע הפרסום של ארטמיס. משימת ארטמיס III שואפת להנחית את בני האדם הראשונים ליד הקוטב הדרומי של הירח, מה שמכין את הבמה למשימת ארטמיס הרביעי. בשלב הבא זה, האסטרונאוטים יאכלסו את Gateway, תחנת החלל הירחית הראשונה של האנושות, שתאפשר מחקר מדעי פורץ דרך והכנות למשימות אנושיות בסופו של דבר למאדים. ארטמיס IV יתאם כוריאוגרפיה מורכבת של שיגורים ועיגונים מרובים של חלליות במסלול הירח, ולסמן את השימוש הראשון ברקטת ה-SLS המשודרגת והחזקה יותר של נאס"א ומשגר נייד חדש.

מדע דור ארטמיס

משימות ארטמיס מאיצות את המחקר המדעי על פני הירח, ובקרוב, במסלול ירח על גבי Gateway. Gateway, שנבנה עם שותפויות בינלאומיות ומסחריות, יכלול יציאות עגינה למגוון חלליות מבקרים, מקום לצוות לחיות, לעבוד ולהתכונן למשימות פני הירח, ומכשירים לחקירות מדעיות ללימוד הליופיזיקה, בריאות האדם ומדעי החיים. בין שאר התחומים.

המסלול בצורת אליפסה של Gateway עובר על פני אזורי הקוטב הצפוני והדרומי של הירח כאחד, והוא מספק הזדמנויות שאין שני לה למדע ולגישה אל פני הירח. המסלול משלב את היתרונות של גישה לפני השטח ממסלול נמוך של הירח עם יעילות הדלק של מסלול הרטרוגרדי מרוחק, והכל תוך שהוא מציע נופים ייחודיים של כדור הארץ, הירח, השמש והחלל העמוק למחקר מדעי.

הקדמת משימה

שער הולך ומתגבש על הקרקע, ומהנדסים יחברו את שני המודולים הראשונים שלו – אלמנט הכוח וההנעה (PPE) שנבנה על ידי Maxar, וה- מאחז מגורים ולוגיסטיקה (HALO) שנבנה על ידי Northrop Grumman – לשיגור על גבי א SpaceX פלקון רקטה כבדה. היסודות יבלו כשנה בנסיעה למסלול הירח, וינצלו את ההנעה הסולרית-חשמלית היעילה ביותר ואת כוח המשיכה של כדור הארץ, הירח והשמש כדי להגיע ליעדם. מכשירים מדעיים מרובים על וב-HALO ו-PPE יספקו נתונים מדעיים על קרינה במהלך המעבר ובזמן ש-gateway נמצא במסלול ירח.

ברגע שיגיעו למסלולו סביב הירח, המחשבים של Gateway יעברו רשימת בדיקה של פריטים כדי להתכונן להגעתו של אלמנט מגורים שני עם צוות ארטמיס IV – מודול המגורים הבינלאומי, או I-Hab, שסופק על ידי ESA (סוכנות החלל האירופית). I-Hab ירחיב את המקום שבו האסטרונאוטים של Gateway יחיו, יעבדו, יערכו מדע פורץ דרך ויתכוננו למשימות פני הירח שלהם. I-Hab כולל גם את מערכות תומכות החיים הקריטיות שמסופקות על ידי JAXA (סוכנות החלל היפנית) כדי לאפשר שהות ארוכה יותר על סיפון Gateway.

לפני שיגור הצוות ו-I-Hab עם טיל ה-SLS, נאס"א ושותפיה ימקמו מראש שתי חלליות נוספות למשימה: מערכת הנחתת ה-Starship Human Landing של SpaceX שתשא את חליפות החלל מהדור הבא להליכות ירח, וה-SpaceX Dragon XL מודול לוגיסטי הנושא ניסויים מדעיים ואספקה ​​אחרת למשימה. ספינת כוכבים משודרגת תתמוך ב-Artemis IV עם יכולות מורחבות לחקירה ארוכת טווח ומשימות עתידיות, כולל עגינה עם Gateway.

דחיפה גדולה יותר לצוות, מודול קשור לירח

ארבעה אנשי צוות של ארטמיס IV ימריאו משטח השיגור 39B במרכז החלל קנדי ​​של נאס"א בפלורידה על סיפון החללית אוריון של הסוכנות על רקטת ה-SLS המשודרגת של נאס"א. גרסת הבלוק 1B של הרקטה מסוגלת להניף 84,000 פאונד לירח באמצעות שלב עליון חזק יותר, והיא כוללת גם מתאם עם שטח של יותר מ-10,000 רגל מעוקב לשליחת מטענים גדולים, כגון I-Hab, אל ה-I-Hab. ירח יחד עם הצוות. המשגר ​​הנייד החדש של נאס"א יכיל את הרקטה הגדולה יותר, שתעמוד בגובה של כ-40 רגל מהתצורות הנוכחיות, ומשקל נוסף של קיבולת מטען מוגברת.

לאחר שרקטת ה-SLS תסיים את השיגור והעלייה הראשוניים, שלב הליבה ייפרד מהשלב העליון, שיישאר מחובר לאריון ו-I-Hab. לאחר שהשלב העליון יבצע צריבת הזרקה טרנס-ירחית כדי להעלות את אוריון ו-I-Hab בדרכם לירח, אוריון תפעל כסירת גוררת חללית, תתהפך ב-180 מעלות כדי לחלץ את I-Hab מהמתאם באמצעות מערכת העגינה של אוריון, ותעביר את עצמה. המודול ל-gateway שם הוא יתחבר למודול HALO של תחנת הירח.

פעולות פני השטח

כאשר אוריון ו-I-Hab ייפגשו עם Gateway, אוריון תתמרן את I-Hab למצב לעגון עם מודול HALO. האסטרונאוטים ייכנסו לתחנת החלל הירחית הראשונה בעולם ויפעילו באופן מלא את החומרה והמערכות שלה, והצוות גם יבדוק את מערכת הנחיתה האנושית, יפרוק אספקה ​​וניסויים מדעיים מהמודול הלוגיסטי ויתכונן לעבודתם בירח.

לאחר מספר ימים שביצעו קופה ראשונית על גבי Gateway והתכוננו למשלחת פני השטח, שני אנשי צוות ייכנסו ל-Starship ויתנתקו כדי לבלות כשישה ימים על פני הירח. הזוג השני נשאר ב-Gateway כדי להמשיך בהתקנה, לערוך מחקר ולנטר פעילויות שטח.

כמו בארטמיס III, האסטרונאוטים יערכו כמה הליכות ירח, ילבשו חליפות חלל מתקדמות ויורידו במעלית של Starship אל פני השטח כדי לבצע את רשימת המטלות החקרנית שלהם. הצוות יערוך גיאולוגיה שדה, יפרוס מכשירים ויאסוף דגימות שיעזרו לנו להבין את ההיסטוריה של מערכת השמש שלנו.

עד הפעם הבאה (ארטמיס החמישי)

עם סיום משלחות פני השטח, שני האסטרונאוטים יעלו על ספינת הכוכבים, יטוסו בחזרה ל-gateway, וכל ארבעת האסטרונאוטים יתכוננו למסע של רבע מיליון מייל חזרה לכדור הארץ על סיפון אוריון.

לפני היציאה של Gateway, הצוות יעביר דגימות מדעיות לאוריון ויכין את המאחז לזמזם ללא דיירים אנושיים. לאחר מכן, לאחר שהגיע לנקודת היציאה האופטימלית, אוריון יתנתק, יפעיל את מנועיו וירתום את כוח המשיכה של הירח לבית הקלע, שם צוותי התאוששות ימתינו לשובו של הצוות באוקיינוס ​​השקט.

עם ארטמיס, נאס"א תנחית את האישה הראשונה, אדם צבעוני ראשון, והאסטרונאוטית השותף הבינלאומי הראשון שלה על פני הירח ותבסס חקירה ארוכת טווח לגילוי מדעי ולהכנה למשימות אנושיות למאדים. רקטת ה-SLS של הסוכנות, חלליות אוריון ומערכות קרקע תומכות, יחד עם מערכת הנחיתה האנושית, חליפות חלל ורוברים מהדור הבא, ו-Gateway הם הבסיס של נאס"א לחקר החלל העמוק.

מפת המשימה של ארטמיס IV