Głównym celem wyznaczonego na 29 sierpnia startu misji Artemis 1 jest przetestowanie samej rakiety SLS oraz statku Orion, a także systemów naziemnych w Kennedy Space Center na Florydzie. Dla NASA, od kilku lat rozwijającej nowy program księżycowy, jest to swego rodzaju „być albo nie być”.
Rakieta księżycowa SLS do tej pory zaliczyła sporo wpadek, a kolejne testy były często przesuwane lub w ogóle nieudane. Tym razem rakieta ma wystartować w swój dziewiczy rejs i wynieść poza ziemskie przyciąganie statek kosmiczny, który w przyszłości ma służyć misjom załogowym. Jeśli wszystko przebiegnie pomyślnie, wizja nowego podboju Księżyca stanie się bardziej realna.
Rakieta SLS wyniesie w kosmos satelity
NASA zdecydowała, że poza samym testem rakiety i statku, wykorzysta Artemis 1 do wyniesienia na orbitę ładunku. Patrząc na to, że koszt pojedynczego startu pierwszych czterech misji Artemis wyceniony jest na 4,1 miliarda dolarów każdy, upakowanie dodatkowego ładunku wydaje się absolutnie zasadne.
Dwa z dziesięciu dodatkowych ładunków stanowią tzw. cubesaty. To niewielkie satelity, w tym wypadku przeznaczone do wyszukiwania wody na Księżycu: Lunar IceCube i Lunar Polar Hydrogen Mapper (LunaH-Map).
Jak powstał Księżyc. Nowe dowody potwierdzające hipotezę gigantycznej kolizji młodej Ziemi
O tym, że na biegunach Księżyca oraz pod jego powierzchnią znajduje się lód wodny, wiemy od kilku lat. W 2020 roku Stratosferyczne Obserwatorium Astronomii Podczerwonej (SOFIA) zarejestrowało na naszym naturalnym satelicie cząsteczki H2O. Woda jest niezbędna do funkcjonowania orbitalnej stacji księżycowej, bazy na powierzchni, a także do wytworzenia paliwa rakietowego. Dlatego zmapowanie Księżyca pod kątem zasobów wodnych jest kwestią kluczową.
Lunar IceCube poszuka wody
Satelita Lunar IceCube jest rozwijany przez Morehead State University w Kentucky. Ten 14-kilogramowy cubesat będzie wyposażony w skonstruowany przez NASA instrument o nazwie Broadband Infrared Compact High-Resolution Exploration Spectrometer (BIRCHES). Przyrząd ten ma za zadanie zmapować zasoby wody na powierzchni Księżyca, a także w jego egzosferze, czyli w cienkiej warstwie gazu otaczającej Księżyc.
– Lunar IceCube, poprzez stosunkowo niedrogie misje robotyczne i badanie dynamiki zasobów wody na Księżycu, pomoże utorować drogę misjom załogowym – powiedział Mark Lupisella, kierownik ds. badań i rozwoju eksploracji NASA. – Jest to nie tylko ważne dla nauki, ale także istotne dla zmniejszenia kosztów misji załogowych w perspektywie długoterminowej – dodał.
Skąd to obniżenie kosztów? To proste. Jeżeli nie będziemy wykorzystywali zasobów wody istniejących na Księżycu, każdy litr H2O będzie musiał być wysyłany z Ziemi. W tej chwili wysłanie jednego litra wody na niską orbitę ziemską, czyli np. na Międzynarodową Stację Kosmiczną, to koszt około 2 tys. dolarów. W przypadku misji księżycowych ten koszt rośnie. Dlatego lepiej byłoby korzystać z lokalnych zasobów.
W trakcie misji zostanie przetestowany nowy silnik
Misja cubesata przetestuje również nowy silnik jonowy. Jak przekonuje NASA, „działa on z wykorzystaniem elektryczności i przy użyciu niewielkiej ilości paliwa. Pozwala mu to dać mały impuls i napędzać statek kosmiczny, podobnie jak robią to skrzydła motyla”.
– Eksploracja międzyplanetarna za pomocą CubeSatów jest możliwa dzięki wykorzystaniu innowacyjnych systemów napędowych i kreatywnych trajektorii – powiedział w oświadczeniu Benjamin Malphrus, dyrektor wykonawczy Space Science Center na Morehead State University. – System napędu jonowego jest technologią wspomagającą, która otworzy drzwi do eksploracji Układu Słonecznego za pomocą małych platform satelitarnych, zapoczątkowując nową erę eksploracji kosmosu.
Lunar Polar Hydrogen Mapper stworzy mapy lodu
Natomiast Lunar Polar Hydrogen Mapper (LunaH-Map) będzie badał wcześniej zidentyfikowane potencjalne obszary lodu wodnego na południowym biegunie Księżyca. Ten ważący ponad 13 kg cubesat jest opracowywany przez Arizona State University.
– Wiemy z poprzednich misji, że na biegunach Księżyca występuje znaczna obfitość wodoru – napisał w oświadczeniu Craig Hardgrove, geolog planetarny z Arizona State University i główny badacz misji. – Ale nie wiemy, ile i gdzie dokładnie.
Podczas planowanej na 60 dni misji, LunaH-Map użyje dwóch spektrometrów neutronowych do mapowania przypowierzchniowych pokładów wodoru. Będzie badał górne warstwy powierzchni Księżyca, w tym osady w stale zacienionych regionach. Rezultatem będzie najbardziej szczegółowa mapa lodu wodnego występującego na biegunie południowym, jaką do tej pory wykonano.
– Wszystko, czego dowiadujemy się o Księżycu, jest cenne – powiedział Cliff Brambora, główny inżynier BIRCHES. – Księżyc jest rodzajem poligonu doświadczalnego dla technologii i eksploracji, a wiedza, którą tam zdobędziemy, pomoże nam w ustanowieniu trwałej obecności na innych planetach, takich jak Mars – podsumował.
