Międzynarodowe Towarzystwo Artemis (Artemis
Society International) dąży do ustanowienia trwałego połączenia między
Ziemią i Księżycem, komercyjnego
wykorzystania zasobów naturalnych Srebrnego Globu, rozwoju przemysłu
i turystyki księżycowej.
Proponowany przez Artemis harmonogram działań przewiduje 8 lat na projekty,
budowę statków, próby i pierwszy lot (misja wzorcowa). Następnie
odbywałyby się dalsze loty badawcze, a w 10 lat po misji wzorcowej
uruchomiono by dochodowe loty pasażerskie.
Poniżej opisany zostanie przebieg misji wzorcowej - pierwszej załogowej
wyprawy odbywającej się według założeń programu Towarzystwa Artemis.
Zadaniem tej misji jest umieszczenie na powierzchni Księżyca pierwszego
modułu mieszkalnego bazy eksploracyjnej. Misja wzorcowa ustanowi
też system transportowy niezbędny do utrzymania bazy księżycowej.
Pojazdy projektu | Rola robotów |
Misja wzorcowa rozpoczyna się i kończy na ziemskiej orbicie. By tam dotrzeć, należy wykorzystać odpowiednie środki
transportowe, których budowy nie uwzględniono w projekcie.
Jako zasadniczy środek transportowy wybrano
wahadłowiec
Space Shuttle, ponieważ jest on aktualnie dostępny i na jego pokładzie
można przewozić ludzi.
Opracowywane w chwili obecnej nowe tanie systemy transportu na orbitę mogą wpłynąć na kształt projektu Artemis, zanim jeszcze misja wzorcowa będzie gotowa do startu. Zanim to jednak nastąpi, wahadłowiec będzie podstawowym środkiem transportu dla misji wzorcowej.
Rozważane są również alternatywne scenariusze umieszczenia na orbice załogi i sprzętu, np. wykorzystanie ciężkich rakiet Titan IV do umieszczenia ładunku na orbicie i wynoszących załogę dwóch statków Sojuz. W oryginalnej misji wzorcowej pojazd księżycowy wynoszony jest w dwóch startach na orbitę okołoziemską, gdzie następnie odbywa się montaż. Załoga dotrze na pokład razem z drugim ładunkiem.
Infrastruktura orbitalna
Rola infrastruktury orbitalnej (Earth Orbit Servicing Facilities)
polega na złożeniu statku księżycowego z wysłanych na orbitę elementów.
W tym celu można wykorzystać
Międzynarodową
Stację Kosmiczną ISS. Jako baza montażowa może też posłużyć
wahadłowiec
Space Shuttle.
Alternatywnym rozwiązaniem mogłoby być umieszczenie własnej stacji
na orbicie o niskiej inklinacji, obsługującej pojazdy wyruszające
w kierunku Księżyca. Spowodowałoby to wzrost kosztów programu i opóźniło
jego realizację, ale też otworzyło nowe możliwości. W porównaniu z orbitą
Międzynarodowej Stacji
Kosmicznej orbita o niskiej inklinacji pozwoliłaby
zwiększyć o 5 ton ładunek przypadający na jeden lot wahadłowca.
Wykorzystanie własnej stacji uniezależniłoby program od
Międzynarodowej
Stacji Kosmicznej przy równoczesnym skróceniu czasu przebywania
wahadłowca w przestrzeni kosmicznej. Dzięki odpowiedniemu wyposażeniu
łatwiejsze byłoby również uzupełnianie paliwa pojazdów wyruszających
na Księżyc. Misja wzorcowa wykorzystuje trzy różne pojazdy:
Pojazd transferowy (Lunar Transfer Vehicle), Księżycową Bazę Eksploracyjną
(Lunar Base Core Module) i Stopień Powrotny (Ascent Stage).
Pojazd transferowy
Pojazd transferowy LTV (Lunar Transfer Vehicle) jest habitatem wyposażonym
w przedział napędowy i system podtrzymywania życia załogi podczas lotu
między Ziemią i Księżycem.
Obecny projekt wykorzystuje moduł Spacehab jako przedział załogi.
Pojazd transferowy składa się z trzech części - przedniego modułu
usługowego (Forward Service Module), tylnego modułu usługowego
(Aft Service Module) i modułu napędowego (Propulsion Module).
Elementy te mogą być wystrzelone razem, jako zintegrowana całość,
lub też połączone na orbicie okołoziemskiej. Baterie słoneczne
zostaną zamontowane przez załogę. Projekt pojazdu transferowego przewiduje
możliwość uzupełniania paliwa poprzez wymianę zbiorników. Pod koniec misji
wzorcowej pojazd wracałby do stacji kosmicznej, gdzie oczekiwałby na nowe
zbiorniki z paliwem do następnego lotu na Księżyc.
Księżycowa baza eksploracyjna i stopień lądujący
Stopień lądujący (Descent Stage) przymocowany jest do modułu centralnego
bazy księżycowej. Jego zadaniem jest sprowadzenie habitatu na powierzchnię
Księżyca. Po lądowaniu zbiorniki paliwa mogą być użyte do przechowywania
ciekłego tlenu wydobytego z księżycowego regolitu.
Załogowa część księżycowej bazy eksploracyjnej (Lunar Exploration Base)
wykorzystuje trzy moduły Spacehab połączone ze sobą. Trzy moduły
zapewniają wystarczającą przestrzeń do rozwoju bazy bez potrzeby
sprowadzania dodatkowych pomieszczeń ciśnieniowych w pierwszych
lotach na Księżyc. Podczas lądowania na Księżycu baza ustawiona jest
w pozycji pionowej na stopniu lądującym. Po wylądowaniu zostanie opuszczona
na powierzchnię i ustawiona w pozycji poziomej. Poziome ustawienie
umożliwia lepsze wykorzystanie wnętrza niż w przypadku ustawienia
pionowego.
Stopień powrotny
Zadanie stopnia powrotnego (Ascent Stage) polega na przewiezieniu załogi
i próbek skał z powierzchni Księżyca na orbitę wokółksiężycową.
By pozostawić jak największą część przywiezionego
z Ziemi ładunku na powierzchni
Srebrnego Globu, masa stopnia powrotnego została zredukowna do minimum.
Jest to prosty, nieciśnieniowy pojazd, zdolny zabrać załogę
i kilkaset kilogramów skał z księżycowej powierzchni. Po wejściu
na orbitę, sopień powrotny dokuje do oczekującego pojazdu
transferowego LTV.
Podczas lotu na orbitę załoga chroniona będzie tylko przez skafandry kosmiczne. Na Księżycu pozostaną nawet plecaki. Na pierwszy rzut oka może wyglądać to ryzykownie, lecz załoga nie ponosi większego ryzyka niż podczas kilkugodzinnego pobytu na zewnątrz księżycowej bazy.
Trzy wymienione wyżej statki utworzą zespół, który posłuży do realizacji wyprawy księżycowej. Po złożeniu zespołu w całość na orbicie okołoziemskiej, napęd pojazdu transferowego przeniesie statek najpierw na trajektorię przejściową, a następnie na niską orbitę księżycową. Misja wzorcowa wykorzystuje trajektorie zbliżone do wykorzystanych podczas lotów statków Apollo. Po wejściu na orbitę, habitat bazy księżycowej wraz ze stopniem lądującym oddzieli się od pojazdu transferowego i wyląduje na powierzchni. Przewidywane miejsce lądowania misji wzorcowej leży na północno-wschodnim krańcu Morza Przesileń (Mare Crisium). Ponieważ znajduje się ono na obszarze Morza Angus (Mare Anguus), zostało nazwane "Zatoką Angus". Podczas pobytu załogi na powierzchni, pojazd transferowy będzie oczekiwał na jej powrót na orbicie księżycowej. Dzięki rozwojowi automatyki od czasów programu Apollo, pojazd transferowy będzie mógł funkcjonować bez załogi na pokładzie.
Po wylądowaniu załoga ustawi bazę księżycową we właściwej pozycji. Następnie astronauci rozpoczną realizację programu badawczego. Załoga ustawi również kamery, dzięki którym zostanie zarejestrowany przebieg wyprawy. Pod koniec misji załoga załaduje zebrane próbki skał do stopnia powrotnego. Następnie astronauci wystartują w dwugodzinny lot, który zakończy się przycumowaniem stopnia powrotnego do pojazdu transferowego. Po zacumowaniu stopnia powrotnego do pojazdu transferowego, cały zespół wyruszy w drogę powrotną. W przeciwieństwie do statków programu Apollo, pojazd transferowy nie wejdzie w ziemską atmosferę. Zamiast tego wykorzysta swój napęd rakietowy do wyhamowania i wejścia na orbitę okołoziemską, gdzie spotka się z Międzynarodową Stacją Kosmiczną. Pozostawienie pojazdu transferowego i stopnia powrotnego na orbicie umożliwi ich powtórne wykorzystanie, a zatem obniży koszt następnych wypraw. Po przycumowaniu do stacji załoga zabezpieczy pojazd transferowy i stopień powrotny, po czym wróci na Ziemię na pokładzie wahadłowca.
Misja wzorcowa nie skończy się na powrocie załogi na Ziemię. Na powierzchni Księżyca pozostanie po niej baza, którą należy zabezpieczyć przed wpływem warunków otoczenia. By baza mogła przetrwać zimną, dwutygodniową noc, należy ją dobrze zaizolować. W tym celu można wykorzystać wszechobecny na Księżcu regolit. Przykrycie bazy grubą warstwą księżycowej ziemi zapewni jej ochronę przed zimnem i meteoroidami. Bazę przysypie nieduży robot, który zostanie wysłany na Księżyc jeszcze przed pierwszą ekspedycją załogową. Dzięki zainstalowaniu grzejników, baza księżycowa będzie mogła przetrwać bez izolacji nawet kilka nocy, dlatego robot nie musi być specjalnie duży czy też wydajny - na wykonanie pracy będzie miał kilka miesięcy.
|
|