Przystanek nauka - portal Uniwesytetu Śląskiego w Katowicach

Artemis I

Pierwszym etapem w ramach programu NASA Artemis była bezzałogowa misja Artemis I, którą przeprowadzono w 2022 roku. Jej celem było wejście na orbitę okołoksiężycową statku Orion w celu jego przetestowania. Był to także pierwszy zintegrowany test w locie kosmicznego statku Orion wraz z rakietą SLS (Space Launch System), a głównym założeniem było przetestowanie samego statku Orion, a zwłaszcza jego osłony termicznej.

Orion przewoził na pokładzie trzy manekiny przypominające astronautów, które zostały wyposażone w czujniki dostarczające danych na temat tego, czego członkowie załogi mogą doświadczyć podczas podróży na Księżyc. Pierwszy z manekinów został nazwany Captain Moonikin Campos (na cześć Arturo Camposa, inżyniera NASA podczas programu Apollo). Oprócz Moonikina w kapsule znajdowały się dwa fantomy Helga i Zohar, które zostały nazwane przez Niemieckie Centrum Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej oraz Izraelską Agencję Kosmiczną.

W ramach misji poleciało również dziesięć satelitów CubeSat. Były one transportowane w drugim stopniu rakiety SLS.

Artemis II

Dziesięciodniowy lot testowy Artemis II będzie już misją załogową i zostanie przeprowadzony na pokładzie statku kosmicznego Orion, wyniesionego przez rakietę nośną SLS. Orion to załogowy statek kosmiczny wielokrotnego użytku. Składa się z modułu załogowego zaprojektowanego przez firmę Lockheed Martin, połączonego z modułem serwisowym wyprodukowanym przez Airbus Defence and Space. To wkład Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA). Statek jest zdolny do utrzymania czteroosobowej załogi poza niską orbitą okołoziemską, Orion może wytrzymać do 21 dni bez dokowania i do sześciu miesięcy, będąc zadokowanym do Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS).   

W załodze Artemis II znajdą się: Reid Wiseman (dowódca), Viktor Glover (pilot), Christina Koch (specjalista ds. misji) i Jeremy Hansen (specjalista ds. misji). Będzie to pierwszy od ponad pół wieku lot, podczas którego człowiek znajdzie się bliżej Księżyca niż Ziemi. Z tej wyjątkowej perspektywy i w tym wyjątkowym otoczeniu załoga Artemis II będzie współpracować z naukowcami i inżynierami na Ziemi. Podczas lotu sprawdzane będą m.in. systemy podtrzymywania życia (powietrze, kontrola CO₂, woda), systemy nawigacyjne, komunikacyjne i energetyczne oraz zachowanie systemów w środowisku głębokiego kosmosu.

Podczas lotu Orion zbliży się do Księżyca na odległość około 6 400–9 600 km od jego powierzchni, dając możliwość obserwacji geologicznych cech, takich jak kratery uderzeniowe i starożytne pokrywy lawowe. Astronauci będą wykorzystywać wiedzę uzyskaną podczas dogłębnych szkoleń z geologii, którą zdobyli na zajęciach i w miejscach podobnych do Księżyca na Ziemi, aby opisywać niuanse kształtów, faktur i kolorów – informacje, które ujawniają geologiczną historię danego obszaru. Członkowie załogi Artemis II być może będą pierwszymi ludźmi, którzy zobaczą gołym okiem niektóre fragmenty niewidocznej strony Księżyca, w zależności od ostatecznej trajektorii statku kosmicznego określonej po starcie. Podczas dziewięciu misji Apollo, które opuściły niską orbitę Ziemi, astronauci widzieli fragmenty niewidocznej strony Księżyca, ale nie całą, ponieważ ich widoczność ograniczała się do tego, które fragmenty były oświetlane podczas orbitowania. Jednym z takich nieoświetlonych obszarów, który mogą zobaczyć, jest  Orientale Basin, ogromny, wielopierścieniowy basen uderzeniowy o średnicy ok. 930 km, powstały w wyniku jednego z największych znanych zderzeń w historii Księżyca, około 3,8 mld lat temu. Obszar ten jest trudny do obserwacji, gdyż jest częściowo widoczny wzdłuż zachodniej krawędzi Księżyca. Astronauci mogą również zaobserwować błyski światła, które powstają, gdy skały kosmiczne uderzają w powierzchnię Księżyca, co może pomóc ustalić, jak często Księżyc jest bombardowany kosmicznym gruzem, lub pył unoszący się nad krawędzią Księżyca – tajemnicze zjawisko, które chcą zrozumieć naukowcy. Wszystkie te obserwacje z pewnością uzupełnią dane z bezzałogowych sond i orbiterów oraz dostarczą cennych danych dla przyszłych badań i misji lądowania. 

Artemis II to nie tylko testy technologii, lecz także badania biologiczne i medyczne. Astronauci będą zarówno uczestnikami, jak i badaczami podczas wielu eksperymentów. Będą analizowali m.in. wpływ lotu kosmicznego na sen, stres, funkcje poznawcze, układ krążenia, układ odpornościowy i aktywność organizmu. Dane te będą unikatowe, ponieważ po raz pierwszy od czasów programu Apollo ludzie zbadają swoje organizmy w środowisku poza niską orbitą okołoziemską.

Polskie akcenty w programie Artemis

Program Artemis jest przedsięwzięciem międzynarodowym. Polska formalnie uczestniczy w tym wysiłku poprzez Artemis Accords – porozumienie podpisane w 2021 roku, które określiło zasady współpracy państw w eksploracji kosmosu i otworzyło drogę polskim firmom i instytucjom do udziału w projektach NASA i jej partnerów.

W ramach programu Artemis zostały wykorzystane urządzenia opracowane w Polsce. I tak podczas misji Artemis I na pokładzie sondy Orion znalazły się detektory podczerwieni polskiej firmy VIGO Photonics – są one częścią Laserowego Systemu Monitorowania Powietrza (LAMS). Były one używane do pomiaru poziomu dwutlenku węgla, wody i tlenu w kabinie załogi i kombinezonach, a więc stanowią istotny wkład w ważnych systemach podtrzymywania życia w misjach załogowych.

Podczas badań w misji Artemis I został również wykorzystany zestaw detektorów promieniowania jonizującego opracowany przez Instytut Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauk w Krakowie. Wyniki pomiarów pozwoliły na określenie dawek i charakteru promieniowania, na jakie mogą być narażeni astronauci w czasie lotu na Księżyc.

W eksperymencie MARE, koordynowanym przez Niemieckie Centrum Badań Kosmicznych (DLR), brało udział wiele instytucji naukowych z całego świata, w tym również zespół naukowców z Zakładu Fizyki Radiacyjnej i Dozymetrii Instytutu Fizyki Jądrowej PAN. Zespół polskich naukowców dostarczył zestaw opracowanych przez siebie dawkomierzy termoluminescencyjnych oraz innowacyjnych detektorów śladów cząstek jądrowych. Po powrocie kapsuły Orion na Ziemię dawkomierze były analizowane w laboratoriach IFJ PAN.

Opracowano na podstawie:
Artemis II - oficjalna strona
W misji Artemis zostaną wykorzystane urządzenia opracowane przez Polaków
Poland Signs Artemis Accords at IAC
NASA’s Artemis II Lunar Science Operations to Inform Future Missions