Η αποστολή Artemis II αποτελεί το πρώτο επανδρωμένο βήμα της σεληνιακής εκστρατείας της NASA μετά από δεκαετίες, με στόχο ένα ταξίδι περίπου 10 ημερών που θα οδηγήσει το πλήρωμα σε τροχιά γύρω από τη Σελήνη και επιστροφή στη Γη. Το τρέχον χρονοδιάγραμμα τοποθετεί την εκτόξευση την 1η Απριλίου 2026, εφόσον το επιτρέψουν οι καιρικές συνθήκες. Όπως όλες οι επανδρωμένες πτήσεις της NASA, η Artemis II θα εκτοξευθεί από το Kennedy Space Center, συνδυάζοντας για πρώτη φορά πλήρωμα με τον υπερβαρύ πυραυλικό φορέα SLS, το σκάφος Orion, σε αποστολή πέρα από τη γήινη τροχιά.
Πρόκειται για ένα δοκιμαστικό σκέλος μεν καθώς δεν θα υπάρξει προσελήνωση, αλλά με πλήρη επιχειρησιακή λειτουργία, όπου κάθε υποσύστημα και διαδικασία πρέπει να επιβεβαιωθεί ότι λειτουργεί σε πραγματικές συνθήκες διαστημικής αποστολής πολλών ημερών.
Το πλήρωμα αποτελείται από τους Αμερικανούς αστροναύτες της NASA, Reid Wiseman, Victor Glover, Christina Koch και τον Καναδό Jeremy Hansen, που εκπροσωπεί την Καναδική Διαστημική Υπηρεσία. Η επιλογή τετραμελούς σύνθεσης είναι ουσιαστική, γιατί το Orion έχει σχεδιαστεί ως όχημα τεσσάρων ατόμων για αποστολές διάρκειας εβδομάδων.
Ο πυραυλικός φορέας είναι το Space Launch System (SLS) στην έκδοση Block 1. Το SLS φτάνει σε ύψος τα 98 μέτρα και στην εκτόξευση αποδίδει 8,8 εκατ Lbf ώσης (περίπου 39,1 MN), που προκύπτει από τον συνδυασμό των 4 κύριων κινητήρων (Core Stage, ο πρώτος όροφος του πυραύλου) και των δύο εξωτερικών Solid Rocket Boosters (SRB).
Οι 4 κύριοι πυραυλικοί κινητήρες RS-25 τροφοδοτούνται από δεξαμενές με 537.000 γαλόνια υγρού υδρογόνου και 196.000 γαλόνια υγρού οξυγόνου. Αυτοί αποδίδουν συνολικά περίπου 2,0 εκατ. lbf ώσης στην κύρια φάση ανόδου. Οι δύο SRB, στερεών καυσίμων, παρέχουν πάνω από τα τρία τέταρτα της ώσης στα πρώτα περίπου δύο λεπτά, με μέγιστη ώση ο καθένας γύρω στα 3,6 εκατ. lbf (περίπου 16,0 MN).
Πάνω από το Core Stage βρίσκεται το Interim Cryogenic Propulsion Stage (ICPS), δηλαδή ο δεύτερος όροφος του πυραύλου. Στην αποστολή Artemis II, το ICPS θα κάνει την τοποθέτηση σε γήινη τροχιά, και θα χρησιμοποιηθεί και για δοκιμή χειροκίνητων χειρισμών εγγύτητας από το πλήρωμα, πριν το Orion συνεχίσει για το βαθύ διάστημα. Το ICPS έχει ύψος 13,7 μέτρα και διάμετρο 5,1 και διαθέτει ένα κινητήρα RL10 με ώση 24.750 λίβρες.
Σε ότι αφορά το διαστημόπλοιο Orion αποτελείται από το Crew Module (την κάψουλα όπου ζει και εργάζεται το πλήρωμα, το οποίο είναι και το μόνο συγκρότημα που θα επιστρέψει στη Γη) και το European Service Module. Το τελευταίο μια μονάδα που συνδυάζει τον κύριο κινητήρα ώσης 6.000 lbf (περίπου 26,7 kN), καθώς και πολλαπλούς προωθητήρες για λεπτούς ελιγμούς. Επίσης φιλοξενεί ηλεκτρονικά, αναλώσιμα για το πλήρωμα (νερό, αέρα κ.λπ.) σύστημα διαχείρισης θερμοκρασίας, όπως και 4 αναδιπλούμενα ηλιακά πάνελ που θα αναπτυχθούν στην διαδρομή προς τη Σελήνη, για να παρέχουν ηλεκτρική ενέργεια, περίπου 11 kW. To European Service Module θα παρέχει την απαραίτητη ώση ώστε το διαστημόπλοιο να φθάσει στη Σελήνη.
Το Crew Module έχει κατοικίσιμο χώρο) 9,34 m³ και συνολικό συμπιεζόμενο χώρο 19,56 m³, με διάμετρο περίπου 5 μέτρων. Σε αυτό μπορεί να διαβιώσουν 4 άτομα, ενώ εκεί υπάρχουν τα χειριστήρια, οι υπολογιστές αποστολής και συγκρότημα ελέγχου περιβάλλοντος, όπως βέβαια και αναλώσιμα για το πλήρωμα. Η σχεδίαση του Orion στοχεύει στο να είναι επαναχρησιμοποιούμενο, ενώ υπάρχει σύστημα συλλογής δεδομένων για τη φθορά, τα θερμικά φορτία και την συμπεριφορά δομής και συστημάτων καθόλη τη διάρκεια της αποστολής.
Κομβικό στοιχείο ασφαλείας είναι ο πύργος διαφυγής, Launch Abort System (LAS), στην κορυφή όλου του πυραύλου. Αυτός είναι ένα συγκρότημα με κινητήρα που θα απομακρύνει την κάψουλα διαβίωσης από τον κύριο πυραυλικό φορέα, σε περίπτωση κάποιας δυσλειτουργίας ή ανωμαλίας στην αρχική φάση ανόδου κατά την εκτόξευση. Ο πυραυλικός κινητήρας ώσης 400.000 lbf (περίπου 1,78 MN), συνοδεύεται από μικρότερο πυραυλοκινητήρα ελέγχου προσανατολισμού για σταθεροποίηση και κατεύθυνση, ώσης 7.000 lbf (περίπου 31 kN) και ακόμη ένα κινητήρα, για αποχωρισμό του ίδιου του πύργου διαφυγής από το Orion, ώστε το τελευταίο με αλεξίπτωτα να προσγειωθεί ομαλά. Το LAS έχει δυνατότητα επιτάχυνσης από 0 σε περίπου 800 χιλιόμετρα την ώρα μέσα σε δύο δευτερόλεπτα.
To προφίλ πτήσης
Η φάση ανόδου ξεκινά με την εκτόξευση και την ταυτόχρονη λειτουργία των 4 κύριων κινητήρων και των δύο εξωτερικών στερεών καυσίμων, SRB. Στα +2 λεπτά και 8 δευτερόλεπτα από την εκτόξευση, απορρίπτονται οι SRB που έχουν εξαντλήσει τα καύσιμα τους, ενώ στα +3 λεπτά και 18 δευτερόλεπτα απορρίπτεται το σύστημα διαφυγής εκτόξευσης (LAS). Τέλος στα +8 λεπτά και 6 δευτερόλεπτα πραγματοποιείται η διακοπή λειτουργίας των κύριων κινητήρων, όπου ο πύραυλος έχει πλέον φθάσει σε ταχύτητα ~7.800 m/s και υψόμετρο κάπου 160 χιλιομέτρων, ενώ το σκάφος συνεχίζει φθάνοντας σε γήινη ελλειπτική τροχιά κάπου στα 2.200 χιλιόμετρα ύψος. Πενήντα λεπτά μετά αναλαμβάνει ο δεύτερος όροφος, ο ICPS, ο οποίος θα φέρει το διαστημόπλοιο σε υψηλή υψηλή ελλειπτική τροχιά Γης (HEO), στα περίπου 74.000 χλμ. Σε αυτή τη φάση, οι αστροναύτες εκτελούν εκτεταμένους ελέγχους συστημάτων, και επίδειξη εγγύτητας με το ICPS που πλέον έχει αποχωριστεί κι αυτό. Στο ίδιο διάστημα θα απελευθερωθούν και κάποιοι μικροδορυφόροι (τύπου CubeSat) που μεταφέρονται ως δευτερεύον φορτίο.
Εφόσον όλα πάνε καλά, ο έλεγχος εδάφους θα εγκρίνει την κύρια καύση, την Trans-Lunar Injection (TLI), του κινητήρα του European Service Module, που θα βάλει το όλο συγκρότημα σε πτήση προς τη Σελήνη. Η φάση αυτή μέχρι την άφιξη στο δορυφόρο της Γης θα κρατήσει 4 μέρες, όπου θα γίνουν στο ενδιάμεσο τρεις διορθώσεις πορείας, για διασφάλιση της ακρίβειας.
Το Orion θα φθάσει στη Σελήνη όπου θα κινηθεί σε τροχιά γύρω της, σε ύψος 6.400-9.600 χλμ. από την επιφάνεια, απέχοντας πάνω από 370.000 χλμ. από τη Γη, ξεπερνώντας το ρεκόρ απόστασης του Apollo 13. Οι αστροναύτες θα χάσουν επικοινωνία με τη Γη για 30-50 λεπτά όταν βρεθούν στην αθέατη πλευρά του δορυφόρου, ενώ το σκάφος θα συνεχίσει για επιστροφή στη Γη. Έτσι το συνολικό προφίλ πτήσης της αποστολής μοιάζει με ένα “8”, αρχικά με τροχιά γύρω από τη Γη, πτήση στη Σελήνη, περιφορά της και επιστροφή στη Γη.
Στην επιστροφή που διαρκεί περίπου άλλες 4 ημέρες, πάλι θα γίνουν τρεις διορθωτικές καύσεις. Φθάνοντας κοντά στη Γη, θα απορριφθεί το European Space Module, οπότε μόνο το Orion θα μπει στην ατμόσφαιρα με ταχύτητα ~40.000 χλμ./ώρα, και την τριβή να προκαλεί αύξηση θερμοκρασίας έως 2.800°C, κάτι που θα διαχειριστεί η θερμική ασπίδα που είναι στο άνω μέρος του σκάφους. Τέλος το Orion θα προσθαλασσωθεί στον Ειρηνικό Ωκεανό, κοντά στο Σαν Ντιέγκο.
Στον τομέα των επικοινωνιών, η αποστολή Artemis II σηματοδοτεί ένα σημαντικό τεχνολογικό άλμα σε σχέση με τις προηγούμενες επανδρωμένες αποστολές στο διάστημα. Η NASA συνδυάζει δύο κύρια δίκτυα επικοινωνίας: το Near Space Network (NSN), το οποίο υποστηρίζει αποστολές κοντινές στη Γη (μέχρι τη σεληνιακή απόσταση) με επίγειους σταθμούς και δορυφόρους αναμετάδοσης, και το Deep Space Network (DSN), το παγκόσμιο δίκτυο με τις μεγάλες κεραίες σε Καλιφόρνια, Ισπανία και Αυστραλία, που εξασφαλίζει σχεδόν συνεχή σύνδεση όταν το Orion βρίσκεται σε βαθύ διάστημα.
Αυτά τα δίκτυα, υπό την εποπτεία του προγράμματος SCaN (Space Communications and Navigation), καλύπτουν φωνή, τηλεμετρία, εντολές και δεδομένα σε πραγματικό χρόνο καθ’ όλη τη διάρκεια της 10ήμερης πτήσης. Πάνω σε αυτή τη βασική υποδομή, η αποστολή θα δοκιμάσει για πρώτη φορά σε επανδρωμένη σεληνιακή πτήση το Orion Artemis II Optical Communications System (O2O) – ένα προηγμένο οπτικό σύστημα επικοινωνίας με λέιζερ. Αυτό μπορεί να στείλει δεδομένα προς τη Γη με ταχύτητα έως 260 Mbps ενώ αντίστροφα να δεχθεί δεδομένα από τη Γη με ταχύτητα 10-20 Mbps. Έτσι το πλήρωμα θα έχει την δυνατότητα να μεταδίδει υψηλής ανάλυσης εικόνες και βίντεο (έως και 4K), αρχεία πτήσης, σχέδια αποστολής και επιστημονικά δεδομένα.
Η χρήση οπτικής ζεύξης έχει όμως και προκλήσεις: απαιτεί ακριβή ευθυγράμμιση του λέιζερ με τους επίγειους σταθμούς, καθαρό ουρανό χωρίς σύννεφα και ολοκληρωμένη λειτουργία, παράλληλα με τα ραδιοσυστήματα. Έτσι θα γίνει μια κρίσιμη δοκιμή για μελλοντικές αποστολές Artemis, αλλά και για επικοινωνία με αποστολές προς τον Άρη.
Στο βιομηχανικό σκέλος τώρα, η Lockheed Martin είναι ο κύριος ανάδοχος για το διαστημόπλοιο Orion. Η Αirbus Defence and Space (για λογαριασμό της ESA – European Space Agency) κατασκευάζει το European Service Module (ESM), ενώ η Boeing είναι ο βασικός ανάδοχος για το Core Stage, ενώ τους δύο εξωτερικούς πυραύλους στερεών καυσίμων παράγει η Northrop Grumman. Υπεύθυνη για τους τέσσερις κινητήρες RS-25 του Core Stage όπως και για άλλα συστήματα πρόωσης είναι η L3Harris Technologies. Ο δεύτερος όροφος, ο ICPS, κατασκευάζεται από την United Launch Alliance. Έτσι η αποστολή έχει διεθνή χαρακτήρα καθώς συνδυάζονται κορυφαίοι αεροδιαστημικοί κατασκευαστές από ΗΠΑ και Ευρώπη, αλλά και εκατοντάδες μικρότερες εταιρείες και εργολάβοι.
Το ουσιαστικό νόημα της Artemis II είναι ότι συγκεντρώνει όλα τα κρίσιμα στοιχεία που απαιτούνται για το επόμενο βήμα της ανθρώπινης επιστροφής στο διάστημα. Μετά την “ηρωϊκή” εποχή των δεκαετιών του 60 και του 70 όπου ο άνθρωπος πάτησε τη Σελήνη, το υψηλό κόστος των διαστημικών αποστολών, η έλλειψη ενδιαφέροντος από το ευρύ κοινό που αντιμετώπιζε σειρά κοινωνικών, πολιτικών και οικονομικών κρίσεων, οδήγησαν στην εγκατάλειψη της απευθείας ανθρώπινης επέκτασης στο ηλιακό μας σύστημα. Τα διαστημικά προγράμματα συνεχίστηκαν μεν αλλά κυρίως σε τροχιά γύρω από τη Γη με διαστημικούς σταθμούς, όπως και με αποστολή αισθητήρων, μη επανδρωμένων διαστημοπλοίων και τηλεχειριζόμενων ρόβερ, στους γειτονικούς μας πλανήτες.
Οπότε το πρόγραμμα Artemis επιδιώκει να ανοίξει ξανά μια “πόρτα”, που δεν έπρεπει να κλείσει ποτέ. Το ιστορικό παράδοξο είναι βέβαια πως η τρέχουσα αποστολή η οποία έμμεσα εκπροσωπεί τις προσδοκίες όλων μας, να γίνεται εν μέσω πολέμων και διεθνών εντάσεων. Αλλά ίσως καταφέρει με την επιτυχία της (που ευχόμαστε), να μας θυμήσει πως το μέλλον της ανθρωπότητας είναι η ειρηνική μετάβαση στο αχανές του Κόσμου.
