Ay’ın etrafında uçan Orion uzay aracının animasyonu. Kredi: NASA.
29 Ağustos’ta başlaması planlanan Artemis I sırasında, NASA birkaç temel amacı gerçekleştirmeyi planlamaktadır. Bunlar, Orion uzay aracının ısı kalkanının ay dönüş hızlarından performansını göstermeyi, fırlatma geri sayımından kurtarmaya kadar tüm görev aşamalarında operasyonları ve tesisleri göstermeyi ve uçuş sonrası analiz için mürettebat modülünü almayı içerir.
Ancak, Uzay Fırlatma Sistemi roketinin, Orion uzay aracının ve NASA’nın 21.Aziz Florida’daki yüzyıl uzay limanında mühendisler, uzay aracının uzayda nasıl performans gösterdiğini daha iyi anlamak ve mürettebatla gelecekteki görevlere hazırlanmak için bir dizi ek test hedefi gerçekleştirmeyi umuyor.
Ek hedeflere ulaşmak, gemide insan mürettebat bulunan görevler için riskin azaltılmasına yardımcı olur. Bu ayrıca, mühendislerin uzay aracı performansındaki eğilimleri değerlendirebilmeleri veya uzay aracı yeteneklerine olan güveni artırabilmeleri için ekstra veriler sağlar. Artemis I görevi için planlanan ek hedeflerden bazıları şunlardır:
Modal anket
Avrupa yapımı servis modülünde Orion, 24 ile donatılmıştır. reaksiyon kontrol sistemi (RCS) iticileri. Bunlar, uzay aracını farklı yönlerde hareket ettirmekten ve döndürmekten sorumlu küçük motorlardır. Modal araştırma, mühendislerin görev sırasında Orion’un güneş enerjisi dizisi kanatlarının yapısal marjını sağlamalarına yardımcı olacak, önceden belirlenmiş bir dizi küçük RCS ateşlemesidir. Uçuş kontrolörleri, dizilerin esnemesine neden olmak için motorların birkaç küçük ateşlemesine komut verecek. Ateşlemelerin diziler üzerindeki etkisini ölçecekler ve navigasyon için kullanılan atalet ölçüm birimlerinin olması gerekeni yaşayıp yaşamadığını değerlendirecekler. Modal inceleme tamamlanana kadar, büyük translasyonel yanıklar 40 saniye ile sınırlıdır.
Artemis I sırasında, mürettebatsız Orion uzay aracı, dünyanın en güçlü roketiyle fırlatılacak ve insanlar için yapılmış herhangi bir uzay aracının şimdiye kadar uçtuğundan daha uzağa, Ay’ın binlerce mil ötesine seyahat edecek. Kredi bilgileri: NASA
Optik navigasyon kamera sertifikası
Orion’un bir gelişmiş rehberlik, navigasyon ve kontrol (GN&C) sistemi. Bu, uzay aracının uzayda nerede olduğunu, hangi yöne işaret ettiğini ve nereye gittiğini her zaman bilmekten sorumludur. Öncelikle iki yıldız izleyici kullanır. Bu hassas kameralar, Orion, Ay ve Dünya çevresindeki yıldız alanının fotoğraflarını çeker ve resimleri yerleşik yıldız haritasıyla karşılaştırır. Optik navigasyon kamerası, görüntüdeki gök cisimlerinin boyutuna ve konumuna bakarak uzay aracını yönlendirmeye yardımcı olmak için Ay ve Dünya’nın görüntülerini çeken ikincil bir kameradır. Görev sırasında birkaç kez, optik navigasyon kamerası, gelecekteki uçuşlarda kullanılmak üzere sertifikalandırılması için test edilecektir. Onaylandıktan sonra kamera, Orion’un Dünya ile iletişimini kaybetmesi durumunda otonom olarak eve dönmesine de yardımcı olabilir.
Solar dizi kanat kamerası Wi-Fi karakterizasyonu
Güneş paneli kanatlarının uçlarına yapıştırılan kameralar, yerleşik bir Wi-Fi ağı aracılığıyla Orion’un kamera kontrolörü ile iletişim kurar. Uçuş kontrolörleri, diziler farklı konfigürasyonlardayken Wi-Fi gücünü test etmek için güneş dizilerinin konumunu değiştirecektir. Test, mühendislerin dizilerin uçlarındaki kameralar tarafından çekilen görüntülerin yerleşik kayıt cihazlarına ne kadar hızlı aktarılabileceğini optimize etmelerini sağlayacak.
Artemis I, NASA’nın derin uzay keşif sisteminin ilk entegre uçuş testi olacak: Orion uzay aracı, Uzay Fırlatma Sistemi (SLS) roketi ve Florida, Cape Canaveral’daki Kennedy Uzay Merkezi’ndeki yer sistemleri. Artemis I, giderek karmaşıklaşan bir dizi görevin ilki, insan derin uzay araştırmaları için bir temel sağlayacak ve insan varlığını Ay’a ve ötesine genişletme konusundaki kararlılığımızı ve yeteneğimizi gösterecek olan mürettebatsız bir uçuş olacak. Bu uçuş sırasında, mürettebatsız Orion uzay aracı, dünyanın en güçlü roketiyle fırlatılacak ve yaklaşık üç haftalık bir görev boyunca, insanlar için yapılmış herhangi bir uzay aracının uçtuğundan daha uzağa, Ay’ın binlerce mil ötesine seyahat edecek. Kredi bilgileri: NASA
Mürettebat modülü/servis modülü anketleri
Uçuş kontrolörleri, görev sırasında herhangi bir mikrometeoroid veya yörüngesel enkaz saldırısını belirlemek için mürettebat modülünün ve servis modülünün iki kez ayrıntılı fotoğraflarını çekmek için dört güneş dizisi kanadındaki kameraları kullanacak. Görevin başlarında yapılan bir araştırma, uzay aracı, uzay enkazının bulunduğu irtifanın ötesine uçtuktan kısa bir süre sonra görüntüler sağlayacak ve yeniden girişten birkaç gün önce dönüş ayağı üzerinde ikinci bir araştırma yapılacak.
Büyük dosya teslim protokolü uplink
Görev kontrolündeki mühendisler, uzay aracının büyük boyutlu dosyaları almasının ne kadar zaman aldığını daha iyi anlamak için büyük veri dosyalarını Orion’a bağlayacak. Görev sırasında, uçuş kontrolörleri, uzay aracıyla iletişim kurmak ve uzay aracına veri göndermek için Derin Uzay Ağı’nı kullanır, ancak uçuştan önce test yapmak, ağı kullanmayı içermez. Test, mühendislerin uzay aracı yukarı bağlantı ve aşağı bağlantı kapasitesinin, astronotlarla yapılan ilk uçuş olan Artemis II’den önce uçtan uca iletişimin insan değerlendirmesi doğrulamasını desteklemek için yeterli olup olmadığı konusunda bilgilendirilmesine yardımcı olacak.
Artemis I sırasında Orion, yaklaşık üç haftalık bir görev sırasında ayın binlerce mil ötesine geçecek. Kredi bilgileri: NASA
Yıldız izleyici termal değerlendirmesi
Mühendisler, uzay aracının farklı alanlarını Güneş’e maruz bırakarak ve farklı termal durumlarda yıldız izleyicileri etkinleştirerek, rehberlik, navigasyon ve kontrol sisteminin bir parçası olan yıldız izleyiciler ile Orion atalet ölçüm birimleri arasındaki hizalamayı karakterize etmeyi umuyorlar. Ölçümler, nihai olarak mürettebatlı görevler sırasında uzay aracı manevraları için gereken itici gaz miktarını etkileyen termal bükülme ve genişleme nedeniyle navigasyon durumundaki belirsizliği bildirecektir.
Radyatör döngü akış kontrolü
Uzay aracının Avrupa Servis Modülündeki iki radyatör döngüsü, uçuş boyunca farklı sistemler tarafından üretilen ısının dışarı atılmasına yardımcı olur. Radyatörler için iki mod vardır. Hız modu sırasında, radyatör pompaları titreşimleri sınırlamaya yardımcı olmak için sabit bir hızda çalışır ve Artemis I sırasında ve tüm Artemis uçuşlarında kalkış sırasında kullanılan birincil moddur. Kontrol modu, radyatör pompalarının ve bunların akış hızının daha iyi kontrol edilmesini sağlar ve radyatörlerden daha iyi akış kontrolü istendiğinde mürettebatlı görevlerde kullanılacaktır. Bu hedef, uzayda nasıl çalıştığı hakkında ek veriler sağlamak için kontrol modunu test edecektir.
Sanatçının Orion’un Ay üzerindeki izlenimi. Orion, NASA’nın insanları uzaya gönderecek bir sonraki uzay aracıdır. Astronotları hiç olmadığı kadar uzaya, Ay’ın ötesine asteroitlere ve hatta Mars’a göndermek için tasarlandı. Astronotlar Dünya’ya döndüklerinde 32.000 km/s’nin üzerindeki hızlarda atmosferimize girecekler ancak kapsül onları koruyacak ve engebeli ama güvenli bir iniş sağlayacak. Kredi: NASA/ESA/ATG Medialab
Güneş dizisi kanat tüyü
Bazı itici ateşlemeleri sırasında Orion’un güneş enerjisi dizisi kanatlarının açısına bağlı olarak, bu ateşlemelerden çıkan duman veya egzoz gazları, dizilerin sıcaklığını artırabilir. Bir dizi küçük RCS ateşlemesi yoluyla mühendisler, güneş enerjisi dizisi kanatlarının ısınmasını karakterize etmek için veri toplayacaklar.
itici sıvı
Uzay aracındaki tanklarda tutulan sıvı itici, uzayda yerçekimi eksikliği nedeniyle uzayda Dünya’dan farklı hareket eder. Uzayda itici gaz hareketini veya slosh’u Dünya’da modellemek zordur, bu nedenle mühendisler, görev sırasında planlanmış çeşitli faaliyetler sırasında itici gazın hareketi hakkında veri toplamayı planlıyor.
Arama alma ve izleme (SAT) modu
SAT modu, Orion’un navigasyon durumunun kaybından, Dünya ile uzun süreli iletişim kaybından veya Orion’un donanımı yeniden başlatmasına neden olan geçici bir güç kaybından sonra Dünya ile iletişimi kurtarmayı ve sürdürmeyi amaçlayan bir algoritmadır. Algoritmayı test etmek için uçuş kontrolörleri, uzay aracına SAT moduna girmesi için komut verecek ve yaklaşık 15 dakika sonra normal iletişimi yeniden kuracak. SAT modunun test edilmesi, mühendislere, bir mürettebat gemideyken bir iletişim kaybını düzeltmek için son seçenek olarak güvenilebileceği konusunda güven verecektir.
Bu sanatçının çizimi, NASA’nın Uzay Fırlatma Sistemi (SLS) roketinin kalkışının havadan bir görüntüsünü gösteriyor. Ay’a ilk üç Artemis görevini gönderecek roketin bu Blok 1 mürettebat konfigürasyonu. Kredi: NASA/MSFC
giriş aerotermal
Uzay aracının Dünya atmosferinden girişi sırasında, dizi için öngörülen verilere kıyasla performansı anlamak için mürettebat modülünde önceden belirlenmiş bir dizi 19 reaksiyon kontrol sistemi ateşlemesi yapılacaktır. Mühendisler, aerotermal etkilerin en büyük olduğu uzay aracında yüksek ısıtma sırasında bu verileri toplamakla ilgileniyorlar.
Entegre Arama ve Kurtarma Uydu Destekli İzleme (SARSAT) işlevi
SARSAT testi, mürettebat tarafından gelecekteki uçuşlarda takılacak işaretler ile sinyali alan yer istasyonları arasındaki bağlantıyı doğrulayacaktır. İşaretler, sıçramadan yaklaşık bir saat sonra uzaktan etkinleştirilecek ve çalıştırılacak ve ayrıca mühendislerin, iletilen sinyalin, kurtarma operasyonları sırasında kullanılan iletişim ekipmanına müdahale edip etmediğini anlamalarına yardımcı olacak. .
Amonyak kazanı yeniden başlatma
Artemis I’in suya indirilmesinden sonra, Orion’un amonyak kazanı birkaç dakikalığına kapatılacak ve ardından sistemin kapasitesi hakkında ek veri sağlamak için yeniden başlatılacaktır. Amonyak kazanları, uzay aracının güç ve aviyonik sistemlerini serin tutmak ve mürettebat modülünün içini gelecekteki mürettebatlar için rahat bir sıcaklıkta tutmak için termal yönlerini kontrol etmeye yardımcı olmak için kullanılır. Mürettebatlı görevler için bazı olası acil durum iniş senaryolarında, mürettebatın uzay aracının dışındaki tehlikeleri kontrol etmek için amonyak kazanını kapatması ve ardından ek soğutma sağlamak için potansiyel olarak tekrar açması gerekebilir.
Mühendisler, sıçramadan sonra tuzlu su girişi için ısı kalkanı ve iç bileşenlerin izlenmesi de dahil olmak üzere veri toplamak için ek testler yapacak. Ayrıca, uzay aracının, görev kontrolörleri ile iletişim kaybı durumunda uzay aracının konumunu anlama yeteneğini artırmak için kullanılabilecek, Dünya çevresinde iletilen sinyali alma yeteneğini belirlemek için uzay aracındaki GPS alıcısını test edecekler.
Toplu olarak, uçuş sırasında ek hedefler gerçekleştirmek, mühendislerin Orion’u geliştirmek için kullanabilecekleri ek bilgi sağlar. İnsanları gelecek yıllarda derin uzaya götürecek olan NASA’nın uzay aracı olduğu için bu çok önemlidir.