Program Artemis

Znak programu Artemis

Artemis je kozmický program, ktorého cieľom je obnovenie letov človeka na Mesiac. Hlavným cieľom je dostať na povrch Mesiaca v 21. storočí ďalšieho muža a prvú ženu. Tento krok sa neuskutoční skôr ako v roku 2028. Zároveň by však na povrchu Mesiaca mala byť vybudovaná trvalá infraštruktúra.

Program je realizovaný americkým Národným úradom pre letectvo a kozmonautiku (NASA), ale na rozdiel od programu Apollo sa na ňom podieľajú aj americké súkromné spoločnosti, Európska vesmírna agentúra, Japonská kozmická agentúra, Kanadská kozmická agentúra, Talianska kozmická agentúra, Austrálska kozmická agentúra, Kozmická agentúra Spojeného kráľovstva, Kozmická agentúra Spojených arabských emirátov, Štátna kozmická agentúra Ukrajiny a Brazílska kozmická agentúra.

Program má za sebou zatiaľ dva lety, nepilotovaný oblet Mesiaca Artemis 1 a pilotovaný oblet Mesiaca Artemis 2. Vo februári 2026 NASA oznámila zmeny v programe Artemis a nový harmonogram misií. Zmeny začnú treťou misiou programu Artemis 3, ktorá bude testovať pristávacie moduly na obežnej dráhe okolo Zeme. Prvou ľudskou misiou, ktorá sa pokúsi v 21. storočí pristáť na Mesiaci, bude Artemis 4.

Vznik programu

Program Artemis do istej miery využíva pokrok a skúseností, ktoré boli dosiahnuté pri niektorých predčasne zrušených programoch a misií NASA (napríklad program Constellation alebo misia Asteroid Redirect Mission). Constellation, ktorý bol legislatívne schválený v roku 2005 a prebiehal až do roku 2010, zahŕňal napríklad vývoj kozmickej lode Orion Crew Exploration Vehicle.

Dňa 11. októbra 2010 podpísal prezident Barack Obama zákon NASA Authorization Act of 2010, ktorý obsahoval požiadavky na okamžitý vývoj nosnej rakety Space Launch System ako pokračovateľa Space Shuttle. Zákon zároveň umožnil pokračovať vo vývoji kozmickej lode Orion Crew Exploration Vehicle, ktorá by od roku 2016 umožnila misie za hranicami nízkej obežnej dráhy Zeme.

V decembri 2017 prezident Donald Trump podpísal Space Policy Directive 1. Tento dokument autorizoval NASA na začatie príprav na návrat na Mesiac. O niekoľko mesiacov neskôr vystúpil šéf NASA Jim Bridenstine s prejavom, v ktorom položil základy programu Artemis tak, ako ho poznáme dnes. NASA pôvodne počítala s pristátím posádky na Mesiaci v roku 2028. V marci 2019 viceprezident Mike Pence oznámil, že sa tak stane o štyri roky skôr, čo sa však nepodarilo zrealizovať.

Dňa 14. mája 2019 dostal tento program oficiálne označenie Artemis - po gréckej bohyni Mesiaca, ktorá je zároveň dvojčaťom boha Apolóna (v angličtine Apollo, čo je odkaz na prvý americký program letov na Mesiac).

Nosná raketa

Space Launch System Block 1

Pre program Artemis bola vyvinutá superťažká nosná raketa Space Launch System (SLS) od spoločnosti Boeing, ktorá dokáže v rámci jednej misie poslať na Mesiac kozmickú loď Orion, astronautov a náklad. Raketa poskytuje Orionu energiu, ktorá pomáha kozmickej lodi dosiahnuť rýchlosť 39 400 km/h, čo je rýchlosť potrebná pre let na Mesiac.

Prvé tri misie Artemis budú využívať raketu SLS Block 1, ktorá dokáže dostať na Mesiac 27 ton nákladu vrátane Orionu a jeho posádky. Celá raketa je dlhá asi 98 metrov, čo je viac ako výška sochy Slobody. SLS váži 2,6 milióna kg a dokáže vyvinúť o 15 percent vyšší ťah ako raketa Saturn V.

Pohon rakety pozostáva zo štyroch motorov RS-25D na kvapalné palivo a dvoch päťsegmentových pomocných raketových motorov na tuhé palivo. Palivová nádrž pre motory RS-25D má dĺžku 62 metrov a obsahuje palivo (tekutý vodík) s okysličovadlom (tekutý kyslík).

Ďalšou verziou rakety SLS mala byť Block 1B, ktorá bude schopná vyslať do hlbokého vesmíru 38 ton nákladu. Najvýkonnejšou verziou má byť Block 2, ktorá bude navrhnutá tak, aby dopravila k Mesiacu viac ako 46 ton. V marci 2026 však NASA oznámila, že sa v náväznosti na zmeny v programe Artemis definitívne rozhodla prestať v rakete SLS používať ako vrchný stupeň ICPS. Nahradí ho stupeň Centaur V, pričom táto zmena sa prejaví od misie Artemis IV. Dôvodom tejto zmeny sú vysoké náklady na ICPS a prekročenie harmonogramu. Zastavený je aj ďalší vývoj rakety SLS.

Kozmická loď

Pre mesačné (v budúcnosti tiež medziplanetárne) misie bola vyvinutá kozmická loď Orion MPCV (Orion Multi-Purpose Crew Vehicle). Táto kozmická loď sa skladá z modulu pre posádku CM (Crew Module) a z európskeho servisného modulu ESM (European Service Module). Modul pre posádku zdedil svoj tvar z kapsuly Apollo, ale inak predstavuje úplne novú konštrukciu. Na pohon Orionu slúži európsky servisný modul ESM obsahujúci rad manévrovacích trysiek a hlavný motor AJ10-190, ktorý používa ako palivo monometylhydrazín a ako oxidačné činidlo oxid dusíka NO². Výhodou hydrazínového paliva je jeho vysoká stabilita a fakt, že znesie aj prudké zmeny teploty po dlhú dobu. Nevýhodou je jeho vysoká toxicita a karcinogenita, preto sa prevažne používa na pohon vyšších stupňov rakiet alebo vesmírnych sond. Vesmírna loď Orion je navrhnutá pre štyroch až šiestich astronautov, ktorých misie môžu trvať po dobu až troch týždňov.

Dosadnutie na mesačný povrch prebehne v pristávacom module, ktorého podoba ani dodávateľ nie sú v súčasnosti (september 2026) ešte známe. Pôvodne sa počítalo s modulom odvodeným od kozmickej lode Starship od spoločnosti SpaceX, aktuálne sa uvažuje aj o module od firmy Blue Origin.

Lunárna vesmírna stanica

Stanica Gateway mala byť základňou obiehajúcou okolo Mesiaca, ktorá poskytne zásadnú podporu pre udržateľný a dlhodobý návrat človeka na mesačný povrch, ako aj východiskový bod pre prieskum hlbokého vesmíru.

Gateway mala obiehať na polárnej dráhe okolo Mesiaca, periluna mala byť vo výške približne 3 000 km nad severným pólom Mesiaca a apoluna vo výške 70 000 km nad južným pólom Mesiaca. Perióda obehu mala byť 7 dní. Okno pre štart z Mesiaca by sa teda bude otváralo každých sedem dní, teda počas najväčšieho priblíženia stanice k povrchu, kedy sa bude môcť uskutočniť spojenie so stanicou. Na rozdiel od ISS nemala stanica byť obývaná po celý rok. V prvej fáze sa počítalo so štyrmi modulmi lunárnej orbitálnej stanice Gateway. Vývoj Gateway však bol v marci 2026 pozastavený.

Astronauti

Dňa 9. decembra 2020 viceprezident Mike Pence predstavil skupinu 18 astronautov, prvý tím Artemis. Ide o kandidátov na posádky prvých misií programu Artemis. Mnohí z nich boli čerstvými absolventmi výcvikového programu v rámci skupiny NASA Astronaut Group 22 ("korytnačky"). Tento ročník, v ktorom bolo šesť žien a sedem mužov, rozšírilo aktívny zbor astronautov NASA na 48 členov. Noví astronauti, vybraní v roku 2017 z rekordného počtu kandidátov, boli prvými, ktorí dostali odznaky astronauta v rámci programu NASA Artemis.

• Joe Acaba
• Kayla Barronová
• Raja Chari
• Matthew Dominick
• Victor Glover
• Warren Hoburg
• Jonny Kim
• Christina Kochová
• Kjell Lindgren
• Nicole Mannová
• Anne McClainová
• Jessica Meirová
• Jasmin Moghbeliová
• Kathleen Rubinsová
• Frank Rubio
• Scott Tingle
• Jessica Watkinsová
• Stephanie Wilsonová

Dňa 3. apríla 2023 oznámila NASA mená členov posádky Artemis II, ktorá by mala preletieť okolo Mesiaca najskôr v apríli 2026. Veliteľom misie má byť Gregory R. Wiseman, prvá žena na lunárnej misii má byť Christina Kochová, ďalej americký astronaut Victor Glover a astronaut Kanadskej vesmírnej agentúry Jeremy Hansen.

Misie

Artemis I

Plán misie Artemis I

Misia Artemis I bola realizovaná bez posádky, pričom na palube Orionu boli namiesto astronautov rôzne prístroje. Vypustených bolo tiež 13 satelitov CubeSat patriacich predovšetkým rôznym univerzitám a výskumným centrám. Časť z nich poskytla dôležité dáta o okolitom prostredí pre ďalšie lety programu Artemis.

Artemis I odštartovala 16. novembra 2022 z Kennedyho vesmírneho strediska z nedávno zrenovovaného Štartovacieho komplexu 39B. SLS vyniesla loď Orion na obežnú dráhu okolo Zeme. Tam sa zapálil motor druhého stupňa RL-10, čo zaistilo "odtrhnutie" z obežnej dráhy Zeme a nasmerovanie na trajektóriu k Mesiacu. Následne došlo k odpojeniu tohto druhého stupňa, z ktorého ešte boli vypustené spomínané satelity a Orion zamieri k Mesiacu. Na jeho obežnej dráhe strávi asi šesť dní a následne sa vráti späť na Zem.

Podľa vyjadrenia agentúry NASA bolo hlavnou prioritou misie otestovať vysokorýchlostný vstup do zemskej atmosféry. Orion vletel do atmosféry rýchlosťou Mach 32, teda asi 39 500 km/h. Tepelný štít sa pritom zahrial na teplotu presahujúcu 2 700 °C. Ponúka sa porovnanie s nedávnym letom Crew Demo-2, pri ktorom posádka na palube lode Crew Dragon vstupovala do atmosféry rýchlosťou 27 000 km/h a tepelný štít sa zahrial asi na 1 900 °C.

Ďalším cieľom misie bolo taktiež získanie reálnych dát z prevádzky SLS a letu k Mesiacu.

Artemis II

Posádka misie Artemis II

Štart bol plánovaný najskôr na máj 2024, potom sa posunul na koniec roka 2024. Začiatkom roka 2024 však administrátor NASA Bill Nelson oznámil, že misia Artemis II sa odkladá z konca roka 2024 najskôr na september 2025. Dôvodom bolo niekoľko technických problémov. Neskôr bol zmenený na 6. február 2026. Potom došlo k jeho odkladu o dva dni a napokon, po skúške odpočítavania spojenej s tankovaním rakety, až na marec 2026.

Nakoniec raketa SLS (Space Launch System) odštartovala z odpaľovacej rampy 39B v Kennedyho vesmírnom stredisku na Floride až 1. apríla o 18:35 EDT. Posádku misie Artemis II tvorili štyria astronauti:

• Reid Wiseman, NASA – veliteľ
• Victor Glover, NASA – pilot
• Christina Kochová, NASA – letová špecialistka
• Jeremy Hansen, CSA – letový špecialista

Plán misie Artemis II

Po prvotnom dosiahnutí obežnej dráhy Zeme prebehol jeden oblet, po ktorom sa zapálil motor druhého stupňa, čím sa Orion postupne dostal na vysokú obežnú dráhu Zeme. Tu sa druhý stupeň oddelil od lode a pred tým, než bol navedený do zemskej atmosféry, poslúži ešte raz. Posádka ho využila pri teste manuálneho manévrovania. S využitím palubných prístrojov, kamier, ale aj výhľadu z okien prebehla simulácia priblíženia a následného vzdialenia sa od druhého stupňa, čo poskytlo dôležité dáta a poslúžilo ako tréning na dokovanie, ktoré bude súčasťou ďalších misií programu. Po dokončení tohto testu ovládanie prevzal opäť riadiaci tím na Zemi.

Posádka strávila na vysokej obežnej dráhe Zeme zvyšok dňa, počas ktorého boli testované rôzne systémy lode, predovšetkým tie, ktoré zaisťujú podporu života. Posádka tiež odložila skafandre a prezliekla sa do bežného oblečenia, v ktorom zostala až do dňa návratu na Zem.

Zaujímavé je, že počas pobytu na vysokej obežnej dráhe Zeme bol Orion mimo dosahu bežne používaných komunikačných satelitov TDRS. Tým pádom sa tiež otestovala komunikácia cez Deep Space Network (DSN). Tá bola kriticky dôležitá pri samotnom lete k Mesiacu, pretože slúžila nielen na komunikáciu, ale aj aktualizáciu navigačných dát.

Po dokončení všetkých testov na vysokej obežnej dráhe Zeme začal samotný let k Mesiacu. Pretože druhý stupeň rakety už touto dobou bol mimo hry, o nasmerovanie na správnu trajektóriu sa postaral servisný modul lode Orion. Loď letela po trajektórii voľného návratu, čo znamená, že po oblete Mesiaca využila gravitáciu Zeme pre návrat a nebol tak potrebný zážih motorov. Let k Mesiacu potrval štyri dni. Akonáhle Orion obletel Mesiac, pokračoval zase späť smerom k Zemi, pričom let potrval opäť približne štyri dni. Počas spiatočného letu bol celý jeden deň vyhradený pre osobné voľno astronautov. Tí sa mohli mentálne pripraviť na návrat na Zem a pomocou videohovoru sa spojili s rodinami.

Jeden deň pred návratom prebehli testy ovládania lode, tlakovanie na úrovne návratu, a tiež bolo nutné upevniť všetky voľne umiestnené predmety. V deň návratu sa posádka opäť prezliekla do natlakovaných skafandrov a pripútala sa na svojich miestach. Následne došlo k odpojeniu servisného modulu lode. Potom už začal samotný vstup do atmosféry.

Loď Orion vstúpila do zemskej atmosféry ešte o niečo rýchlejšie ako pri misii Artemis I. Samotný prelet atmosférou znížil rýchlosť zo 40 000 km/h na 520 km/h. Následne sa otvorili padáky, ktoré Orion spomalili až na 32 km/h. V poslednej fáze dopadla loď na hladinu Tichého oceánu, kde ju už čakali záchranné lode.

Artemis III

Pôvodný plán misie Artemis III

Umelecké stvárnenie letu kozmickej lode Orion MPCV

Podľa pôvodných plánov mala byť misia Artemis III ostrý let posádky s pristátím na Mesiaci a bola predbežne naplánovaná na december 2025.

Vo februári 2026 však NASA oznámila zmeny v programe Artemis. Medzi najzávažnejšie dôsledky patrí to, že pristátie ľudí na Mesiaci sa z misie Artemis III odložilo na Artemis IV. Novým cieľom misie Artemis III bude otestovať spájanie sa a oddeľovanie pristávacieho modulu (modulov) a testy nových mesačných skafandrov.

Artemis IV

V štvorčlennej posádke bude aj jedna žena, ktorá sa stane prvou ženou v histórii, čo vstúpi na povrch Mesiaca. Misia bude trvať približne tridsať dní, pričom týždeň z toho strávi časť posádky priamo na Mesiaci.

Posádka opäť odštartuje z Kennedyho vesmírneho strediska na palube lode Orion, ktorú na obežnú dráhu Zeme vynesie raketa SLS. Postup bude do značnej miery podobný ako u predchádzajúcej misii. Zmena nastane vo chvíli, keď loď Orion dorazí na obežnú dráhu Mesiaca. Tu totiž bude musieť dôjsť k prestupu, keďže loď Orion na Mesiaci priamo pristáť nedokáže. Pre prestup z Orionu má NASA pripravené dva varianty.

Prvá možnosť počíta s tým, že na obežnej dráhe bude pripravený samostatný lunárny modul, ktorý tam bude dopravený súkromnou spoločnosťou v rámci programu HLS - Human Landing System. Orion sa teda na obežnej dráhe spojí s modulom HLS, do ktorého prestúpia dvaja z členov posádky a vydajú sa na Mesiac. Druhá možnosť predpokladá, že na obežnej dráhe Mesiaca vznikne vesmírna stanica Gateway, ktorá bude okrem iného slúžiť práve na prestup posádok. Na obežnú dráhu Mesiaca má byť v základnej forme umiestnená už koncom roku 2024.

Či už teda prestup na obežnej dráhe Mesiaca prebehne akokoľvek, dvaja členovia na palube lunárneho modulu HLS zamieria na Mesiac. Pristanú v oblasti mesačného južného pólu, ktorý je zaujímavý najmä vďaka prítomnosti vody v ľadovej forme. Presné miesto pristátia však zatiaľ nebolo vybrané. Vhodné zóny vyberá medzinárodný tím, ktorý okrem súčasných poznatkov počíta aj so zhodnotením dát zo sond vyslaných v najbližších rokoch v rámci programu Commercial Lunar Payload Services. Vhodné miesto na pristátie musí byť dostatočne osvetlené slnečným svitom. To je dôležité jednak kvôli tomu, že ide o jediný zdroj elektrickej energie, ale aj pre zabezpečenie maximálne teplotne stabilného prostredia. Zároveň však musia byť v blízkosti aj permanentne zatienené regióny, v ktorých má prebiehať výskum. Povrch zvoleného miesta musí byť kvôli pristátiu pomerne rovný a nesmú na ňom byť žiadne balvany ani preliačiny. Astronauti majú v tomto mieste stráviť šesť a pol dňa a po celú dobu musí byť zabezpečená komunikácia so Zemou ako aj zdroj elektriny.

Lunárny modul HLS na povrch Mesiaca dopraví okrem dvoch astronautov aj sto kilogramov vybavenia vrátane vedeckých prístrojov. Na spiatočnej ceste ponesie modul okrem astronautov aj asi 35 kg odobratého materiálu. Vedeckým zameraním misie Artemis IV totiž bude hlavne geológia.

Výstupy na mesačný povrch sú naplánované na 1., 2., 4. a 5. deň. Tretí deň bude slúžiť na odpočinok posádky, vykonávanie vedeckých činností na palube modulu a zrejme aj na mediálne výstupy. Zostávajúci čas do 6,5-denného limitu spotrebujú procedúry po pristátí i pred vzletom, ako je úprava tlaku v kabíne alebo obliekanie skafandrov.

Vzdialenosť, na ktorú sa bude posádka vzďaľovať od lunárneho modulu, bude závisieť od toho, či bude musieť chodiť pešo. V programe Artemis sa totiž počíta s dvojicou dopravných prostriedkov. Prvým je Lunar Terrain Vehicle - LTV, čo by mala byť jednoduchá otvorená buggyna. Druhým je Habitable Mobility Platform - HMP, čo by mohol byť uzavretý pretlakovaný dopravný prostriedok pre dlhšie expedície.

Po uplynutí necelého týždňa posádka na Mesiaci zbalí všetky vzorky a časť vybavenia. Vybavenie, ktoré na Mesiaci zostane pre ďalšie misie, bude potrebné zabezpečiť v dostatočnej vzdialenosti od modulu. Akonáhle bude všetko pripravené, posádka na palube HLS odštartuje späť na obežnú dráhu Mesiaca. Tam sa opäť spojí s Orionom, resp. prípadne sa stanicou Gateway. Potom sa so zvyškom posádky vydajú na trojdňový návrat k Zemi. Pristátie bude zrejme opäť obdobné ako u misie Artemis II.

Pozri aj

• Artemis Accords – zmluva o kozmických aktivitách na Mesiaci a vo vesmíre

Iné projekty

Commons

• Commons ponúka multimediálne súbory na tému Program Artemis

Externé odkazy

Astronomický portál Portál slnečná sústava Kozmonautický portál

• Program Artemis na webe NASA (po anglicky)
• Program Artemis na webe NASA v sekcii Humans in Space (po anglicky)
• Články na tému programu Artemis na webe Kosmonautix.cz (po česky)