To historyczny moment. Dziś w nocy startuje Artemis II - pierwsza załogowa misja księżycowa od 54 lat

Dziś o godzinie 18.24 czasu lokalnego i 0.24 czasu polskiego wielka rakieta SLS wystartuje z Przylądka Canaveral na Florydzie, wynosząc w przestrzeń statek z czwórką astronautów w ramach misji Artemis II. Polecą w najdalszą podróż kosmiczną, jaką odbył człowiek do tej pory. Okrążając Księżyc zobaczą rzeczy, których z Ziemi nie widzimy i być może także to, czego nikt nigdy nie widział.

[Start można śledzić w relacji na żywo]

Pierwsza załogowa wyprawa księżycowa od 1972 roku

Misja Artemis II, której start nie na żarty zaplanowano ponownie na 1 kwietnia, jest pierwszą dla rakiety Space Launch System (SLS) i dla statku Orion z załogą na pokładzie i drugim w ogóle lotem kosmicznym tego systemu, po bezzałogowej misji wokół Księżyca, Artemis I, w 2022 roku. Będzie to także pierwsza załogowa wyprawa poza niską orbitę okołoziemską od czasu misji Apollo 17 w 1972 roku. 

Statek kosmiczny Orion, wyniesiony przez rakietę, zabierze czteroosobową załogę w dziesięciodniową podróż wokół Księżyca.

Kiedy członkowie załogi — amerykańscy astronauci Reid Wiseman, Christina Koch i Victor Glover oraz Kanadyjczyk Jeremy Hansen, okrążą Księżyc, jak zakłada plan, osiągną podczas lotu największą odległość od Ziemi w historii, jeśli chodzi o eskapady człowieka poza Ziemię. Ma być tak, ponieważ astronauci misji Artemis II będą lecieć na większej wysokości nad powierzchnią Księżyca niż jacykolwiek uczestnicy misji Apollo. Zaplanowana na dziesięć dni misja jest więc rekordowa.

Jak wyglądały przygotowania do misji Artemis II?

Przygotowując się do długo wyczekiwanej i odkładanej misji, NASA przez jedenaście godzin transportowała swoją 98-metrową rakietę księżycową Space Launch System z kapsułą załogową Orion na platformę startowej w Centrum Kosmicznym im. Kennedy'ego na Florydzie. Rakieta odbyła wcześniej tę ponad sześciokilometrową podróż w połowie stycznia 2026 r., ale po tym jak inżynierowie wykryli blokadę w przepływie helu, agencja zmuszona została do odwołania startu i odwiezienia ważącej prawie pięć tysięcy ton rakiety z powrotem do budynku montażu pojazdów (Vehicle Assembly Building), w celu naprawy.

Podczas pierwszej misji w programie, Artemis I, przewieziono na pokładzie Oriona dwa manekiny o imionach Helga i Zohar w celu pomiaru dawek promieniowania. Tym razem lecą ludzie z krwi i kości. Dowódca Reid Wiseman, pilot marynarki wojennej, mieszkał na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej i odbył dwa spacery kosmiczne. Pilot Victor Glover, również mieszkał i pracował na ISS. Christina Koch to naukowiec i inżynier instrumentów kosmicznych, posiadaczka kobiecego rekordu najdłużej trwającego lotu kosmicznego - 328 dni. Jeremy Hansen jest pilotem Królewskich Kanadyjskich Sił Powietrznych, pierwszy Kanadyjczyk w misji księżycowej. Czwórka ta dołączy do grona 24 innych uczestników misji na Księżyc i w jego okolice.

Chociaż kapsuła Orion z wyglądu nieco statki znane z programu Apollo, wnętrze kapsuły to inna epoka technologiczna. Nowoczesne systemy podtrzymywania życia, nawigacja GPS, energia słoneczna i zaawansowane komputery to tylko niektóre z narzędzi, które nie istniały w czasach programu Apollo.

Co wyróżnia tę misję?

Artemis II pobije rekord największej odległości człowieka od Ziemi – astronauci przelecą ok. 7300 km nad powierzchnią Księżyca, wyżej niż jakiekolwiek misje Apollo. Będzie to pierwsza załogowa wyprawa poza niską orbitę okołoziemską od czasu misji Apollo 17 w 1972 roku.

Jak będzie przebiegał lot?

Rakieta SLS po dwóch dniach na orbicie europejski moduł serwisowy Oriona wykonuje manewr wstrzyknięcia translunarnago (TLI), kierując statek w stronę Księżyca. Astronauci doświadczą 30–50-minutowej przerwy w łączności z Ziemią podczas przelotu za Księżycem. Powrót następuje przez wejście w atmosferę z prędkością ok. 40 000 km/h i wodowanie na Oceanie Spokojnym.

Znaczenie naukowe

Księżyc zachował nienaruszone ślady historii Układu Słonecznego sprzed miliardów lat. Badania jego powierzchni – zwłaszcza niewidocznej z Ziemi strony z kraterami Orientale i Biegun Południowy Aitken – mogą wyjaśnić, jak formowały się planety i jakie jest prawdopodobieństwo istnienia życia w kosmosie.

Co będzie się działo podczas załogowej misji Artemis II w trakcie i po starcie?

W momencie startu SLS w jej ogromnym członie głównym dochodzi wymieszania ponad dwóch milionów litrów ciekłego wodoru z 742 tysiącami litrów ciekłego tlenu i dochodzi do zapłonu paliwa w czterech silnikach o średnicy dyszy prawie 2,5 metra, tworzących ciąg około 770 ton. Krótko po uruchomieniu głównych silników odpalane są dwa rakietowe wzmacniacze na paliwo stałe (boostery), po jednym z każdej strony, zapalą swoje paliwo przypominające proch strzelniczy, dodając po 1500 ton ciągu każdy. Ta ogromna siła ma wynieść człowieka na rekordową odległość od Ziemi.

Około dwie minuty po starcie zostają odrzucone rakiety nośne na paliwo stałe. Około sześć minut później silniki główne zostają również wyłączone, a pierwszy człon rakiety odłącza się i odpada. W ciągu pierwszych dwóch godzin lotu górny stopień rakiety SLS przeprowadza dwa zapłony w celu podwyższenia orbity statku kosmicznego, a następnie również się odłącza.

Dwa dni później europejski moduł serwisowy przymocowany do Oriona wykonuje krytyczną w misji księżycowej operację. Jest to odpalenie silnika określane jako wstrzyknięcie translunarne (TLI). To przyspieszenie wysyła statek kosmiczny z niskiej orbity okołoziemskiej na trajektorię prowadzącą w kierunku Księżyca. Późniejszy powrót na Ziemię wymaga jedynie niewielkich korekt trajektorii w dalszej części misji.

Lot wokół Księżyca

Po odłączeniu się od górnego stopnia rakiety SLS w przestrzeni kosmicznej załoga Artemis II przejmie sterowanie statkiem kosmicznym, by przećwiczyć manewry dokowania z zużytą częścią rakiety przed skierowaniem się na Księżyc. Według założeń, astronauci na pokładzie statku nadal będą odgrywać kluczową rolę w pilotowaniu statku kosmicznego, szczególnie podczas operacji takich jak dokowanie z innym statkiem, co będzie konieczne do lądowania na Księżycu.

Gdy astronauci misji Artemis II będą przelatywać za Księżycem, doświadczą przerwy w łączności z Ziemią trwającej od 30 do 50 minut. Ponieważ Artemis II będzie przelatywać około 7300 km nad powierzchnią Księżyca, znacznie wyżej niż statki Apollo, astronauci na pokładzie mogą zobaczyć znacznie większe obszary księżycowej powierzchni po tej drugiej niewidocznej z Ziemi stronie.

„Istnieją ogromne obszary drugiej strony Księżyca, które nigdy nie były widziane,” - zwracał uwagę w komunikacie przed startem Kelsey Young, geolog księżycowy z NASA, który współpracuje z astronautami.

W przeciwieństwie do strony widocznej Księżyca, która pokryta jest dużymi płaskowyżami bazaltowymi zwanymi morzami, które powstały, gdy magma wylała się w kraterach uderzeniowych, strona niewidoczna to głównie prastara skorupa skalna pokryta skaleniem, zwanym anortozytem. Znajdują się tu jedne z najstarszych i największych kraterów uderzeniowych w Układzie Słonecznym, nienaruszone od miliardów lat. Szczególne zainteresowanie naukowców budzą formacje nazywane basenami - Orientale i Biegun Południowy Aitken. Orientale to seria pierścieni gruzu rozciągających się na setki kilometrów, które powstały podczas uderzeń około 3,8 miliarda lat temu, pod koniec okresu zwanego późnym intensywnym bombardowaniem. Aitken zaś jest największym kraterem uderzeniowym na Księżycu i prawdopodobnie najstarszym w całym Układzie Słonecznym.

Księżyc jest jak zapasowa kopia zapisu archiwalnego tego wszystkiego, co wydarzyło się na Ziemi, ale zostało od tego czasu wymazane przez procesy wietrzenia, procesy tektoniczne i inne procesy geologiczne - mówiła podczas konferencji prasowej uczestniczka misji Artemis II Christina Koch - Dzięki Badaniom Księżyca możemy dowiedzieć się znacznie więcej o powstawaniu Układu Słonecznego, jak formowały się planety, także być może wokół innych gwiazd oraz o prawdopodobieństwie istnienia życia w kosmosie.

Powrót na Ziemię

Dziesięć dni po rozpoczęciu misji, po opuszczeniu orbity Księżyca, załoga ma przed sobą ostatni ważny etapu lotu - wejścia w atmosferę ziemi, zejście i lądowanie. Statek kosmiczny Orion wejdzie w atmosferę ziemską z prędkością prawie 40 tysięcy km/h, rozpalając się do temperatury ponad 1600 stopni Celsjusza. Tarcie atmosfery ziemskiej, a następnie seria spadochronów rozłożonych na wysokości 7,6 tysiąca i 2,9 tys. km spowolni statek Orion przed wodowaniem na Oceanie Spokojnym niedaleko kalifornijskiego miasta San Diego

Podczas misji Artemis I wystąpił problem z osłoną termiczną statku Orion podczas powrotu do atmosfery. Od powłoki kapsuły odłamały się większe niż oczekiwano fragmenty zwęglonego materiału osłonowego. Dochodzenie wykazało, że przyczyną było nagromadzenie gazów wewnątrz zewnętrznej warstwy osłony termicznej. Aby uniknąć tej sytuacji podczas misji Artemis II, statek kosmiczny wejdzie w atmosferę pod większym kątem, co ma zapobiec gromadzeniu się takich gazów.

Jakie są dalsze i całkiem nowe plany NASA?

Po tej misji NASA planuje kontynuację programu z Artemis III na planowaną na połowę 2027 roku. Misja ta będzie polegała na przetestowaniu lądownika księżycowego. Może to być system firmy SpaceX Elona Muska lub lądownik Blue Origin Jeffa Bezosa, albo nawet od obu tych firm w jednej misji. Testy mają odbyć się na niskiej orbicie okołoziemskiej i polegać na ćwiczeniach manewrów zbliżania i dokowania. Misja Artemis IV, którą NASA ma nadzieję przeprowadzić w 2028 roku, pozwoliłaby, jeśli wszystko pójdzie dobrze, zgodnie z planem i harmonogramem, na lądowanie astronautów na powierzchni Księżyca. Długoterminowym celem programu Artemis jest kontynuacja serii misji mających na celu utworzenie i rozbudowę załogowej stacji księżycowej.

Według najnowszej wersji księżycowych planów ogłoszonych przez administratora NASA Jareda Isaacmana, w ciągu najbliższej dekady NASA planuje przeznaczyć dziesiątki miliardów dolarów na projekt stałej bazy na Księżycu. Jednocześnie szef agencji ogłosił, że prace nad orbitalną stacją kosmiczną Lunar Gateway, której znaczna część została już zbudowana przez wykonawców, a która miała okrążać Księżyc, zostaną wstrzymane. Isaacman powiedział, że zamiast stacji orbitalnej NASA wykorzysta elementy Gateway do budowy prawdziwej bazy księżycowej na powierzchni Księżyca. Dodał, że agencja planuje zainwestować w ten projekt 20 miliardów dolarów w ciągu siedmiu lat i rozpocząć półroczne misje z astronautami w 2028 roku. podwajając tym samym częstotliwość misji w porównaniu z wcześniej ogłoszonym planem.

„Nie powinno nikogo dziwić, że wstrzymujemy realizację projektu Gateway w jego obecnej formie i skupiamy się na infrastrukturze umożliwiającej długotrwałe działania na powierzchni Księżyca” - stwierdził w komunikacie Isaacman - „Pomimo pewnych bardzo realnych wyzwań związanych ze sprzętem i harmonogramem możemy przeznaczyć sprzęt oraz zaangażowanie międzynarodowych partnerów na wsparcie działań na powierzchni Księżyca i innych celów programu”.

Baza na Księżycu bez bazy na orbicie Księżyca

Lunar Gateway miała być pierwszą stacją kosmiczną działającą poza niską orbitą okołoziemską i służyć jako punkt pośredni dla przyszłych misji załogowych na Marsa. Astronauci mieli przenosić się na stację kosmiczną z kapsuły załogowej i wsiadać do systemu lądowania załogowego (HLS) dostarczonego przez SpaceX lub Blue Origin, aby zejść na powierzchnię Księżyca. Nowa wersja planu jest podzielona na fazy:

• W ramach pierwszej, która potrwa do 2028 roku, NASA ma dążyć do zapewnienia niezawodnego i częstego dostępu do powierzchni Księżyca. Wykorzysta w tym celu programy - transportu cargo o nazwie Commercial Lunar Payload Services (CLPS) oraz łazika Lunar Terrain Vehicle (LTV) - w celu dostarczenia szeregu satelitów, księżycowych dronów i innych technologii. Początkowa faza obejmuje oczywiście także pierwsze załogowe lądowanie na Księżycu w ramach programu Artemis.
• W fazie drugiej, trwającej od 2029 do 2032 roku, NASA ma rozpocząć tworzenie rzeczywistych podstaw bazy, instalując systemy zasilania, łączności powierzchniowej, mobilności i inne, które pozwolą ludziom mieszkać i pracować na Księżycu przez tygodnie, a potencjalnie nawet miesiące. Po misji Artemis V pod koniec 2028 roku agencja zamierza przeprowadzać loty załogowe na Księżyc dwa razy w roku.
• W ostatniej fazie, trwającej do 2036 roku, nastąpi przejście do stałej bazy oraz rozpoczęcie długotrwałych misji załogowych na duże odległości. Wykorzystując nowe technologie, w tym energię jądrową, NASA zamierza zbadać kratery pozostające w wiecznym cieniu oraz inne obszary Księżyca, na których człowiek jeszcze nigdy nie postawił stopy. Agencja będzie również dążyć do rozpoczęcia wydobywania tlenu, wody i innych zasobów z powierzchni Księżyca, co ma umożliwić realizację przyszłych misji na Marsa.

FAQ: Misja Artemis II i program księżycowy NASA

1. Czym jest misja Artemis II i kiedy jest planowany start? Artemis II to pierwsza załogowa misja rakiety SLS z kapsułą Orion. Start zaplanowano na 1 kwietnia 2026 r. Będzie to jednocześnie pierwsza wyprawa z ludźmi poza niską orbitę okołoziemską od czasu misji Apollo 17 w 1972 roku.
2. Na czym polega wyjątkowość tej misji? Astronauci Artemis II będą lecieć ok. 7300 km nad powierzchnią Księżyca, wyżej niż jakiekolwiek załogi Apollo, ustanawiając tym samym rekord największej odległości człowieka od Ziemi w historii.
3. Jak działa rakieta SLS i jak przebiega lot? SLS startuje dzięki czterem silnikom głównym (ciąg ~770 ton) oraz dwóm boosterom na paliwo stałe (po 1500 ton każdy). Po ok. 2 minutach boostery odpadają, po ok. 8 minutach odpada pierwszy człon. W ciągu 2 godzin górny stopień podwyższa orbitę, a po 2 dniach europejski moduł serwisowy Oriona wykonuje tzw. wstrzyknięcie translunarne (TLI), wysyłając statek w kierunku Księżyca.
4. Co astronauci będą mogli zobaczyć po drugiej stronie Księżyca? Lecąc znacznie wyżej niż misje Apollo, zobaczą rozległe obszary niewidocznej z Ziemi strony Księżyca – w tym starożytne kratery uderzeniowe, jak Orientale i ogromny basen Biegun Południowy Aitken, uważany za najstarszy krater w Układzie Słonecznym.
5. Dlaczego badanie Księżyca ma znaczenie naukowe? Jak wyjaśniła Christina Koch, Księżyc to „zapasowa kopia" historii Układu Słonecznego – w przeciwieństwie do Ziemi jego powierzchnia nie uległa zniszczeniu przez wietrzenie ani procesy tektoniczne. Może to rzucić nowe światło na formowanie się planet i potencjalne istnienie życia w kosmosie.
6. Jak wygląda powrót na Ziemię i jakie ryzyko niesie wejście w atmosferę? Orion wchodzi w atmosferę z prędkością ok. 40 000 km/h i rozgrzewa się do ponad 1600°C. Serię spadochronów otwiera na wysokości 7,6 tys. m, a wodowanie następuje na Oceanie Spokojnym koło San Diego. Po problemach z osłoną termiczną podczas Artemis I, kąt wejścia w atmosferę został zmieniony, by zapobiec gromadzeniu się gazów w osłonie.
7. Co dalej po Artemis II? Jakie są kolejne etapy programu? NASA planuje Artemis III (połowa 2027 r.) – testy lądownika księżycowego, a Artemis IV (2028 r.) – pierwsze lądowanie ludzi na Księżycu od czasu programu Apollo. Docelowo agencja zamierza zbudować stałą bazę na Księżycu do 2036 roku i prowadzić loty załogowe dwa razy w roku.
8. Co stało się z projektem stacji orbitalnej Lunar Gateway? Administrator NASA Jared Isaacman ogłosił wstrzymanie budowy Lunar Gateway. Zamiast stacji orbitalnej, jej elementy mają zostać wykorzystane do budowy stałej bazy na powierzchni Księżyca. NASA planuje zainwestować w ten cel 20 miliardów dolarów w ciągu 7 lat.
9. Jaki jest długoterminowy cel programu Artemis? Poza powrotem na Księżyc celem jest stworzenie trwałej infrastruktury – baz, systemów zasilania (w tym energii jądrowej) i wydobycia zasobów (tlen, woda) – która w przyszłości umożliwi realizację załogowych misji na Marsa.

[Autor, Mirosław Usidus jest popularyzotorem nauki i byłym redaktorem naczelnym Młodego Technika]

[Tytuł, lead, sekcje "Co musisz wiedzieć", "Dlaczego to historyczny moment i niektóre śródtytuły od Redakcji]

Dlaczego to historyczny moment 

• Pierwszy załogowy lot poza niską orbitę Ziemi od ponad 50 lat. Misja Artemis II to pierwsza wyprawa ludzi w kierunku Księżyca od czasu Apollo 17 – końca epoki programu Apollo. To symboliczny powrót człowieka do głębokiego kosmosu.
• Nowy etap eksploracji kosmosu, nie jednorazowa misja. W przeciwieństwie do misji z lat 60. i 70., Artemis to początek długofalowego programu: budowy stałej obecności człowieka na Księżycu i przygotowań do lotów na Marsa.
• Najdalsza podróż człowieka w historii. Astronauci polecą dalej niż jakakolwiek załoga wcześniej, bijąc rekord ustanowiony w czasach Apollo i otwierając nowy rozdział w eksploracji przestrzeni kosmicznej.
• Przełom technologiczny. Nowoczesne systemy statku Orion i rakiety SLS oznaczają ogromny skok technologiczny względem epoki Apollo – od systemów podtrzymywania życia po nawigację i bezpieczeństwo lotu.
• Globalny wymiar misji. To nie tylko projekt NASA – w misji uczestniczą także partnerzy międzynarodowi, co pokazuje, że eksploracja kosmosu staje się wspólnym przedsięwzięciem wielu państw.