25.08.2022 Artemis-1 kuulento lähestyy

Artemis-1 -lennon laukaisua on siirretty teknisten ongelmien takia. Tällä hetkellä seuraavan laukaisuyrityksen ajankohta ei ole tiedossa.

NASA suunnittelee laukaisevansa 29. päivä elokuuta ensimmäistä kertaa uuden kuurakettinsa avaruuteen. Raketti vie kohti Kuuta Orion-avaruusaluksen, jossa tällä ensimmäisellä testilennolla ei kuitenkaan ole matkustajia, eikä Kuun pinnalle laskeuduta.

Uusi SLS (Space Launch System) raketti on vuodesta 2011 lähtien kehitetty kertakäyttöinen kantoraketti superraskaaseen luokkaan (super heavy-lift launch vehicle). Se kykenee viemään kiertoradalle 95 tonnin lastin. Suunnitteilla olevilla kehitysversioilla lastin määrä voi nousta 130 tonniin. Vertailun vuoksi SpaceX:n Falcon 9 -kantoraketti voi viedä kiertoradalle noi 23 tonnia ja Falcon Heavy, joka on periaatteessa kolme Falcon 9 -kantorakettia liitettynä yhteen, voi viedä kiertoradalle noin 64 tonnia. SpaceX:n vielä kehitteillä oleva Starship voi mahdollisesti viedä kiertoradalle 100 - 150 tonnia.

SLS tankkaustestin aika lähtötelineissä. Kuva NASA.

SLS suunniteltiin korvaamaan NASA:n avaruussukkula. Suunnittelun lähtökohdaksi asetettiin käyttää monia sukkulan komponentteja niin että jo valmiina olevia osia voidaan käyttää raketissa tai että olemassaolevaa tuotantoa ja osaamista voidaan käyttää vähin muutoksin. SLS käyttää sukkulan useaan kertaan käytettäviksi suunniteltuja päämoottoreita - tuhoten ne SLS:n kertakäyttöisyyden takia aina joka lennolla. Raketin sivulla olevat apumoottorit on hiukan suurennetut versiot sukkulan vastaavista ja raketin päärunko muistuttaa hyvin paljon sukkulan lisäpolttoainesäiliötä.

Uudelleenkäytetyistä osista huolimatta SLS on tullut maksamaan noin 21 miljardia dollaria. Yksittäisen laukaisun hintalappua on vaikea laskea, mutta NASA:n sisäinen tarkastustoimisto on laskenut neljän ensimmäisen lennon maksavan 2,2 miljardia dollaria laukaisulta. Hinta ei sisällä lastia, eli kuulentoihin tarkoitettua Orion-kapselia. SLS suunniteltiin ja rakennettiin perinteisellä NASA:n hankintamenettelyllä, jonka käytännössä on voitu todeta johtavan kalliiseen lopputulokseen, aikataulujen venymiseen ja kustannusten nousuun. NASA on siirtynyt käyttämään enemmän mallia, jossa se ostaa mieluummin palvelua kuin omien määritystensä toteutuksia. Uudemmalla mallilla NASA on hankkinut esimerkiksi rahdin kuljetuksia ja miehistölentoja Kansainväliselle avaruusasemalle. Niissä NASA on esittänyt vain omat tarpeensa kuljetettavalle rahdille tai miehistöille ja sen jälkeen kilpailuttanut teollisuusyrityksiä esittämään oman ratkaisunsa ja hinnan toteutuksesta. 

Orion-kapselia valmistellaan asennettavaksi
SLS-raketin kärkeen. Kuva NASA.

SLS vie avaruuteen Orion-kapselin, jossa myöhemmin myös astronautit lentävät. Orion on kartiomaisen kapselirakenteensa takia hyvin perinteinen avaruusalus. Se muistuttaa Apollo-lentojen avaruusalusta, mutta on isompi ja suunniteltu pidempiä avaruusmatkoja varten useammalle henkilölle. Artemis-1 -lennolla kapselissa ei ole matkustajia, vaan mukana on mittalaitteita ja antureita joilla varmistetaan, että kapseli toimii niin kuin pitääkin ja on valmis Artemis-2 -lentoon, jolla ensimmäisen kerran mukana on myös ihmisiä.

Artemis-1 lennon kestoksi on suunniteltu 42 päivää. Paluumatkalla Orion-kapseli saapuu Maan ilmakehään noin 11000 m/s nopeudella. Ilmakehään saapuminen on lennon yksi tärkeimmistä kokeista, sillä siinä testataan kapselin lämpökilven kestokykyä. Orion-kapselilla tehtiin vuonna 2014 koelento, jossa sen kehitysversio laukaistiin avaruuteen Delta IV Heavy -kantoraketilla. Neljän ja puolen tunnin lennon jälkeen Orion saapui ilmakehään 8900 m/s nopeudella, joten Artemis-1 ylittää tuon koelennon nopeuden selvästi.

Artemis-1 -koelennon vaiheet. Kaavio NASA.

Ensimmäinen laskeutuminen Kuuhun on suunnitteilla Artemis-3 -lennolle aikaisintaan vuonna 2025. Orion-kapseli ei voi laskeutua Kuun pinnalle, joten kuuohjelma tarvitsee pienen Gateway-aseman kiertämään Kuuta ja jonkin laskeutumisaluksen, jolla päästään Kuun pinnalle. Gateway-aseman ensimmäisen osan laukaisua suunnitellaan vuodelle 2024. Laskeutumisalukseksi on valittu SpaceX:n Spaceship-aluksen muokattu kuuversio. Sekä Gateay-asemaan, että Spaceship-alukseen liittyy vielä tällä hetkellä paljon epävarmuutta, joten aikataulujen venyminen on hyvin mahdollista. Jos SpaceX onnistuu Spaceship-aluksensa kehityksessä niin kuin avaruusyhtiön omistaja Elon Musk on julkisuuteen kertonut, mullistuu satelliittien, rahdin ja astronauttien laukaisu avaruuteen tavalla, joka saa NASA:n SLS ja Artemis-ohjelman näyttämään kalliilta hukkainvestoinnilta. Spaceshipiä ei kuitenkaan ole vielä kertaakaan laukaistu avaruuteen ja varsinkin ihmisten kuljettamiseen SpaceX:n uutuudella on vielä vuosien kehitysmatka taitettavana.

Havainnekuva SpaceX:n Spaceship-aluksen kuulaskeutuja-versiosta. Kuva SpaceX.

Vaikka Artemis-1 laukaisu on suunniteltu tapahtuvaksi 29. elokuuta, on kyse ensimmäisestä kerrasta kun NASA edes yrittää laukaista SLS-raketin avaruuteen. Esimerkiksi tehdyissä laukaisuharjoituksissa on ilmennyt ongelmia jotka ovat vaatineet korjausta, eikä yllätysten mahdollisuus edelleenkään ole pois suljettu. Elokuun 29. päivän jälkeen NASA:lla on muutama päivä aikaa yrittää laukaisua uudelleen ennen kuin SLS on vietävä takaisin huoltohalliin. Seuraavia yrityksiä voidaan tehdä taas muutama viikko myöhemmin.