Они уже побывали там, где до них не бывали люди, — но самое опасное участникам миссии «Артемида-2» еще предстоит: возвращение на Землю. В пятницу в 20.00 по североамериканскому восточному времени (или в субботу в 01.00 по лондонскому и 03.00 по минскому) капсула «Орион» должна приводниться у побережья Калифорнии близ города Сан-Диего, пишет Би-би-си.
«На самом деле я думал о вхождении в атмосферу еще с 3 апреля 2023 года, когда нас утвердили на эту миссию, — недавно рассказал во время космической пресс-конференции пилот „Артемиды-2“ Виктор Гловер. — Я еще даже не начал осмыслять, через что мы прошли… и полет в огненном шаре через атмосферу — это тоже грандиозно».
Подготовка
В последний день, который им осталось провести в космосе, экипаж занимается подготовкой к возвращению на Землю: изучает процедуры вхождения в атмосферу и приводнения и примеряет компрессионную одежду, которая помогает предотвратить головокружение при возвращении земной гравитации.
Служебный модуль и модуль экипажа отсоединятся примерно за 20 минут до входа «Ориона» в верхние слои атмосферы Земли. Капсула развернется таким образом, чтобы ее тепловой щит принял на себя экстремальную температурную нагрузку и обеспечил безопасность астронавтов.
При необходимости примерно за 16 с половиной минут до входа в атмосферу Земли будет выполнен заключительный корректирующий маневр, который позволит точно настроить угол траектории полета.
Войти в атмосферу нужно под очень точным углом. Доктор Крис Джеймс, старший преподаватель Центра гиперзвуковых исследований Квислендского университета в Австралии, отмечает, что погрешность допустима, но в очень небольших пределах: плюс-минус один градус. По его словам, у границы входа в атмосферу важно убедиться, что условия точно соответствуют ожидаемым. Граница входа в атмосферу — это условная линия, разделяющая космическое пространство и верхние слои атмосферы.
«Когда они достигнут границы входа, они должны убедиться, что условия точно соответствуют ожидаемым», — говорит он.
«Если они войдут под неправильным углом, корабль просто сгорит в атмосфере. Если они пройдут слишком высоко и аппарат получит небольшую подъемную силу, он может отскочить от атмосферы, поэтому им нужно точно рассчитать траекторию», — говорит он.
«Начинается самое интересное»
Рик Хенфлинг, руководитель полета миссии «Артемида-2», пояснил на пресс-конференции в среду, что вход в атмосферу для «Ориона» начнется на высоте 122 км над уровнем моря. «И вот тут начинается самое интересное», — отметил он.
При вхождении в атмосферу тепловому щиту придется выдержать температуру около 2700°C — это всего в два раза меньше, чем температура на поверхности Солнца.
Во время первой, беспилотной миссии «Артемида» тепловой щит был серьезно поврежден при приземлении. Однако инженеры уверены, что решили эту проблему, скорректировав угол входа в атмосферу.
По словам Хенфлинга, от входа в атмосферу до приводнения в Тихом океане пройдет всего 13 минут.
Ожидается, что спустя 24 секунды после вхождения капсула на шесть минут потеряет контакт с Землей. Мчащийся космический корабль настолько сильно нагревает воздух, что из атомов кислорода и азота вырываются электроны и образуют заряженную плазму, которая блокирует радиосигналы.
После этого шестиминутного отключения «Орион» будет находиться на расстоянии около 46 км от поверхности Земли — и по-прежнему довольно быстро падать.
«К этому моменту мы будем находиться в паре десятков миль от места посадки. И сфокусируемся на том, чтобы раскрылись парашюты», — рассказал он.
Замедление
Корабль будет мчаться сквозь атмосферу Земли со скоростью более 40 000 км/ч. Сначала для торможения он будет использовать саму атмосферу.
Капсула «Орион» не аэродинамическая, поэтому, по словам Хенфлинга, она «буквально ударяется об атмосферу как кирпич, а потом использует силу трения атмосферы, чтобы затормозить».
В это время, как говорит Хенфлинг, астронавтов будет очень трясти.
Хотя беспилотные аппараты могут входить в атмосферу примерно за минуту при перегрузке около 100 g, это намного превышает пределы выживаемости человека. «Орион» будет входить в атмосферу под углом. Вход может занять пять минут вместо одной, но это снизит перегрузку.
Как только космический корабль благополучно пройдет через плотные слои атмосферы, настанет очередь парашютов. Сначала будут развернуты два тормозных парашюта.
«Это произойдет на высоте около 22 000 футов (6,7 км). Это снизит нашу скорость примерно до 200 миль в час (322 км/ч)», — пояснил Хенфлинг.
Тормозные парашюты предназначены для стабилизации и торможения космического корабля перед раскрытием основных парашютов, которое произойдет на высоте около 1,8 км и позволит кораблю плавно приводниться в Тихом океане со скоростью 32 км/ч.
Приводнение
У побережья Калифорнии космонавтов будет ждать спасательная команда.
Капсула может приземлиться в вертикальном положении, вверх дном или на бок; в этом случае надуются ярко-оранжевые подушки безопасности, которые помогут перевернуть ее в вертикальное положение, чтобы экипаж мог безопасно покинуть капсулу.
«Мы рассчитываем эвакуировать экипаж и переправить в медицинский отсек в течение двух часов после приводнения», — сообщила в среду Дебби Корт, заместитель руководителя программы «Орион».
По ее оценкам, астронавты вернутся на сушу, на военно-морскую базу в Сан-Диего в течение 24 часов после приводнения. После этого их миссия завершится, они впервые смогут ощутить под ногами твердую землю, пройтись по ней и осмыслить главное путешествие своей жизни.
Этот экипаж вольется в немногочисленную элитную группу: лишь 24 астронавта в истории человечества облетали Луну.
«Это будет самый быстрый вход в атмосферу Земли, совершенный человеком за последние 50 лет», — отметил Хенфлинг.
Он подчеркнул, что НАСА всегда очень серьезно относится к безопасности процесса возвращения астронавтов.
«Но все же в глубине души я почувствую себя гораздо спокойнее только тогда, когда они вернутся на Землю», — признался он.