Eindelijk is het zo ver: de start van een heel nieuw tijdperk in de ruimtevaart. Kijk je mee?

We hebben even geduld moeten hebben, maar vandaag gaat het dan echt gebeuren: de lancering van Artemis I. Hoewel deze missie vooral dient om de nieuwe draagraket – het Space Launch System (of kortweg SLS) – en de Orion-capsule te testen, is het tevens het startschot van het langverwachte Artemis-programma, waarin de menselijke terugkeer naar de maan centraal staat. “Artemis I, de eerste in een reeks van steeds complexere missies, is een onbemande proefvlucht die de basis zal vormen voor de menselijke verkenning van de ruimte,” aldus NASA. “Daarnaast demonstreert het onze toewijding en ons vermogen om mensen af te leveren op de maan – en verder.”

Over Orion en het SLS
Nadat NASA de spaceshuttle na jaren trouwe dienst in 2011 met pensioen stuurde, had de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie even geen ruimtevaartuig tot zijn beschikking. Het was wachten op het nieuwe paradepaardje van de Amerikanen. En dat is Orion. NASA luidt met Orion een nieuw tijdperk in de ruimtevaart in. Geen ritjes naar het ISS, maar bemande ruimtereizen naar Mars, planetoïden en wellicht ook andere planeten. Orion is kort gezegd ontwikkeld voor grootse zaken: missies diep ons zonnestelsel in. Het is een echt verkenningsvaartuig waarmee we de bekende final frontier hopelijk een flink eindje verder gaan leggen. De eerste stop zal echter de maan zijn, waar Orion voor het eerst sinds de Apollo-missies astronauten zal afleveren. Het Space Launch System (SLS) is zoals gezegd het gloednieuwe lanceersysteem van NASA en bovendien de grootste draagraket die ooit is ontwikkeld. De monsterraket heeft het in zich om astronauten verder dan ooit de ruimte in te sturen en maakt bemande missies naar de maan, maar ook planetoïden en Mars mogelijk. De bedoeling is dat astronauten tijdens de Artemis-missie aan boord van ruimtevaartuig Orion en met behulp van SLS gelanceerd zullen worden. Orion, het SLS en de aankomende Lunar Gateway vormen vervolgens de ruggengraat van NASA voor de verdere verkenning van de ruimte.

De missie
De lancering zal naar verwachting vanmiddag tussen half drie en half vijf plaatsvinden. Tijdens de missie zal de onbemande Orion-capsule en de SLS-raket in een baan rond de maan worden gebracht om het systeem goed te testen. De reis naar de maan zal enkele dagen duren. Dit geeft ingenieurs de tijd de systemen van het ruimtevaartuig goed te evalueren. Vervolgens zal Orion het maanoppervlak op een afstand van slechts 97 kilometer passeren. Daarna zal het vaartuig de zwaartekracht van onze natuurlijke satelliet gebruiken om zo’n 64.000 kilometer voorbij de maan te vliegen. Deze afstand is zo’n 48.000 kilometer verder dan het vorige record van Apollo 13. Kortom, de bestemming is een verre, retrograde baan rond de maan. In totaal zal de missie 42 dagen in beslag nemen en zal er maar liefst 2,1 miljoen kilometer afgelegd worden.

Overzicht van de missie met daarin de belangrijkste doelen weergegeven. Afbeelding: NASA

Terug naar huis
De missie eindigt met een laatste beproeving voor Orion; zal het vaartuig in staat zijn heelhuids op aarde te landen? Allereerst krijgt Orion tijdens zijn terugreis naar de aarde nogmaals een zwaartekrachtsslinger van de maan terwijl hij een tweede scheervlucht voltooit. De motoren moeten daarbij precies op het juiste moment worden afgevuurd om de zwaartekracht van de maan goed te benutten. Orion zal de aardse atmosfeer vervolgens met een haastige 40.000 kilometer per uur binnendringen, waarna het ruimtevaartuig wordt vertraagt tot ongeveer 480 kilometer per uur. De temperatuur kan hierdoor oplopen tot een verzengende 2.800 graden Celsius. En dus zal met name worden bestudeerd of het hitteschild hier wel goed tegen bestand is.

Illustratie van hoe Orion de aardse atmosfeer zal binnendringen. Zal het hitteschild tegen de verzengende temperaturen bestand zijn? Afbeelding: NASA

Parachutes
Als het ruimtevaartuig deze fase heeft overleefd, kan het bijna niet meer misgaan. Eén voor één zullen er uiteindelijk drie parachutes uitgeklapt worden. Orion zal vervolgens voor de kust van de Amerikaanse stad San Diego in de Stille Oceaan plonsen.

Orion zal bungelend aan drie parachutes in de oceaan plonsen. Afbeelding: NASA

Hitteschild
Het doel van de missie is natuurlijk het testen van het SLS en Orion. Tijdens de vlucht zullen ingenieurs systemen verifiëren, zoals de communicatie-, voortstuwings- en navigatiesystemen van het ruimtevaartuig. Bovendien zal er met name goed gekeken worden naar de prestaties van het hitteschild. Deze moet namelijk bestand zijn tegen de hoge snelheid en hoge temperaturen wanneer Orion door de atmosfeer suist. Hoewel het hitteschild uitgebreid op aarde is getest, kan geen enkele test de exacte omstandigheden van onze aardse atmosfeer nabootsen. Dat het hitteschild goed functioneert, is van levensbelang. Alleen als blijkt dat het naar behoren functioneert, mag er tijdens de volgende vlucht van Orion bemanning mee.

Passagiers
Hoewel Artemis I een onbemande missie is, zullen er wel degelijk passagiers meevliegen. Aan boord van Orion bevindt zich namelijk Commandant Moonikin Campos; een pop die tijdens de vlucht de stoel van de commandant zal bezetten. Dit levensechte testapparaat meet met behulp van allerlei sensoren wat astronauten tijdens de vlucht naar de maan zullen ervaren.

Commander Moonikin Campos. Afbeelding: NASA

Twee andere stoelen zullen worden ingenomen door oefenpoppen, vervaardigd uit materialen die menselijke botten, zachte weefsels en organen van een volwassen vrouw nabootsen. De torso’s, die de namen Zohar en Helga hebben gekregen, zullen worden uitgerust met meer dan 5.600 sensoren en 34 actieve stralingsdetectoren om de blootstelling aan straling te meten. Dit zal hopelijk waardevolle informatie opleveren over de stralingsniveaus die astronauten tijdens toekomstige maanmissies kunnen verwachten. Daarnaast zal Zohar een beschermingsvest dragen terwijl Helga hier niet mee uitgerust wordt. Onderzoekers hopen zo te achterhalen hoe effectief een dergelijk beschermingsvest is.

Zohar en Helga. Afbeelding: NASA

Maanlanding
Al met al belooft Artemis I een spannende missie te worden, waarin zowel het SLS als Orion voor het eerst écht op de proef worden gesteld. Bovendien is dit dé opmaat naar de volgende maanlanding. Want daar is het uiteindelijk allemaal om te doen. NASA hoopt over enkele jaren wederom astronauten op onze natuurlijke satelliet af te zetten. En die moeten aan boord van Orion en voortgestuwd door het SLS het luchtruim kiezen. Overigens volgt er na een hopelijk succesvolle Artemis I-missie eerst nog een bemande testvlucht – bekend als Artemis II – waarbij een vierkoppige bemanning een rondje rond de maan zal cirkelen. En daarna volgt het echte werk: de eerste maanlanding in meer dan vijftig jaar tijd. Tijdens deze missie zullen astronauten – waaronder de eerste vrouwelijke en niet blanke astronaut – in de Orion-capsule naar de maan vliegen, in de nabijheid van de maan overstappen op een maanlander en vervolgens voet zetten op de zuidpool van de maan.

Zo ver is het nu nog niet. Eerst wordt het nog duimendraaien vanmiddag. Want zijn Orion en het SLS na jaren vertraging en oponthoud er nu echt klaar voor? We gaan het zien!