ארטמיס 1

ארטמיס 1
Artemis 1
נתוני משימה
מטרה מרכזית	טיסת ניסוי ; טיסת יעף לא מאוישת סביב הירח
חללית	אוריון CM-002
כן שיגור	LC-39B, מרכז החלל קנדי, פלורידה
שיגור	16 בנובמבר 2022, 06:47:44 UTC
נחיתה	11 בדצמבר 2022, 17:40:30 UTC ; האוקיינוס השקט, מול חופי באחה קליפורניה
משך המשימה	25 ימים, 10 שעות ו-55 דקות
נתוני חללית
משגר	SLS
משימות קשורות
משימה קודמת; EFT-1	משימה הבאה; ארטמיס 2
מזהים
מספר קטלוג לוויינים	54257
מאגר המידע הלאומי	2022-156A

ארטמיס 1 (באנגלית: Artemis 1) הייתה טיסת ניסוי לא מאוישת של החללית אוריון אשר הקיפה את הירח, והטיסה הראשונה בתוכנית ארטמיס של נאס"א.^[1] משימה זו הייתה טיסת הבכורה של משגר ה-SLS. הטיסה שוגרה ב-16 בנובמבר 2022 מכן השיגור 39B במרכז החלל קנדי שבפלורידה.

ארטמיס 1 נמשכה 25 ימים ובחנה את כל שלבי המשגר ואת החללית שבהם יעשו שימוש בהמשך תוכנית ארטמיס. לאחר השיגור למסלול וביצוע תמרון מעבר ירחי אשר שלח את החללית אוריון לכיוון הירח, החללית נכנסה למסלול סביב הירח ולאחר מכן חזרה לכדור הארץ וחדרה דרך האטמוספירה אל עבר צניחה במימי האוקיינוס השקט אל מול חופי באחה קליפורניה שבמקסיקו.

במשימות הבאות בתוכנית, ארטמיס 2 תבצע טיסת יעף מאוישת סביב הירח ובארטמיס 3 תתבצע נחיתה מאוישת על אדמת הירח, לראשונה מאז סיומה של תוכנית אפולו בתחילת שנות ה-70 של המאה ה-20.

רקע

לאחר סיומה של תוכנית אפולו בתחילת שנות ה-70 של המאה ה-20, הועלו מספר הצעות לחזרה מאוישת לחקר הירח. בשנת 1989, ביום השנה ה-20 למשימת אפולו 11, נשיא ארצות הברית ג'ורג' הרברט ווקר בוש הכריז על יוזמת חקר החלל (Space Exploration Initiative) שמטרתה לשגר אסטרונאוטים בחזרה לירח ובהמשך למאדים. עם זאת, דו"ח שפורסם 90 ימים לאחר מכן העריך כי יוזמת חקר החלל תעלה 500 מיליארד דולר, סכום גבוה שהרתיע את הקונגרס אשר דחה את המימון לתוכנית.^[2]

בשנת 2005, הנשיא ג'ורג' ווקר בוש הקים את תוכנית קונסטליישן, במטרה להנחית בני אדם על הירח עד שנת 2020.^[3] במסגרת התוכנית פותחו המשגרים ארס 1 וארס 5 אשר תוכננו לשאת את הנחתת אלטאיר ואת חללית האוריון. בשנת 2009 אף שוגר קונספט מוקדם של המשגר ארס 1, במסגרת טיסת הניסוי ארס 1-X. עם זאת, כמו קודמתה, גם תוכנית זו בוטלה, על ידי הנשיא ברק אובמה בפברואר 2010 עקב חריגות בתקציב ועיכובים.^[4] בשנים שלאחר מכן, תחת ממשל אובמה, נעשו מספר שינויים בתכנון ובמימון לתוכנית החלל האמריקאית והחקר המאויש, במסגרתם ניתן מימון לפיתוח משגר ה-SLS וחללית מאוישת המיועדת לטיסות שמעבר למסלול הלווייני הנמוך.

בשנת 2017, הנשיא דונלד טראמפ חתם על צו נשיאותי שבמסגרתו תמומן תוכנית מאוישת לחקר הירח ומאוחר יותר למאדים.^[5] בשנת 2019, הוכרז שהתוכנית החדשה לחקר הירח תיקרא "ארטמיס" על שם אחותו של אפולו מהמיתולוגיה היוונית. מבין שלל החומרה שפותחה במסגרת תוכנית קונסטליישן, החללית אוריון היא השריד היחיד שהמשיך לתוכנית ארטמיס.

מטען

ארטמיס 1 בכן השיגור LC-39B,
17 באוגוסט 2022

נאס"א, בשיתוף פעולה עם סוכנות החלל הישראלית והמרכז הגרמני לחקר החלל, בוחנת את אפודי AstroRad של חברת סטמראד הישראלית המספקים הגנה מקרינה קוסמית. הניסוי שנקרא Matroshka AstroRad Radiation Experiment ‏ (MARE), יספק מידע אודות יעילות ההגנה של האפוד מפני הקרינה בדרכה של החללית לירח.^[6]

ארטמיס 1 נושאת שלוש בובות מבחן בגודל אנושי על סיפון חללית האוריון אשר בוחנות את השפעת השיגור, הטיסה והקרינה; בובת המבחן הראשונה, אשר נקראת "קפטן מוניקין קאמפוס" (ע"ש ארתורו קאמפוס, מהנדס לשעבר בנאס"א) יושבת במושב המפקד ותלבש את 'חליפת מערכת ההישרדות של אוריון' (Orion Crew Survival System). מוניקין מצויד בשני חיישנים אשר מתעדים את ההאצה והרעידות במהלך השיגור והטיסה. בובת המבחן השנייה נקראת זוהר והיא לובשת את אפוד "AstroRad" של חברת סטמראד הישראלית.^[7] בובת המבחן השלישית, אשר נקראת הלגה, לא לובשת אפוד ובכך מאפשרת לבחון את השפעת הקרינה ואת איכות ההגנה של האפוד מקרינה.^[8]^[9]

מחוץ למטען שבתוך החללית אוריון, מעליו מותקנים מספר לווייני קיובסאט קטנים אשר פותחו על ידי סוכנות החלל האיטלקית, הסוכנות היפנית לחקר החלל ומספר אוניברסיטאות ברחבי ארצות הברית. לוויינים אלו משמשים עבור מגוון רחב של משימות מחקר בתחומי קרינה, חקר המגנטוספירה של כדור הארץ, חיפוש קרח בקטבי הירח ועוד.

מלבד המטען הפונקציונלי, ארטמיס 1 נושאת גם סטיקרים, טלאים, דגלים וחפצים שונים משותפי נאס"א וסוכנויות חלל ברחבי העולם. מסוכנות החלל הישראלית נשלחו בין היתר שני דגלי ישראל, מזוזה אחת, זרעי עצים שונים ו-20 סטיקרים של סוכנות החלל הישראלית.^[10]

לווייני משנה

על החללת הותקנו 10 לווייני קיובסאט ששוחררו בהדרגה. כולם היו בגודל 6U. חלק מהלוויינים לא הצליחו לפעול לאחר שחרורם. 3 לוויינים פועלים בהצלחה גם בתחילת 2024.

ArgoMoon שוחרר למסלול הליוצנטרי. הוא מיועד לביצוע צילומים מפורטים של פעילות שלב ביניים של חללית "אוריון" ולמשימות נוספות. הלוויין נבנה בשיתוף פעולה עם סוכנות החלל האיטלקית. הלוויין בגודל 12*24*36 ס"מ ובמשקל של 14 ק"ג. נכון לפברואר 2024 הוא משמיך להעביר מידע.
BioSentinel שוחרר למסלול הליוצנטרי. הוא מיועד לביצוע מחקרים בתחום ביולוגיה. הלוויין נבנה באחריות מרכז המחקר איימס. הלוויין בגודל 10*20*30 ס"מ ובמשקל של 14 ק"ג. נכון לפברואר 2024 הוא ממשיך להעביר מידע.
EQUULEUS (EQUilibriUm Lunar-Earth point 6U Spacecraft) שוחרר למסלול סביב הירח. הוא מיועד לביצוע חקר פלזמה. הלוויין נבנה באחריות סוכנות החלל היפנית ואוניברסיטת טוקיו. הלוויין בגודל 10*20*30 ס"מ ובמשקל של 13 ק"ג. נכון לפברואר 2024 הוא משמיך להעביר מידע.
Lunar Polar Hydrogen Mapper שוחרר למסלול סביב הירח. הוא מיועד לביצוע חקר מיקום מים על ירח. הלוויין נבנה באחריות אוניברסיטת המדינה של אריזונה. הלוויין בגודל 10*20*30 ס"מ ובמשקל של 14 ק"ג. הוא סיים את פעילותו בפברואר 2023.
CubeSat for Solar Particles (CuSP) שוחרר למסלול הליוצנטרי. הוא היה מיועד לביצוע חקר שדה מגנטי. הלוויין נבנה באחריות מכון המחקר הדרום-מערבי. הלוויין בגודל 10*20*30 ס"מ ובמשקל של 10 ק"ג. הקשר עם הלוויין אבד זמן קצר לאחר שחרורו.
Lunar IceCube שוחרר למסלול סביב הירח. הוא מיועד לביצוע חקר מיקום מים על ירח. הלוויין נבנה באחריות אוניברסיטת Morehead State University. הלוויין בגודל 10*20*30 ס"מ ובמשקל של 14 ק"ג. הקשר עם הלוויין אבד ב-29 בנובמבר 2022.
Near-Earth Asteroid Scout (NEA Scout) שוחרר למסלול הליוצנטרי. הוא מיועד לביצוע חקר גופים קרובי ארץ. הלוויין נבנה באחריות מרכז טיסות החלל מרשל והמעבדה להנעה סילונית. הלוויין בגודל 10*20*30 ס"מ ובמשקל של 14 ק"ג. לא היה קשר עם הלוויין לאחר שחרורו.
OMOTENASHI (Outstanding MOon exploration TEchnologies demonstrated by NAno Semi-Hard Impactor) שוחרר למסלול סביב הירח. הוא מיועד לביצוע נחיתה והמשך פעילות. הלוויין נבנה באחריות סוכנות החלל היפנית. הלוויין בגודל 10*20*30 ס"מ ובמשקל של 13 ק"ג. הקשר עם הלוויין אבד זמן קצר לאחר שחרורו.
LunIR (Lunar InfraRed Imaging) שוחרר למסלול סביב הירח. הוא מיועד לביצוע צילומי הירח. הלוויין נבנה באחריות לוקהיד מרטין. הלוויין בגודל 10*20*30 ס"מ ובמשקל של 14 ק"ג. הקשר עם הלוויין היה חלש ולא היה ניתן לקבל נתונים באיכות מתוכננת.
Team Miles שוחרר למסלול הליוצנטרי. הוא מיועד לביצוע בדיקות מערכת מדחף חדשה. הלוויין נבנה על ידי קבוצת אנשים פרטיים. הלוויין בגודל 10*20*30 ס"מ ובמשקל של 14 ק"ג. הקשר עם הלוויין לאחר שחררו לא נוצר.

משימה

המטרה המרכזית של טיסת ניסוי זו הייתה לאשר את כשירותם של משגר ה-SLS וחללית האוריון.^[11] טיסה זו בחנה בין היתר את תהליך החדירה לאטמוספירה של אוריון, נחיתתה וצניחתה במימי האוקיינוס. ארטמיס 1 שוגרה על ידי משגר SLS ‏ (Space Launch System) מסוג Block 1. השלב הראשון במשגר מורכב משלב הליבה ושתי רקטות האצה צידיות. בתחתית שלב הליבה ישנם ארבעה מנועי RS-25. יחדיו, שלב הליבה ושתי רקטות ההאצה, מספקות כוח דחף של 39,000 קילו־ניוטון בעת המראה.^[12] השלב העליון של המשגר, הונע על ידי מנוע RL10 יחיד.

בעת הגעתו של המשגר למסלול ולאחר ניתוק השלב הראשון, בצע השלב העליון של המשגר תמרון מעבר ירחי ושלח את החללית אוריון לכיוון הירח. לאחר תמרון זה, החללית אוריון התנתקה מהשלב העליון והמשיכה בטיסה לא ממונעת אל עבר הירח. לאחר התנתקותה של אוריון מהשלב העליון, נפרסו מספר לווייני קיובסאט אשר בצעו מחקרים מדעיים שונים.

בעת הגעתה, אוריון תיכנס למסלול סביב הירח במשך מספר שבועות ובסיומם תחזור לכדור הארץ.

סרטון אנימציה של מסלול משימת ארטמיס 1
מסלול משימת ארטמיס 1 כפי שתוכנן במאי 2021

ציר הזמן של משימת ארטמיס 1

זמן UTC	אירוע	גובה
16 בנובמבר 06:47:44	שיגור	0 ק"מ מיקום: מרכז החלל קנדי
16 בנובמבר 06:49:56	ניתוק והיפרדות של שתי רקטות ההאצה הצידיות	45 ק"מ
16 בנובמבר 06:51:00	ניתוק מערכת המילוט	91 ק"מ
16 בנובמבר 06:55:47	הדממת המנוע הראשי של שלב הליבה	155 ק"מ
16 בנובמבר 06:55:59	ניתוק והיפרדות של שלב הליבה	157 ק"מ
16 בנובמבר 07:05:53 – 07:17:53	פריסת הפאנלים הסולאריים של החללית אוריון	484 ק"מ
16 בנובמבר 07:40:40 – 07:41:02	תמרון העלאת פריגיאה	1,791 ק"מ
16 בנובמבר 08:17:11 – 08:35:11	תמרון מעבר ירחי	601 ק"מ
16 בנובמבר 08:45:20	הפרדה בין המשגר לחללית, צניחת שלב הליבה אל מימי האוקיינוס
16 בנובמבר 10:09:20	ניתוק והיפרדות של השלב העליון (ICPS) מהחללית אוריון	3,849 ק"מ
מסלול מתקרב לירח וכניסה לתחום השפעתו
16 בנובמבר 14:35:15	ביצוע תיקון מסלול ראשון
17-20 בנובמבר	אוריון ממשיכה בטיסה לא ממונעת אל כיוון הירח	3,849 ק"מ ועד 394,501 ק"מ
4 ימים 7 שעות ו־18 דקות	שימוש במקלעת כבידתית (שימוש בכוח המשיכה של הירח)	מרחק מכדור הארץ: 401,643 ק"מ מרחק מהירח: 100 ק"מ
21 בנובמבר 12:44	תמרון כניסה למסלול סביב הירח
מסלול מסביב הירח
נובמבר 21–24	כניסה למסלול רטרוגרדי סביב הירח	348,931 ק"מ עד 437,321 ק"מ מכדור הארץ
נובמבר 25–30	שיוט במסלול רטרוגרדי סביב הירח
1 בדצמבר 21:53	תמרון יציאה ממסלול רטרוגרדי
1-4 בדצמבר	שיוט לכיוון יציאה ממסלול רטרוגרדי
חזרה לכדור הארץ
5 בדצמבר 16:43	תמרון ממונע חזרה	358,558 ק"מ
5-11 בדצמבר	שיוט במסלול לכיוון כדור הארץ	364,804 ק"מ עד 67,257 ק"מ
11 בדצמבר	ניתוק והיפרדות תא הפיקוד מתא השירות	5,140 ק"מ
11 בדצמבר	תא הפיקוד חודר לאטמוספירת כדור הארץ	100 ק"מ
11 בדצמבר	הליך פריסת המצנחים	7,315 מטר
11 בדצמבר 17:40:30	נחיתה במימי האוקיינוס השקט	0 מטר^[13]