Η ESA και η NASA αποκαλύπτουν τολμηρά σχέδια για το μέλλον της εξερεύνησης του διαστήματος

Ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος ανακοίνωσε μια επένδυση πολλών δισεκατομμυρίων ευρώ στη ρομποτική και ανθρώπινη εξερεύνηση του Ηλιακού Συστήματος. Αντιπροσωπεύει μια μεγάλη επέκταση στη συμβολή που έχει ήδη η Ευρώπη στην Artemis, το πρόγραμμα της NASA για την προσγείωση της πρώτης γυναίκας και του επόμενου άνδρα στη Σελήνη το 2024.

Τα νέα συμβόλαια είναι συνολικής αξίας 2,9 δισεκατομμυρίων ευρώ και έχουν σχεδιαστεί για να βοηθήσουν την Άρτεμις να γίνει μια μακροπρόθεσμη βιώσιμη εξερεύνηση της Σελήνης από αστροναύτες και να ανεβάσουν την εξερεύνηση του Άρη στο επόμενο επίπεδο επιστρέφοντας τους βράχους του Άρη στη Γη για ανάλυση.

Η συμμετοχή της ESA σε αυτά τα προγράμματα κατέστη δυνατή χάρη στις αποφάσεις χρηματοδότησης που ελήφθησαν στη Σεβίλλη της Ισπανίας πέρυσι από τους υπουργούς επιστημών των 22 κρατών μελών της ESA. Στο τέλος των δύο ημερών διαπραγματεύσεων, ενέκριναν το πιο φιλόδοξο σχέδιο μέχρι σήμερα για το μέλλον της ESA και ολόκληρου του ευρωπαϊκού διαστημικού τομέα.

«Οι αποφάσεις που ελήφθησαν στη Σεβίλλη ήταν θεμελιώδεις. Ουσιαστικά μας έθεσαν ένα πρόγραμμα για αυτήν την επόμενη δεκαετία», λέει ο David Parker, διευθυντής Ανθρώπινης και Ρομποτικής Εξερεύνησης της ESA.

Διαβάστε περισσότερα για την ESA:

• Κούρσα προς την Αφροδίτη:Τι θα ανακαλύψουμε στο τοξικό δίδυμο της Γης
• Πώς το Parker Solar Probe θα «αγγίξει τον Ήλιο»
• Κομήτης αναχαιτιστής:Ξεκλείδωμα των μυστικών του πρώιμου Ηλιακού Συστήματος

Η Ευρώπη συμμετέχει ήδη στο διαστημόπλοιο Orion της NASA, το οποίο θα μεταφέρει αστροναύτες στη Σελήνη και, ενδεχομένως, σε άλλους προορισμούς στο Ηλιακό Σύστημα. Η European Service Module προμηθεύει την κάψουλα πληρώματος Orion με αέρα, νερό και ηλεκτρισμό. Διατηρεί το διαστημόπλοιο στην πορεία και στη σωστή θερμοκρασία. Η ESA θα παρέχει τουλάχιστον τέσσερις ενότητες υπηρεσιών, με δυνατότητα για άλλες δύο στη συνέχεια. Θα βοηθήσουν στην παράδοση των αστροναυτών στη σεληνιακή πύλη, έναν διαστημικό σταθμό σε τροχιά γύρω από τη Σελήνη.

Η ESA δεσμεύεται να παραδώσει δύο μονάδες στην πύλη. Το πρώτο είναι το International Habitat (I-Hab). Θα είναι ένας χώρος καθιστικού υπό πίεση με θύρες σύνδεσης για επισκέψεις οχήματα, που θα παρέχεται από την Thales Alenia Space, Ιταλία και θα εκτοξευθεί το 2025.

Το δεύτερο είναι το ESPRIT, Ευρωπαϊκά Συστήματα Παροχής Υποδομής Ανεφοδιασμού και Τηλεπικοινωνιών. Θα λειτουργεί ως ρελέ επικοινωνίας μεταξύ των αστροναυτών στην επιφάνεια της Σελήνης και της Γης και θα μεταφέρει πρόσθετο καύσιμο στην πύλη για να τη διατηρήσει σε λειτουργία μέχρι τη δεκαετία του 2030. Θα διαθέτει επίσης μια εντυπωσιακή θύρα θέασης, ώστε οι αστροναύτες να μπορούν να κοιτάζουν την επιφάνεια της Σελήνης. Το τμήμα επικοινωνιών θα ξεκινήσει το 2022, ενώ η κύρια μονάδα ανεφοδιασμού και οι θύρες προβολής θα ξεκινήσουν το 2027. Ακόμη και πριν από τότε, η NASA και η ESA σχεδιάζουν μεγάλη σεληνιακή δραστηριότητα.

Τον Σεπτέμβριο η NASA δημοσίευσε το σχέδιό της για την πρώτη φάση της Άρτεμις, η οποία κορυφώνεται με την ανθρώπινη προσγείωση το 2024.

«Θα επιστρέψουμε στη Σελήνη ρομποτικά από το επόμενο έτος, θα στείλουμε αστροναύτες στην επιφάνεια μέσα σε τέσσερα χρόνια και θα δημιουργήσουμε μια μακροπρόθεσμη παρουσία στη Σελήνη μέχρι το τέλος της δεκαετίας», λέει στο έγγραφο ο διαχειριστής της NASA Jim Bridenstine. P>

Η πρώτη αποστολή, γνωστή ως Artemis I, βρίσκεται σε καλό δρόμο για το 2021. Ο νέος πύραυλος της NASA, το Space Launch System (SLS), θα μεταφέρει την κάψουλα Orion γύρω από την μακρινή πλευρά της Σελήνης για μια δοκιμή χωρίς αστροναύτες. Το Artemis II θα πετάξει με αστροναύτες το 2023, επαναλαμβάνοντας λίγο πολύ το ταξίδι του προκατόχου του.

Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, η NASA, η ESA και άλλοι διεθνείς εταίροι θα προσγειώνουν ρομποτικό εξοπλισμό στη σεληνιακή επιφάνεια για τη διεξαγωγή προπαρασκευαστικών πειραμάτων. Το όργανο Prospect είναι ένα ρομποτικό τρυπάνι και ένα μικροσκοπικό εργαστήριο που θα πετάξει στη ρωσική αποστολή Luna-27, η οποία έχει προγραμματιστεί για εκτόξευση το 2025. Κατασκευασμένο από τον Leonardo της Ιταλίας, θα μελετήσει τη σύνθεση του εδάφους κοντά στον σεληνιακό νότιο πόλο, ο οποίος περιέχει νερό απαραίτητο για βιώσιμη ανθρώπινη εξερεύνηση.

Η Άρτεμις ΙΙΙ είναι η αποστολή που θα οδηγήσει τους ανθρώπους στην επιφάνεια της Σελήνης. Αυτό είναι το κομμάτι της αποστολής με τα περισσότερα ερωτηματικά για το αν θα είναι έτοιμη εγκαίρως. Η NASA έχει αναθέσει συμβάσεις σε τρεις διαφορετικές βιομηχανικές κοινοπραξίες για τη μελέτη πιθανών σχεδίων για αυτό το διαστημόπλοιο. Ωστόσο, θα είναι πολύ δύσκολο να το έχουμε έτοιμο, δοκιμασμένο και λειτουργικό μέχρι το 2024.

• Εγγραφή στο Science Focus Podcast σε αυτές τις υπηρεσίες:Acast, iTunes, Stitcher, RSS, Overcast

Κάθε φορά που αυτή η αποστολή προσγειώνει ανθρώπους στη Σελήνη, η ESA θα υποστηρίξει τη δραστηριότητα παρέχοντας επικοινωνίες μέσω του δορυφόρου Lunar Pathfinder. Κατασκευασμένο από την Surrey Satellites Technology, UK, η ESA θα αγοράσει τηλεπικοινωνιακές υπηρεσίες από αυτές, συμβάλλοντας ουσιαστικά στη χρηματοδότηση του διαστημικού σκάφους.

Η ESA έχει επίσης αρχίσει να μελετά το Ευρωπαϊκό Μεγάλο Λογκίστικο Λάντερ (EL3) με την εταιρεία Airbus, Γερμανία. «Χρειαζόμαστε ένα φορτηγό σεληνιακής διέλευσης», λέει ο Parker, «κάτι που μπορεί να προσγειώσει ενάμισι τόνο ωφέλιμο φορτίο για να υποστηρίξει την ανθρώπινη εξερεύνηση».

EL3 είναι ακριβώς αυτό. Έχει σχεδιαστεί για να προσγειώνει οτιδήποτε, από ρόβερ μέχρι τρόφιμα και άλλες προμήθειες, όπως οξυγόνο, επιστημονικά όργανα και πειραματικό εξοπλισμό για την εξαγωγή σεληνιακών πόρων για την παραγωγή νερού και οξυγόνου.

Μέχρι τώρα, ήταν εύκολο να σκεφτεί κανείς ότι τα σχέδια της NASA να επιστρέψει στη Σελήνη ήταν μια εν πολλοίς μοναχική προσπάθεια με πολιτικά κίνητρα που θα μπορούσαν να εξατμιστούν εάν ο Λευκός Οίκος αλλάξει χέρια τον Νοέμβριο. Τώρα, ωστόσο, οι διεθνείς συνεισφορές δείχνουν πόσο ισχυρό είναι το πρόγραμμα. Η Ευρώπη είναι ο ισχυρότερος εταίρος, αλλά συμμετέχουν και άλλοι, όπως ο Καναδάς, η Ιαπωνία και η Αυστραλία.

Επίσης, η γλώσσα στην ανακοίνωση της NASA τον Σεπτέμβριο τονίζει την ευρεία υποστήριξη για το πρόγραμμα από την κυβέρνηση της Αμερικής.

«Με τη δικομματική υποστήριξη από το Κογκρέσο, η ώθησή μας στον 21ο αιώνα στη Σελήνη είναι πολύ κοντά στην Αμερική», λέει ο Bridenstine. «Καθώς έχουμε σταθεροποιήσει περισσότερα από τα σχέδια εξερεύνησής μας τους τελευταίους μήνες, συνεχίσαμε να βελτιώνουμε τον προϋπολογισμό και την αρχιτεκτονική μας. Επιστρέφουμε στη Σελήνη για επιστημονικές ανακαλύψεις, οικονομικά οφέλη και έμπνευση για μια νέα γενιά εξερευνητών. Καθώς χτίζουμε μια βιώσιμη παρουσία, οικοδομούμε επίσης δυναμική προς τα πρώτα ανθρώπινα βήματα στον Κόκκινο Πλανήτη."

Πριν γίνουν αυτά τα ανθρώπινα βήματα στον Άρη, θα πρέπει να γίνουν περισσότερα ρομποτικά. Και έτσι έχουν πλέον ανακοινωθεί συμβόλαια για μελλοντικές αποστολές στον Άρη, στις οποίες η ESA και η NASA θα συνεργαστούν για να φέρουν πίσω δείγματα του Κόκκινου Πλανήτη στη Γη έως το 2031.

Το ρόβερ Perseverance της NASA βρίσκεται επί του παρόντος καθ' οδόν προς μια πτώση τον Φεβρουάριο του 2021. Στην εξερεύνηση του Άρη, θα αποθηκεύσει ενδιαφέροντα δείγματα βράχου σε σωλήνες συλλογής. Η ESA έχει πλέον δεσμευτεί σε δύο αποστολές για να βοηθήσει στην επαναφορά αυτών των σωλήνων στη Γη.

Το Sample Fetch Rover θα πλοηγηθεί αυτόνομα, θα ανιχνεύσει τους σωλήνες, θα τους πάρει και θα τους τοποθετήσει σε ένα κάνιστρο σε ένα όχημα ανάβασης στον Άρη που παρέχεται από τη NASA. Το Sample Fetch Rover θα προμηθεύεται από την Airbus, UK. Μόλις το όχημα της NASA φτάσει στην τροχιά του Άρη, θα απελευθερώσει το δοχείο δείγματος, το οποίο θα συλληφθεί από το όχημα επιστροφής της Γης της ESA, το οποίο θα τα φέρει στη Γη. Αυτό το διαστημόπλοιο θα προμηθεύεται από την Airbus, Γαλλία.

Εκτός από τη συλλογή ανεκτίμητων γεωλογικών δειγμάτων, μια τέτοια αποστολή αποτελεί επίσης προοίμιο για την ανθρώπινη εξερεύνηση. "Η επιστροφή του δείγματος αξίζει επιστημονικά να γίνει με τα δικά του πλεονεκτήματα, επειδή η επαναφορά παρθένου υλικού του Άρη θα μεταμορφώσει την κατανόησή μας για τον Κόκκινο Πλανήτη", λέει ο Parker, "Αλλά είναι επίσης ένα μοντέλο κλίμακας μιας ενδεχόμενης ανθρώπινης αποστολής στον Άρη." Αυτό συμβαίνει επειδή η επιστροφή του δείγματος απαιτεί πολλαπλές εκτοξεύσεις πυραύλων, προσγειώσεις και απογειώσεις από τον Άρη. Είναι ένας πολύ καλός τρόπος για να δοκιμάσετε την τεχνολογία και τις τεχνικές προτού κλιμακώσετε τα οχήματα στο ανθρώπινο μέγεθος.

«Μερικοί από εμάς μιλάμε για αυτό εδώ και 10 έως 12 χρόνια. Έχοντας συζητήσεις, προγραμματισμό και προσπαθώντας να διατηρήσετε τη δυναμική σε σημείο που ξαφνικά γίνεται πραγματικό πρόγραμμα», λέει ο Parker, «Τώρα αυτό είναι ένα πραγματικό πρόγραμμα. Και η Ευρώπη βρίσκεται ακριβώς στη μέση του.”

Ερωτήσεις και απαντήσεις αναγνωστών:Πώς μυρίζει η σεληνιακή σκόνη;

Ρωτήθηκε από:Philip Welply, St Albans

Οι αστροναύτες του Apollo ανέφεραν ότι η σεληνιακή σκόνη που βρέθηκε μέσα στα σκάφη προσεδάφισής τους μύριζε σαν καμένη πυρίτιδα. Δεδομένου ότι δεν υπάρχει χημική ομοιότητα μεταξύ σεληνόσκονης και πυρίτιδας, η μυρωδιά θα μπορούσε να είναι η σκόνη που αντιδρά με οξυγόνο ή/και νερό μέσα στο σκάφος προσγείωσης ή λόγω της απελευθέρωσης φορτισμένων σωματιδίων από τον Ήλιο που είχαν παγιδευτεί στη σκόνη.

Ωστόσο, περιέργως, τα δείγματα σεληνιακής σκόνης που επιστρέφονται στη Γη από τη Σελήνη είναι άοσμα. Επομένως, ό,τι προκάλεσε τη μυρωδιά που αναφέρουν οι αστροναύτες του Apollo πρέπει να ήταν προσωρινό.

Διαβάστε περισσότερα:

• Πώς μυρίζουν οι άλλοι πλανήτες;
• Πώς μυρίζει ο χώρος;
• Είναι αλήθεια ότι τα δείγματα βράχου του Apollo Moon χάθηκαν;
• Πού προσγειώθηκαν οι αστροναύτες του Απόλλωνα στη Σελήνη;