Artemise programmiga alustati 2017. aasta detsembris. Esimese kuundumise käigus peaks Kuul jalutajate seas olema ka esimene naine ja esimene värviline meeskonna liige.
Esimene Artemis 1 lend, mis on veel mehitamata, pidi toimuma juba eelmise aasta lõpupoole, kuid lükkus edasi pea aasta võrra ning peaks soodsatel oludel aset leidma käesoleva aasta augustikuus.
Kanderakett SLS
Missioon kasutab NASA üliraskekaalulist kanderaketti SLS (Space Launch System) ning Kuu orbiidile viidavat kosmoselaeva Orion. SLS on mõeldud asendama kanderakette Ares I ja Ares V, mis olid eelmise planeeritud programmi Constellation stardikiirenditeks.
SLS kujutab endast järglast kosmosesüstikute programmile ning peaks arendama edasist kaugema kosmose uurimist, sh missioone Marsile. SLS-i arenduses on kolm faasi – Block 1 (95 tonni), Block 1B (105 tonni) ja Block 2 (130 tonni). Kui missioonid käivituvad, on plaanis lennata iga aastal kuni aastani 2030 välja.
SLS stardid hakkavad toimuma Kennedy kosmosekeskuse stardiplatvormilt LC-39B. Projekt pole just odav – kuni eelmise aastani on maksumus olnud 23 miljardit dollarit. Aastane kulu on 2,555 miljardit dollarit, millest 2 miljardit on ühe stardi hind.
SLS-i esimene aste koosneb nelja RS-25D (süstikuprogrammist tuttava) mootoriga kesktuumast, mis kasutavad kütusena vedelat vesinikku ja oksüdeerijana vedelat hapnikku, ning kahest tahke kütusega kiirendist. Edasised lennud peaksid hakkama kasutama mootori optimeeritud varianti RS-25E, mis andma ca 30% kokkuhoidu. Ka varasemaid süstikuprogrammist tuttavaid tahkekütuse kiirendeid hakatakse firma Northrop Grumman Space Systems poolt uuendama.
SLS-i teiseks astmeks on ICPS (Interim Cryogenic Propulsion Stage), mida saavad kasutama Artemis 1, 2 ja 3 lennud. ICPS kujutab endast mehitatud lendude jaoks kohandatud 5 meetrist Delta IV Cryogenic Second Stage´i. Esimene mehitamata lend kasutab mootori varianti RL10B-2 ning edasised kaks lendu juba selle uuendatud varianti RL10C-3. Alates Artemis 4-st võetakse kasutusele EUS (Exploration Upper Stage), mis kasutab nelja RL10C-3 mootorit.
Kosmoselaev Orion
Ametliku nimega Orion Multi-Purpose Crew Vehicle ehk Orion MPCV on mehitatud osalise taaskasutusega kosmosesõiduk, mis koosneb Lockheed Martini ehitatavast meeskonnamoodulist (Crew Mocule, CM) ja Airbus Defence and Space Saksamaa Bremeni tehases loodavast Euroopa teenindusmoodulit (European Service Module, ESM).
CM-mooduli stardikaal on 10,3 tonni ja ESM moodulil 15,46 tonni. Energiat saavad nad päikesepaneelide abil. Kuni kuuele meeskonnaliikmele mõeldud Orion võib dokkimata teenida kuni 21 päeva ja dokituna kuni kuus kuud. Orioni jõuallikaks on üks AJ10 primaarmootor koos kahe R-4D-11 lisamootoriga, mida arendab Airbus.
Orioni planeerimisega alustati juba varastel 2000. aastatel NASA Constellation-programmi käigus, kuid peale selle katkestamist hakati laeva edasi arendama juba Artemise tarbeks.
Uue laeva esimene testistart toimus juba 5. detsembril 2014. aastal. Laev sarnaneb mõnes mõttes Apollo missioonide omaga kuid on umbes poole suurem ja mahukam ning sobilik kuni kuue astronaudi jaoks. Varasemate kütuseelementide asemel toodavad elektrit nüüd päikesepaneelid.
ESM-i hakati arendama 2016 aasta veebruaris, esimene mehitamata moodul valmis 2018. aasta oktoobris.
Meeskonnamoodul on ainus osa, mis Maale tagasi pöördub, langevarjude abil maandub ja on taaskasutatav. See valmib Lockheed Martin Corporationi New Orleansis asuvas tehases. Meeskonnamoodul on varustatud kolme mootoriga LAS (Launch Abort System)-tehnikaga selle ohutuks eemaldamiseks ja maandamiseks stardi ajal tekkida võiva avarii korral. Kahel korral avariiolukorda simuleerides on LAS töötanud tõrgeteta.
Paralleelselt käib töö laeva ettevalmistamiseks lendamiseks Marsile. Kuna praegune kapsel on liialt väike (2,25 m3 ühe meeskonnaliikme kohta), on plaanis lisada Deep Space Habitat-moodul. Arenduses on kaks varianti: 60- ja 500-päevaste missioonide jaoks.
Artemise esimeste lendude plaanid
Artemis 1 peaks startima mehitamata kujul augustis ning viima Orioni kosmoselaeva Kuu orbiile, kuhu see jääks umbes kuueks päevaks ning siis pöörduks laev tagasi Maale. Seal eraldub meeskonnakapsel teenindusmoodulist ja peale atmosfääris pidurdumist maandub langevarjudega.
Artemis 2 stardib aastal 2024 koos neljaliikmelise meeskonnaga. Meeskond viib läbi uurimistöid Maa orbiidil ning kiirendab end lennuks ümber Kuu.
Artemis 3, mis peaks startima aastal 2025, saab esimeseks Kuul maanduvaks mehitatud ekspeditsiooniks. Laev peaks kohtuma eelnevalt Kuu orbiidile viidud HLS (Human Landing System)-mooduliga. Kaks astronauti kuunduvad seejärel Kuu pinnal kuueks ja pooleks päevaks ja sooritavad seal vähemalt kaks jalutuskäiku. Seejärel toob HLS-moodul nad tagasi Orionile ning neli meeskonnaliiget pöörduvad tagasi Maale.
Artemis 4 peaks mehitatuna lendu minema aastal 2026 ja kohtuma selleks ajaks Kuu orbiidile viidud Lunar Gateway nimelise kosmosejaamaga, mis projekti alguses kandis veel nime Deep Space Gateway (DSG). See kosmosejaam valmib rahvusvahelise kosmosejaama ISS partneragentuuride – NASA, ESA, JAXA ja CSA – koostöös.
„Kuuvärava“ kaks olulisimat element – PPE (Power and Propulsion Element) ja HALO (Habitation and Logistics Outpost) viiakse Kuu orbiidile 2024. aasta novembris ning see peaks juba järgmisel aastal vastu võtma Artemis 3 ja Orioni Kuule maandumise meeskonna.
2026. aastal viib Artemis 4 sinna lisaks I-HAB (International Habitation Module), mille ehitab ESA koos jaapanlastega ja mis suurendab elukõlbulikku kogumahtu 125 m3-ni.
Viimase etapina jaama valmimisel viib Artemis 5 aastal 2027 sinna ESPRIT (European System Providing Refueling, Infrastructure and Telecommunications)-mooduli koos ERM-mooduliga (ESPRIT Refueling Modul). See võimaldab Kuu orbiidile varuda kütuse- ning toidu- ja veevarusid kaugemale kosmosesse startimiseks.
Lisaks eelnimetatud neljale suurele kosmoseagentuurile löövad programmis kaasa paljud riiklikud ja erafirmad ning ülikoolid kuuest riigist.
Projektis kasutatakse ka Elon Muski teenuseid, kelle Falcon Heavy peaks kohale toimetama „Kuuvärava“ esimesed kaks moodulit. Kui SLS rakettide iga start neelab 2 miljardit dollarit, siis Falcon Heavy stardimaksumuseks on tänu mõlema astme korduvkasutusele vaid 150 miljonit dollarit.
Projektis osaleb ka Muski uusim tähelaev SpaceX Starship, mis viib Maa orbiidile tankimismooduli, kust lennatakse peale tankimist edasi Kuu orbiidile. Selleks on Muskil valminud Dragon XL, millel on leping NASA logistikateenustega.
Erinevalt teistest moodulitest pole Dragon XL korduvkasutatav. Moodul jääb Kuu orbiidile 6 kuuks kuni aastaks.
Üheks Artemise missiooni kriitiliseks elemendiks on HLS (Human Landing System). See transpordib kosmoselaeva meeskonna liikmeid kas Orionilt või Gatewaylt Kuu pinnale, on neile seal elupaigaks ja toimetab hiljem tagasi orbiidile kojulennuks.
HLS-i disaini ja ehitamise jättis NASA kommertsettevõtete kätte. Üleskutsele vastasid viis ettevõtet, millest NASA valis kolm edasiseks arendamiseks ning aprillis 2021 valiti lõplikuks teostajaks SpaceX.
Space X-i Starship HLS on loodud kosmoselaeva Starship baasil, kuid kuna see enam kunagi atmosfääri sisenema ei pea, puuduvad tal kuumakindlad kilbid ja lennukontrolli süsteemid. See lubab teha ta oluliselt kergemaks ning Muski sõnul peaks alus suutma viia Kuu pinnale kuni 200 tonni kasulikku lasti. Maa orbiidile lennutatakse see Super Heavy-kiirendiga ning peale orbiidil tankimist lendab ta edasi juba oma mootoritega.
Lisaks SpaceX-ile toimetavad oma maanduri kallal koostöös ka ESA, JAXA ja CSA ning selleks on HERACLES (Human-Enhanced Robotic Architecture and Capability for Lunar Exploration and Science). See automatiseeritud mehitamata süsteem peaks Kuu pinnale toimetama EL3 (European Large Logistic Lander), mis kaalub umbes 1,8 tonni ning viib Kuu tagaküljele Schrödingeri basseini Kanada kuukulguri, mis kogub kuni 15 kg näidiseid, mille HERACLES tagasi orbiidile toob.
9. detsembril 2020. aastal kuulutas USA asepresident Mike Pence välja esimese grupi Artemise missiooni astronaute, kelle seas on 9 meest ja 9 naist ning viimaste hulgas ka Eesti juurtega Nicole A. Mann (temast oleme me ka eraldi loos kirjutanud – vt TM 10/2021). Jääme ootama augustikuud!
