Am obosit să mi se spună că acela a fost sfârșitul. Apollo 17 nu este sfârșitul. Este doar începutul unei noi ere în istoria umanității. Atunci am spus nu doar că ne vom întoarce pe Lună, ci că vom fi în drum spre Marte până la sfârșitul secolului XX. Așa cum știm, paharul meu a fost pe jumătate gol. Din fericire, acum este pe jumătate plin. 

Eugene Cernan, ultimul astronaut care a pus piciorul pe Lună. Se întâmpla în 14 decembrie 1972. Extras dintr-un interviu acordat pentru NASA în 2007 în care povestește cum a fost să locuiască trei zile pe Lună. 

Știi melodia aia pe care ai descoperit-o întâmplător și care ți-a plăcut atât de mult încât ai ascultat-o pe repeat până când la un moment dat te-ai plictisit de ea? 

În 20 iulie 1969, Neil Armstrong a scris unul dintre cele mai importante momente din istoria umanității. Se estimează că 650 de milioane de oameni din întreaga lume au urmărit în direct la televizor primii pași făcuți de om pe Lună, și asta cu peste două decenii înainte de apariția internetului. Trei ani și alți 11 astronauți mai târziu, aselenizarea misiunii Apollo 17 nu a fost transmisă în direct nici măcar în Statele Unite. Deși toată lumea știa deja că va fi ultima. 

Au trecut exact 50 de ani de atunci. O jumătate de secol în care umanintatea a fost preocupată de războiul din Vietnam, criza petrolului din 1973, căderea comunismului din 1989 sau bula dotcom din anii 2000. Paharul pe jumătate gol al lui Cernan.

Abia în 2005, administrația președintelui George W. Bush a aprobat programul Constellation, care prevedea ca oamenii să revină pe Lună cel târziu în 2020. Paharul pe jumătate plin al lui Cernan. Criza economică din 2008 l-a determinat însă pe Barack Obama să renunțe la programul Constellation. 

În 2011, NASA a prezentat proiectul unui nou program spațial. Un program mai puțin ambițios, mai accesibil din punct de vedere financiar, dar cu același obiectiv principal. Iar de data asta se pare că nici deciziile aberante ale unui om sinistru de la Moscova, nici inflația în creștere și nici prețurile la utilități nu vor mai împiedica omenirea să ajungă din nou acolo. Înapoi pe Lună. 

De ce ne întoarcem pe Lună?

Anunțat în 2011, noul program NASA pentru revenirea pe Lună a fost inițiat oficial în 2017 și a generat deja costuri de 40 de miliarde de dolari. Se estimează că întregul program va avea în final costuri de peste 100 de miliarde de dolari, așa că o întrebare legată de motivele revenirii pe Lună este legitimă. Pe termen lung și foarte lung, răspunsul are un singur cuvânt: Marte. 

Tot ce facem pe suprafața lunară facem pentru a explora în scop științific. Nu mergem acolo doar pentru a agăța steaguri și pentru a lăsa urme, așa cum se referă unii la programul Apollo. Mergem acolo pentru a testa toate sistemele care în cele din urmă vor reduce riscurile unei misiuni cu echipaj uman spre Marte. 

Cathy Koerner, administrator adjunct al NASA

Acesta este, de fapt, motivul pentru care călătoria spre Lună va fi complet diferită comparativ cu cele din cadrul programului Apollo. Pentru că, de exemplu, noua misiune include și construcția unei mini-stații spațiale pe orbita Lunii, de unde echipajele umane vor pleca apoi pe Lună la bordul unui modul lunar construit de SpaceX. Da, acel SpaceX condus de Elon Musk, omul din spatele constructorului de mașini electrice Tesla.  

Programul Artemis: o rachetă și o capsulă

Am fost deja acolo. De 6 ori. Știm care este tehnologia de care avem nevoie, știm ce probleme pot apărea. Și știm că există o doză sănătoasă de risc pentru ca ceva să meargă oricând prost. Totuși, cât de greu poate fi să ne întoarcem?

Nu există nicio garanție că un echipaj plecat spre Lună se va întoarce acasă în siguranță. Tocmai de aceea, la fel ca și programul Apollo, întoarcerea pe Lună se face după un plan care include și zboruri de test spre Lună, cu și fără echipaj uman. 

Pasionații de mitologia greacă știu probabil că Artemis este zeița pădurilor, nașterii copiilor, fertilității și vânătorii, dar și sora geamănă a lui Apollo. Alegerea acestui nume pentru un program ambițios de revenire pe Lună nu este astfel deloc întâmplătoare. 

Întregul proiect Artemis are la bază racheta Space Launch System (SLS), care va fi dezvoltată în trei faze. În cadrul tuturor misiunilor Artemis pentru revenirea pe Lună va fi folosită prima configurație, numită Block 1. 

SLS este o rachetă derivată din programul Space Shuttle, cu care NASA a trimis echipaje umane pe Stația Spațială Internațională până în 2011. De altfel, pentru lansare, racheta folosește patru motoare RS-25D similare cu cele utilizate anterior în cadrul programului Space Shuttle. 

La lansare, forța de propulsie a rachetei este de 39 MN – adică 39.000.000 N – iar masa maximă pe care o poate transporta este de 95 tone pe orbita joasă a Pământului și de 27 de tone pe orbita Lunii. Drept carburant, racheta folosește hidrogen și oxigen, ambele în stare lichidă. 

La fiecare lansare din cadrul programului Artemis, în vârful rachetei va fi plasată o capsulă Orion cu o masă totală de 33 de tone. Capsula include un modul pentru pasageri ce poate găzdui cel mult 4 astronauți și o serie de instrumente științifice. Cei 4 astronauți care încap în capsula Orion au la dispoziție un spațiu cu o lungime de 3.3 metri și un diametru de 5.02 metri. Pe lângă modulul pentru echipaj, Orion include și un modul de service cu sistem de propulsie, panouri solare și un modul pentru evacuare de urgență în cazul unei defecțiuni tehnice apărute în timpul lansării. 

Acest modul pentru echipajul uman este reutilizabil și este practic singura parte a întregului sistem de lansare SLS care va reveni pe Pământ după fiecare misiune.

Artemis I – pe orbita Lunii fără echipaj uman

Prima etapă a noului program Artemis este reprezentată de misiunea Artemis I, care implică lansarea SLS cu o capsulă Orion fără echipaj uman. Capsula va ajunge pe orbita Lunii și apoi va reveni pe Pământ, iar scopul principal este verificarea funcționării corespunzătoare a tuturor sistemelor. 

După ce va ajunge în spațiul cosmic, capsula Orion se va desprinde de racheta SLS și se va înscrie pe o traiectorie specifică pentru a ajunge pe orbita Lunii. Orion va efectua mai multe orbite complete ale Lunii, pe diverse traiectorii prestabilite, iar la un moment dat va ajunge la o altitudine de numai 100 de kilometri față de suprafața lunară. După încheierea acestor orbite, Orion se va înscrie pe o traiectorie specifică pentru a reveni pe Pământ. În total, în funcție de data exactă la lansării și de numeroși alți factori, Orion va petrece în spațiu între 38 și 42 de zile.

Întrucât capsula nu va avea echipaj uman, inginerii NASA vor forța limitele tehnice ale vehiculului, pentru a se asigura că toate sistemele funcționează corespunzător. 

“Încercăm să limităm riscurile pentru echipajul uman, așa că suntem dispuși să ne asumăm mai multe riscuri în zborul fără echipaj uman”, afirmă Mike Sarafin, directorul misiunii Artemis I. 

Teoretic, misiunea Artemis I ar trebui să se lanseze în 16 noiembrie 2022, după ce alte tentative au eșuat din cauza unor scurgeri de hidrogen în rezervor. Totuși, nu este exclus ca și această lansare să fie amânată, în special din cauza unei furtuni tropicale care afectează zona.

Artemis II – pe orbita Lunii cu 4 astronauți

Din punct de vedere tehnic, misiunea Artemis II este mai simplă decât Artemis I, însă principala noutate este că la bordul capsulei Orion vor urca de această dată 4 astronauți în carne și oase. 

După lansarea cu ajutorul rachetei SLS, astronauții se vor înscrie pe o orbită în jurul Pământului pentru 24 de ore, interval de timp în care vor testa sistemele capsulei și echipamentul pentru menținerea vieții. 

Ulterior, capsula Orion se va îndrepta spre Lună și va efectua un zbor pe deasupra acesteia pe parcursul a patru zile, fără însă să se înscrie pe orbită. Ulterior, capsula Orion va reveni pe Pământ și va ameriza în Oceanul Pacific.  

Artemis III – înapoi pe Lună. Invitat special: Elon Musk

Artemis III va fi misiunea care va trimite primii oameni pe Lună după 1972. Dar nu va face asta într-un mod convențional, întrucât include construcția unei mini-stații spațiale.

Vorbim despre mini-stația spațială Gateway, un proiect realizat de NASA în parteneriat cu agențiile spațiale din Europa (ESA), Japonia (JAXA) și Canada (CSA). Pe termen lung, Gateway va deveni o stație spațială asemănătoare cu Stația Spațială Internațională (ISS), însă pentru scopul misiunii Artemis III sunt necesare doar primele două dintre cele 7 module planificate.

Astfel, o rachetă Falcon Heavy furnizată de SpaceX va trimite pe orbita Lunii modulul Power and Propulsion Element (PPE), care va juca rol de remorcher spațial, dar va găzdui în același timp centrul de comandă al viitoarei stații spațiale. Acest modul este acum în plin proces de producție la fabrica celor de la Maxar Technologies, o companie spațială de care probabil ai auzit prin prisma imaginilor spectaculoase din satelit pe care le publică ocazional. 

Cel de-al doilea modul Gateway este Habitation and Logistics Outpost (HALO). Fără legătură cu sistemul de protecție Halo din Formula 1, acesta va avea rol de habitaclu și centru logistic pentru astronauți. Prin prisma sistemelor de menținere a vieții, acest modul poate asigura spațiu de cazare pentru până la 4 astronauți pentru o perioadă de cel mult 30 de zile. 

Cele două module Gateway se vor conecta și se vor înscrie pe o orbită elipitică de șapte zile în jurul Lunii, urmând să orbiteze satelitul natural la o distanță de 1.500 de kilometri deasupra Polului Nord al Lunii și de până la 70.000 de kilometri deasupra Polului Sud. 

Totuși, elementul crucial al misiunii Artemis III va fi modulul selenar Starship Human Landing System (Starship HLS). Contractul pentru construcția modulului lunar a fost atribuit în aprilie 2021 companiei private SpaceX, are o valoare de aproape 3 miliarde de dolari și include două zboruri: o misiune demonstrativă fără echipaj uman și misiunea cu echipaj uman din cadrul programului Artemis III. 

Unul dintre elementele surprinzătoare este că misiunea de evaluare prevede doar aselenizarea modulului, iar programul va merge mai departe indiferent dacă modulul lunar de test va putea reveni sau nu pe orbita Lunii. De altfel, NASA a confirmat că modulul lunar de test va fi practic doar un “schelete” al versiunii finale. 

Este de la sine înțeles că dezvoltarea modulului lunar este crucială pentru misiunea Artemis III, întrucât fără acesta nu poate avea loc aselenizarea. Cu toate acestea, dezvoltarea modulului lunar a fost deja întârziată cu cel puțin 7 luni din cauza faptului că Blue Origin, companie fondată de Jeff Bezos, proprietarul Amazon, și Dynetics, care au făcut de asemenea concepte de module lunare, au dat în judecată NASA după ce au pierdut lupta cu SpaceX pentru contractul final. Un război în toată regula între miliardarii spațiului. 

Modulul lunar Starship SHL va fi radical diferit de modulul lunar Apollo. Acesta va avea o formă cilindrică și o lungime de 50 de metri, comparativ cu lungimea de numai 7 metri a modului lunar Apollo. Din acest motiv, pentru a coborî pe suprafața Lunii, astronauții vor folosi un lift, o adaptare modernă la scările tradiționale folosite în urmă cu peste 50 de ani de Neil Armstrong și ceilalți 11 astronauți. De asemenea, se estimează că Starship SHL va putea transporta pe Lună între 100 și 200 de tone de echipamente. 

NASA a admis că a ales oferta SpaceX pentru că este cea mai accesibilă din punct de vedere financiar, în ciuda faptului că dezvoltarea și transportul acesteia la Gateway va fi una cel puțin complicată și plină de riscuri. 

Mai întâi, SpaceX va lansa pe orbita Pământului o așa-numită “cisternă spațială”, care va juca practic rolul de rezervor de carburant pentru modulul selenar. Vor urma apoi o serie de lansări spațiale cu un vehicul care va avea rolul de a transporta carburant pe orbita Pământului, carburant care va fi transferat în “cisterna spațială”. Numărul exact de astfel de lansări nu este stabilit, însă documentația oficială a celor de la SpaceX menționează că va fi nevoie de cel mult 14 lansări doar pentru a transporta carburantul pe orbită. După umplerea “cisternei”, modulul lunar Starship HLS va fi trimis în cele din urmă pe orbita Pământului cu o rachetă Super Heavy dezvoltată de asemenea de SpaceX, iar aici va avea loc transferul de carburant din “cisternă spațială” în modulul lunar. 

Abia în acest punct, Starship HSL va fi pregătit să plece spre Lună, unde va andoca la Gateway. Și abia acum va putea începe oficial și misiunea Artemis III. 

Astfel, racheta SLS va trimite capsula Orion pe o orbită lunară cu patru astronauți la bord, unde va andoca la stația spațială Gateway. Doi dintre astronauții de pe Orion vor merge apoi pe Gateway, iar de acolo se vor îmbarca în modulul lunar Starship HSL.

Interesant este însă că NASA a conceput programul astfel încât misiunea finală să nu depindă de realizarea mini-stației spațiale Gateway, întrucât modulul lunar va putea andoca din punct de vedere tehnic direct la capsula Orion pentru transferul echipajului. 

Din acest punct începe partea finală și cea mai dificilă a misiunii. Îmbarcați în modulul lunar, cei doi astronauți de la bord vor aseleniza în apropierea Polului Sud al Lunii. 

În total, cei doi astronauți vor petrece 6.5 zile pe Lună, interval de timp în care vor efectua până la patru activități pe suprafața Lunii, în care vor realiza experimente științifice și vor preleva inclusiv mostre de apă și de roci. Pentru asta, astronauții vor avea la dispoziție un rover care va fi trimis pe suprafața Lunii înainte de sosirea lor, cu o altă misiune, și cu care vor putea călători la distanțe de 5 până la 15 kilometri. 

Unde va avea loc aselenizarea?

Aselenizarea va avea loc cu siguranță la Polul Sud, iar alegerea nu este deloc una întâmplătoare. În anul 2018, NASA a confirmat că la Polul Sud există apă sub formă de gheață, pe baza datelor analizate de la instrumentul Moon Mineralogy Mapper de la vehiculul spațial indian Chandrayaan-1. 

Cea mai mare parte a apei sub formă de gheață de la Polul Sud se află în interiorul unor cratere lunare. De altfel, în multe dintre craterele respective lumina Soarelui nu ajunge niciodată, iar temperaturile pot ajunge la -203 grade Celsius. În schimb, în zonele luminate de la suprafață, temperatura poate ajunge la 54 de grade Celsius. 

Apa sub formă de gheață de pe Lună este valoroasă din perspectiva științifică, dar și ca resursă, pentru că din ea putem extrage oxigen și hidrogen pentru sistemele de menținere a vieții și pentru carburant. 

Jacob Bleacher, cercetător NASA

Pe termen lung, oxigenul extras din apă poate fi folosit pentru sistemele de menținere a vieții, în timp ce hidrogenul și oxigenul ar putea fi folosite pentru a obține carburant pentru lansarea modulului lunar pe orbita Lunii, spre stația Gateway. Nu este chiar atât de science-fiction precum pare la prima vedere. Pe Marte, NASA a experimentat deja cu succes extragerea oxigenului din dioxidul de carbon din atmosfera planetei.

Anterior, NASA a confirmat că a detectat apă în stare de gheață și la Polul Nord al Lunii, însă acolo este dispersată în cantități mici pe o suprafață mai mare. 

Pentru început, NASA a selectat recent 13 regiuni în care ar putea avea loc aselenizarea, iar o decizie finală va fi luată, cel mai probabil, cu 18 luni înainte de misiune. 

De asemenea, mostrele de rocă ce urmează să fie colectate de la Polul Sud au o perspectivă științifică importantă și din alt punct de vedere. Una dintre teoriile din mediul științific este că, în urmă cu circa 4.5 miliarde de ani, o planetă cu dimensiuni asemănătoare cu Marte s-a ciocnit de Pământ în perioada de formare a acestuia, când era doar o proto-planetă, iar în urma impactului s-au format ceea ce știm astăzi drept Pământul și Luna. De altfel, această teorie este întărită și de o descoperire recentă bazată pe analizele de mostre de rocă prelevate de pe Lună în cadrul programului Apollo. Astfel, cercetătorii au identificat părți microscopice de sticlă care conțin gaze nobile precum neon și helium, similare cu cele din mantaua Pământului. 

Cine va ajunge pe Lună?

La sfârșitul anului 2020, NASA a anunțat alcătuirea unei “Echipe Artemis” formată din 18 astronauți NASA din care îi va alege pe cei patru astronauți care vor face parte din echipajul misiunii Artemis 3. Cu toate acestea, în august 2022, NASA a revenit asupra deciziei și a anunțat că toți cei 42 de astronauți activi și cei 10 astronauți aflați în prezent în cadrul unor cursuri de formare au șanse să fie selectați pentru această misiune istorică.  

Există două lucruri certe: din echipajul misiunii Artemis III va face parte prima femeie care va ajunge pe Lună, dar și prima persoană de culoare care va ajunge pe Lună.

Stadiul actual al proiectului

Debutul oficial al programul Artemis ar fi trebuit să aibă loc în 29 august 2022 prin lansarea misiunii Artemis I. NASA a amânat lansarea din cauza unor probleme tehnice înregistrate la un senzor, însă capsula Orion nu a ajuns în spațiu nici la lansarea reprogramată pentru 3 septembrie, ca urmare a unor scurgeri de hidrogen lichid în momentul alimentarii rachetei. 

În prezent, se estimează că lansarea misiunii Artemis I ar putea avea loc în această toamnă. În 2023 ar trebui să fie gata modulul lunar dezvoltat de SpaceX, pentru ca în 2024 să aibă loc misiunea Artemis II, concomitent cu plasarea stației spațiale Gateway pe orbita lunară. Lansarea misiunii Artemis III, care va duce o femeie și un bărbat pe suprafața Lunii, este programată cel mai devreme în 2025. 

Cel mai probabil, toate aceste termene sunt extrem de optimiste. Cei mai mulți specialiști anticipează că misiunea Artemis III ar putea avea loc cel mai probabil spre finalul acestui deceniu, în special în contextul în care SpaceX este abia la începutul dezvoltării modulului lunar și este de așteptat ca acesta să necesite numeroase teste și verificări înainte de a putea fi trimis spre orbita Lunii. 

Contează însă mai puțin dacă misiunea va avea loc în 2025 sau 2030. Încet, dar sigur, cu toate obstacolele întâmpinate acasă, omenirea face pași timizi spre un viitor multiplanetar. Este foarte posibil ca niciunul dintre noi, cei care citim aceste rânduri, să nu apuce ziua în care omenirea va avea o colonie pe Lună sau pe Marte. Dar, până la urmă, nici oamenii preistorici care ieșeau la vânătoare pentru a obține o cină savuroasă alături de familie nu se gândeau că, la un moment dat, se vor desprinde cândva de planeta-mamă pentru a ajunge pe o altă lume din acest Univers.

A fost cu adevărat “un pas mic pentru om, un pas uriaș pentru omenire”. Și vor mai fi și alții.