Під час «Artemis I» NASA планує досягти кількох основних цілей, включаючи демонстрацію ефективності теплового захисту космічного корабля «Оріон» від швидкості повернення з Місяця, демонстрацію операцій та обладнання на всіх етапах місії від зворотного відліку запуску до відновлення та отримання модуля екіпажу для роботи після польоту, аналіз. У зв’язку з першим інтегрованим польотом ракети Space Launch System, космічного корабля Orion і дослідницьких наземних систем на космодромі 21 століття НАСА у Флориді інженери сподіваються виконати безліч додаткових тестових цілей, щоб краще зрозуміти, як космічний корабель працює в космосі, і підготуватися для майбутніх місій з екіпажем.
Досягнення додаткових цілей допомагає зменшити ризик для місій з екіпажем і надає додаткові дані, щоб інженери могли оцінити тенденції в продуктивності космічного корабля, підвищити впевненість у можливостях космічного корабля. Деякі додаткові цілі, заплановані для Артеміди I, включають:
Модальне опитування
На службовому модулі європейського виробництва Orion оснащений 24 двигунами системи контролю реакції (RCS), невеликими двигунами, відповідальними за переміщення космічного корабля в різних напрямках і його обертання. Модальне дослідження — це встановлена серія невеликих RCS-запусків, які допоможуть інженерам забезпечити структурний запас крил сонячної батареї Orion під час місії. Диспетчери польоту віддадуть команду кількома невеликими запусками двигунів, щоб змусити масиви згинатися. Вони виміряють вплив запусків на решітки та оцінять, чи інерціальні вимірювальні пристрої, що використовуються для навігації, відчувають те, що їм потрібно. До завершення модального дослідження будуть проведені поступальні запалювання двигунів обмежені 40 секундами.
Сертифікація оптичної навігаційної камери
Orion має передову систему наведення, навігації та контролю( GN&C), яка відповідає за те, щоб завжди знати, де в космосі знаходиться космічний корабель, у якому напрямку він спрямований і куди прямує. В основному він використовує два трекери зірок, чутливі камери, які роблять знімки зоряного поля навколо Оріона, Місяця та Землі та порівнюють зображення з вбудованою картою зірок. Оптична навігаційна камера – це додаткова камера, яка робить зображення Місяця та Землі, щоб допомогти орієнтувати космічний корабель, дивлячись на розмір і положення небесних тіл на зображенні. Кілька разів під час місії оптична навігаційна камера буде перевірена, щоб сертифікувати її для використання в майбутніх польотах. Після сертифікації камера також може допомогти Orion автономно повернутися додому, якщо він втратить зв’язок із Землею.
Характеристика Wi-Fi камери з сонячними панелями
Камери, прикріплені до кінчиків крил сонячної батареї, зв’язуються з контролером камер Orion через бортову мережу Wi-Fi. Контролери польоту змінюватимуть розташування сонячних батарей, щоб перевірити потужність Wi-Fi, коли батареї знаходяться в різних конфігураціях. Тест дозволить інженерам оптимізувати швидкість передачі зображень, зроблених камерами на кінцях масивів, на бортові реєстратори.
Огляд модуля екіпажу та обслуговуючого
Диспетчери польотів використовуватимуть камери на чотирьох крилах сонячної батереї, щоб робити детальні фотографії модуля екіпажу та службового модуля двічі під час місії, щоб ідентифікувати будь-які удари мікрометеороїдів або орбітального сміття. Огляд, проведений на початку місії, дасть зображення незабаром після того, як космічний корабель пролетить за висоту, на якій знаходиться космічне сміття, а друге обстеження на зворотному етапі відбудеться за кілька днів до входу.
Вихідна лінія протоколу доставки великих файлів
Інженери з управління місією підключать великі файли даних до Orion, щоб краще зрозуміти, скільки часу потрібно космічному кораблю, щоб отримати великі файли. Під час місії диспетчери польотів використовують Deep Space Network для зв’язку з космічним кораблем і надсилання даних на нього, але тестування перед польотом не включає використання мережі. Тест допоможе інженерам зрозуміти, чи достатні можливості висхідної та низхідної лінії зв’язку космічного корабля для підтримки оцінки людиною наскрізного зв’язку до першого польоту з астронавтами «Артеміди II».
Термічна оцінка зоряного трекера
Інженери сподіваються охарактеризувати вирівнювання між трекерами зірок, які є частиною системи наведення, навігації та контролю, та блоками інерціальних вимірювань Orion, виставляючи різні зони космічного корабля на Сонце та активуючи трекери зірок у різних теплових станах. Вимірювання дадуть інформацію про невизначеність у стані навігації через термічний вигин і розширення, що в кінцевому підсумку впливає на кількість палива, необхідного для маневрів космічного корабля під час місій з екіпажем.
Регулювання потоку радіаторного контуру
Дві радіаторні петлі на європейському сервісному модулі космічного корабля допомагають відводити тепло, яке виробляється різними системами під час польоту. Є два режими для радіаторів. Під час швидкісного режиму насоси радіатора працюють із постійною швидкістю, щоб зменшити вібрацію, і це основний режим, який використовується під час Artemis I і під час запуску для всіх рейсів Artemis. Режим керування дозволяє краще контролювати насоси радіаторів і їх витрату, і використовуватиметься в місіях з екіпажем, коли потрібне більш точне керування потоком через радіатори. Ця мета перевірить режим керування, щоб отримати додаткові дані про те, як він працює в космосі.
Вплив вихлопних газів на крила сонячної батареї
Залежно від кута нахилу крил сонячної батареї Оріона під час деяких запусків двигуна, шлейф або вихлопні гази від цих запусків можуть підвищити температуру масивів. За допомогою серії невеликих запалів RCS інженери зберуть дані для характеристики нагрівання крил сонячної батареї.
Рух палива
Рідке паливо, яке зберігається в баках космічного корабля, рухається в космосі інакше, ніж на Землі, через відсутність у космосі гравітації. Рух ракетного палива, або плескання, в космосі важко змоделювати на Землі, тому інженери планують зібрати дані про рух ракетного палива під час кількох запланованих заходів під час місії.
Режим пошуку та відстеження (SAT).
Режим SAT — це алгоритм, призначений для відновлення та підтримки зв’язку із Землею після втрати навігаційного стану Оріона, тривалої втрати зв’язку із Землею або після тимчасової втрати живлення, що змушує Оріон перезавантажувати обладнання. Щоб перевірити алгоритм, диспетчери польоту дадуть команду космічному кораблю перейти в режим SAT і приблизно через 15 хвилин відновлять нормальний зв’язок. Тестування режиму SAT дасть інженерам впевненість, що на нього можна покластися як на остаточний варіант усунення втрати зв’язку, коли екіпаж знаходиться на борту.
Вхід аеротермальний
Під час входу космічного корабля в атмосферу Землі буде виконано задану серію з 19 спрацьовувань системи контролю реакції на модулі екіпажу, щоб зрозуміти продуктивність у порівнянні з прогнозованими даними для цієї послідовності. Інженери зацікавлені в зборі цих даних під час сильного нагрівання космічного корабля, де аеротермічні ефекти найбільші.
Інтегрована функція супутникового відстеження для пошуку та порятунку (SARSAT).
Тест SARSAT перевірить зв’язок між маяками, які будуть носити екіпажі під час майбутніх польотів, і наземними станціями, які отримують сигнал. Маяки будуть віддалено активуватися та живитися приблизно протягом години після приземлення, а також допоможуть інженерам зрозуміти, чи перешкоджає переданий сигнал комунікаційному обладнанню, яке використовується під час операцій з відновлення, включаючи вбудований тридіапазонний маяк Orion, який передає точне місцезнаходження космічного корабля після приземлення. .
Перезапуск аміачного котла
Після приземлення Артеміди I аміачний котел Оріона буде вимкнено на кілька хвилин, а потім перезапущено, щоб отримати додаткові дані про можливості системи. Аміачні котли використовуються, щоб допомогти контролювати теплові аспекти космічного корабля, щоб підтримувати охолодження його систем живлення та авіоніки, а також підтримувати комфортну температуру всередині модуля екіпажу для майбутніх екіпажів. У деяких потенційних сценаріях посадки в непередбачених ситуаціях для місій з екіпажем екіпажам може знадобитися вимкнути котел з аміаком, щоб перевірити наявність небезпек за межами космічного корабля, а потім, можливо, увімкнути його знову, щоб забезпечити додаткове охолодження.
Інженери проведуть додаткові тести для збору даних, включаючи моніторинг теплозахисного екрану та внутрішніх компонентів на наявність проникнення солоної води після падіння. Вони також перевірять GPS-приймач на космічному кораблі, щоб визначити здатність космічного корабля вловлювати сигнал, що передається навколо Землі, що може бути використано для збільшення здатності космічного корабля розуміти його позиціонування в разі втрати зв’язку з диспетчерами місії.
У сукупності виконання додаткових цілей під час польоту надає додаткову інформацію, яку інженери можуть використовувати для вдосконалення Оріона як космічного корабля НАСА, який доставлятиме людей у глибокий космос протягом багатьох років.