Dopo il decollo avvenuto con successo di Artemis II ecco il programma di lavoro che attende gli astronauti nei 10 giorni di missione.
Circa otto minuti dopo il decollo di Artemis II, la navicella spaziale Orion e il suo equipaggio, composto dagli astronauti della NASA Reid Wiseman, Victor Glover e Christina Koch, insieme all’astronauta della CSA (Agenzia Spaziale Canadese) Jeremy Hansen, hanno raggiunto lo spazio. Il volo di prova, della durata di circa 10 giorni, sarà ricco di attività, con gli astronauti impegnati in un’orbita attorno alla Luna e nel suo ritorno, e con i team che verificheranno i sistemi di Orion lungo il percorso. Sebbene i team del centro di controllo missione possano affinare il programma giornaliero dell’equipaggio in base alle attività operative durante il volo di prova, i team a terra e l’equipaggio hanno un piano generale per ogni giorno della missione.
Giorno 1 – lancio e orbita terrestre
Una volta spenti i motori principali del razzo SLS (Space Launch System), Orion e lo stadio di propulsione criogenica intermedio (ICPS) si separano dal resto del razzo. L’ICPS ha ancora del lavoro da fare: circa 49 minuti dopo il lancio, il suo motore si accenderà per portare il perigeo, ovvero il punto più basso dell’orbita di un veicolo spaziale, a un’altitudine di sicurezza di 160 chilometri sopra la Terra. Circa un’ora dopo, quando Orion raggiungerà quel perigeo, l’ICPS si accenderà di nuovo per continuare a portare il veicolo spaziale in un’orbita terrestre alta. L’equipaggio avrà quindi circa 23 ore per effettuare un controllo approfondito dei sistemi di Orion mentre si trova ancora relativamente vicino a Terra.
L’equipaggio inizierà a testare sistemi come il distributore di acqua potabile, che fornirà acqua da bere e reidraterà il cibo portato a bordo, la toilette e il sistema di rimozione dell’anidride carbonica dall’aria. I membri dell’equipaggio potranno anche togliersi le tute spaziali arancioni indossate per il lancio e lavorare con abiti normali. Nei prossimi 10 giorni si dedicheranno a riorganizzare gli interni di Orion per renderli adatti ad ospitare e lavorare con quattro persone nello spazio. Circa tre ore dopo l’inizio della missione, la NASA testerà la manovrabilità di Orion.
Nelle missioni future, come Artemis III, l’Orion si aggancerà ad altri veicoli spaziali. Per verificare che Orion possa farlo in sicurezza, l’ICPS (Integrated Control Platform System) verrà riutilizzato come bersaglio di attracco. Si separerà da Orion e l’equipaggio si eserciterà a pilotare i propri veicoli spaziali verso e intorno ad esso in una dimostrazione di operazioni di prossimità. Successivamente, l’ICPS riaccenderà i suoi motori per una manovra di disattivazione che lo farà precipitare nell’Oceano Pacifico, mentre Orion continuerà la sua orbita terrestre alta.
Dopo circa otto ore e mezza nello spazio, gli astronauti dormiranno per un breve periodo. I quattro astronauti verranno svegliati dopo circa quattro ore per effettuare un’ulteriore accensione dei motori che porterà Orion nella corretta geometria orbitale per la manovra di iniezione translunare (TLI) del secondo giorno di volo. Coglieranno inoltre l’occasione per effettuare un breve controllo delle loro comunicazioni di emergenza sul Deep Space Network, nel punto più distante della loro orbita terrestre alta, operazione necessaria prima della TLI. Dopodiché, potranno tornare a dormire per altre quattro ore e mezza, concludendo così il primo giorno di volo.
Giorno 2
Wiseman e Glover inizieranno la giornata installando e testando il dispositivo di allenamento a volano di Orion, prima di dedicarsi ai primi allenamenti della missione. Koch e Hansen avranno in programma degli esercizi per la seconda parte della giornata. Gli allenamenti mattutini rappresenteranno un ulteriore test per i sistemi di supporto vitale di Orion prima di lasciare l’orbita terrestre.
Koch trascorrerà la mattinata preparandosi per l’evento principale della giornata: la manovra di iniezione translunare (TLI). La TLI è l’ultima accensione di un motore importante della missione Artemis II e immetterà Orion sulla traiettoria verso la Luna. E poiché Orion sta utilizzando una traiettoria di ritorno libera per orbitare attorno al lato oscuro della Luna, l’accensione del motore TLI metterà anche Orion sulla traiettoria per il rientro sulla Terra il decimo giorno di volo. Koch configurerà il sistema di Orion per eseguire la manovra di accensione, effettuata dal motore principale del modulo di servizio europeo (ESM) della navicella. Questo motore, chiamato anche motore del sistema di manovra orbitale (OSM), fornisce una spinta fino a 6.000 libbre, sufficiente ad accelerare un’auto da 0 a 96 km/h in circa 2,7 secondi.
Dopo l’ingresso in atmosfera (TLI), l’equipaggio avrà una giornata di attività più leggera, con del tempo dedicato all’acclimatamento all’ambiente spaziale. Avranno l’opportunità di partecipare a una comunicazione video spazio-terra, la prima di diverse che si svolgeranno durante la missione. Ad eccezione del settimo giorno di volo (giorno di riposo dell’equipaggio) e del giorno dell’atterraggio, è previsto che abbiano una o due di queste opportunità ogni giorno della missione.
Giorno 3 e 4
La prima delle tre accensioni dei motori di piccola cilindrata, chiamata “correzione della traiettoria in uscita”, garantirà che Orion mantenga la rotta prevista intorno alla Luna e avrà luogo nel terzo giorno di volo. Hansen si preparerà per l’accensione al mattino, che è programmata per avvenire poco dopo il pranzo dell’equipaggio. Il resto della giornata sarà dedicato a diverse prove e dimostrazioni. Glover, Koch e Hansen dimostreranno le procedure di rianimazione cardiopolmonare (RCP) nello spazio; Wiseman e Glover proveranno alcuni strumenti del kit medico di Orion, tra cui il termometro, il misuratore di pressione sanguigna, lo stetoscopio e l’otoscopio.
Koch ha riservato del tempo nella seconda metà della giornata per testare il sistema di comunicazione di emergenza di Orion sulla rete Deep Space Network. L’intero equipaggio si riunirà per provare la coreografia delle osservazioni scientifiche che effettueranno il sesto giorno di volo, quando Orion si troverà alla minima distanza dalla Luna. Una seconda manovra di correzione della traiettoria in uscita, prevista per il quarto giorno di volo, continuerà a perfezionare il percorso di Orion verso la Luna, mentre l’equipaggio si dedica ad alcuni preparativi.
Ogni membro dell’equipaggio avrà a disposizione un’ora per esaminare gli obiettivi geografici di cui dovrà scattare foto il sesto giorno di volo. Poiché questi obiettivi varieranno a seconda dell’orario e del giorno di lancio finale, questa sarà un’opportunità per studiare con precisione cosa dovranno cercare avvicinandosi alla superficie lunare. Sebbene probabilmente scatteranno spesso foto e gireranno video dai finestrini di Orion, il quarto giorno di volo prevede 20 minuti specificamente dedicati alla ripresa fotografica dei corpi celesti dai finestrini di Orion.
Giorno 5 – in avvicinamento alla Luna
Orione entrerà nella sfera di influenza lunare il quinto giorno di volo, momento in cui l’attrazione gravitazionale della Luna diventerà più forte di quella della Terra. Entrando nelle vicinanze della Luna, l’equipaggio avrà a disposizione un’intera giornata, con la mattinata quasi interamente dedicata ai test delle tute spaziali. Ufficialmente chiamate “Orion Crew Survival System”, le tute arancioni proteggono l’equipaggio durante il lancio e il rientro, ma potrebbero anche essere utilizzate in caso di emergenza per fornire a chi le indossa un’atmosfera respirabile fino a sei giorni, qualora Orion si depressurizzasse.
Essendo i primi astronauti a indossare le nuove tute nello spazio, l’equipaggio di Artemis II testerà la propria capacità di indossarle e pressurizzarle rapidamente; installare i sedili e accomodarsi al loro interno indossando le tute; mangiare e bere attraverso un’apertura sul casco delle tute spaziali; e altre funzioni. Nel pomeriggio, prima del sorvolo lunare di Orion, previsto per il sesto giorno di volo, verrà effettuata l’ultima manovra di correzione della traiettoria in uscita.
Giorno 6 – il flyby della Luna
L’equipaggio di Artemis II raggiungerà il punto di minima distanza dalla Luna il sesto giorno di volo, mentre si troverà alla massima distanza dalla Terra. Artemis II potrebbe stabilire un record per la distanza massima percorsa da un essere umano dalla Terra, a seconda del giorno del lancio, superando il record attuale di 400.170 km stabilito nel 1970 dall’equipaggio dell’Apollo 13. La distanza percorsa dall’equipaggio di Artemis II dipenderà dal giorno e dall’ora esatti del lancio.
Nel corso della giornata, l’equipaggio si avvicinerà alla superficie lunare fino a una distanza compresa tra 6400 e 9600 chilometri, mentre orbiterà attorno al lato nascosto della Luna, che apparirà loro grande quanto un pallone da basket tenuto a distanza di un braccio. Dedicheranno la maggior parte della giornata a scattare foto e girare video della Luna, registrando le loro osservazioni, diventando i primi a osservare alcune parti del satellite a occhio nudo.
Poiché l’angolo di incidenza del Sole sulla Luna cambia di circa un grado ogni due ore, l’equipaggio non saprà con certezza quali condizioni di illuminazione aspettarsi sulla superficie lunare fino al momento del lancio. Se il Sole sarà alto nel cielo lunare durante il sorvolo, ci saranno poche ombre e l’equipaggio cercherà sottili variazioni di colore e orientamento della superficie. Se il Sole sarà più basso sull’orizzonte, lunghe ombre si estenderanno sulla superficie, accentuando il rilievo e rivelando profondità, creste, pendii e bordi di crateri che sono spesso difficili da individuare in piena illuminazione. Se il Sole sarà allo zenit dal punto di vista dell’Orion – come a mezzogiorno sulla Terra – le ombre saranno poche o inesistenti, creando condizioni di illuminazione ideali per l’imaging ravvicinato di specifiche caratteristiche lunari.
L’equipaggio registrerà le proprie osservazioni in tempo reale, scattando foto e girando video, anche quando perderà le comunicazioni con la Terra per 30-50 minuti, durante il passaggio dietro la Luna. In questo modo, le osservazioni potranno essere successivamente collegate alle immagini esatte riprese.
Giorno 7 e 8 – inizia il rientro
La capsula Orion uscirà dalla sfera di influenza lunare la mattina del settimo giorno di volo. Prima che l’equipaggio di Artemis II si allontani troppo dalla Luna, gli scienziati a terra, desiderosi di ascoltare le loro impressioni finché l’esperienza è ancora fresca nella loro memoria, avranno il tempo di parlare con l’equipaggio. Nella seconda metà della giornata, il motore di Orion verrà riacceso per la prima delle tre manovre di correzione della traiettoria di rientro, che serviranno a riportare Orion sulla Terra.
Il resto della giornata sarà in gran parte dedicato al riposo dell’equipaggio, che avrà così la possibilità di recuperare le energie prima di riprendere i compiti finali prima del rientro sulla Terra quando le attività principali previste per l’ottavo giorno di volo includeranno due dimostrazioni della capsula Orion.
Innanzitutto, l’equipaggio valuterà la propria capacità di proteggersi da eventi ad alta radiazione come le eruzioni solari. Utilizzeranno le provviste e le attrezzature di Orion per costruire un rifugio in caso di necessità. Le radiazioni rappresenteranno una preoccupazione costante durante le esplorazioni umane nello spazio profondo, e numerosi esperimenti saranno finalizzati alla raccolta di dati sui livelli di radiazione all’interno di Orion.
Alla fine della giornata, l’equipaggio metterà alla prova le capacità di pilotaggio manuale di Orion guidando la navicella attraverso una serie di compiti. Centreranno un bersaglio prescelto nei finestrini di Orion, si posizioneranno con la coda rivolta verso il Sole ed eseguiranno manovre di assetto confrontando le modalità di controllo dell’assetto a 6 e 3 gradi di libertà della navicella.
Giorno 9
L’ultimo giorno intero di Artemis II nello spazio inizierà con i preparativi per il rientro sulla Terra. L’equipaggio avrà a disposizione del tempo per studiare le procedure di rientro e ammaraggio e per consultarsi con il team di controllo di volo. Un’ulteriore manovra di correzione della traiettoria di rientro garantirà che la navicella rimanga sulla rotta prevista.
L’equipaggio completerà ulteriori dimostrazioni per spuntare le voci dalla lista delle cose da fare: sistemi di raccolta dei rifiuti nel caso in cui la toilette di Orion non funzioni correttamente e verifiche di vestibilità degli indumenti per l’intolleranza ortostatica. L’intolleranza ortostatica, che può causare sintomi come vertigini e stordimento in posizione eretta, è una possibilità per gli astronauti al loro ritorno sulla Terra, quando il loro corpo dovrà riadattarsi alla forza di gravità che agisce sul flusso sanguigno.
Gli indumenti compressivi, indossati sotto le tute spaziali, possono essere d’aiuto. I membri dell’equipaggio proveranno tali indumenti, prenderanno le misure della circonferenza corporea e compileranno un questionario sulla vestibilità e sulla facilità di indossarli e toglierli.
Giorno 10 – rientro sulla Terra
L’ultimo giorno della missione Artemis II è dedicato al rientro in sicurezza dell’equipaggio. Un’ultima manovra di correzione della traiettoria di rientro garantirà che Orion sia sulla rotta corretta per l’ammaraggio, dopodiché l’equipaggio riporterà la cabina alla sua configurazione originale, con le attrezzature riposte e i sedili al loro posto, e indosserà nuovamente le tute spaziali.
Il modulo dell’equipaggio si separerà dal modulo di servizio, i cui motori li hanno guidati intorno alla Luna e di ritorno sulla Terra. Questo esporrà lo scudo termico del modulo dell’equipaggio, che proteggerà la navicella e l’equipaggio durante il rientro nell’atmosfera terrestre, a temperature che raggiungono circa 1.650° C.
Una volta superata la fase di rientro, il telo protettivo che ha protetto la parte anteriore della navicella verrà sganciato per far spazio all’apertura di una serie di paracadute: due paracadute di frenata che rallenteranno la capsula fino a circa 493 km/h, seguiti da tre paracadute pilota che apriranno i tre paracadute principali. Questi ultimi rallenteranno Orion fino a circa 27 km/h per l’ammaraggio nell’Oceano Pacifico, dove il personale della NASA e della Marina degli Stati Uniti li attenderà, concludendo così la missione Artemis II.
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