Apollo i Artemis, mit urzeczywistniony

Apollo i Artemida to najsłynniejsze bliźniaki w mitologii greckiej, dzieci Zeusa i Leto, urodzone na wyspie Delos. Apollo był bogiem słońca, muzyki, wróżb i sztuki, natomiast Artemida – boginią łowów, dzikiej przyrody i księżyca. Ilustracja pochodzi z https://www.thecollector.com/apollo-and-artemis-greek-mythology/

Po zakończeniu programu Apollo w 1972 roku (ostatnią misją był lot Apollo 17, który wystartował 7 grudnia 1972 i po 4-dniowym locie i trzydniowym pobycie na Księżycu powrócił na Ziemię 19-go grudnia), nie było załogowych lotów w kierunku Księżyca przez ponad 50 lat – do właśnie zakończonej Artemis II. W tym okresie badania Księżyca były prowadzone wyłącznie za pomocą bezzałogowych sond, orbitujących satelitów i lądowników, głównie przez NASA, Chiny, Indie i Japonię. Te misje dostarczyły szczegółowych map, próbek regolitu i danych o zasobach, przygotowując grunt pod… no właśnie, jaki jest pomysł na powrót człowieka na Księżyc? O perspektywach podboju Księżyca pisałem w serii Księżyc Zatoką Perską przyszłości?, do której linki znajdują się w przypisie tu1.

NASA wznowiła intensywne badania po 1990 roku, skupiając się na tworzeniu dokładnych map księżycowych i poszukiwaniu wody. Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) z 2009 roku stworzył wysokiej rozdzielczości mapy powierzchni, identyfikując bezpieczne miejsca lądowania i ślady dawnych misji Apollo.

LCROSS w 2009 roku potwierdził obecność lodu wodnego w kraterach na biegunie południowym, bombardując Księżyc resztkami rakiety. Te dane były kluczowe dla programów Artemis, bo jednym z warunków przyszłej eksploracji i eksploatacji Księżyca jest woda.

Chiny zdominowały drugie dziesięciolecie XXI wieku, a prawdziwy księżycowy wyścig rozpoczął się w 2018 roku, kiedy Chang’e-4 wylądował na „ciemnej stronie”.

Indyjski Chandrayaan-1 (2008) odkrył wodę na Księżycu, a Chandrayaan-3 (2023) lądował na biegunie południowym. Japoński SLIM (2024) badał historię geologiczną (może jednak: historię selenologiczną?) Księżyca.

Programy Apollo (lata 60. i 70. XX wieku) i Artemis (od 2010) znacznie różnią się technologicznie, co wynika z naturalnego z postępu technicznego i naukowego. Apollo opierał się na prostych, niezawodnych systemach analogowych, podczas gdy Artemis wykorzystuje zaawansowane komputery, sztuczną inteligencję i szeroką współpracę międzynarodową. Te zmiany czynią program Artemis bezpieczniejszym, choć droższym i wolniejszym w rozwoju.

Ryc. 1. Start Apollo 11. Źródło: Wikimedia Commons, domena publiczna.

Porównanie rakiet użytych w programach Apollo i Artemis:
– Apollo: Rakieta Saturn V miała udźwig (ang. payload) 118 ton, z nowymi silnikami F-1 w liczbie pięciu;
– Artemis: SLS – udźwig 95 ton, z silnikami RS-25 pochodzącymi z czasów wahadłowców (ponad 40 lat), znacząco zmodernizowanymi.

Moduł załogowy Apollo mieścił trzech astronautów; Orion (Artemis) – 4 osoby, jest wyposażony w panele słoneczne, zaawansowaną termiczną osłonę ablacyjną i systemy awaryjne (np. moduł ewakuacyjny escape tower).

Tu różnice są znaczące, odzwierciedlające 50-letni okres obowiązywania prawa Moore’a. Apollo używał komputeraAGC (Apollo Guidance Computer) z pamięcią operacyjną 64 KB; Artemis – nowoczesne procesory, kamery HD, petabajty pamięci itp.

Tu porównamy misję Apollo 8, która wystartowała 21 grudnia 1968 z lotem Artemis II (właśnie zakończonym), pionierskie loty obu programów.

Apollo 8: 10 okrążeń Księżyca; Artemis II: przelot obok Księżyca (ang. lunar flyby).

Tu należy się wyjaśnienie, którego próżno szukać w mediach zachwycających się pobiciem rekordu oddalenia od Ziemi. Lot Apollo 8 był lotem po orbicie Księżyca. W tym celu odpalono silnik SPS (Service Propulsion System), aby wyhamować i wejść na kołową orbitę wokół Księżyca. Astronauci spędzili tam 20 godzin, okrążając Srebrny Glob 10 razy.

Orion (Artemis II) poruszał się po tzw. trajektorii swobodnego powrotu: Orion nie wszedł na orbitę księżycową, wykorzystał grawitację Księżyca, aby zawrócić wokół niego i skierować się z powrotem na Ziemię.

Wspomniałem o pewnym rekordzie. Artemis II poleciał dalej niż Apollo 8, ponieważ trajektoria swobodnego powrotu wyrzuciła Oriona na większą odległość niż wymuszona orbita wokółksiężycowa. Ot i cała tajemnica.

AspektApolloArtemis
Załoga3 osoby4 osoby
Komputer pokładowyAGC (64 KB)Zaawansowane CPU, AI
Silniki rakietyNowe F-1Modernizowane RS-25
Technologia transmisji AnalogowaHD video, live stream
Trwanie misji6 dni (Apollo 8)Do 42 dni
Współpraca międzynarodowaTylko USANASA+ESA

Program Apollo (1961-1972) kosztował ok. 25,4 mld USD nominalnie (ok. 280 mld USD w dzisiejszych dolarach), z budżetem NASA na poziomie 4% budżetu federalnego. Program Artemis (od 2017) wydał do 2026 r. ponad 100 mld USD przy znacznie niższym udziale NASA (0,5% budżetu USA). Apollo był szybszy i bardziej intensywny (polityka), Artemis ma za to wyższe koszty w przeliczeniu na misję.

Inflacja znacząco zmienia porównanie kosztów Apollo i Artemis, gdyż nominalne wydatki Apollo (25,8 mld USD w latach 1960-1973) po korekcie wynoszą 257-280 mld USD w dzisiejszych dolarach. Artemis (od 2017) wydał ok. 100 mld USD nominalnie (bez korekty inflacyjnej), co czyni Apollo droższym.

Prezydent Kennedy zapewnił Apollo 4% budżetu USA (ok. 25 mld USD nominalnie), z masowym, bezproblemowym finansowaniem. Finansowanie Artemis to ciągła walka o pieniądze, walka z cięciami i konkurencją o fundusze.

Apollo zbudował 15 jednostek tzw. „lotnych” Saturn V. 13 z nich poleciało w kosmos:
– Apollo 4, 6: loty testowe (bezzałogowe)
– Apollo 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17: misje księżycowe
– Skylab 1: ostatni start Saturna V (1973 r.). Wykorzystano rakietę o numerze SA-513, aby wynieść na orbitę pierwszą amerykańską stację kosmiczną Skylab 1. Zamiast trzeciego stopnia (S−IVB) na szczycie znajdowała się sama stacja.

Ryc. 2. Widok z lotu ptaka na stację orbitalną Skylab na orbicie okołoziemskiej, sfotografowaną z modułu dowodzenia i obsługi (CSM) Skylab 4 podczas ostatniego przelotu CSM przed powrotem na Ziemię. Źródło: Wikimedia Commons, domena publiczna.

Artemis wykorzystuje pojedyncze rakiety SLS (Space Launch System) po 2-4 mld USD sztuka. To najpotężniejsza rakieta na świecie. Najpotężniejsza, gdyż na razie pomijamy fizycznie potężniejszą rakietę Starship (SpaceX), która nie ma jeszcze certyfikacji do lotów załogowych.

Przy porównaniu obu programów wypada wspomnieć o braku oczywistych współcześnie norm, np. środowiskowych w czasach programu Apollo; Artemis podlega rygorystycznym testom (certyfikacja FAA, NASA), podnoszącym koszty 2-3-krotnie.

Po zakończeniu lotu Artemis II, NASA planuje kolejne misje programu Artemis, skupiając się na lądowaniu człowieka i budowie bazy księżycowej.

Planowana na 2027 rok, będzie pierwszym lądowaniem człowieka na Księżycu od 1972 roku. Załoga w statku Orion przetestuje lądownik Starship HLS (dzieło SpaceX) na biegunie południowym.

W 2028 roku misja dostarczy pierwsze moduły Gateway – stacji orbitalnej na orbicie księżycowej. Orion zadokuje do Gateway, a załoga przetestuje operacje długoterminowe.

Ryc. 3. Stacja orbitalna Gateway Lunar Space Station. Wizja (na razie). Źródło: https://www.nasa.gov/reference/gateway-about/

Lot Artemis V (2029) obejmie zaawansowane lądowanie z wykorzystaniem Gateway’a; kolejne (Artemis VI+) planowane od 2030 roku zbudują bazę Artemis Base Camp, w tym reaktor jądrowy i habitat.

MisjaRok (plan)Główne zadanie
Artemis III2027Pierwsze lądowanie
Artemis IV2028Montaż Gateway
Artemis V2029Operacje lądowe

Artemis III (planowana na 2027 r.) i Apollo 11 (1969 r.) to historyczne lądowania na Księżycu, ale różnią się technologią, celami i różnorodnością załogi. Apollo 11 był demonstracją zimnowojennej potęgi, z prostym lądownikiem LM i dwoma astronautami na powierzchni; Artemis III użyje zaawansowanego lądownika Orion i Starship HLS (SpaceX).

AspektApollo 11 (1969)Artemis III (2027)
LądownikLM (NASA)Starship HLS (SpaceX)
Czas na powierzchni21 godzindo 7 dni
Miejsce lądowaniaMorze Spokojubiegun południowy
Załoga3 mężczyźni4, w tym kobieta
Komputery64 KB RAMmiliony razy mocniejsze niż Apollo
Celepolityczne, próbki skałeksploatacja zasobów, budowa bazy orbitalnej Gateway

Programy Apollo i Artemis to dwa filary amerykańskiej eksploracji Księżyca, które – choć, jak rodzeństwo Apollina i Artemidy, wyglądają bliźniaczo różnią się zasadniczo motywacją (finansowanie) i użytą technologią.

  • Program Apollo (lata 60. i 70. XX wieku) był dzieckiem zimnej wojny i wyścigu zbrojeń. Jego głównym celem było udowodnienie dominacji technologicznej poprzez samo postawienie stopy na Srebrnym Globie i bezpieczny powrót. Misje były krótkie (trwały kilka dni), a lądowniki osiadały głównie w okolicach równika księżycowego.
  • Artemis (czasy współczesne i bliska przyszłość) to program nastawiony na trwałą obecność i naukę. Zamiast krótkich „odwiedzin”, celem jest budowa bazy na biegunie południowym Księżyca oraz stacji orbitalnej Gateway. Artemis stawia na współpracę międzynarodową i komercyjną (np. z firmą SpaceX), a w dalszej perspektywie ma być poligonem doświadczalnym przed wyprawą na Marsa.

W skrócie: program Apollo pokazał, że możemy tam dotrzeć, a Artemis ma sprawić, że tam zostaniemy.

Wychodząc naprzeciw teoriom, jakoby ten cały program kosmiczny to bujda i pic dla naiwnych podatników, zamieszczam poniżej zdjęcie wodowania Artemis II w wodach oceanu w pobliżu San Diego. Bo przecież gdyby nie wystartował to by nie wylądował. A skoro wylądował to jednak wystartował. Malkontentów kwestionujących tożsamość wodowania z lądowaniem odsyłam do Donalda Trumpa, który jest specjalistą od tłumaczenia rzeczy niemożliwych do wytłumaczenia a także, jak się okazuje, pomagania słabszym (w wygrywaniu wyborów).

Przypisy

  1. Księżyc Zatoką Perską przyszłości?
    Księżyc Zatoką Perską przyszłości (2)? Chang’e-6 wylądował
    Księżyc Zatoką Perską przyszłości? (3). Regolit
    Księżyc Zatoką Perską przyszłości (4). Woda ↩︎

Autor

Wiesław Seweryn
Wiesław Seweryn
Jestem informatykiem i analitykiem. Przez trzy lata prezentowałem dane epidemiczne na Twitterze jako @docent_ws. W gronie pasjonatów z Twitterowej Akademii Nauk (TAN) uzupełniamy wiedzę na temat Covid-19. Na BlueSky jako ‪@wieslawseweryn.bsky.social‬. Piszę o informatyce i Kosmosie, recenzuję i polecam książki popularnonaukowe. Walczę z dezinformacją, którą uważam za największe zagrożenie ery social-mediów, zwłaszcza wspieraną przez niekontrolowaną tzw. "sztuczną inteligencję".

1 Odpowiedź

  1. Andrzej Muras pisze:

    Tych, którzy wierzą w rzekome fałszerstwo misji księżycowych nie przekonasz – oni „wiedzą”. a naukowcy kłamią i tyle.

    Teorie spiskowe powstały po to, by idioci poczuli się mądrzy.
    Remigiusz Mróz
    powieść „Zerwa”

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *