NASA і партнери агентства розробляють фундаментальні системи, необхідні для довгострокового освоєння Місяця в рамках програми NASA Artemis. Після місії Artemis III, яка висадить перших людей поблизу південного полюса Місяця, астронавти на Artemis IV житимуть і працюватимуть на першій для людства місячній космічній станції Gateway, що відкриє нові можливості для науки та підготовки до польотів на Марс.
Місія об'єднає складну систему численних запусків і стикувань космічних апаратів на місячній орбіті, а також стане дебютом більшої і потужнішої версії ракети SLS (Space Launch System) і нової мобільної пускової установки NASA.
Місії Artemis прискорюють наукові дослідження на поверхні Місяця, а незабаром і на місячній орбіті на борту станції Gateway. Побудований за участю міжнародних і комерційних партнерів, Gateway міститиме стикувальні порти для різних космічних апаратів, що відвідуються, простір для життя, роботи і підготовку екіпажу до польотів на місячну поверхню, а також інструменти для наукових досліджень у сфері геліофізики, здоров'я людини та наук про життя і т.д.
Овальна орбіта Gateway проходить над Північним і Південним полюсами Місяця і надає безпрецедентні можливості для наукових досліджень і доступу до місячної поверхні. Орбіта поєднує в собі переваги доступу до поверхні з низької місячної орбіти з паливною ефективністю далекої ретроградної орбіти, забезпечуючи водночас унікальні краєвиди Землі, Місяця, Сонця і далекого космосу для наукових досліджень.
Прелюдія до місії
Орбітальна станція Gateway формується на Землі, і інженери з'єднають перші два модулі — силовий і руховий елемент (Power and Propulsion Element або PPE), побудований компанією Maxar, і житловий і логістичний аванпост (Habitation and Logistics Outpost або HALO), побудований компанією Northrop Grumman, — для запуску на борту важкої ракети SpaceX Falcon Heavy. Ці елементи проведуть близько року на місячній орбіті. Різноманітні наукові прилади, встановлені на модулях HALO і PPE, нададуть наукові дані про радіацію під час польоту і під час перебування Gateway на місячній орбіті.
Після виходу на орбіту навколо Місяця комп'ютери Gateway виконають контрольний список дій з підготовки до прибуття другого елемента населеності з екіпажем місії Artemis IV — Міжнародного житлового модуля (International Habitation module або I-Hab), наданого Європейським космічним агентством (ESA). I-Hab розширить простір, де астронавти Gateway житимуть, працюватимуть, проводитимуть наукові дослідження і готуватимуться до польотів на місячну поверхню. I-Hab також включає в себе критично важливі системи життєзабезпечення, надані Японським космічним агентством (JAXA), щоб забезпечити більш тривале перебування на борту Gateway.
Перед запуском екіпажу та I-Hab за допомогою ракети SLS NASA та її партнери підготують для місії два додаткових космічних кораблі: Human Landing System Starship компанії SpaceX, що нестиме скафандри нового покоління для прогулянок Місяцем, та логістичний модуль Dragon XL компанії SpaceX, що нестиме наукові експерименти та інші матеріали для місії. Модернізований Starship буде підтримувати місію Artemis IV з розширеними можливостями для довгострокових досліджень і майбутніх місій, включно зі стикуванням із Gateway.
Більший поштовх для екіпажу і модуля, що вирушає на Місяць
Чотири члени екіпажу місії Artemis IV полетять зі стартового майданчика 39B у Космічному центрі імені Кеннеді у Флориді на борту космічного корабля Orion на модернізованій ракеті NASA SLS. Версія ракети Block 1B здатна доставити на Місяць 38 тонн корисного навантаження за допомогою потужнішого розгінного блоку, а також оснащена адаптером корисного навантаження об'ємом понад 280 м3 для відправки на Місяць разом з екіпажем великих вантажів, таких як I-Hab. Нова мобільна пускова установка NASA вміщуватиме більшу ракету, яка буде приблизно на 12 вище, ніж нинішні конфігурації, і додаткову вагу збільшеного корисного навантаження.
Після того як ракета SLS завершить свій перший запуск і підйом, основний ступінь відокремиться від верхньої ступені, яка залишиться з'єднаною з Orion і I-Hab. Після того як розгінний блок виконає транслюнарний запуск, щоб спрямувати Orion і I-Hab до Місяця, Orion діятиме як космічний буксир, розвернувшись на 180 градусів, щоб витягти I-Hab з адаптера за допомогою системи стикування Orion, і транспортувати модуль до Gateway, де він з'єднається з модулем HALO місячної станції.
Операції на поверхні
Коли Orion і I-Hab зблизяться з Gateway, Orion підведе I-Hab у позицію для стикування з модулем HALO. Астронавти увійдуть у першу у світі місячну космічну станцію і повністю активують її обладнання та системи, а також перевірять систему посадки людини, вивантажать припаси і наукові експерименти з модуля матеріально-технічного постачання і підготуються до роботи на Місяці.
Після кількох днів виконання первинних перевірок на борту Gateway і підготовки до експедиції на поверхню двоє членів екіпажу увійдуть у Starship і відстикуються, щоб провести близько шести днів на місячній поверхні. Інша пара залишиться на Gateway, щоб продовжити налаштування, проводити дослідження і стежити за діяльністю на поверхні.
Як і під час Artemis III, астронавти здійснять кілька прогулянок Місяцем в удосконалених скафандрах, щоб виконати необхідні дослідження. Екіпаж проведе польові геологічні дослідження, встановить прилади і збере зразки, які допоможуть зрозуміти історію нашої Сонячної системи.
До наступного разу (Artemis V)
Після завершення експедицій на поверхні два астронавти перейдуть на борт Starship, повернуться на Gateway, і всі чотири астронавти готуватимуться до чвертьмільйонної подорожі на Землю на борту Orion.
Перед відльотом з Gateway екіпаж перенесе на Orion наукові зразки і підготує аванпост до роботи без людей. Потім, досягнувши оптимальної точки відправлення, Orion відстикується, запустить двигуни і, використовуючи тяжіння Місяця для розгону до Землі, де команди рятувальників чекатимуть на приводнення корабля з екіпажем у Тихому океані.
Карта місії Artemis IV
