Astronauten zullen volgend jaar voor het eerst een proefrit maken met NASA's Orion-ruimtevaartuig tijdens de Artemis II-testvlucht van het bureau. Hoewel veel van de manoeuvres van het ruimtevaartuig, zoals grote voortstuwende brandwonden, geautomatiseerd zijn, zal een belangrijke test, de demonstratie van nabijheidsoperaties genaamd, de handmatige hanteringskwaliteiten van Orion evalueren.

Tijdens de ongeveer 70 minuten durende demonstratie die ongeveer drie uur na aanvang van de missie begint, zal de bemanning Orion een reeks bewegingen laten uitvoeren, waarbij de vrijstaande bovenste trap van de SLS-raket (Space Launch System) als merkteken wordt gebruikt. De voortstuwingsfase in de ruimte, de ICPS (interim cryogene voortstuwingsfase) genoemd, omvat een doelwit van ongeveer 60 cm dat zal worden gebruikt om te evalueren hoe Orion vliegt met astronauten aan het stuur.

"Er zijn altijd verschillen tussen een grondsimulatie en hoe een echt ruimtevaartuig in de ruimte zal vliegen", zegt Brian Anderson, Orion rendez-vous, proximity operations en dockingmanager binnen het Orion-programma bij NASA's Johnson Space Center in Houston. "De demonstratie is een testvluchtdoel dat ons helpt de risico's te verminderen voor toekomstige missies waarbij ontmoetingen en koppelingen met andere ruimtevaartuigen nodig zijn."

Nadat NASA's Reid Wiseman, Victor Glover en Christina Koch, en CSA (Canadian Space Agency) astronaut Jeremy Hansen veilig in de ruimte zijn, zal de bovenste trap van de maanraket tweemaal vuren om Orion in een hoge baan om de aarde te brengen. Vervolgens zal het ruimtevaartuig zich automatisch losmaken van de rakettrap, waarbij verschillende scheidingsbouten worden afgevuurd voordat de veren Orion op veilige afstand duwen.

Terwijl het ruimtevaartuig en zijn bemanning wegrijden, voert Orion een automatische achterwaartse salto uit om zich om te draaien en naar het podium te kijken. Op ongeveer 90 meter afstand zal Orion zijn relatieve beweging stoppen. De bemanning neemt de controle over en gebruikt de translationele en roterende handcontrollers en het weergavesysteem om zeer kleine bewegingen te maken om ervoor te zorgen dat Orion reageert zoals verwacht.

Vervolgens zal de bemanning Orion heel langzaam loodsen tot op ongeveer 9 meter van het podium. Een hulpdoel van 60 cm hoog gemonteerd bovenaan het podium, vergelijkbaar met het aanmeerdoel dat wordt gebruikt door ruimtevaartuigen die het Internationale Ruimtestation bezoeken, zal hun doel begeleiden.

"De bemanning zal het doel bekijken met behulp van een dockingcamera die in het dockingluikvenster bovenop de bemanningsmodule is gemonteerd om te zien hoe goed ze zijn uitgelijnd met het dockingdoel dat op de ICPS is gemonteerd", aldus Anderson. “Het is een goede indicatie van wat bemanningen zullen zien als ze aanmeren met Starship op Artemis III en bij de Gateway voor toekomstige missies.”

Ongeveer 9 meter van het podium stopt Orion en de bemanning zal de fijne rijeigenschappen van het ruimtevaartuig bekijken om te evalueren hoe het presteert in de nabijheid van een ander ruimtevaartuig. Kleine manoeuvres die zeer dicht bij de ICPS worden uitgevoerd, zullen worden uitgevoerd met behulp van de stuwraketten van het reactiecontrolesysteem op de Europese servicemodule van Orion.

Orion zal zich dan terugtrekken en het podium laten draaien om de thermische eigenschappen te beschermen. De bemanning volgt het podium, start een tweede ronde van handmatige manoeuvres met behulp van een ander doel dat aan de zijkant van het podium is gemonteerd, nadert binnen een straal van ongeveer 9 meter, voert nog een controle uit op de kwaliteit van de handling en gaat dan achteruit.

Aan het einde van de demonstratie zal Orion een geautomatiseerde vertrekbrand uitvoeren om weg te bewegen van de ICPS voordat het podium vervolgens vuurt om opnieuw de atmosfeer van de aarde binnen te gaan boven een afgelegen locatie in de Stille Oceaan. Tijdens het vertrek van Orion zullen ingenieurs de dockingcamera van het ruimtevaartuig gebruiken om nauwkeurige positioneringsmetingen te verzamelen, wat de navigatie zal helpen informeren tijdens rendez-vousactiviteiten op toekomstige missies in de maanomgeving, waar geen GPS-systeem is.

Omdat de Artemis II Orion niet aankoppelt aan een ander ruimtevaartuig, is hij niet uitgerust met een dockingmodule met verlichting en is daarom afhankelijk van de ICPS om voldoende door de zon te worden verlicht zodat de bemanning de doelen kan zien.

"Net als bij veel van onze tests is het mogelijk dat de demonstratie van nabijheidsoperaties niet precies verloopt zoals verwacht", aldus Anderson. “Zelfs als we niet elk onderdeel van de demonstratie voltooien, zullen we doorgaan met de testvlucht zoals gepland om onze primaire doelstellingen te bereiken, waaronder het evalueren van de systemen van Orion met bemanning aan boord in de diepe ruimteomgeving en het veilig houden van de bemanning tijdens de demonstratie. missie."

De ongeveer tien dagen durende Artemis II-vlucht zal NASA's fundamentele mogelijkheden voor menselijke verkenning van de ruimte, de SLS-raket en het Orion-ruimtevaartuig, voor het eerst met astronauten testen en zal de weg vrijmaken voor missies op het maanoppervlak, waaronder het landen van de eerste vrouw, de eerste persoon van kleur, en eerste internationale partnerastronaut op de maan.

Geleverd door NASA