Artemis II ima problem sa toplotnim štitom, ali NASA nije zabrinuta

Astronauti misije Artemis II uskoro će pasti na Zemlju najvećom brzinom kojom su ljudi ikad putovali u svemirskoj letelici – i to sa kompromitovanim toplotnim štitom. Međutim, NASA ostaje uverena da će biti bezbedni.

Oni se vraćaju sa rekordnog putovanja oko Meseca. Da li je, pak, toplotni štit njihove svemirske letelice Orion bezbedan da ih dovede kući? NASA i astronauti kažu da jeste, ali se s tim ne slažu svi.

Preporučujemo

Misija Artemis II, lansirana 1. aprila, trebalo bi da se završi dramatičnim spuštanjem u Tihi okean kasno u petak (10. aprila). Prvi let NASA do Meseca sa posadom nakon 1972. godine dao je neke zapanjujuće slike i snažne ljudske trenutke. Međutim, povratak u atmosferu – koji će se desiti pri brzini većoj od 40.000 km/h, čime će članovi posade postati najbrži ljudi u istoriji – biće najopasnija prepreka.

To je zato što je toplotni štit na dnu kapsule Orion, dizajniran da zaštiti posadu dok juri kroz Zemljinu atmosferu, gotovo isti kao onaj korišćen za Artemis I. Taj toplotni štit je naprsnuo prilikom povratka u atmosferu.

„Kapsula će se pri povratku u atmosferu približiti temperaturama koje su otprilike upola manje od temperature Sunčeve površine. Toplotni štit je bitan za zaštitu kapsule od ove vreline. Bez njega bi se kapsula potpuno istopila i izgorela“, kažu stručnjaci.

Štit je napravljen od materijala zvanog Avcoat, koji treba postepeno da erodira prilikom povratka u atmosferu. Međutim, NASA je otkrila da je tokom misije bez posade Artemis I iz 2022. godine toplotni štit Oriona izgubio delove materijala, stradavši mnogo više nego što je predviđeno.

Ipak, NASA nije zamenila toplotni štit u cilju rešavanja ovog problema. Nakon istrage, svemirska agencija je zaključila da može osigurati bezbednost posade podešavajući putanju leta. Orion će se spustiti pod strmijim uglom i provesti manje vremena u delu atmosfere gde su se desili problemi sa Artemisom I.

NASA je uverena da je ova modifikacija dovoljna da astronauti budu bezbedni. Međutim, direktor NASA Džered Ajzekmen priznaje da ovaj pristup „nije pravo rešenje na duge staze“ i da ne postoji plan B.

Važno je napomenuti da toplotni štit Artemisa I nije zakazao: ostalo je mnogo materijala Avcoat, a podaci prikupljeni unutar kapsule otkrili su da su unutrašnje temperature ostale normalne. Da su astronauti bili u letelici, bili bi dobro.

Šta se dogodilo sa toplotnim štitom Artemisa I?

Izvesno ugljenisanje se očekivalo dok je kapsula Orion iz misije Artemis I jurila ka Zemlji, dostižući temperature od oko 2.800 stepeni Celzijusovih. Međutim, pošto je kapsula Orion bez posade konačno sletela 11. decembra 2022. godine kod obale Meksika – završavajući najvreliji i najbrži povratak u atmosferu ikad – NASA je odmah videla da je toplotni štit izgubio delove materijala, i to više nego što je predviđeno.

Dakle, iako štit nije zakazao, nije prošao ni sasvim uspešno. Inspekcija je utvrdila da se toplotni štit trošio drugačije nego što je bilo očekivano, na više od 100 mesta. Preporučeno je da NASA otkrije osnovni uzrok problema pre lansiranja Artemisa II.

Međutim, NASA je tada već bila odlučila. Tehničari u Svemirskom centru Kenedi pričvrstili su toplotni štit na svemirsku letelicu Orion u julu 2023. godine, mnogo pre nego što je završena istraga o toplotnom štitu. NASA je odložila misiju Artemis II, delom zbog toga da bi razumela problem sa toplotnim štitom, ali nije mogla da prestane sa radom na predstojećoj misiji.

U decembru 2024. godine, NASA je pomerila lansiranje Artemisa II za 2026. godinu i konačno objavila da je identifikovala osnovni uzrok oštećenja: u suštini, Avcoat materijal koji je toliko bitan za uspeh toplotnog štita nije mogao da "diše".

Gasovi generisani unutar ablativnog spoljnog materijala toplotnog štita nisu mogli da budu ispušteni i rasuti kako je očekivano. To je dovelo do nakupljanja pritiska i pojave naprslina, uzrokujući otpadanje ugljenisanog materijala.

Podešavanje povratka u atmosferu

Ispostavilo se da je deo problema bio u načinu povratka u atmosferu. Orion se odbijao od Zemljine atmosfere: kapsula je odskakala kao kamenčić po vodi, ušavši u gornji deo atmosfere i zatim izletevši pre nego što je ponovo ušla drugi put. Ova strategija je proširila raspon koji je Orion mogao da preleti između ponovnog ulaska u atmosferu i sletanja u Pacifik. Ideja je bila da svemirska letelica sleti bliže Sjedinjenim Državama i da se poboljša preciznost sletanja. Takođe se pretpostavljalo da bi takav ulazak učinio povratak u atmosferu lakšim za astronaute.

U istrazi o toplotnom štitu otkriveno je da se toplotna energija akumulirala unutar Avcoata između uranjanja. To je uzrokovalo da se džepovi gasa unutar Avcoata prave brže nego što su se mogli raspršiti, stvarajući skokove pritiska koji su razbijali delove materijala.

NASA je testirala povratak Oriona na višim temperaturama nego što su one koje je letelica na kraju doživela. Termalne performanse toplotnog štita su zapravo premašile očekivanja, ali je pad temperature uzrokovao problem. Manje zagrevanje tokom povratka u atmosferu usporilo je proces ugljenisanja, dok su se gasovi i dalje formirali. Pritisak gasa se nagomilao do tačke naprsnuća Avcoata i oslobađanja delova ugljenisanog sloja.

Otkriveno je da na područjima gde je Avcoat bio propustljiv toplotni štit nije doživeo naprsnuće – te oblasti su imale ventilaciju, pa se pritisak nije nagomilavao. Ovo nije baš dobra vest za Artemis II, koji koristi još manje propustljiv toplotni štit. Ta promena je napravljena pre probnog leta Artemisa I.

Zašto je NASA toliko samouverena?

Nakon opsežnog testiranja i nezavisnog pregleda, NASA je zaključila da je došla do suštine problema i da će promena strategije povratka u atmosferu smanjiti rizike. Povratak u atmosferu Artemisa II neće replikovati temperaturno okruženje koje NASA okrivljuje za problem toplotnog štita Artemisa I.

Dodatno uverenje je stiglo u januaru 2026. godine sa analizom šta bi se dogodilo ako bi veliki delovi toplotnog štita potpuno zakazali. Inženjeri su zaključili da debela kompozitna baza Oriona, koja sadrži titanijumski okvir, može da sačuva posadu čak i ako bi Avcoat blokovi izvan nje bili potpuno odneti.

Međutim, nisu svi toliko uvereni u odluku NASA. Čarls Kamarda, bivši astronaut i inženjer za toplotni štit, rekao je da NASA nije posvetila dovoljnu pažnju definisanju i ispravljanju problema. On je u grupi bivših zaposlenih NASA koji smatraju da posada nije trebalo da leti u misiji Artemis II.

„Ovo je toliko važno zato što kad se toplotni štit cepa – ili otpadaju veliki komadi – čak i ako vozilo nije uništeno, nalazite se na tački početnog kvara“, rekao je Den Raski, stručnjak za termalnu zaštitu koji je radio u NASA više od 30 godina. „To je kao da ste na ivici litice u magli“.

Četiri astronauta lete u misiji Artemis II: Rid Wajzmen, Victor Glover, Kristina Kuk i Džeremi Hansen. Iako su neki stručnjaci zabrinuti za astronaute, posada je izrazila poverenje u toplotni štit, izvestio je Aerospace America u julu 2025. „Ako se budemo držali nove putanje povratka u atmosferu, toplotni štit će biti bezbedan za let“, rekao je Vajzmen.

Postoji mnogo razloga za samouverenost pred povratak u atmosferu u petak, uključujući to da bi ljudi bili bezbedni u slučaju Artemisa I i da je misija Artemis II dosad uspešna. To je izvanredan uspeh sa tehničke tačke gledišta i daje razloge za samopouzdanje u vezi sa povratkom jer izgleda da postoje svi razlozi da se očekuje da će putanja biti apsolutno u skladu sa planom. Nadamo se da će to astronautima omogućiti najbolji mogući let tokom povratka kroz atmosferu.

(Telegraf Nauka/Live Science)