Astronauter kommer att provköra NASA:s Orion-farkost för första gången under byråns Artemis II-testflygning nästa år. Medan många av rymdfarkostens manövrar som stora framdrivande brännskador är automatiserade, kommer ett nyckeltest som kallas demonstrationen av närhetsoperationer att utvärdera Orions manuella hanteringsegenskaper.
Under den cirka 70 minuter långa demonstrationen som ska börja cirka tre timmar in i uppdraget kommer besättningen att befalla Orion genom en serie rörelser med hjälp av det fristående övre steget av SLS-raketen (Space Launch System) som ett märke. Framdrivningssteget i rymden, kallat ICPS (interim kryogent framdrivningssteg), inkluderar ett ungefär två fots mål som kommer att användas för att utvärdera hur Orion flyger med astronauter vid kontrollerna.
"Det finns alltid skillnader mellan en marksimulering och hur en faktisk rymdfarkost kommer att flyga i rymden", säger Brian Anderson, Orion-träff, närhetsoperationer och dockningschef inom Orion-programmet vid NASA:s Johnson Space Center i Houston. "Demonstrationen är ett flygtestmål som hjälper oss att minska risken för framtida uppdrag som involverar möte och dockning med andra rymdfarkoster."
Efter att NASA:s Reid Wiseman, Victor Glover och Christina Koch, och CSA (Canadian Space Agency) astronaut Jeremy Hansen är säkert i rymden, kommer månraketens övre skede att skjuta två gånger för att sätta Orion på en hög bana i jordens omloppsbana. Sedan kommer rymdskeppet automatiskt att separera från raketsteget och avfyra flera separationsbultar innan fjädrar trycker Orion ett säkert avstånd bort.
När rymdfarkosten och dess besättning flyttar iväg kommer Orion att utföra en automatisk backflip för att vända sig om och vända mot scenen. På cirka 300 fot bort kommer Orion att stoppa sin relativa rörelse. Besättningen kommer att ta kontroll och använda de translationella och roterande handkontrollerna och displaysystemet för att göra mycket små rörelser för att säkerställa att Orion svarar som förväntat.
Därefter kommer besättningen mycket långsamt att pilotera Orion till cirka 30 fot från scenen. Ett tvåfots hjälpmål monterat i toppen av scenen, liknande det dockningsmål som används av rymdfarkoster som besöker den internationella rymdstationen, kommer att styra deras mål.
"Besättningen kommer att se målet genom att använda en dockningskamera monterad inuti dockningsluckans fönster på toppen av besättningsmodulen för att se hur väl inriktade de är med dockningsmålet monterat på ICPS," sa Anderson. "Det är ett bra grepp om vad besättningar kommer att se när de dockar med Starship på Artemis III och till Gatewayen för framtida uppdrag."
Cirka 30 fot från scenen kommer Orion att stanna och besättningen kommer att checka ut rymdfarkostens fina hanteringsegenskaper för att utvärdera hur den presterar i närheten av en annan rymdfarkost. Små manövrar som utförs mycket nära ICPS kommer att göras med hjälp av reaktionskontrollsystemets thrusters på Orions europeiska servicemodul.
Orion kommer då att backa och låta scenen vända sig för att skydda dess termiska egenskaper. Besättningen kommer att följa scenen, initiera en andra omgång manuella manövrar med ett annat mål monterat på sidan av scenen, närma sig inom cirka 30 fot, utföra ytterligare en kvalitetskontroll av hanteringen och sedan backa.
I slutet av demonstrationen kommer Orion att utföra en automatisk avgångsbränning för att flytta bort från ICPS innan scenen sedan skjuter för att återinträda i jordens atmosfär över en avlägsen plats i Stilla havet. Under Orions avgångsbränning kommer ingenjörer att använda rymdfarkostens dockningskamera för att samla in exakta positionsmätningar, vilket kommer att hjälpa till att informera navigering under mötesaktiviteter på framtida uppdrag i månmiljön, där det inte finns något GPS-system.
Eftersom Artemis II Orion inte dockar med en annan rymdfarkost, är den inte utrustad med en dockningsmodul som innehåller lampor och är därför beroende av att ICPS är tillräckligt upplyst av solen för att besättningen ska kunna se målen.
"Som med många av våra tester, är det möjligt att demonstrationen av närhetsoperationer inte kommer att gå exakt som förväntat," sa Anderson. "Även om vi inte genomför alla delar av demonstrationen, kommer vi att fortsätta med testflygningen som planerat för att uppnå våra primära mål, inklusive att utvärdera Orions system med besättning ombord i djuprymdmiljön och att hålla besättningen säker under uppdrag."
Den cirka 10-dagars Artemis II-flygningen kommer att testa NASA:s grundläggande mänskliga djupa rymdutforskningsförmåga, SLS-raketen och Orion-rymdfarkosten, för första gången med astronauter och kommer att bana väg för månens ytuppdrag, inklusive landning av den första kvinnan, första person av färg och första internationella partnerastronaut på månen.
Tillhandahålls av NASA
