Nu de NASA Artemis 2-missie de maan is gepasseerd en de astronauten Reid Wiseman, Victor Glover, Christina Koch en Jeremy Hansen verder van de aarde heeft gebracht dan welke astronauten dan ook voor hen, is de terugreis ingezet. Wat staat hen te wachten wanneer ze weer de atmosfeer van de aarde binnenkomen? De laatste ongeveer 160 kilometer van hun reis van 1.118.624 kilometer zijn mogelijk het gevaarlijkst.
Op ongeveer 120 kilometer boven de aarde zal de Orion-capsule van Artemis 2 onze atmosfeer binnenkomen met een geschatte snelheid van 38.367 km/u. Dat is snel genoeg om in minder dan 20 minuten van New York naar Tokio te vliegen, als de capsule die richting op zou gaan. In plaats daarvan zal hij vrijdagavond (10 april) in de Stille Oceaan voor de kust van San Diego in het water landen. Wat volgt zodra hij de atmosfeer binnenkomt, zijn acht dramatische minuten. Oorspronkelijk was het de bedoeling dat de Orion-capsule als een steentje dat over het water stuitert de atmosfeer zou binnen- en weer verlaten, om zo geleidelijk een deel van zijn hoge snelheid kwijt te raken door opeenvolgende periodes van wrijving met de atmosfeer.
Deze aanpak werd echter geschrapt na de terugkeer van de Artemis 1-missie in december 2022, waarbij een onbemande Orion vanuit een baan om de maan terugkeerde naar de aarde. Tijdens die missie liep het beschermende hitteschild van Orion, dat voorkomt dat de capsule verbrandt wanneer de wrijving met de atmosfeer de temperatuur tot 2.760 graden Celsius doet stijgen, aanzienlijke schade op. Het hitteschild is gemaakt van een titanium basis bedekt met 186 blokken van een hittebestendig materiaal genaamd Avcoat, die elk 3,8 centimeter dik zijn. Tijdens de terugkeer van Artemis 1 in de atmosfeer zetten gassen die in het hitteschild waren opgesloten uit door de hoge temperaturen, waardoor met roet bedekte fragmenten van Avcoat werden weggerukt en de effectiviteit van het hitteschild afnam. Dit zou gevaarlijk kunnen zijn voor de astronauten aan boord van Artemis 2. Daarom zal de Orion van Artemis 2 de atmosfeer van de aarde binnenkomen onder een steilere hoek dan oorspronkelijk gepland, om de tijd die wordt doorgebracht met het doorkruisen van de atmosfeer bij hoge snelheid en temperatuur te verkorten, en hopelijk de kans op schade te verminderen.
Tijdens deze fase van de afdaling zal Orion worden omhuld door een vuurbal, waarbij flikkerend plasma buiten de raamluiken ontbrandt. De afdaling zal ruw en turbulent verlopen, en gedurende korte tijd zal de communicatie met de grondcontrole worden onderbroken door de plasmasluier rondom de capsule, altijd een zenuwslopend moment, hopelijk gevolgd door opluchting wanneer de capsule het ergste achter de rug heeft en de communicatie weer tot stand komt. In deze fase bevindt Orion zich op 8.077 m boven de Stille Oceaan, maar suist nog steeds met een snelheid van 523 km/u naar beneden. Er worden pyrotechnische middelen afgevuurd om de eerste set parachutes te ontplooien, de drie parachutes voor de voorste compartiment afdekking, die een diameter van 2,1 m hebben. Op 7.620 m worden twee grotere remparachutes, met een diameter van 7 m, ontplooid om de capsule verder te stabiliseren, voorafgaand aan het ontplooien van de hoofdparachutes op 9.500 voet (2.896 m) en een neerwaartse snelheid van 209 km/u. De hoofdparachutes hebben een ingewikkelder systeem. Eerst worden drie kleine parachutes met een diameter van elk 3,4 m geopend, en deze kleine parachutes trekken de drie hoofdparachutes uit, die maar liefst 35,3 m breed zijn en elk 140 kg wegen, met de Orion-bemanningsmodule 81 m onder hen bungelend.
Deze hoofdparachutes zullen de daling van de capsule afremmen tot minder dan 32 km/u, wat rustig genoeg is voor een succesvolle landing in de Stille Oceaan voor de kust van San Diego op vrijdag om 20:07 uur EDT (17:07 uur lokale tijd; 11 april om 12:07 uur GMT). Vervolgens komen de bergingsteams in actie, terwijl reddingshelikopters van de Amerikaanse marine vanaf de USS John P. Murtha zoek- en reddingsoperaties uitvoeren. Deze middelen worden twee uur voor de geplande landing ingezet. De teams aan boord hebben herhaaldelijk voor dit moment getraind, waaronder 12 generale repetities, zogenaamde underway recovery tests (URT's), waarbij gebruik wordt gemaakt van een nagebouwde capsule, de Crew Module Test Article. Ze hebben het ook een keer in het echt gedaan, met de onbemande Orion-capsule van de Artemis 1-missie. Als alles volgens plan verloopt, wordt de bemanning van Artemis 2 uit hun capsule gehaald, wordt het luik open geblazen en drijft de bemanningsmodule veilig en wel op de golven, ondersteund door drijfmiddelen. Hiermee zullen de astronauten hun plaats in de geschiedenis veiligstellen en de weg vrijmaken voor de Artemis 4-missie om eind 2028 eindelijk terug te keren naar en te landen op onze maan, bijna 60 jaar nadat astronauten er voor het laatst voet aan wal zetten.
Bron: Space.com
