Az Artemis I (korábban Exploration Mission–1, röviden EM–1) az Artemis-program első ember nélküli, Hold-kerülő űrrepülése volt. Többszöri halasztást követően 2022. november 16-án indították el. Ez a Space Launch System (SLS) hordozórakétával első tesztrepülése, és egyúttal az első teljes kiépítésű Orion űrhajó első repülése. A NASA ezzel az űrrepülésre tért vissza a holdkutatáshoz, amit még az Apollo-programmal kezdett meg, hatvan évvel korábban. A program célja, hogy a Hold felszínén kialakítsa az emberi jelenlétet, amivel később a Mars kutatása is könnyebb lesz. Ezzel a küldetéssel tesztelték az Orion űrhajó rakétáját és hőpajzsát. Ugyanezt a holdkerülő repülést fogják végrehajtani az Artemis II űrrepülés során 2024-ben, de már személyzettel, majd ezt követi később az Artemis III küldetés, amelynél már a Holdra történő leszállást is célul tűzték ki.
Az Orion űrhajót 2021. október 20-án állították össze, amivel 1973 óta az első szupernehéz hordozórakéta lett, amit összeállítottak a NASA Vehicle Assembly épületében. 2022. augusztus 17-én előkészítették a rakétát az indításra, de az első két próbálkozást lemondták motorhiba és üzemanyag szivárgás miatt. Végül 2022. november 16-án UTC 06:47:44-kor (01:47:44 helyi idő szerint) indították el a rakétát.
Az SLS rakéta indítása a Kennedy űrközpont 39B indítóállomásáról történt. A Földkörüli pálya elérését követően a felső fokozat levált és a Hold felé indult, mielőtt tíz CubeSat műholdat bocsátott volna pályára. November 21-én repült el a Hold mellett először az Orion, mielőtt lelassított volna és december 5-én egy második alkalommal is körbejárta volna az égitestet.
Az Orion 2022. december 11-én tért vissza a Földre, 9:40-kor csapódott be a Csendes-óceánba. A küldetés célja az volt, hogy megállapítsák, hogy az Orion és a Space Launch System megfelelő-e az Artemis II-vel megkezdődő emberes küldetésekre, ami 2024-ben fog megtörténni. Az Artemis III lesz az első Holdra szállás öt évtized elteltével, az Apollo–17 után.
Leírás Az Artemis I az SLS hordozórakéta Block 1 változatát használta. Ez ötszegmensű szilárd üzemanyagot használ, amely 39 000 kN tolóerőt biztosít a startnál. A pálya fő szakaszán, a Space Shuttle által is igénybe vett négy RS–25D hajtóművet használta. A felső szakasz a Delta Cryogenic Second Stage-re épül, amely egyetlen RL10B–2 hajtóműből áll.
A pályára kerülés után az ICPS transz-hold injekciós égést hajtott végre, amely az Orion űrhajót és a tizenhárom CubeSat-ot a Hold felé irányította. Ezután az Orion elvált az ICPS-től és tovább folytatta útját a Holdig. Az ICPS telepítette a tizenhárom darab CubeSatot, tudományos kutatások végzésének céljából.
Az Orion űrhajó körülbelül 3 hetet töltött az űrben, ebből 6 napot a Hold körüli távoli retrográd pályán. Legalacsonyabb pályája nagyjából 130 kilométerre volt a Hold felszínétől, a Földtől legnagyobb távolsága km volt.
Idővonal Dátum Idő (UTC)EseményIndításkeretnélküli|400x400pxNovember 16.06:47:44Indítás06:49:56Szilárd hajtóanyagú gyorsítórakéta elhagyása06:50:55Szervizmodul elhagyása06:51:00Mentőrakéta (LAS) elhagyása06:55:47Főmotor leállítása (MECO)06:55:59Core stage és az ICPS elhagyása07:05:53 – 07:17:53Az Orion napelemének kinyitása07:40:40 – 07:41:02Apszispont-manőver08:17:11 – 08:35:11ICPS TLI-égetés08:45:20Orion/ICPS elhagyása08:46:42A felső fokozat elhagyása10:09:20ICPS-égetéskeretnélküli|400x400pxÚt a HoldhozNovember 16.14:35:15Pályajavító égetésNovember 17–20.SiklófázisNovember 21.12:44Távozó égetésA Hold körülNovember 21–24.Út a DRO-hozNovember 25–30.Távoli retrográd-pálya (DRO)December 1.21:53DRO-égetésDecember 1–4.A DRO elhagyásaVisszatérés a FöldreDecember 5.16:43Közeli elhaladásDecember 5–11.VisszaútDecember 11.17:40:30Földetérés
Pálya animációja
Háttér bélyegkép|250x250px|Az SLS indításának 2011-es illusztrációja Az Artemis I először Exploration Mission 1 (EM–1) néven született meg 2012-ben, ami 2017-ben indult volna el, a Space Launch System első útjaként és az Orion második legénység nélküli küldetéseként. Az EM–1 első útja egy Hold körüli pályát követett volna, hétnapos küldetése alatt.
2013 januárjában bejelentették, hogy az Orion kiszolgáló modulját az Európai Űrügynökség fogja fejleszteni és az European Service Module nevet fogja viselni. 2014 novemberének közepén az SLS építése megkezdődött a NASA Michoud Assembly Facility épületében. 2015 januárjában a NASA és a Lockheed Martin cég bejelentette, hogy az Orion struktúrája 25%-kal könnyebb lesz, mint az előző (EFT–1). Ezt összességében kilenc panel eltávolításával érték volna el, így csak héttel rendelkezett volna az űrhajó.
2017 februárjában a NASA kutatást indított arról, hogy lehetséges lenne-e már az első SLS-utat legénységgel kezdeni. Ha ez megtörtént volna két űrhajós lett volna a fedélzeten és rövidebb lett volna a misszió is. A NASA végül pénzügyi problémák miatt úgy döntött, hogy a kivitelezés egyszerűbb legénység nélkül.
2019 márciusában a NASA akkori igazgatója, Jim Bridenstine azt javasolta, hogy az Orion az SLS helyett helyett kereskedelmi rakétákat használjon, mint a Falcon Heavy vagy a Delta IV Heavy, hogy időben meg tudják kezdeni a missziókat. A misszióhoz két indítás lett volna szükséges: az egyik, ami az Oriont Föld körüli pályára állítja és a második, ami a felső fokozatot szállítja. Ezek dokkoltak volna és a felső fokozat a Hold irányába küldte volna az Oriont. Egy probléma ezzel az ötlettel a dokkolás kivitelezése lett volna, az Orion a tervek szerint a harmadik repülésig nem rendelkezett volna dokkoló mechanizmussal. Végül elvetették az ötletet.
Tesztelések bélyegkép|250x250px|A motorok első beindítása 2021-ben Az Artemis I fő fokozatát a Michoud Assembly Facility-ben állította össze a Boeing, az összes motorját 2019 novemberében szerelték be, az építése egy hónappal később ért véget. A Stennis űrközpontban végezték el a teszteket rajta, nyolc szakaszban:
Modális tesztek (vibrációs tesztek) Avionika (elektornikai tesztek) Hibamentesítő rendszerek Meghajtás (a motorok beindítása nélkül) Tolóerővektor-eltérítés irányító-rendszer (a motorok mozgatása) Indítás-szimuláció Teszt, folyékony rakéta-hajtóanyaggal A motorok beindítása nyolc percre
Az első tesztet 2020 januárjában végezték el, probléma nélkül folytak le. 2021. január 16-án, egy évvel később történt az utolsó teszt, de a motorokat egy perc után leállították nyolc helyett. Ez az emelkedő nyomás miatt volt a hidraulikai rendszerekben, de ez egy indításnál nem okozott volna problémát. A tesztet újra elvégezték 2021. március 18-án, ekkor már tökéletes sikerrel. 2021 áprilisában hagyta el a fokozat a Stennis űrközpontot.
Összeszerelés bélyegkép|Az összeszerelt Artemis I a hármas számú csarnokban Az átmeneti folyékony-meghajtású fokozat (ICPS) volt az Space Launch System első része, ami megérkezett a Kennedy Űrközpontba, 2017 júliusában. A rakéta összes fokozatának leszállítása csak három évvel később történt meg, 2020. június 12-én, vonattal. Az SLS LVSA-je pedig egy hónappal később, július 29-én érkezett meg. Az SLS összeszerelését a Vehicle Assembly Building harmadik csarnokában végezték el, a két gyorstó rakétaszakasszal kezdődött meg, 2020. november 23-án. Ezt követően szüneteltették a folyamatot, a tesztelések elhalasztása miatt, majd január 7-én kezdtek újra munkába. A gyorsítórakéták összeszerelése 2021. március 2-án ért véget. balra|bélyegkép|A CS–1 a Pegasus bárkán A CS–1 2021. április 27-én érkezett meg egy bárkán az indítás helyszínére, a tesztelések befejezése után. A VAB-be két nappal később került át feljavításra és az összeszerelésre való felkészítésre. A CS–1 2021. június 12-én került fel a gyorsítórakétákra, míg az adapterét tíz nappal később szerelték fel. Az ICPS elhelyezése július 6-án történt meg, majd több tesztelés elvégzése után, október 8-án az Orion adaptere és a másodrangú teherszállító szakaszok is felkerültek.
Az Artemis I Orion űrhajójának üzemanyaggal való feltöltése és összeszerelésre való felkészítése 2021. január 16-án kezdődött, miután a NASA Exploration Ground Systems átvette kezelését. 2021. október 20-án az Orion űrhajót az VAB-be szállították, majd elhelyezték az SLS-en. Ezzel befejeződött az Artemis I összeszerelése a hármas csarnokban. A sok elvégzett integrált tesztelések és ellenőrzések közben a négy RS–25 motorok egyikének vezérlése sikertelen volt, így helyettesíteni kellett egy másikkal, ami elhalasztotta a rakéta elmozdítását a csarnokból.
Felkészítés az indításra balra|bélyegkép|233x233px|Az Artemis I, miután először elhagyta az összeszerelő csarnokot 2022. március 17-én az Artemis I először elhagyta a Vehicle Assembly Building hármas csarnokát, a folyékony rakéta-hajtóanyaggal végzett tesztekre. Az április 3-i tesztpróbát eltörölték egy nyomásprobléma miatt. A másnapi próbát is törölték, ezúttal a gázosított nitrogén leszállítása, a folyékony oxigén hőmérséklete és egy beragadt szelep miatt.
A harmadik tesztre való felkészülés közben az ICPS felső fokozatán félig nyitva maradt egy hélium szelep egy, az indításhoz használt karoktól letört gumidarabnak köszönhetően, amit követően ki kellett cserélni a szelepet a VAB-ben. A teszt következő végrehajtása idején nem töltötték fel üzemanyaggal a felső fokozatot. Ugyan sikeresen elkezdett feltöltődni az folyékony oxigén-tartály, a folyékony nitrogén betöltése közben szivárgást fedeztek fel a rakéta alján, ismét megszakítva a tesztelést.
A NASA úgy döntött, hogy visszaküldik a VAB-be a járművet, hogy megoldják a hidrogén-szivárgás problémáját és kicseréljék a szelepet, miközben kijavítják a nitrogénellátással kapcsolatos problémákat az LC–39B indítóállomáson. Az Artemis I április 26-án került ki ismét a VAB-ből, majd a javítások befejeztével június 6-án szállították vissza az indítóállomáshoz.
A negyedik teszt sokkal sikeresebb volt június 20-án, mindkét fokozatát teljesen fel tudták tölteni hajtóanyaggal. De a visszaszámlálás így se tudta elérni a tervezett T–9,3 másodperces határt, T–29-nél meg kellett állítani, hidrogén-szivárgás miatt. A NASA viszont ennek ellenére úgy döntött, hogy a tesztelések elég sikeresek voltak, így befejezettnek tekintette azt.
Július 2-án az Artemis I visszatért a VAB-be az utolsó indítás előtti előkészületekre és a hidrogén-szivárgás kijavítására. Ennek következtében a NASA két indítási ablakot vett figyelembe: augusztus 29-ét és szeptember 5-ét. Az SLS az indítás előtti szemlén augusztus 23-án átment, 5 nappal az első indítási ablak előtt.
Első próbálkozások az indításra bélyegkép|Az SLS a LC–39B indítóállomáson Az üzemanyag feltöltésével augusztus 29-én, éjfél után kellett volna végeznie a NASA-nak, de óceánpart menti viharok miatt elhalasztották egy órával, csak 01:13-kor (EDT) tudták befejezni. A tervezett 08:33-as indítás előtt a hármas számú motor túlmelegedett. Egyéb problémák között volt egy 11 perces késés az űrhajó és az irányítóközpont közötti kommunikációban, az üzemanyag szivárgása, illetve a hidrogén-, és oxigén tartályok közötti szigetelésen talált szakadás. A NASA a halasztásokat követően és az indítási ablak lejárta után eltörölte az indítást. Később kiderült, hogy a magas hőmérsékletet egy hibás szenzor érzékelte.
Az első próbálkozást követően a második indítást szeptember 3 délutánjára tervezték. Az indítási ablak 14:17-kor (EDT) kezdődött volna és két órával később ért véget. Az indítást 11:17-kor törölték, miután problémák akadtak az üzemanyag ellátással. A szivárgás indokát nem tudták megtalálni, a legvalószínűbb indok egy hibás szelepsapka volt.