Funnene fra disse eksperimentene er avgjørende for å bidra til å bane en vei mot trygg retur av mennesker til månen og en eventuell landing med mannskap på Mars gjennom fremtidige Artemis-oppdrag.
Eksperimenter som reiser med Orion, både i og utenfor romfartøyet, vil bli utsatt for strålingen fra det dype rommiljøet som eksisterer utenfor lav-jordbane, der den internasjonale romstasjonen ligger.
Dette er bare noen av eksperimentene som snart vil ta fly på en månereise – og funnene deres kan endre fremtiden for romutforskning.
Oppdrag i skoeskestørrelse i verdensrommet
Noen av de mest spennende nyttelastene som følger med på Artemis I-oppdraget er 10 CubeSats. Disse små satellittene er hver på størrelse med en skoeske, og de gjennomfører og tester ut vitenskapelige og teknologiske demonstrasjoner. Hver og en veier omtrent 25 pund (11 kilo).
Til tross for deres lille størrelse, vil noen av CubeSats gjøre en stor innvirkning ved å kaste nytt lys over månemiljøet som vil bidra til å skjerpe utformingen av letesystemer, ifølge Jacob Bleacher, NASAs sjef for leteforsker ved Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland .
Når Orion er i verdensrommet, vil det øvre trinnet av raketten skille seg fra romfartøyet. Når denne milepælen inntreffer, vil CubeSats sette ut på egen hånd, hver utplassert for unike destinasjoner på individuelle oppdrag som kan vare fra noen dager til et par år.
Fire av romsatellittene vil fokusere på månen, tre vil analysere stråling, og to tjene som teknologidemonstrasjoner.
Og så er det den 10. minisatellitten, kjent som Near-Earth Asteroid Scout. Utviklet ved NASAs Marshall Space Flight Center i Huntsville, Alabama, vil denne CubeSat dra på et omtrent to år langt cruise for å ta bilder og studere en liten asteroide. Når NEA Scout til slutt når målet, vil den være 93 millioner miles (150 millioner kilometer) fra Jorden – og den første CubeSat som når en asteroide.
Et solseil som måler 925 kvadratfot (86 kvadratmeter) i areal vil drive CubeSat. Det tynne reflekterende seilet, som minner om aluminiumsfolie, vil teste seilet som et primært fremdriftssystem i store rom.
De fire månebundne CubeSats heter Lunar IceCube, LunaH-Map, LunIR og OMOTENASHI.
Lunar IceCube vil søke etter vann og andre elementer i bane rundt månen. LunaH-Map vil lage high-fidelity-kart over de permanent skyggelagte områdene på månens sørpol, der fremtidige Artemis-oppdrag har til hensikt å lande, og oppdage hydrogen nær overflaten. Og LunIR vil ta bilder av månens overflate ved hjelp av infrarødt lys, som er usynlig for det menneskelige øyet.
Det japanske romfartsutforskningsbyrået utviklet OMOTENASHI, eller de fremragende MOon-utforskningsteknologiene demonstrert av NAno Semi-Hard Impactor-eksperiment. Det regnes for å være verdens minste månelander.
Det lille romfartøyet vil teste ut teknologien og manøvrene som trengs for å foreta en halvhard overlevelses landing på månen. Når OMOTENASHI går ned mot månen, vil den gjøre et fritt fall. Kollisjonsputene og støtdempingsmekanismen fungerer som buffere for å hjelpe satellitten å overleve fallet.
“Jeg liker ofte å si at vitenskap er vår verktøykasse for å overleve under utforskning,” sa Bleacher, og la merke til at disse eksperimentene vil hjelpe til med å holde fremtidig mannskap trygt og optimalisere maskinvarens holdbarhet.
Hvordan livet reagerer på verdensrommet
En rekke sensorer i det indre av Orion-romfartøyet vil oppdage hvor mye strålingseksponering fremtidige menneskelige mannskaper kan møte. Å fange disse dataene vil tillate NASA og partnerne deres å jobbe med de beste måtene å skjerme Artemis-astronauter på.
Inne i Orion vil det være NASAs Biology Experiment-1, som skal undersøke effekten av stråling på DNA-reparasjon av sopp, tilpasning av gjær, næringsverdien til frø og genuttrykket til alger.
“Hvert av disse fire eksperimentene vil hjelpe oss å forstå et unikt aspekt av hvordan biologiske systemer kan tilpasse seg og trives i det dype rommet,” sa Sharmila Bhattacharya, NASA-programforsker for rombiologi, i en uttalelse. “Å samle informasjon som dette og analysere den etter flyturen vil til slutt hjelpe oss med å male hele bildet av hvordan vi kan hjelpe mennesker med å trives i det store rommet.”
På reise utenfor Orion vil CubeSat BioSentinel, utviklet av NASAs Ames Research Center i Mountain View, California, hvor Bhattacharya er basert. Satellitten vil bære encellet gjær for å måle hva som skjer når levende organismer opplever strålingseksponering i lange perioder.
BioSentinel vil være det første langvarige biologieksperimentet i verdensrommet, ifølge NASA-forskere. Når den svinger forbi månen, vil satellitten gå i bane rundt solen i seks til ni måneder.
Gjærcellene, som har lignende biologiske mekanismer som man ser i menneskeceller, vil sannsynligvis oppleve strålingsskader. CubeSats biosensorteknologi vil overvåke vekst og metabolsk aktivitet til gjærcellene gjennom hele reisen.
Påvirkningene som oppleves av gjærmikroorganismene kan hjelpe forskere til å bedre forstå hva mennesker kan oppleve når de reiser utenfor en lav bane rundt jorden.
“BioSentinel er den første i sitt slag,” sa Matthew Napoli, BioSentinel-prosjektleder ved NASAs Ames Research Center, i en uttalelse. “Den vil frakte levende organismer lenger ut i verdensrommet enn noen gang før.”