아르테미스 II 우주비행사들이 역사적인 달 임무를 마치고 지구로 귀환

Watch live: Artemis II astronauts return to Earth following historic moon mission

RNZ EN 2026-04-11 08:35 Translated
네 명의 우주비행사들이 달 주위의 역사적인 여행을 마친 후 지구로 귀환하고 있습니다.
네 명의 우주비행사들이 NASA의 지름 16.5피트 오리온 우주선으로 달 주위의 역사적인 여행을 시작했을 때, 그들은 우주선의 알려진 결함을 테스트하고 있다는 것을 알고 있었습니다. 일부 전문가들은 우주국에 유인 임무로 이 임무를 비행하지 말 것을 촉구했습니다. NASA는 이 문제를 통제하고 있으며 우주선이 승무원을 안전하게 집으로 데려올 수 있다고 확신합니다.

이 문제는 우주선의 아래 부분, 즉 열 방패라고 불리는 특수 코팅과 관련이 있습니다. 우주비행사들이 달 바운드 임무인 아르테미스 II의 마지막 단계 동안 지구로 하강할 때 극단적인 온도로부터 우주비행사들을 보호하기 위해 설계된 중요한 하드웨어입니다.

오리온 우주선의 이 중요한 부분은 무인 2022년 시험 비행인 아르테미스 I에 비행한 열 방패와 거의 동일합니다. 그 이전 임무의 오리온 우주선은 예상치 못한 손상으로 점재된 열 방패를 가지고 우주에서 돌아왔습니다. 이는 NASA가 이 문제를 조사하도록 촉구했습니다.

NASA는 4월 1일 발사 이전에 비행을 위해 열 방패를 승인했지만, 임무가 안전하다고 믿는 사람들도 관련된 알려지지 않은 위험이 있음을 인정합니다.

"이것은 일탈적인 열 방패입니다"라고 이 사건을 조사한 우주국이 임명한 독립 검토 팀에서 근무한 전 NASA 우주비행사인 대니 올리바스 박사가 1월 인터뷰에서 말했습니다. "의심의 여지가 없습니다. 이것은 NASA가 우주비행사에게 주고 싶은 열 방패가 아닙니다."

그럼에도 불구하고 올리바스는 열 방패에서 잘못된 점을 분석하는 데 수년을 보낸 후 NASA가 "이 문제를 이해하고 있다"고 믿는다고 말했습니다.

아르테미스 II 승무원 미션 스페셜리스트 크리스티나 코흐(왼쪽), 미션 스페셜리스트 제레미 한센(위), 사령관 리드 와이즈먼(오른쪽), 조종사 빅터 글로버(아래)
사진: AFP/핸드아웃 - NASA

약 1년 전 조사를 완료한 후 NASA는 아르테미스 II 오리온 캡슐을 그대로 비행시킬 것으로 결정하고, 임무의 비행 경로를 약간 변경함으로써 승무원의 안전을 보장할 수 있다고 믿습니다.

1월 CNN에 대한 성명에서 NASA는 이 결정을 내릴 때 "모든 측면을 고려했다"고 말했으며, 또한 "Avcoat 절제체 블록의 제조 공정 변경 과정의 개발 및 인증과 함께 오는 불확실성"도 있다고 지적했습니다.

기본적으로 NASA는 어느 쪽 행동 방침을 취하든 관련된 불확실성이 있다고 말했습니다.

"제 생각에는 열 방패가 비행을 떠날 때 지속적인 의심이 없는 비행이 없습니다"라고 올리바스는 말했습니다. "하지만 NASA는 정말로 자신들이 가진 것을 이해합니다. 그들은 열 방패가 승무원 안전에 얼마나 중요한지 알고 있으며, 나는 그들이 업무를 수행했다고 믿습니다."

나사의 탐사 시스템 개발 미션 이사실의 상임 부차관인 라키에샤 호킨스는 9월에 "위험 관점에서 우리는 매우 자신감이 있습니다"라고 그 감정을 반복했습니다.

아르테미스 II 임무를 지휘할 우주비행사 리드 와이즈먼도 그의 자신감을 표현했습니다.

"조사자들은 근본 원인을 발견했으며, 이것이 열 방패 문제를 이해하고 해결하는 핵심이었습니다"라고 와이즈먼이 지난 7월 기자들에게 말했습니다. "NASA가 계획한 새로운 재진입 경로를 고수한다면, 이 열 방패는 비행하기에 안전할 것입니다."

다른 사람들은 그렇게 확신하지 않습니다.

"그들이 하려고 하는 것은 미친 짓입니다"라고 열 방패 전문가이자 연구 과학자이며 전 NASA 우주비행사인 찰리 카마르다 박사가 말했습니다.

2003년 컬럼비아 재해 이후 우주 왕복선의 첫 번째 승무원 발사에 참여한 카마르다는 우주국이 우주비행사를 다가오는 달 탐사에 탑승시키지 말아야 한다고 믿는 전 NASA 직원 그룹 중 한 명입니다. 그는 자신의 경고에 귀를 기울이도록 우주국 지도부를 설득하기 위해 몇 개월을 보냈다고 말했으며 아무것도 아닙니다.

"우리는 예전에 이 문제를 해결했을 수 있었습니다"라고 2년간 NASA 연구 과학자로 근무한 후 우주비행사가 된 카마르다는 열 방패 문제에 대해 말했습니다. "대신 그들은 계속해서 캔을 밀어붙입니다."

아르테미스 II 유인 달 임무 우주선은 2024년 4월 1일 플로리다 케이프 커내버럴의 케네디 우주 센터 발사대 39B에서 발사됩니다.
사진: JIM WATSON / AFP

우주 발사 시스템 로켓은 오리온 우주선을 탑재하여 발사되었습니다. NASA의 와이즈먼, 빅터 글로버, 크리스티나 코흐, 그리고 캐나다 우주국의 제레미 한센을 태우고 최종 발사 전 안전 검토를 따랐습니다. 발사 결정은 미션 관리자들과 NASA 관리들 사이에서 만장일치였습니다.

아르테미스 이전에도 오리온 캡슐 - NASA가 20년 동안 개발한 204억 달러 우주선 - 는 정확히 항공우주 커뮤니티의 사랑받는 것이 아니었습니다. 이 차량에 대한 불만은 업계의 다양한 곳에서 얼마 동안 양조되어 왔습니다.

아르테미스 프로그램에서 직접 일하지 않았지만 이전에 고급 기술 개발에 참여한 한 엔지니어이자 물리학자는 오리온을 "타오르는 쓰레기"라고 조롱했습니다. NASA의 제트 추진 연구소의 전 직원은 캡슐의 예외적으로 긴 개발 타임라인과 수십억 달러로 팽창한 비용 초과를 비난했습니다.

오바마 행정부 하의 NASA 부청장인 로리 가버는 이 차량의 완성 경로를 착색한 정치학을 공개적으로 한탄했습니다.

하지만 오리온의 문제는 완전히 정치에 의해 설명될 수 없습니다. Matech, 캘리포니아 기반 미사일 방어 기술 회사를 설립한 열 방패 및 재료 과학 전문가인 에드 포프 박사는 말했습니다. 포프는 NASA의 열 방패 조사에 참여하지 않았습니다.

"이것은 공화당이나 민주당의 문제가 아닙니다"라고 포프는 CNN에 말했습니다. "그것은 관료의 문제입니다."

오리온이 오늘날 고심하고 있는 열 방패 문제로 이어진 결정은 우주선 개발 과정 초기에 시작되었습니다.

오리온 프로그램 관리자들은 2009년 우주선의 열 방패를 Avcoat 재료로 만들기로 선택했습니다. NASA의 아폴로 캡슐을 위해 제조된 열 방패는 모두 보호 Avcoat 층을 가지고 있었으므로 지도부는 효과를 뒷받침하는 수십 년의 데이터를 가진 잘 이해된 재료로 보았습니다.

2014년 EFT-1이라고 불리는 무인 시험 비행을 위해 미션 팀은 오리온 캡슐에 아폴로 시대와 동일한 방식으로 적용된 열 방패를 장비했습니다 - 복잡한 벌집 같은 구조에서.

하지만 그 접근 방식은 NASA가 피하고 싶었던 지루한 제조 공정이 필요했습니다.

오리온의 태양 배열 끝에 있는 카메라는 우주선을 포착합니다.
사진: CNN / NASA

"그것은 매우 변덕스러웠으며 빠르게 재현하기 위해 정말 정말 어려울 것입니다"라고 오래된 NASA 직원, 전 우주비행사, 공군 장교이며 한때 우주국의 부청장으로 근무한 팜 멜로이는 말했습니다. "이것이 우리가 '단순히 이 더 단순한 디자인을 만들자'고 말한 이유의 일부였습니다. 그것은 정말 생산성에 관한 것이었습니다."

EFT-1 시험 비행이 발사되기 전에도 NASA 프로그램 관리자들은 설계를 변경하고 싶었습니다. NASA는 최종 결정이 2015년에 이루어졌다고 성명에서 말했습니다.

NASA는 또한 벌집 구조의 Avcoat가 EFT-1 제조 중에 문제를 경험했다고 말했으며, "다양한 벌집 섹션 사이의 이음부에 균열이 나타났으며" 재료가 고르지 않게 경화되었고 예상보다 약했습니다. 이것은 2014년 시험 비행을 위해 "한계적으로 수용 가능"하게 만들었으며 훨씬 빠른 속도와 더 폭력적인 재진입 과정이 필요한 달 임무에는 사용할 수 없을 것 같습니다.

Avcoat를 생산하는 텍사스 기반 회사인 Textron Systems는 CNN에 대한 성명에서 2015년에 "Avcoat 재료를 Lockheed Martin에 허가했으며, 이는 NASA로부터 아르테미스 프로그램용 열 방패를 제조하도록 계약했습니다"라고 말했으며 항공우주 대기업에 대한 추가 논평을 연기했습니다.

Lockheed Martin Space의 오리온 우주선 기계 시스템 이사인 블레인 브라운은 CNN에 대한 성명에서 Avcoat 구조가 "제조 및 설치 효율을 증가시키기 위해" 변경되었음을 확인했습니다.

"우리는 아르테미스 II 임무의 현재 열 방패로 비행하기로 한 NASA의 결정을 지지하며 오리온이 안전하게 발사되고 승무원을 탑승시키고 달에 대한 역사적 임무를 수행하도록 반환될 것을 보장하기 위해 최선을 다하고 있습니다"라고 브라운은 말했습니다.

아르테미스 임무용으로 제작된 오리온 캡슐은 Avcoat 벌집 구조를 버리고 재료의 큰 블록을 사용하여 제작된 열 방패를 선택했습니다.

"화성 열 방패의 블록 설계 경험은 블록이 생산, 테스트 및 설치가 더 쉬웠음을 보여주었습니다"라고 브라운은 말했습니다.

그러나 새로운 오리온 열 방패 설계의 첫 번째 실제 테스트는 2022년 아르테미스 I 시험 비행으로 나타났습니다. 그 임무 이후 NASA는 열 방패의 일부가 부러져 열화된 Avcoat 재료에 자국을 남겼다는 것을 발견했습니다.

아르테미스 II 열 방패
사진: NASA via CNN Newsource

그것은 열 방패가 어떻게 행동해야 하는지가 아닙니다. Avcoat 층은 가열될 때 균등하고 통제된 방식으로 침식되어야 합니다.

NASA는 2022년 오리온이 우주에서 돌아온 지 몇 개월 후 이 문제를 공개했습니다. 우주국의 감시관 사무실은 2024년 보고서에서 약화된 아르테미스 I 열 방패의 이미지를 공개했습니다.

상황을 더욱 복잡하게 한 것은 그 시점에서 이미 아르테미스 II를 위해 열 방패를 수정하기에는 너무 늦었다는 사실입니다.

NASA는 아르테미스 II 열 방패를 새로운 것으로 교체하지 않았고 교체할 수 없었습니다. 미션용으로 예정된 오리온 캡슐은 아르테미스 I가 비행하기도 전에 이미 열 방패가 설치되어 있었으며 "당신은 단지 빌리 밥의 열 방패 제거 가게에 갈 수 없었습니다"라고 올리바스는 지적했습니다.

아르테미스 I 열 방패 문제 조사는 또한 시험 비행에 우주비행사가 탑승하지 않았지만 "비행 데이터는 승무원이 탑승했다면 안전했을 것임을 보여주었습니다"라고 결론지었습니다.

NASA가 열 방패를 교체하지 않고 아르테미스 II 임무를 진행하기로 한 결정에 대해 질문했을 때, 부청장으로 열 방패 조사를 감독한 멜로이는 NASA "프로그램 관리자들이 때때로 비용, 일정 및 성능에 대해 이러한 트레이드를 해야 하며, 그들은 확실히 그 결정을 가볍게 받아들이지 않았습니다"라고 말했습니다.

향후 아르테미스 임무를 위해 생산된 열 방패는 개선된 기술로 제조될 것입니다. NASA 지도부는 2024년 12월 뉴스 컨퍼런스에서 밝혔습니다.

구체적으로 우주국은 "빌렛 몰드 로딩"을 변경할 계획입니다. 기본적으로 궁극적으로 더 투과성 높은 방패를 생산하기 위해 몰드에 로드된 Avcoat의 양을 변경합니다. NASA는 CNN에 대한 1월 성명에서 말했습니다.

그 동안 2022년 시험 비행 중에 무엇이 잘못되었는지에 대한 분석은 금요일 캘리포니아 해안 근처의 예상 착수에 대한 새로운 접근 방식을 알리고 있습니다.

오리온 승무원 생존 시스템 복장의 왼쪽 어깨에 미국과 캐나다의 국기가 보입니다.
사진: Joel Kowsky/NASA via CNN Newsource

Avcoat는 절제적입니다. 즉, 재료는 우주선이 달에서 굉음을 내며 돌아오고 여전히 음속의 30배 이상의 속도로 여행하면서 지구 대기의 두꺼운 내부 대역으로 다시 떨어질 때 통제된 방식으로 숯화되고 침식되도록 설계됩니다.

재진입이라고 불리는 이 비행 단계는 공기 분자의 폭력적인 압축을 유발하여 우주선 외부를 2760C 이상으로 가열할 수 있습니다.

NASA 엔지니어들은 오리온 우주선을 "스킵 재진입"을 위해 설계했습니다. 캡슐은 고요한 호수 표면을 건너뛰는 평평한 돌처럼 작동하면서 대기에 잠깐 담그고 최종 강하 전에 고도를 다시 한 번 올립니다. 특수 궤도는 오리온이 정확한 착수 위치를 목표로 할 수 있게 합니다.

2024년에 NASA는 더 많은 데이터를 수집할 시간을 허용하기 위해 부분적으로 아르테미스 II 발사 일정을 두 번 연기하도록 선택했습니다.

NASA가 수개월 간의 연구 후에 결론내린 문제는 아르테미스 I 열 방패에 사용된 Avcoat 재료가 투과성이 충분하지 않았다는 것입니다. 이는 오리온 캡슐이 대기에 담글 때 가스가 열 방패의 내부에 쌓여 재료 일부가 떨어지고 균열이 형성됨을 의미합니다.

CNN에 인터뷰한 전문가 중 누구도 아르테미스 I 열 방패가 예상대로 수행되지 않은 이유에 대한 이 특성화에 이의를 제기하지 않습니다.

논쟁 중인 것은 NASA의 아르테미스 임무 관리자들이 문제를 얼마나 잘 이해하는지, 그리고 기능 미흡한 열 방패가 몇 주 내에 발사될 예정인 네 명의 우주비행사에게 얼마나 많은 위험을 초래하는지입니다.

9월에 우주국의 일부 아르테미스 프로그램 지도자들은 설계에 실질적인 변화가 없음에도 불구하고 오리온의 열 방패가 아르테미스 II에서 잘 수행될 것이라고 믿는다고 말했습니다.

실제로 NASA는 이제 향후 열 방패를 투과성 있게 제조할 계획이지만, 아르테미스 II의 열 방패는 실제로 아르테미스 I을 위해 제작된 것보다 투과성이 낮습니다.

아르테미스 I 열 방패 표면 적 6%가 투과성이었습니다. 올리바스가 지적했으며, 그 투과성 영역은 균열을 입지 않았습니다. 하지만 아르테미스 II 열 방패는 투과성 영역이 없습니다. 올리바스는 그 변경이 아르테미스 I 시험 비행 전에 이루어졌으며 NASA가 열 방패가 잘 수행되려면 투과성이 필요하다는 것을 깨닫기 전이었습니다.

재진입을 주도하는 아르테미스 비행 이사인 릭 헨플링은 9월 뉴스 컨퍼런스에서 아르테미스 II 재진입 궤도가 아르테미스 I 열 방패를 크래킹하게 한 조건을 피하기 위해 수정되었다고 말했습니다.

"우리는 그 스킵에서 그렇게 높이 올라가지 않을 것입니다. 그것은 단지 롯프트가 될 것입니다"라고 헨플링은 말했습니다.

이 새로운 재진입 경로는 헨플링이 말했듯이 Avcoat 재료가 정상적으로 침식되도록 해야 합니다.

"우리는 안전이 우리의 최우선 순위임을 강조하고 싶습니다"라고 호킨스는 오랫동안 유지된 NASA 만트라를 반복하며 덧붙였습니다.

변경된 궤도를 사용하기로 한 결정은 광범위한 테스트 후에 이루어졌습니다. NASA는 1월 성명에서 말했습니다. 그리고 조정된 반환 경로는 "피크 가열에서의 노출 시간을 줄이기 위해 더 가파른 강하 각도를 만들어 추가 숯 손실을 최소화합니다."

"이 철저한 테스트, 분석, 시뮬레이션 및 전문가 검증은 열 방패를 재설계하지 않고 진행할 충분한 정당성을 제공하는 NASA의 공식 비행 원리를 공동으로 형성했습니다"라고 성명은 읽습니다.

그러나 다른 전문가들은 오리온의 비행 경로를 변경하는 것이 승무원이 안전하게 집에 도착할 것임을 보장하기에 충분하다고 동의하지 않습니다.

"이것이 큰 일인 이유는 열 방패가 스팔링되고 있을 때입니다 - 또는 큰 덩어리가 떨어져 나올 때 - 우주선이 파괴되지 않더라도 이제 당신은 인시피언트 실패의 지점에 있습니다"라고 NASA에서 30년 이상을 근무한 고급 진입 시스템 및 열 보호 재료 전문가인 댄 래스키 박사가 말했습니다.

"안개 낀 날씨에 절벽 가장자리에 있는 것과 같습니다"라고 래스키는 말했습니다.

카마르다처럼 래스키도 NASA가 우주비행사들이 아르테미스 II 오리온 캡슐에 탑승하도록 허용하지 말아야 한다고 믿지 않습니다.

NASA의 아르테미스 II 우주 발사 시스템 로켓과 오리온 우주선은 발사대 39B로의 발사를 위해 차량 조립 건물에서 굴러나갑니다.
사진: Miguel J. Rodriguez Carrillo / AFP

심지어 아르테미스 II가 비행하기에 안전하다고 믿는 일부 전문가들도 오리온 열 방패가 수정된 궤도를 사용하더라도 지구로 돌아올 때 균열을 입고 손상의 징후를 표시할 것 같습니다.

"열 방패가 균열이 갈 것입니까? 네, 그럴 것 같습니다..."
처리 완료 182 tokens · $0.0005
기사 수집 완료 · 08:45
매체 피드에서 기사 메타데이터 수집
헤드라인 번역 완료 · 08:57
제목/요약 한국어 번역 (fetch 시점 inline)
claude-haiku-4-5-20251001 182 tokens $0.00045 1.7s
본문 추출 완료
24,303자 추출 완료
본문 한국어 번역 완료 · 08:57
7,819자 번역 완료
지정학적 엔티티 추출 완료 · 08:57
8개 엔티티 추출 완료

The four astronauts are heading back to Earth following their historic trip around the moon.

When four astronauts set off on their historic trip around the moon in NASA's 16.5-foot-wide Orion spacecraft, they knew they'd be testing a known flaw with their spacecraft - one that had some experts urging the space agency not to fly the mission with humans on board. NASA remains confident it has a handle on the problem and the vehicle can bring the crew home safely.

The issue relates to a special coating applied to the bottom part of the spacecraft, called the heat shield. It's a crucial piece of hardware designed to protect the astronauts from extreme temperatures as they're descending back to Earth during the final stretch of their moon-bound mission called Artemis II.

This vital part of the Orion spacecraft is nearly identical to the heat shield flown on Artemis I, an uncrewed 2022 test flight. That prior mission's Orion vehicle returned from space with a heat shield pockmarked by unexpected damage - prompting NASA to investigate the issue.

And while NASA cleared the heat shield for flight ahead of the April 1 launch, even those who believe the mission is safe acknowledge there is unknown risk involved.

"This is a deviant heat shield," said Dr. Danny Olivas, a former NASA astronaut who served on a space agency-appointed independent review team that investigated the incident, in a January interview. "There's no doubt about it: This is not the heat shield that NASA would want to give its astronauts."

Still, Olivas said he believes after spending years analyzing what went wrong with the heat shield, NASA "has its arms around the problem."

Artemis II crew members Mission Specialist Christina Koch (L), Mission Specialist Jeremy Hansen (top), Commander Reid Wiseman (R), and Pilot Victor Glover (bottom)
Photo: AFP/ HANDOUT - NASA

Upon completing the investigation about a year ago, NASA determined it would fly the Artemis II Orion capsule as is, believing it could ensure the crew's safety by slightly altering the mission's flight path.

In a statement to CNN in January, NASA said the agency "considered all aspects" when making that decision, noting there is also "uncertainty that comes with the development and qualification of the processes of changing the manufacturing process of the Avcoat ablator blocks."

Basically, NASA said, there's uncertainty involved no matter which course of action it takes.

"I think in my mind, there's no flight that ever takes off where you don't have a lingering doubt," Olivas said. "But NASA really does understand what they have. They know the importance of the heat shield to crew safety, and I do believe that they've done the job."

Lakiesha Hawkins, the acting deputy associate administrator for NASA's Exploration Systems Development Mission Directorate, echoed that sentiment in September, saying, "from a risk perspective, we feel very confident."

And Reid Wiseman, the astronaut set to command the Artemis II mission, has expressed his confidence.

"The investigators discovered the root cause, which was the key" to understanding and solving the heat shield issue, Wiseman told reporters last July. "If we stick to the new reentry path that NASA has planned, then this heat shield will be safe to fly."

Others aren't so sure.

"What they're talking about doing is crazy," said Dr Charlie Camarda, a heat shield expert, research scientist and former NASA astronaut.

Camarda - who was also a member of the first space shuttle crew to launch after the 2003 Columbia disaster - is among a group of former NASA employees who do not believe that the space agency should put astronauts on board the upcoming lunar excursion. He said he spent months trying to get agency leadership to heed his warnings to no avail.

"We could have solved this problem way back when," Camarda, who worked as a NASA research scientist for two decades before becoming an astronaut, said of the heat shield issue. "Instead, they keep kicking the can down the road."

The Artemis II crewed lunar mission lifts off from Pad 39B at Kennedy Space Center in Cape Canaveral, Florida, on April 1.
Photo: JIM WATSON / AFP

The Space Launch System rocket launched with the Orion spacecraft stacked on top - carrying NASA's Wiseman, Victor Glover and Christina Koch, and the Canadian Space Agency's Jeremy Hansen, on board - following final preflight safety reviews. The decision to launch was unanimous across mission managers, NASA officials said.

Even before Artemis, the Orion capsule - a US$20.4 billion spacecraft that NASA spent 20 years developing - was not exactly a darling of the aerospace community. Resentment for the vehicle has been brewing in various pockets of the industry for some time.

One engineer and physicist who previously worked on advanced technology development but did not work directly on the Artemis program derided Orion as "flaming garbage". A former employee at NASA's Jet Propulsion Laboratory, he decried the capsule's exceptionally long development timeline and cost overruns that have ballooned into the billions of dollars.

Lori Garver, a former deputy administrator for NASA under the Obama administration, has publicly lamented the politicking that colored the vehicle's path to completion.

But Orion's issues can't be fully pinned on politics, said Dr Ed Pope, a heat shield and material science expert who founded Matech, a California-based missile defense technology company. Pope did not participate in NASA's heat shield investigation.

"It's not a Republican thing or a Democrat thing at all," Pope told CNN. "It's a bureaucrat thing."

The decisions that led up to the heat shield issues NASA is grappling with today began early in the spacecraft's development process, according to Pope.

Orion program managers chose to make the spacecraft's heat shield out of Avcoat material in 2009. The heat shields manufactured for NASA's Apollo capsules all had a protective Avcoat layer, so leaders viewed it as a well-understood material with decades of data to back up its effectiveness.

For an uncrewed test flight in 2014, called EFT-1, the mission team outfitted an Orion capsule with a heat shield applied in the same manner as in the Apollo era - in an intricate honeycomb-like structure.

But that approach required a tedious manufacturing process that NASA hoped to avoid.

A camera on the tip of one of Orion's solar arrays captures the spacecraft
Photo: CNN / NASA

"It was very finicky, and it was going to be really, really hard to reproduce that quickly," said Pam Melroy, a longtime NASA employee, former astronaut and Air Force officer who once served as deputy administrator of the space agency. "That was part of the reason why we said, 'Let's just make this a simpler design.' It was really all about producibility."

Even before the EFT-1 test flight launched, NASA program managers wanted to alter the design, according to Melroy. Though NASA said in a statement the final decision was made in 2015.

NASA also said the honeycomb-structured Avcoat experienced issues during manufacturing for EFT-1, noting "cracks in seams appeared between the different honeycomb sections" and the material did not cure evenly and was weaker than expected. That made it "marginally acceptable" for the 2014 test flight and likely unusable for a lunar mission that requires far faster speeds and a more violent reentry process.

Textron Systems, the Texas-based company that produces Avcoat, told CNN in a statement that in 2015 it "licensed the Avcoat material to Lockheed Martin, who is contracted by NASA to manufacture the heat shields for the Artemis program" and deferred further comment to the aerospace giant.

Blaine Brown, director of Orion Spacecraft Mechanical Systems at Lockheed Martin Space, confirmed in a statement to CNN that the Avcoat structure was altered "to increase manufacturing and installation efficiency."

"We support NASA's decision to fly the Artemis II mission with its current heat shield and are committed to seeing Orion safely launch and return on its historic mission to the Moon with crew onboard," Brown said.

The Orion capsules built for the Artemis missions abandoned the Avcoat honeycomb structure in favor of a heat shield constructed using large blocks of the material.

"Our experience with a block design on Mars heat shields showed us that blocks were easier to produce, test and install," Brown said.

The first real-world test of the new Orion heat shield design, however, came with the Artemis I test flight in 2022. After that mission, NASA found chunks of the heat shield had broken off, leaving divots in the charred Avcoat material.

The Artemis II heat shield
Photo: NASA via CNN Newsource

That is not how the heat shield is supposed to behave. The Avcoat layer is meant to erode in an even, controlled manner as it heats.

NASA disclosed the problem months after Orion returned from space in 2022. The agency's office of the inspector general then released images of the ravaged Artemis I heat shield in a 2024 report.

Further complicating the situation was the fact that by that point it was already too late to fix the heat shield for Artemis II.

NASA did not - and could not - replace the Artemis II heat shield with a new one. The Orion capsule slated for the mission already had its heat shield installed even before Artemis I flew, and "you couldn't just go to Billy Bob's heat shield removal shop" to replace it, Olivas noted.

The investigation into the Artemis I heat shield issue also concluded that even though no astronauts were on board the test flight, "flight data showed that had crew been aboard, they would have been safe".

When asked about NASA's decision to move forward with the Artemis II mission without replacing the heat shield, Melroy, who oversaw the heat shield investigation as deputy administrator, said that NASA "program managers sometimes have to make these trades for cost, schedule and performance, and they certainly didn't undertake that decision lightly".

Heat shields produced for future Artemis missions will be manufactured with upgraded techniques, NASA leaders revealed in a December 2024 news conference.

Specifically, the agency plans to alter the "billet mold loading," essentially changing how much Avcoat is loaded into a mold to ultimately produce a more permeable shield, NASA said in its January statement to CNN.

In the meantime, analysis of what went wrong during the 2022 test flight is informing a new approach for Friday's anticipated splashdown off the coast of California.

The flags of the United States and Canada are seen on the left shoulder of the Orion Crew Survival System suits
Photo: Joel Kowsky/NASA via CNN Newsource

Avcoat is ablative, meaning the material is designed to char and erode in a controlled manner as the spacecraft comes roaring back from the moon and dips back into the thick inner band of Earth's atmosphere while still traveling more than 30 times the speed of sound.

This phase of flight, called "reentry", causes a violent compression of air molecules that can heat the spacecraft's exterior to more than 2760C.

NASA engineers designed the Orion spacecraft for a "skip reentry" - the capsule acts like a flat stone skipping atop the surface of a still lake as it dips briefly into the atmosphere and briefly raises its altitude once more before final descent. The special trajectory allows Orion to target a precise splashdown location.

In 2024, NASA twice opted to delay the timeline for the Artemis II launch in part to allow more time to collect data.

The problem, NASA concluded after months of research, was that the Avcoat material used in the Artemis I heat shield was not permeable enough. That meant that when the Orion capsule dipped into the atmosphere, gases built up in the heat shield's interior, causing chunks of the material to break off and cracks to form.

None of the experts interviewed by CNN dispute this characterisation of why the Artemis I heat shield did not perform as expected.

Up for debate is how well NASA's Artemis mission managers understand the problem and exactly how much risk the suboptimal heat shield poses to the four astronauts slated to launch in a few weeks.

In September, some of the space agency's Artemis program leaders said they believed Orion's heat shield would perform well on Artemis II, despite there being no substantial changes to its design.

In fact, while NASA now plans to manufacture future heat shields to be permeable, Artemis II's heat shield is actually less permeable than the one built for Artemis I.

About 6 percent of the Artemis I heat shield's surface area was permeable, Olivas noted, and that permeable area did not suffer any cracking. But the Artemis II heat shield, he added, does not have any permeable areas, noting that change was made prior to the Artemis I test flight and before NASA realized the heat shield needed to be permeable to perform well.

Rick Henfling, the Artemis flight director leading reentry, said during a September news conference that the Artemis II reentry trajectory has been modified with the goal of avoiding the conditions that caused the Artemis I heat shield to crack.

"We won't go as high on that skip, it'll just be a loft," Henfling said.

This new reentry path, Henfling said, should allow the Avcoat material to erode normally.

"We want to emphasize that safety is our top priority," Hawkins added, repeating a long-held NASA mantra.

The decision to use an altered trajectory was made after extensive testing, NASA said in its January statement. And the adjusted return path is designed to create "a steeper descent angle to reduce exposure time at peak heating, thus minimizing further char loss."

"This thorough testing, analysis, simulation, and expert validation collectively formed NASA's official flight rationale providing sufficient justification to proceed without redesigning the heat shield," the statement reads.

Other experts, however, disagree that changing Orion's flight path is enough to guarantee that the crew will make it home safely.

"The reason this is such a big deal is that when the heat shield is spalling - or you have big chunks coming off - even if the vehicle isn't destroyed, you're right at the point of incipient failure now," said Dr. Dan Rasky, an expert on advanced entry systems and thermal protection materials who worked at NASA for more than 30 years.

"It's like you're at the edge of the cliff on a foggy day," Rasky said.

Rasky, like Camarda, does not believe that NASA should allow astronauts to fly on board the Artemis II Orion capsule.

NASA's Artemis II Space Launch System rocket and Orion spacecraft are rolled out of the Vehicle Assembly Building to Launch Pad 39B
Photo: Miguel J. Rodriguez Carrillo / AFP

Even some experts who believe Artemis II is safe to fly acknowledge that the Orion heat shield will likely crack and display signs of damage upon its return from Earth, even with the modified trajectory.

"Will the heat shield crack? Yes, it's going to crack," Olivas, the astronaut who aided NASA's heat shield investigation, said.

But Orion has some built-in "robustness", said Dr Steve Scotti, a distinguished research associate at NASA's Langley Research Center in Hampton, Virginia, who served as a volunteer on an advisory team that was involved in the Artemis I heat shield investigation.

Underneath the Avcoat layer, Scotti said, lies a composite structure that during testing has been able to briefly survive the extreme temperatures of reentry. And that structure could serve as a last line of defense in the unlikely case that the Avcoat material becomes so deformed it begins to expose the underside of the spacecraft, Scotti said.

The composite structure wasn't put there as a fail-safe or backup for the heat shield - but it's lucky it is there, Scotti said.

Olivas emphasized that NASA isn't expecting to rely on the composite structure to keep the astronauts safe. The Avcoat material should still do that, he said. But the structure does provide an extra layer of safety, Olivas noted.

And even if the Artemis II heat shield performs worse than it did during Artemis I, Olivas and Scotti are confident the astronauts will remain safe.

"I don't have any strong fears that the crew is in danger," Scotti told CNN, echoing Olivas' sentiments.

But neither Scotti's nor Olivas' expressions of optimism come without an asterisk. Both experts acknowledge, as Camarda argues, that engineers cannot possibly predict exactly how the heat shield will behave.

"There's very little data to be able to put into an analysis" of the heat shield, Scotti told CNN. "The material itself changes every 20 seconds or so during reentry," he said, referring to the Avcoat layer.

"We still have things we don't know," Scotti added. "It's not low risk, it's a moderate risk."

Scotti's and Olivas' votes of confidence in the Artemis II mission were hard won.

Olivas, in fact, held serious doubts about NASA's intention to fly the Artemis II mission with crew until he sat through a three-hour meeting at the space agency's headquarters in Washington, DC, on 8 January.

CNN requested and was denied access to the meeting. Only two journalists were invited to attend, and the meeting was expected to be largely off the record because confidential information was being discussed.

NASA's newly installed administrator, Jared Isaacman, convened the meeting to gauge dissenting opinions, he told CNN affiliate station WESH in Orlando.

The meeting, Isaacman said, "only reaffirmed my confidence in the decisions of the bright engineers at NASA".

"We have modified our reentry profile. We have regained margin to safety, and I feel very good about that with Artemis II," he added.

Olivas said his hesitations were resolved by a presentation from a "Tiger Team" - a NASA term for a specialized team brought together to solve a complex problem - at Johnson Space Center in Houston.

"The key parameter here is: When is the heat shield going to crack? And how deep into the atmosphere are you going to be if it does crack?" Olivas said.

"There's things that we can never know until it actually happens," he added, referring to the heat shield. But the Tiger Team's analysis gave him confidence that NASA understood the Avcoat material well enough to be certain the crew would not be in danger.

"The Tiger Team did a phenomenal job," Olivas said. "I trust those engineers emphatically, and the program managers who are driving them."

That, however, is where Camarda - who also attended the 8 January meeting at NASA headquarters - disagrees.

Jeremy Hansen, Artemis II mission specialist, NASA astronauts Victor Glover, Artemis II pilot, Reid Wiseman, Artemis II commander, and Christina Koch, Artemis II mission specialist
Photo: JIM WATSON / AFP

Camarda takes issue, for example, with a computer program that the Tiger Team used in its heat shield analysis.

Called the Crack Indication Tool, or CIT, it was meant to model how and when the Avcoat material might begin fragmenting in various conditions.

What if Orion were to take a smaller "skip" before making its final plunge?

The CIT is meant to churn out data about how such changes might impact the heat shield - and whether those scenarios would trigger cracking.

But the data is imperfect, Camarda argues, and the tool relies on "simplifying assumptions".

"The analysis is a simplistic model to predict gas generation, material charring and qualitatively when cracks happen," Camarda said. "But the failure mechanism is how the cracks grow, and it definitely can't predict that. It cannot predict the stresses and strains that cause the cracks or how they can grow."

When asked about Camarda's criticisms of the CIT, Olivas acknowledged that no computer modeling program is completely accurate. And the CIT cannot predict crack growth.

But among the data points that assuaged Olivas' concerns, he said, was the fact that the Tiger Team lined up the computer program's predictions with real-world lab tests involving Avcoat material. The CIT was also able to correctly predict and re-create the conditions that led to the cracking on Artemis I.

"That gave me a confidence that the tool itself was indeed a good predictor," Olivas said.

But, Camarda counters, it is possible to create modeling tools that take a more interdisciplinary approach.

"A multi-physics analysis can do everything in one computer code," Camarda said. "It's predicting the aero thermodynamic heating on the outside of the vehicle, and studying how the material changes phases and starts to burn and produces gases."

That, he said, is the type of analysis that could give program managers a more holistic understanding of the risks this heat shield poses.

To Camarda, the heat shield problem is one symptom of a widespread ailment plaguing NASA that took root in the shuttle era. His view of the agency is informed by his experience as a young astronaut preparing to fly when the Space Shuttle Columbia broke apart during reentry in 2003, killing all seven passengers.

It marked the second tragedy for the program after the Space Shuttle Challenger was destroyed during ascent in 1986.

In a phone interview with CNN, Camarda highlighted that in the early 1980s, NASA had estimated that the space shuttle would have a roughly one in 100,000 chance of experiencing a deadly malfunction.

Ultimately, however, the shuttle flew a total of 135 missions with two explosions, resulting in 14 total casualties. That put the vehicle's actual odds of experiencing a catastrophic failure at 1 in 67.5.

At one point during his NASA career, Camarda was appointed head of engineering at Johnson Space Center only, he said, to be pushed out from that role after vocally expressing concerns about mission safety in the aftermath of the Columbia disaster, he wrote in "Mission Out of Control," a memoir and technical deep dive about his years at the agency.

Camarda's former boss did not respond to an email request for comment.

Camarda ultimately left NASA in 2019 after 45 years of service.

The first mission photo from the far side of the moon, captured from Orion as Earth dips beyond the lunar horizon.
Photo: NASA via CNN Newsource

In his view, the space agency has shifted away from a research and discovery mindset that it embodied during the Apollo era - when engineers were encouraged to identify and express concerns about potential safety issues as they picked apart engineering challenges on a fundamental level.

In today's climate, Camarda said, he worries NASA employees are encouraged to fall in line with the assessments and goals of the agency's management and leadership.

Edgar Zapata, a retired Kennedy Space Center engineer who still serves on the NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC) External Council, a program that aims to fund bleeding-edge technology development, said he shares Camarda's concerns.

"I think our experiences are shaded by having seen that once this body politic decides, almost by mysterious forces, that it's going to do something - it tends to figure out a way to move forward," Zapata said of NASA's decision-making process and risk assessments.

NASA spokespeople did not respond to a request for comment about criticisms from Camarda regarding the agency's culture. NASA has long maintained and emphasized that it considers safety to be its top priority.

Camarda also emphasised that his opposition to Artemis II isn't driven by a belief it will end with a catastrophic failure. He thinks it's likely the mission will return home safely.

More than anything, Camarda told CNN, he fears that a safe flight for Artemis II will serve as validation for NASA leadership that its decision-making processes are sound. And that's bound to lull the agency into a false sense of security, Camarda warned.

The two former astronauts - Olivas and Camarda - do not share the same opinion about whether NASA should launch the Artemis II mission with crew on board. But on this point, they agree: "Sometimes we get lucky. And when we get lucky, sometimes we trade that for being good - and then we convince ourselves we're better than we really are," Olivas told CNN.

"I think it's valid to question what's happening at NASA," Olivas added, "because our history is not perfect."