Πιστωτική εικόνα: NASA / JPL
Εδώ ήμουν: 26 χρονών, δεν είχα δουλέψει ποτέ σε ένα πρόγραμμα πτήσης και όλα τα μάτια ήταν στραμμένα πάνω μου. Κάθε φορά που περπατούσα από το γραφείο του Pathfinder, ο Tony Spear, ο διευθυντής του έργου, θα έβαζε το χέρι του γύρω μου και θα έλεγε: «Γεια σε όλους, όλη η αποστολή οδηγεί αυτόν τον τύπο εδώ».
Το καθήκον μας ήταν να σχεδιάσουμε και να κατασκευάσουμε αερόσακους για την προσγείωση του Pathfinder στον Άρη μια προσέγγιση που δεν είχε χρησιμοποιηθεί ποτέ σε καμία αποστολή. Οι αερόσακοι μπορεί να μοιάζουν με ένα απλό προϊόν χαμηλής τεχνολογίας, αλλά άνοιξε τα μάτια για να ανακαλύψουμε πόσο λίγα γνωρίζαμε γι 'αυτούς. Γνωρίζαμε ότι ο μόνος τρόπος για να μάθουμε τι χρειαζόμασταν να μάθουμε ήταν να δημιουργήσουμε πρωτότυπα και να τα δοκιμάσουμε. Απλώς δεν ξέραμε πόσο αδαείς θα ήμασταν.
Οι αερόσακοι φαινόταν σαν μια τρελή ιδέα για πολλούς ανθρώπους. Κανείς δεν το είπε ποτέ αυτό, θυμάστε, αλλά φάνηκε να υπάρχει μια ευρεία αίσθηση ότι οι αερόσακοι δεν θα λειτουργούσαν. "Θα σας αφήσουμε να φύγετε και να χαζευτείτε μέχρι να πέσετε στα πρόσωπά σας." Αυτό ήταν το απροσδιόριστο μήνυμα που έλαβα μέρα με τη μέρα.
Ο κύριος φόβος όλων για τη χρήση αυτών των γιγαντιαίων αερόσακων ήταν ότι ο εκφορτωτής θα θαφτεί σε έναν ωκεανό υφάσματος όταν οι αερόσακοι ξεφουσκώσουν. Ξεκίνησα την αναζήτηση μιας λύσης με την κατασκευή μοντέλων κλίμακας αερόσακων και προσγειωμένων, και έπαιξα μαζί τους στο γραφείο μου για μερικούς μήνες.
Έφτιαξα τα μοντέλα από χαρτόνι και πλαστικό και τα έκανα με ταινία συσκευασίας που πήρα από το κατάστημα υλικού και κορδέλα από το κατάστημα υφασμάτων. Χρησιμοποίησα μια μικρή φουσκωτή σχεδία που είχα στο σπίτι για να ανεβάσω τους αερόσακους του μοντέλου μου. Επαναλαμβανόμενα, γέμισα τους μικροσκοπικούς αερόσακους και μετά τους άφησα να ξεφουσκώσουν, βλέποντας τι συνέβη.
Ξεγελάστηκα με μια ντουζίνα ή περισσότερες προσεγγίσεις προτού καταλήξω τελικά σε κάτι που νόμιζα ότι λειτούργησε. Αργά αλλά σίγουρα, βρήκα την ιδέα να χρησιμοποιώ κορδόνια που τρεκλίζουν μέσα από βρόχους ζώνης μέσα στους αερόσακους. Τραβήξτε τα κορδόνια με έναν συγκεκριμένο τρόπο, και τα κορδόνια θα τραβούσαν όλο το ύφασμα και θα το περιείχαν. Περιμένετε να ανοίξετε το εκσκαφέα έως ότου αφαιρεθούν όλοι οι αερόσακοι και το ύφασμα θα ήταν καλά τοποθετημένο κάτω.
Δοκιμές σε άλλη κλίμακα
Μόλις δημιουργήσαμε μοντέλα μεγάλης κλίμακας για τη διεξαγωγή δοκιμών πτώσης, ξεκινήσαμε κάνοντας απλές κάθετες σταγόνες, πρώτα στα 30 πόδια και, στη συνέχεια, έως και 70 πόδια. Οι τσάντες είχαν καλή απόδοση, αν και ο τρόπος που αναπήδησαν σαν μια γιγαντιαία μπάλα ήταν ενδιαφέρον να παρατηρηθεί. Οι άνθρωποι άρχισαν να συνειδητοποιούν ότι η ιδέα μπορεί να είναι λογικά καλή. Αλλά είχαμε ακόμα τους αμφιβολείς μας. Ακόμα και αφού είχαμε υπολογίσει τους μηχανικούς για τους αερόσακους, παρέμενε μια μεγάλη ερώτηση: Τι γίνεται με το βραχώδες έδαφος του Άρη;
Προσγείωση στον Άρη, έπρεπε να αποδεχτούμε ό, τι μας έδωσε η Μητέρα Φύση. Το Pathfinder δεν θα είχε λωρίδα προσγείωσης. Για την προσομοίωση των συνθηκών στον Άρη, φέραμε σε μεγάλους βράχους λάβας το μέγεθος ενός μικρού γραφείου. Ήταν πραγματικοί βράχοι λάβας που οι γεωλόγοι μας είχαν βγει και πήρε. εάν προσπαθήσατε να χειριστείτε ένα από αυτά, θα κόψετε τα χέρια σας.
Όσο περισσότερες προσομοιώσεις τοπίου δοκιμάσαμε, τόσο περισσότερο αρχίσαμε να σκίζουμε τους αερόσακους. Τα πράγματα δεν φαινόταν καλά. Για άλλη μια φορά, συνειδητοποιήσαμε ότι αυτός ήταν ένας τομέας που απλά δεν καταλάβαμε. Η πρόκληση ήταν να προστατευθεί το στρώμα της ουροδόχου κύστης, ουσιαστικά ο εσωτερικός σωλήνας του συστήματος αερόσακου, με όσο το δυνατόν μικρότερο ύφασμα, επειδή το έργο δεν μπορούσε να αντέξει απλώς τη μάζα στο πρόβλημα. Δοκιμάσαμε υλικό μετά από υλικό βαρέως τύπου Kevlars και Vectrans μεταξύ τους εφαρμόζοντας σε δεκάδες διαφορετικές διαμορφώσεις στο εξωτερικό του αερόσακου.
Τελικά, ξέραμε ότι θα μπορούσαμε απλώς να ρίξουμε όλο και περισσότερο υλικό και να καταλήξουμε σε ένα σύστημα αερόσακων με εύλογη απόδοση, αλλά το βάρος αυτής της λύσης θα έπαιρνε σε βάρος κάτι άλλο που θα έπρεπε να θυσιάζεται ένα άλλο συστατικό του Pathfinder. Ωστόσο, δεν πήγαμε στον Άρη για να προσγειωθούμε εκεί και να τραβήξουμε μερικές φωτογραφίες. Θέλαμε να πάμε εκεί και να κάνουμε επιστήμη και χρειαζόμασταν όργανα για να κάνουμε αυτήν την επιστήμη. Έτσι, υπήρχαν πολλά κίνητρα για να βρούμε το σύστημα αερόσακων χαμηλότερης μάζας και υψηλότερης απόδοσης που θα μπορούσαμε.
5, 4, 3, 2, 1
Κάθε δοκιμή έγινε σαν ένα τελετουργικό, διότι χρειάστηκε μεταξύ οκτώ και δέκα ωρών για την προετοιμασία του συστήματος, συμπεριλαμβανομένης της μεταφοράς των αερόσακων στον θάλαμο κενού, της καλωδίωσης όλων των οργάνων, της ανύψωσης των αερόσακων στην κορυφή του θαλάμου, διασφαλίζοντας ότι όλα οι βράχοι ήταν στο σωστό μέρος και ετοίμαζαν τα δίχτυα.
Ο θάλαμος κενού όπου κάναμε τις δοκιμές πτώσης χρησιμοποίησε τόσο μεγάλη δύναμη που μπορούσαμε να δοκιμάσουμε μόνο στη μέση της νύχτας. Μόλις οι πόρτες του θαλάμου κενού έκλεισαν, χρειάστηκαν τρεις ή τέσσερις ώρες μόνο για την άντληση του θαλάμου. Σε εκείνο το σημείο, όλοι είτε έσπασαν για δείπνο είτε πήγαν να χαλαρώσουν για λίγο, πριν επιστρέψουν στα μεσάνυχτα ή όποια ώρα ήταν. Στη συνέχεια, είχαμε άλλα 45 λεπτά για να περάσουμε όλα τα όργανα, να περάσουμε από λίστες ελέγχου και, στη συνέχεια, τελικά την αντίστροφη μέτρηση.
Τα τελευταία 30 δευτερόλεπτα της αντίστροφης μέτρησης ήταν βασανιστικά. Όλη αυτή η προσδοκία, και έπειτα ο συνολικός αντίκτυπος κράτησε λιγότερο από ένα δευτερόλεπτο.
Όταν ολοκληρώσαμε ένα τεστ drop, ξέραμε αμέσως εάν ήταν επιτυχία ή αποτυχία. Ο Brian Muirhead, ο διευθυντής συστημάτων πτήσης, ήταν πάντα επίμονος ότι τον καλώ αμέσως - ανεξάρτητα από το πόσο αργά ήταν. Στις 4 π.μ., θα τον καλούσα στο σπίτι του και θα έπρεπε να του δώσω τα νέα, «Μπράιαν, αποτύχαμε άλλο ένα τεστ».
Σε κάθε δοκιμή ακολουθούσε μια βιασύνη υψηλής πίεσης για να καταλάβουμε τι πήγε στραβά, ποια δοκιμή θα ακολουθήσει, πώς να διορθώσουμε τους σάκους που έχουν υποστεί μεγάλη ζημιά και πώς να ενσωματώσουμε ταυτόχρονα κάθε νέα «πειραματική επιδιόρθωση» που βρήκαμε. Ως ομάδα, συμφωνήσαμε σε μια πορεία δράσης, συνήθως σε μια ξαφνική, ελλιπής διάθεση για ένα λιπαρό πρωινό σε ένα τοπικό δείπνο. Στη συνέχεια, οι άνθρωποι του ILC Dover θα καταλάβαιναν τυχόν νέα μοτίβα που έπρεπε να δημιουργηθούν, καθώς και τη λεπτομερή τεχνική για να διασφαλιστεί ότι οι ραφές και τα σχέδια βελονιών θα μπορούσαν να χειριστούν τα δοκιμαστικά φορτία. Ο ήρωάς μας ήταν ο κύριος υπονόμος μας, ο οποίος έβαλε τυχαία τα κοστούμια των Neil Armstrong και Buz Aldren. Δούλεψε κάτω από τις ιδανικές συνθήκες, ενώ κοιμόμασταν και μετέτρεψαν τις μερικές φορές ασυνήθιστες ιδέες μας σε πραγματικότητα. Συνήθως μέχρι την επόμενη μέρα ήμασταν έτοιμοι να το κάνουμε ξανά.
Ο Tony Spear και ο Brian κατάλαβαν τις προκλήσεις που αντιμετωπίζαμε. Ήξεραν ότι είχαμε μια σταθερή ομάδα που εργάζονταν σε αυτό, και τους έκανα πάντα ενήμερους για την τεχνική πρόοδο. Ήταν πάντα κατανοητοί, αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι ήταν πάντα χαρούμενοι.
Πίσω στο σχεδιαστήριο
Είπαμε, "Εντάξει, ας αρχίσουμε να κάνουμε ανάλυση, μοντελοποίηση υπολογιστών των αερόσακων και τον αντίκτυπο στους βράχους." Ταυτόχρονα, επεκτείναμε το πρόγραμμα δοκιμών μας για να κατανοήσουμε πώς να βελτιστοποιήσουμε αυτό το στρώμα τριβής αερόσακου.
Αποδείχθηκε ότι ο χρόνος, τα χρήματα και η προσπάθεια που ξοδεύαμε στο μοντέλο υπολογιστών δεν απέδωσαν. Αν και εκτελέσαμε τα πιο εξελιγμένα προγράμματα που ήταν διαθέσιμα το 1993 και το 1994, τα αποτελέσματα δεν μας βοήθησαν να σχεδιάσουμε το στρώμα τριβής. Έπρεπε να βασιστούμε στα πρωτότυπα μας.
Αφού κάναμε δεκάδες δοκιμές πτώσης, εξετάζοντας τα δεδομένα και μελετώντας τι συνέβαινε, αρχίσαμε να συνειδητοποιούμε ότι ένα μόνο στρώμα βαρέου υλικού δεν ήταν η λύση. Πολλαπλά στρώματα ελαφρού υλικού μπορεί να αποδειχθούν ισχυρότερα.
Αναγκάσαμε να αποφασίσουμε για τον τελικό σχεδιασμό επιπέδων τριβής, προκειμένου να ικανοποιήσουμε τις προγραμματισμένες δοκιμές πτώσης προσόντων. Με όρους διαστημικών σκαφών, αυτό υποτίθεται ότι είναι η τελευταία δοκιμή που θα εκτελέσετε για να πληροίτε τις προϋποθέσεις για την τελική σας σχεδίαση. Μέχρι να φτάσετε σε αυτό το σημείο, δεν υπάρχει αμφιβολία ότι έχετε ένα πλήρως λειτουργικό σύστημα που πληροί όλες τις απαιτήσεις της αποστολής. Υποτίθεται ότι είναι μια διαδικασία check-the-box ότι το σύστημα είναι έτοιμο για πτήση. Το πρόβλημα ήταν ότι εκείνο το σημείο είχαμε ακόμη μόνο μερική επιτυχία. δεν είχαμε ποτέ αυτό το βαθμό A +, 100% σε οποιαδήποτε από τις δοκιμές πτώσης.
Πετώντας για να παρακολουθήσω αυτό το τεστ τελευταίας πτώσης, το αεροπλάνο μου καθυστέρησε. Ένας από τους συναδέλφους μου στη μονάδα δοκιμών μου τηλεφώνησε και με ρώτησε: «Θέλετε να σας περιμένουμε;» Του είπα, «Όχι, προχωρήσου».
Όταν έφτασα στην εγκατάσταση, το πλήρωμα δοκιμών δεν ήταν εκεί. Πήγα στο δωμάτιο ελέγχου και έπεσα στον τύπο που επεξεργάζεται τις βιντεοκασέτες. "Λοιπόν τι έγινε?" Τον ρώτησα. «Κάνατε το τεστ;» Έδειξε ένα βίντεο και είπε: «Το βίντεο είναι εκεί. Απλά προχωρήστε και πατήστε το παιχνίδι. "
Έτσι, χτύπησα το παιχνίδι. Κάτω έρχεται ο αερόσακος στο βίντεο που χτυπά την πλατφόρμα και εκρήγνυται καταστροφικά. Η καρδιά μου βυθίστηκε. Δεν θα το καταφέραμε. Αλλά τότε συνειδητοποίησα ότι υπήρχε κάτι παράξενα οικείο για το βίντεο που μόλις είδα. Σε μια στιγμή μου ήρθε. είχαν βάλει τη βιντεοκασέτα από το χειρότερο τεστ πτώσης. Το πρακτικό αστείο θα μπορούσε να σημαίνει μόνο ένα πράγμα: Είχαμε μια επιτυχημένη δοκιμασία πτώσης και επιτέλους είμαστε καλοί.
Αρχική πηγή: NASA / JPL Story
