Кредит за изображение: НАСА / JPL
Ето ме: 26-годишен, никога преди не бях работил по полетен проект и всички погледи бяха насочени към мен. Всеки път, когато се разхождах от офиса на проекта Pathfinder, Тони Спиър, ръководителят на проекта, щеше да ме прегърне и да обяви: „Ей, всички, цялата мисия се вози на този човек точно тук.“
Нашата задача беше да проектираме и изградим въздушни възглавници за кацането на Pathfinder на Марс, подход, който никога не е използван при никоя мисия. Въздушните възглавници може да изглеждат като прост, нискотехнологичен продукт, но беше открояващо вниманието да открием колко малко знаем за тях. Знаехме, че единственият начин да разберем какво трябва да научим е да изградим прототипи и да ги тестваме. Просто не знаехме колко невежи ще бъдем.
Въздушните възглавници изглеждаха като луда идея за много хора. Никой никога не е казвал това, имайте предвид, но изглежда, че има широко разпространено усещане, че въздушните възглавници няма да работят. „Ще ви позволим да излезете и да се заблудите, докато не станете на лицето си.“ Това беше неизказаното съобщение, което получавах ден след ден.
Основният страх на всеки от използването на тези гигантски въздушни възглавници беше, че кацателят ще бъде погребан в океан от тъкани, когато въздушните възглавници се изпадат. Започнах търсенето на решение, като създадох мащабни модели на въздушните възглавници и кацателя и играх с тях в офиса си няколко месеца.
Изградих моделите от картон и пластмаса и ги залепих с опаковъчна лента, която получих от хардуерния магазин и лентата от магазина за тъкани. Използвах малък надувател на сал, който имах вкъщи, за да изпомпвам своите въздушни възглавници. Отново и отново напълних миниатюрните въздушни възглавници и после ги оставих да се издуха, като гледах какво се е случило.
Заблудих се с десетина или повече подходи, преди най-накрая да измисля нещо, което смятах, че работи. Бавно, но сигурно, аз дойдох на идеята да използвам шнурове, които зигзагират през бримките на коланите вътре във въздушните възглавници. Издърпайте кабелите по определен начин и шнурчетата ще се впишат в цялата тъкан и ще я съдържат. Изчакайте да отворите лентата, докато всичките въздушни възглавници не се изтеглят и тъканта ще бъде прибрана спретнато отдолу.
Тестване в друга скала
След като създадохме мащабни модели за провеждане на тестове за капки, започнахме с прости вертикални капки, първо на 30 фута, а след това до 70 фута. Чантите се представиха добре, въпреки че начинът, по който те подскачаха като гигантска топка, беше интересен за наблюдение. Хората започнаха да осъзнават, че концепцията може просто да е разумно здрава. Но все още имахме своите съмнители. Дори след като механиците разбрахме за въздушните възглавници, остана голям въпрос: Какво ще кажете за скалистия марсиански терен?
Кацвайки на Марс, трябваше да приемем всичко, което ни даде майката природа. Pathfinder няма да има лента за кацане. За да симулираме условията на Марс, внесохме в големи скали лава с размерите на малко офисно бюро. Те бяха истински скали от лава, които нашите геолози бяха излезли и избрали; ако се опитате да се справите с някоя от тях, щяхте да отрежете ръцете си.
Колкото повече пейзажни симулации тествахме, толкова повече започнахме да разкъсваме въздушните възглавници. Нещата не изглеждаха добре. За пореден път разбрахме, че това е област, която просто не разбирахме. Предизвикателството беше да се защити слоят на пикочния мехур, по същество вътрешната тръба на системата на въздушните възглавници, с възможно най-малко плат, тъй като проектът не можеше да си позволи просто да хвърли маса при проблема. Опитахме материал след материално тежкотоварни Kevlars и Vectrans сред тях, прилагайки ги в десетки различни конфигурации от външната страна на въздушната възглавница.
В крайна сметка ние знаехме, че можем просто да хвърлим повече и повече материали и да измислим разумно работеща система въздушни възглавници, но тежестта на това решение щеше да дойде за сметка на нещо друго, което би трябвало да се жертва друг компонент на Pathfinder. Не бяхме обаче на Марс, само за да кацнем там и да направим няколко снимки. Искахме да отидем там и да правим наука и имахме нужда от инструменти, за да се занимаваме с тази наука. Така че имаше много мотивация да излезе със системата с въздушни възглавници с най-ниска маса, която можехме.
5, 4, 3, 2, 1
Всеки тест става като ритуал, тъй като са били необходими между осем и десет часа, за да се подготви системата, включително транспортирането на въздушните възглавници във вакуумната камера, получаването на всички уреди, окачени на въздуха, повдигането на въздушните възглавници до горната част на камерата, като се гарантира, че всички скалите бяха на правилното място и подготвяха мрежите.
Вакуумната камера, където направихме тестовете за капка, използва толкова много мощност, че успяхме да тестваме само посред нощ. След като вратите на вакуумната камера се затвориха, бяха нужни три или четири часа, за да се изпомпва камерата. В този момент всички или се откъсваха за вечеря, или отидоха да се отпуснат за известно време, преди да се върнат в полунощ или каквото и да беше определеният час. След това имахме още 45 минути да прегледаме всички уреди, да преминем през контролни списъци и в крайна сметка обратно отброяване.
Последните 30 секунди от обратното броене бяха мъчителни. Цялото това очакване и после цялото въздействие продължи по-малко от една секунда.
Когато завършихме тест за капка, веднага разбрахме дали е успех или неуспех. Брайън Мърихед, управител на летателните системи, винаги настояваше да му се обадя незабавно - без значение колко късно беше. В 16:00 ще му се обадя в дома му и трябва да му съобщя новината: „Брайън, провалихме се в друг тест.“
Всеки тест беше последван от прилив на високо налягане, за да разберем какво се обърка, какъв тест да се извърши следващ, как да оправим силно повредените торбички и как едновременно да включим каквото и да е ново „експериментално поправяне“, което сме измислили. Като екип се договорихме за курс на действие, обикновено в мрачно, без сън настроение над мазна закуска на местна вечеря. Тогава хората от ILC Dover ще разберат всички нови модели, които трябва да бъдат генерирани, както и подробно проектиране, за да се гарантира, че шевовете и дизайните на шевовете могат да се справят с тестовите натоварвания. Нашият герой беше нашата водеща канализация, която случайно шие лунните костюми на Нийл Армстронг и Луз. Тя работеше в условия, които не бяха идеални, докато ние спехме и превърнахме понякога необичайните си идеи в реалност. Обикновено до следващия ден бяхме готови да го направим отново.
Тони Спиър и Брайън разбраха предизвикателствата, пред които сме изправени. Те знаеха, че имаме солиден екип, който работи над това, и винаги ги информирах за техническия прогрес. Те винаги разбираха, но това не означава, че винаги са били щастливи.
Обратно към дъската за рисуване
Ние казахме: „Добре, нека започнем да правим анализ, компютърно моделиране на въздушните възглавници и въздействието върху скалите.“ В същото време разширихме нашата тестова програма, за да разберем как да оптимизираме този слой абразия на въздушната възглавница.
Оказа се, че времето, парите и усилията, които похарчихме за компютърното моделиране, не се оправдаха. Въпреки че изпълнихме най-сложните програми, налични през 1993 и 1994 г., резултатите не ни помогнаха да проектираме слоя за изтриване. Трябваше да разчитаме на нашите прототипи.
След като направихме десетки капки тестове, разгледахме данните и проучихме какво се случва, започнахме да осъзнаваме, че един слой тежък материал не е решението. Множество слоеве от лек материал може да се окажат по-силни.
Ние бяхме принудени да вземем решение за окончателния дизайн на абразивния слой, за да изпълним нашите планирани тестове за спад на квалификацията. По отношение на космическите кораби, това трябва да бъде последният тест, който стартирате, за да квалифицирате окончателния си дизайн. Докато стигнете до този момент, не би трябвало да има никакъв въпрос, че имате напълно функционираща система, която отговаря на всички изисквания на мисията. Предполага се, че това е процес на отметка, че системата е готова за полет. Проблемът беше, че в този момент все още бяхме само частичен успех; никога не сме имали тази A +, 100% оценка на нито един от нашите тестове за спад.
Влязъл да гледам последния тест за падане, самолетът ми се забави. Един от колегите ми в изпитателната база се обади и ме попита: „Искате ли да ви изчакаме?“ Казах му: „Не, давай.“
Когато стигнах до съоръжението, тестващият екип не беше там. Влязох в контролната зала и се натъкнах на човека, който обработва видеокасетите. "И какво стана?" Попитах го. "Момчета ли направихте теста?" Той посочи видеорекордер и каза: „Видеото е там. Просто продължете напред и натиснете игра. "
И така, удрям в игра. Надолу идва въздушната възглавница във видеото, която удря платформата и експлодира катастрофално. Сърцето ми потъна. Не искахме да го правим Но тогава разбрах, че има нещо странно познато във видеото, което току-що гледах. В миг ми дойде; те бяха сложили във видеокасетата от най-лошия ни тест за спад. Практическата шега може да означава само едно: Имахме успешен тест за капка и най-накрая беше добре да тръгнем.
Оригинален източник: NASA / JPL Story
