Bildekreditt: NASA / JPL
Her var jeg: 26 år gammel, jeg hadde aldri jobbet med et flyprosjekt før, og alle øyne var på meg. Hver gang jeg gikk forbi Pathfinder-prosjektkontoret, ville Tony Spear, prosjektlederen, kaste armen rundt meg og kunngjøre: "Hei alle sammen, hele oppdraget kjører på denne fyren her."
Vår oppgave var å designe og bygge kollisjonsputer for Pathfinders landing på Mars, en tilnærming som aldri hadde blitt brukt på noe oppdrag. Kollisjonsputer kan virke som et enkelt, lavteknologisk produkt, men det var øyeåpnende å oppdage hvor lite vi visste om dem. Vi visste at den eneste måten å finne ut hva vi trengte å lære, var å bygge prototyper og teste dem. Vi visste bare ikke hvor uvitende vi skulle bli.
Kollisjonsputer virket som en gal idé for mange mennesker. Ingen sa det noensinne, husk deg, men det så ut til å være en utbredt følelse av at kollisjonsputene ikke kom til å fungere. "Vi lar dere gå av og lure til du blir flat på ansiktet." Det var den uuttalte meldingen jeg fikk dag etter dag.
Alles viktigste frykt for å bruke disse gigantiske kollisjonsposene var at landeren ble begravet i et hav av stoff når kollisjonsputene tappet ut. Jeg begynte letingen etter en løsning ved å bygge skalamodeller av kollisjonsputer og lander, og jeg lekte med dem på kontoret mitt i et par måneder.
Jeg bygde modellene av papp og plast, og teipet dem opp med pakningstape jeg fikk fra jernvarehandel og bånd fra stoffbutikken. Jeg brukte en liten flåteoppblåser som jeg hadde hjemme for å pumpe opp modellkollisjonsputene. Om igjen og om igjen fylte jeg miniatyr-kollisjonspute og la dem tømme ut og så på hva som skjedde.
Jeg lurte rundt med et dusin eller flere tilnærminger før jeg endelig kom på noe jeg trodde fungerte. Sakte, men sikkert, kom jeg på ideen om å bruke ledninger som sikksakk gjennom belteløyfene inne i kollisjonsputene. Trekk i ledningene på en viss måte, og ledningene ville trekke inn alt stoffet og inneholdt det. Vent med å åpne landingsrøret til etter at alle kollisjonsputene hadde trukket seg tilbake, og stoffet ville være tøpt pent under.
Testing i en annen skala
Når vi bygde store modeller for å utføre dråpetester, startet vi med å gjøre enkle vertikale dråper, først på 30 fot og deretter opp til 70 fot. Posene fungerte bra, selv om måten de spratt som en gigantisk ball var interessant å observere. Folk begynte å innse at konseptet bare kan være rimelig forsvarlig. Men vi hadde fortsatt tvilene våre. Selv etter at vi hadde mekanikken funnet ut for kollisjonsputene, gjensto et stort spørsmål: Hva med det steinete Martian-terrenget?
Landing på Mars, måtte vi godta hva Mother Nature ga oss. Pathfinder hadde ikke en landingslist. For å simulere forholdene på Mars hentet vi inn store lavabergjer på størrelse med et lite kontor. Det var ekte lavabergarter som geologene våre hadde gått ut og plukket; hvis du prøvde å håndtere en av dem, ville du kuttet hendene dine.
Jo flere landskapsimuleringer vi testet, jo mer begynte vi å rive opp kollisjonsputene. Ting så ikke bra ut. Nok en gang innså vi at dette var et område vi bare ikke forsto. Utfordringen var å beskytte blærelaget, i det vesentlige det indre røret i kollisjonsputesystemet, med så lite stoff som mulig fordi prosjektet ikke hadde råd til å bare kaste masse på problemet. Vi prøvde materiale etter materiell kraftig Kevlars og Vectrans blant dem som brukte dem i dusinvis av forskjellige konfigurasjoner på utsiden av kollisjonsputen.
Til syvende og sist visste vi at vi bare kunne kaste på mer og mer materiale og komme med et rimelig airbag-system, men vekten av den løsningen ville ha kommet på bekostning av noe annet en annen komponent i Pathfinder måtte ofres. Vi dro imidlertid ikke til Mars bare for å lande der og ta noen få bilder. Vi ønsket å dra dit og gjøre vitenskap, og vi trengte instrumenter for å gjøre den vitenskapen. Så det var mye motivasjon for å komme frem til den laveste massen og den høyeste ytelsen kollisjonsputesystemet vi kunne.
5, 4, 3, 2, 1
Hver test ble som et ritual, fordi det tok mellom åtte og ti timer å klargjøre systemet, inkludert å transportere kollisjonsputene inn i vakuumkammeret, få all instrumenteringen tilkoblet, løft kollisjonsputene opp til toppen av kammeret, og sørget for at alle steinene var på rett sted og forberedte garnene.
Vakuumkammeret der vi gjorde slippprøvene brukte så mye kraft at vi bare klarte å teste midt på natten. Når vakuumkammerets dører var lukket, tok det tre eller fire timer bare å pumpe ned kammeret. På det tidspunktet brøt alle sammen til middag eller gikk avslappende en stund, før de kom tilbake ved midnatt eller hva den bestemte timen var. Så hadde vi ytterligere 45 minutter på å gå gjennom all instrumenteringen, gå gjennom sjekklister og så til slutt nedtellingen.
De siste 30 sekundene av nedtellingen var uutholdelige. All den forventningen, og da varte hele innvirkningen mindre enn ett sekund.
Da vi avsluttet en dråpetest, visste vi med en gang om det var en suksess eller fiasko. Brian Muirhead, flysystemansvarlig, var alltid insisterende på at jeg ringer ham umiddelbart - uansett hvor sent det var. Kl. 16.00 ringte jeg ham hjemme og måtte gi ham nyheten: "Brian, vi mislyktes i en annen test."
Hver test ble fulgt av et høyttrykksrushet for å finne ut hva som gikk galt, hvilken test som skulle kjøres neste gang, hvordan fikse de omfattende skadede posene, og hvordan du samtidig kunne innlemme den nye "eksperimentelle fiksen" vi kom frem til. Som team ble vi enige om et handlingsforløp, vanligvis i et surt, søvnmangel humør over en fet frokost på en lokal spisestue. Da ville ILC Dover folk finne ut alle nye mønstre som måtte genereres så vel som detaljprosjektering for å sikre at sømmer og sømdesign kunne takle testbelastningene. Helten vår var den viktigste kloakken vår, som forresten sydde Neil Armstrong og Buz Aldrens månedrakter. Hun jobbet under mindre enn ideelle forhold mens vi sov og gjorde om de noen ganger uvanlige ideene våre til virkelighet. Vanligvis neste dag var vi klare til å gjøre det på nytt.
Tony Spear og Brian forsto utfordringene vi sto overfor. De visste at vi hadde et solid team som jobber med dette, og jeg holdt dem alltid informert om den tekniske fremgangen. De var alltid forståelige, men det er ikke å si at de alltid var glade.
Tilbake til tegnebrettet
Vi sa: "OK, la oss begynne å analysere, datamodellering av kollisjonspute og påvirkningen mot steinene." Samtidig utvidet vi testprogrammet vårt for å forstå hvordan vi kan optimalisere dette kollisjonspute-slitasjelaget.
Det viste seg at tiden, pengene og innsatsen vi brukte på datamodelleringen ikke lønnet seg. Selv om vi kjørte de mest sofistikerte programmene som var tilgjengelige i 1993 og 1994, hjalp resultatene oss ikke med å designe slitasjelaget. Vi måtte stole på prototypene våre.
Etter å ha utført dusinvis av dråpetester, sett på dataene og studert hva som skjedde, begynte vi å innse at et enkelt lag med tungt materiale ikke var løsningen. Flere lag med lett materiale kan vise seg å være sterkere.
Vi ble tvunget til å bestemme oss for den endelige slitasjelagsdesignen for å oppfylle våre planlagte Kvalifiseringstappetester. Når det gjelder romfartøy, er dette antatt å være den siste testen du kjører for å kvalifisere den endelige utformingen. Når du kommer til dette punktet, er det visstnok ikke noe spørsmål at du har et fullt fungerende system som oppfyller alle oppdragskravene. Det er ment å være en avkrysningsprosess at systemet er klart for flyging. Problemet var at vi på det tidspunktet fortsatt bare hadde opplevd delvis suksess; vi hadde aldri hatt den A +, 100% karakteren på noen av våre droppetester.
Flyet inn for å se den siste slipptesten, ble flyet mitt forsinket. En av kollegene mine på testanlegget ringte og spurte meg: "Vil du at vi skal vente på deg?" Jeg sa til ham: "Nei, gå videre."
Da jeg kom til anlegget, var ikke testpersonalet der. Jeg gikk inn i kontrollrommet og løp inn i fyren som behandler videobåndene. "Så hva skjedde?" Jeg spurte han. “Gjorde dere testen?” Han pekte på en videospiller og sa: “Videoen er der inne. Bare gå foran og trykk på play. ”
Så, jeg slo play. Ned kommer kollisjonsputen i videoen den treffer plattformen og eksploderer katastrofalt. Mitt hjerte sank. Vi hadde ikke tenkt å klare det. Men så skjønte jeg at det var noe merkelig kjent med videoen jeg nettopp hadde sett. På et øyeblikk kom det meg; de hadde lagt inn videobåndet fra vår verste slippetest. Den praktiske spøken kunne bare bety en ting: Vi hadde hatt en vellykket droppetest, og var endelig gode å gå.
Originalkilde: NASA / JPL Story
