Pildi krediit: NASA/JPL
Siin ma olin: 26-aastane, ma polnud kunagi varem lennuprojektiga töötanud ja kõigi pilgud olid minul. Iga kord, kui ma Pathfinderi projektibüroost mööda kõndisin, viskas projektijuht Tony Spear mulle käe ümber ja teatas: 'Hei kõik, kogu missioon sõidab selle tüübi seljas siinsamas.'
Meie ülesanne oli kavandada ja ehitada Pathfinderi Marsile maandumiseks turvapadjad, mida polnud kunagi ühelgi missioonil kasutatud. Turvapadjad võivad tunduda lihtsa ja madala tehnoloogilise tootena, kuid oli silmi avav avastada, kui vähe me neist teadsime. Teadsime, et ainus viis teada saada, mida meil on vaja õppida, on prototüüpide ehitamine ja nende testimine. Me lihtsalt ei teadnud, kui võhiklikud me oleme.
Turvapadjad tundusid paljudele hullumeelse ideena. Keegi pole seda kunagi öelnud, pange tähele, kuid tundus, et laialt on levinud tunne, et turvapadjad ei tööta. 'Me laseme teil minna ja lollitada, kuni kukute näkku.' See oli ütlemata sõnum, mille sain päevast päeva.
Kõik kardavad nende hiiglaslike turvapatjade kasutamisel, et maandur mattub turvapatjade tühjenemisel kangaookeani. Alustasin lahenduse otsimist turvapatjade ja maanduri skaalamudelite ehitamisest ning mängisin nendega paar kuud oma kontoris.
Ehitasin mudelid papist ja plastikust ning kleepisin need kinni ehituspoest saadud pakkelindiga ja kangapoest saadud paelaga. Kasutasin oma mudeli turvapatjade pumpamiseks väikest parvetäitjat, mis mul kodus oli. Ikka ja jälle täitsin miniatuursed turvapadjad ja lasin neil seejärel tühjeneda, jälgides, mis juhtus.
Lollitasin kümmekonna või enama lähenemisega, enne kui lõpuks leidsin midagi, mis minu arvates töötas. Aeglaselt, kuid kindlalt tulin ideele kasutada turvapatjade sees olevate vööaasade vahelt siksakilisi nööre. Tõmmake nöörid teatud viisil ja nöörid tõmbavad kogu kanga sisse ja sisaldavad seda. Oodake maanduri avamist, kuni kõik turvapadjad on sisse tõmbunud ja kangas on korralikult alla tõmmatud.
Testimine teisel skaalal
Kui ehitasime kukkumistestide läbiviimiseks suuremahulisi mudeleid, alustasime lihtsate vertikaalsete kukkumistega, kõigepealt 30 jala ja seejärel kuni 70 jala kõrgusele. Kotid esinesid hästi, kuigi nende hiiglasliku pallina põrgatamist oli huvitav jälgida. Inimesed hakkasid mõistma, et see kontseptsioon võib lihtsalt olla mõistlik. Kuid meil oli siiski oma kahtlejaid. Isegi pärast seda, kui olime turvapatjade mehaanika välja mõelnud, jäi suur küsimus: kuidas on lood kivise Marsi maastikuga?
Marsile maandudes pidime leppima sellega, mida emake loodus meile andis. Pathfinderil poleks maandumisrada. Marsi tingimuste simuleerimiseks tõime sisse suured laavakivid, mis on väikese kontorilaua suurused. Need olid tõelised laavakivid, mida meie geoloogid olid välja valinud; kui sa prooviksid ühte neist käsitseda, lõikaksid sa käed.
Mida rohkem maastikusimulatsioone katsetasime, seda rohkem hakkasime turvapatju rebima. Asjad ei paistnud head. Taaskord saime aru, et see on valdkond, millest me lihtsalt aru ei saanud. Väljakutse oli kaitsta põiekihti, peamiselt turvapadjasüsteemi sisemist toru, võimalikult vähese kangaga, sest projekt ei saanud endale lubada probleemile lihtsalt massi loopimist. Katsetasime materjalide järel vastupidavaid Kevlareid ja Vectransi, nende hulgas kümnete eri konfiguratsioonidega turvapadja välisküljele.
Lõppkokkuvõttes teadsime, et võime lihtsalt visata rohkem ja rohkem materjali ja tulla välja mõistlikult toimiva turvapadjasüsteemiga, kuid selle lahenduse kaal oleks tulnud millegi muu arvelt, oleks tulnud ohverdada mõni muu Pathfinderi komponent. Kuid me ei läinud Marsile lihtsalt selleks, et seal maanduda ja paar pilti teha. Tahtsime sinna minna ja teha teadust ning vajasime selle teaduse tegemiseks vahendeid. Seega oli palju motivatsiooni välja pakkuda väikseima massiga ja kõige tõhusama turvapadjasüsteem, mis võimalik.
5, 4, 3, 2, 1
Iga katse muutus nagu rituaal, sest süsteemi ettevalmistamiseks kulus kaheksa kuni kümme tundi, sealhulgas turvapatjade transportimine vaakumkambrisse, kogu mõõteriistade ühendamine, turvapatjade tõstmine kambri ülaossa ja kõik kivid olid õiges kohas ja võrkude ettevalmistamine.
Vaakumkamber, kus me kukkumiskatseid tegime, kasutas nii palju energiat, et saime testida alles keset ööd. Kui vaakumkambri uksed olid suletud, kulus ainuüksi kambri allapumpamiseks kolm-neli tundi. Sel hetkel katkestasid kõik õhtusöögi või läksid mõneks ajaks lõõgastuma, enne kui tulid tagasi keskööl või mis iganes määratud kell oli. Seejärel oli meil veel 45 minutit, et vaadata üle kõik mõõteriistad, läbida kontrollnimekirjad ja siis lõpuks loendus.
Pöördloenduse viimased 30 sekundit olid piinavad. Kogu see ootus ja siis kogu mõju kestis vähem kui ühe sekundi.
Kui me kukkumistesti lõpetasime, teadsime kohe, kas see õnnestus või ebaõnnestus. Lennusüsteemide juht Brian Muirhead nõudis alati, et ma talle viivitamatult helistaksin – olenemata sellest, kui hilja kell oli. Kell 4 hommikul helistasin talle koju ja pidin talle uudise andma: 'Brian, me kukkusime läbi järjekordse testi.'
Igale katsele järgnes kõrge rõhuga kiirustamine, et välja selgitada, mis läks valesti, millist testi järgmiseks teha, kuidas parandada ulatuslikult kahjustatud kotid ja kuidas samaaegselt lisada mis tahes uus eksperimentaalne parandus, mille me välja mõtlesime. Meeskonnana leppisime kokku tegutsemisviisis, tavaliselt pahuras ja unevaes meeleolus kohalikus söögikohas rasvase hommikusöögi ajal. Seejärel mõtlevad ILC Doveri inimesed välja kõik uued mustrid, mida oli vaja luua, ja üksikasjalikud konstruktsioonid, et õmblused ja õmbluste kujundused saaksid katsekoormustega hakkama. Meie kangelane oli meie kanalisaator, kes juhuslikult õmbles Neil Armstrongi ja Buz Aldreni kuukostüümid. Ta töötas meie magamise ajal ebasoodsates tingimustes ja muutis meie mõnikord ebatavalised ideed reaalsuseks. Tavaliselt olime järgmiseks päevaks valmis seda kõike uuesti tegema.
Tony Spear ja Brian mõistsid meie ees seisvaid väljakutseid. Nad teadsid, et meil on selle kallal tugev meeskond ja ma hoidsin neid alati tehnika arenguga kursis. Nad olid alati mõistvad, kuid see ei tähenda, et nad oleksid alati õnnelikud.
Tagasi joonistuslauale
Ütlesime: 'Olgu, alustame analüüsi, turvapatjade arvutimodelleerimist ja kokkupõrget vastu kive.' Samal ajal laiendasime oma katseprogrammi, et mõista, kuidas seda turvapadja kulumiskihti optimeerida.
Selgus, et arvutimodelleerimisele kulutatud aeg, raha ja vaev ei tasunud end ära. Kuigi me kasutasime kõige keerukamaid programme, mis olid saadaval aastatel 1993 ja 1994, ei aidanud tulemused meil kulumiskihti kujundada. Pidime toetuma oma prototüüpidele.
Pärast kümnete kukkumiskatsete tegemist, andmete vaatamist ja toimuva uurimist hakkasime mõistma, et üks kiht rasket materjali pole lahendus. Mitu kihti kerget materjali võib osutuda tugevamaks.
Olime sunnitud otsustama lõpliku kulumiskihi kujunduse üle, et täita plaanitud kvalifikatsiooni langemise katseid. Kosmoselaevade mõttes peaks see olema viimane test, mille teete oma lõpliku kavandi kvalifitseerimiseks. Selleks ajaks, kui jõuate selleni, ei tohiks olla kahtlust, et teil on täielikult toimiv süsteem, mis vastab kõigile missiooninõuetele. See peaks olema check-the-box protsess, et süsteem on lennuks valmis. Probleem oli selles, et sel hetkel olime ikka veel ainult osalist edu kogenud; meil pole kunagi ühelgi kukkumistestil olnud 100% hinnet A+.
Lendades seda viimast kukkumiskatset vaatama, hilines mu lennuk. Üks mu kolleegidest katseasutusest helistas ja küsis minult: 'Kas sa tahad, et me sind ootaksime?' Ma ütlesin talle: 'Ei, lase käia.'
Kui ma rajatisse jõudsin, polnud katsemeeskonda seal. Läksin kontrollruumi ja jooksin mehega kokku, kes videokassette töötleb. 'Mis juhtus?' Ma küsisin temalt. 'Kas te tegite testi?' Ta osutas videomakile ja ütles: 'Video on seal sees. Mine lihtsalt edasi ja vajuta play.
Niisiis, panin mängima. Alla tuleb videol olev turvapadi, mis põrkab vastu platvormi ja plahvatab katastroofiliselt. Mu süda vajus. Meil ei õnnestunud. Siis aga taipasin, et äsja vaadatud videos oli midagi kummaliselt tuttavat. Hetkega jõudis see minuni; nad olid pannud meie halvima kukkumiskatse videolindile. Praktiline nali võis tähendada ainult üht: meil oli edukas kukkumiskatse ja lõpuks saime hakkama.
Algallikas: NASA/JPL lugu