Tín dụng hình ảnh: NASA / JPL
Tôi đã ở đây: 26 tuổi, tôi chưa bao giờ làm việc trong một dự án bay trước đây và mọi con mắt đều đổ dồn vào tôi. Mỗi khi tôi đi ngang qua văn phòng dự án Pathfinder, Tony Spear, người quản lý dự án, sẽ quàng tay quanh tôi và thông báo, Hey Hey mọi người, toàn bộ nhiệm vụ đang cưỡi lên anh chàng này ngay tại đây.
Nhiệm vụ của chúng tôi là thiết kế và chế tạo túi khí cho Pathfinder, hạ cánh trên Sao Hỏa theo cách tiếp cận chưa từng được sử dụng cho bất kỳ nhiệm vụ nào. Túi khí có vẻ như là một sản phẩm công nghệ thấp, đơn giản, nhưng thật thoáng khi khám phá ra chúng ta biết rất ít về chúng. Chúng tôi biết rằng cách duy nhất để tìm ra những gì chúng tôi cần học là xây dựng các nguyên mẫu và thử nghiệm chúng. Chúng tôi chỉ không biết rằng chúng tôi sẽ không biết gì.
Túi khí dường như là một ý tưởng điên rồ với nhiều người. Không ai từng nói điều đó, làm phiền bạn, nhưng dường như có một cảm giác lan rộng rằng túi khí weren sẽ hoạt động. Càng chúng tôi sẽ cho các bạn đi chơi và đánh lừa cho đến khi bạn ngã sấp mặt Đó là tin nhắn chưa được nói tôi nhận được ngày này qua ngày khác.
Mọi người đều lo sợ chính khi sử dụng những túi khí khổng lồ này là tàu đổ bộ sẽ bị chôn vùi trong một đại dương vải khi túi khí xì hơi. Tôi bắt đầu tìm kiếm một giải pháp bằng cách xây dựng các mô hình quy mô của túi khí và máy hạ cánh, và tôi đã chơi với chúng trong văn phòng của tôi trong một vài tháng.
Tôi đã tạo ra các mô hình bằng bìa cứng và nhựa, và dán chúng lên bằng băng keo đóng gói tôi có được từ cửa hàng phần cứng và ruy băng từ cửa hàng vải. Tôi đã sử dụng một ống bơm bè nhỏ mà tôi có ở nhà để bơm lên túi khí mô hình của mình. Hết lần này đến lần khác, tôi lấp đầy túi khí thu nhỏ và sau đó để chúng xì hơi, xem điều gì đã xảy ra.
Tôi đã bị lừa với hàng tá cách tiếp cận hoặc nhiều hơn trước khi cuối cùng tôi nghĩ ra một thứ mà tôi nghĩ là có hiệu quả. Dần dần nhưng chắc chắn, tôi nảy ra ý tưởng sử dụng dây điện ngoằn ngoèo qua các vòng đai bên trong túi khí. Kéo dây theo một cách nhất định và dây sẽ hút tất cả vải và chứa nó. Chờ để mở tàu đổ bộ cho đến khi tất cả các túi khí được rút lại, và vải sẽ được giấu gọn gàng bên dưới.
Thử nghiệm trên quy mô khác
Khi chúng tôi xây dựng các mô hình quy mô lớn để tiến hành thử nghiệm thả rơi, chúng tôi đã bắt đầu bằng cách thực hiện các giọt thẳng đứng đơn giản, đầu tiên là 30 feet, sau đó lên đến 70 feet. Những chiếc túi hoạt động tốt, mặc dù cách chúng nảy lên như một quả bóng khổng lồ rất thú vị để quan sát. Mọi người bắt đầu nhận ra rằng khái niệm này có thể chỉ là âm thanh hợp lý. Nhưng chúng tôi vẫn có những nghi ngờ của chúng tôi. Ngay cả sau khi chúng tôi có cơ chế tìm ra túi khí, một câu hỏi lớn vẫn là: Địa hình sao Hỏa đá thì sao?
Hạ cánh trên sao Hỏa, chúng tôi phải chấp nhận bất cứ điều gì mẹ thiên nhiên ban cho chúng tôi. Pathfinder sẽ có một dải hạ cánh. Để mô phỏng các điều kiện trên Sao Hỏa, chúng tôi đã mang những tảng đá nham thạch lớn có kích thước của một bàn văn phòng nhỏ. Chúng là những tảng đá nham thạch thực sự mà các nhà địa chất của chúng ta đã đi ra và nhặt; nếu bạn cố gắng xử lý một trong số họ, bạn sẽ chặt tay bạn.
Chúng tôi đã thử nghiệm càng nhiều mô phỏng phong cảnh, chúng tôi càng bắt đầu xé túi khí. Mọi thứ không được tốt. Một lần nữa, chúng tôi nhận ra rằng đây là một lĩnh vực mà chúng tôi không hiểu. Thách thức là bảo vệ lớp bàng quang, về cơ bản là ống bên trong của hệ thống túi khí, với càng ít vải càng tốt vì dự án không đủ khả năng để ném hàng loạt vào vấn đề. Chúng tôi đã thử vật liệu sau khi vật liệu nặng Kevlars và Vectrans trong số chúng áp dụng chúng trong hàng chục cấu hình khác nhau ra bên ngoài túi khí.
Cuối cùng, chúng tôi biết rằng chúng tôi có thể sử dụng nhiều vật liệu hơn và đưa ra hệ thống túi khí hoạt động hợp lý, nhưng trọng lượng của giải pháp đó sẽ phải trả giá bằng một thứ khác mà Pathfinder sẽ phải hy sinh. Tuy nhiên, chúng tôi không đến Sao Hỏa chỉ để hạ cánh ở đó và chụp một vài bức ảnh. Chúng tôi muốn đến đó và làm khoa học và chúng tôi cần các công cụ để làm khoa học đó. Vì vậy, có rất nhiều động lực để đưa ra hệ thống túi khí hiệu suất cao nhất, khối lượng thấp nhất mà chúng ta có thể.
5, 4, 3, 2, 1
Mỗi thử nghiệm trở thành một nghi thức, bởi vì phải mất từ tám đến mười giờ để chuẩn bị hệ thống bao gồm vận chuyển túi khí vào buồng chân không, đưa tất cả các thiết bị lên dây cót, nâng túi khí lên trên đỉnh buồng, đảm bảo tất cả những tảng đá đã ở đúng nơi, và chuẩn bị lưới.
Buồng chân không nơi chúng tôi thực hiện các bài kiểm tra thả đã sử dụng rất nhiều năng lượng đến mức chúng tôi chỉ có thể kiểm tra vào giữa đêm. Khi các cánh cửa của buồng chân không được đóng lại, phải mất ba hoặc bốn giờ chỉ để bơm xuống buồng. Vào thời điểm đó, mọi người đều nghỉ ăn tối hoặc đi thư giãn một lúc, trước khi trở lại vào lúc nửa đêm hoặc bất kể giờ đã hẹn. Sau đó, chúng tôi đã có thêm 45 phút để vượt qua tất cả các thiết bị, đi qua danh sách kiểm tra, và cuối cùng là đếm ngược.
30 giây cuối cùng của đếm ngược thật tuyệt vời. Tất cả những dự đoán đó, và sau đó toàn bộ tác động kéo dài chưa đến một giây.
Khi chúng tôi hoàn thành bài kiểm tra thả, chúng tôi biết ngay đó là thành công hay thất bại. Brian Muirhead, người quản lý hệ thống chuyến bay, luôn khăng khăng rằng tôi gọi cho anh ta ngay lập tức - bất kể muộn thế nào. Vào lúc 4 giờ sáng, tôi sẽ gọi cho anh ta tại nhà của anh ta và phải cung cấp cho anh ta tin tức, Brian Brian, chúng tôi đã thất bại trong một thử nghiệm khác.
Mỗi thử nghiệm được theo sau bởi một cơn sốt áp lực cao để tìm ra lỗi nào, thử nghiệm gì tiếp theo, cách khắc phục các túi bị hư hỏng rộng và cách kết hợp đồng thời bất cứ cách khắc phục thử nghiệm mới nào mà chúng tôi đã đưa ra. Với tư cách là một nhóm, chúng tôi đã đồng ý về một quá trình hành động, thường là trong một tâm trạng thiếu ngủ, chắc chắn trong một bữa sáng béo ngậy tại một quán ăn địa phương. Sau đó, những người ILC Dover sẽ tìm ra bất kỳ mẫu mới nào cần được tạo ra cũng như kỹ thuật chi tiết để đảm bảo các đường may và thiết kế khâu có thể xử lý tải thử nghiệm. Anh hùng của chúng tôi là người dẫn đầu của chúng tôi, người đã may vá những bộ đồ mặt trăng của Neil Armstrong và Buz Aldren. Cô ấy làm việc trong những điều kiện không lý tưởng trong khi chúng tôi ngủ và biến những ý tưởng đôi khi khác thường của chúng tôi thành hiện thực. Thông thường vào ngày hôm sau, chúng tôi đã sẵn sàng để làm lại từ đầu.
Tony Spear và Brian hiểu những thách thức mà chúng tôi đang phải đối mặt. Họ biết chúng tôi có một đội ngũ vững chắc làm việc này và tôi luôn thông báo cho họ về tiến trình kỹ thuật. Họ luôn thấu hiểu, nhưng điều đó không thể nói rằng họ luôn hạnh phúc.
trở lại với bản vẽ
Chúng tôi đã nói rằng, Okay Được rồi, hãy để bắt đầu phân tích, mô hình hóa máy tính của các túi khí và tác động chống lại các tảng đá. Đồng thời, chúng tôi đã mở rộng chương trình thử nghiệm của mình để hiểu cách tối ưu hóa lớp mài mòn túi khí này.
Hóa ra thời gian, tiền bạc và công sức chúng tôi dành cho việc mô hình hóa máy tính đã không được đền đáp. Mặc dù chúng tôi đã chạy các chương trình tinh vi nhất có sẵn vào năm 1993 và 1994, nhưng kết quả đã giúp chúng tôi thiết kế lớp mài mòn. Chúng tôi đã phải dựa vào nguyên mẫu của chúng tôi.
Sau khi thực hiện hàng chục bài kiểm tra thả, xem dữ liệu và nghiên cứu những gì đang xảy ra, chúng tôi bắt đầu nhận ra rằng một lớp vật liệu nặng duy nhất là giải pháp. Nhiều lớp vật liệu nhẹ có thể chứng minh mạnh hơn.
Chúng tôi đã buộc phải quyết định thiết kế lớp mài mòn cuối cùng để đáp ứng các bài kiểm tra thả Trình độ theo lịch trình của chúng tôi. Về mặt tàu vũ trụ, đây được cho là thử nghiệm cuối cùng mà bạn chạy để đủ điều kiện thiết kế cuối cùng. Vào thời điểm bạn đạt đến điểm đó, đáng lẽ không có câu hỏi nào về việc bạn có một hệ thống hoạt động đầy đủ đáp ứng tất cả các yêu cầu nhiệm vụ. Nó được coi là một quá trình kiểm tra hộp mà hệ thống đã sẵn sàng cho chuyến bay. Vấn đề là tại thời điểm đó chúng tôi vẫn chỉ trải qua một phần thành công; chúng tôi không bao giờ có điểm A +, 100% cho bất kỳ bài kiểm tra thả nào của chúng tôi.
Bay vào để xem bài kiểm tra thả cuối cùng đó, máy bay của tôi bị trì hoãn. Một trong những đồng nghiệp của tôi tại cơ sở thử nghiệm đã gọi và hỏi tôi, Bạn có muốn chúng tôi đợi bạn không? Tôi nói với anh ấy, không, đi tiếp.
Khi tôi đến cơ sở, đoàn kiểm tra đã không ở đó. Tôi đi vào phòng điều khiển và tình cờ gặp anh chàng xử lý các đoạn băng video. "Vậy chuyện gì đã xảy ra?" Tôi hỏi anh ấy. Bạn có làm bài kiểm tra không? Anh ta chỉ vào một VCR và nói, Video Đoạn phim nằm trong đó. Chỉ cần tiếp tục và nhấn play.
Vì vậy, tôi nhấn chơi. Xuống túi khí trong video nó chạm vào nền tảng và phát nổ thảm khốc. Lòng tôi nặng trĩu. Chúng tôi sẽ làm điều đó. Nhưng sau đó tôi nhận ra rằng có một cái gì đó rất quen thuộc về video tôi vừa xem. Ngay lập tức nó đến với tôi; họ đã đưa vào băng video từ bài kiểm tra thả tồi tệ nhất của chúng tôi. Trò đùa thực tế có thể chỉ có một điều: Chúng tôi đã có một bài kiểm tra thả thành công, và cuối cùng là tốt để đi.
Nguồn gốc: Câu chuyện NASA / JPL
