Latar Belakang Sistem Rover Airbag

Pin
Send
Share
Send

Kredit gambar: NASA / JPL
Di sini saya: 26 tahun, saya tidak pernah mengerjakan projek penerbangan sebelum ini, dan semua mata memandang saya. Setiap kali saya berjalan di pejabat projek Pathfinder, Tony Spear, pengurus projek, akan memeluk saya dan mengumumkan, "Hai semua, seluruh misi menunggang lelaki ini di sini."

Tugas kami adalah merancang dan membina beg udara untuk pendaratan Pathfinder di Mars suatu pendekatan yang tidak pernah digunakan dalam misi apa pun. Beg udara mungkin kelihatan seperti produk berteknologi rendah yang sederhana, tetapi membuka mata untuk mengetahui betapa sedikit yang kita ketahui tentangnya. Kami tahu bahawa satu-satunya cara untuk mengetahui apa yang perlu kami pelajari adalah membina prototaip dan mengujinya. Kami tidak tahu betapa jahilnya kami.

Beg udara kelihatan seperti idea gila bagi banyak orang. Tidak ada yang pernah mengatakannya, ingatlah anda, tetapi sepertinya ada perasaan yang meluas bahawa beg udara tidak akan berfungsi. "Kami akan membiarkan kalian pergi dan bermain-main sehingga kamu jatuh di wajahmu." Itulah mesej yang tidak terucap yang saya terima hari demi hari.

Ketakutan utama setiap orang untuk menggunakan beg udara raksasa ini adalah bahawa pendarat akan dikuburkan di lautan kain ketika beg udara mengempis. Saya memulakan pencarian jalan keluar dengan membina model beg udara dan pendaratan skala besar, dan saya bermain dengannya di pejabat saya selama beberapa bulan.

Saya membina model dari kadbod dan plastik, dan memasangnya dengan pita pembungkusan yang saya dapatkan dari kedai perkakasan dan pita dari kedai kain. Saya menggunakan inflator rakit kecil yang saya ada di rumah untuk mengepam beg udara model saya. Berulang kali, saya mengisi beg udara mini dan kemudian membiarkannya mengempis, memerhatikan apa yang berlaku.

Saya bermain-main dengan selusin atau lebih pendekatan sebelum akhirnya saya menghasilkan sesuatu yang saya fikir berjaya. Perlahan tapi pasti, saya muncul dengan idea untuk menggunakan tali yang mengalir melalui gelung tali pinggang di dalam beg udara. Tarik tali dengan cara tertentu, dan tali akan menarik semua kain dan berisi di dalamnya. Tunggu untuk membuka pendaratan sehingga setelah semua beg udara ditarik, dan kain akan tersangkut dengan kemas di bawahnya.

Menguji pada skala yang lain
Sebaik sahaja kami membina model berskala besar untuk melakukan ujian penurunan, kami memulakan dengan melakukan penurunan menegak sederhana, pertama pada ketinggian 30 kaki, dan kemudian hingga 70 kaki. Begnya berfungsi dengan baik, walaupun cara mereka melambung seperti bola raksasa menarik untuk diperhatikan. Orang mula menyedari bahawa konsep itu mungkin masuk akal. Tetapi kami masih ragu-ragu. Walaupun setelah mekanik mencari beg udara, satu persoalan besar tetap ada: Bagaimana dengan kawasan Martian yang berbatu?

Mendarat di Marikh, kita harus menerima apa sahaja yang diberikan Ibu Alam kepada kita. Pathfinder tidak akan mempunyai jalur pendaratan. Untuk mensimulasikan keadaan di Marikh, kami membawa batu lava besar berukuran sebuah meja pejabat kecil. Mereka adalah batu lava sebenar yang telah dipetik dan dipilih oleh ahli geologi kita; jika anda cuba mengatasi salah satu daripadanya, anda akan memotong tangan anda.

Semakin banyak simulasi landskap yang kita uji, semakin banyak kita mula merobek beg udara. Perkara tidak kelihatan baik. Sekali lagi, kami menyedari bahawa ini adalah kawasan yang tidak kami fahami. Tantangannya adalah untuk melindungi lapisan pundi kencing, pada dasarnya tiub dalam sistem beg udara, dengan kain sesedikit mungkin kerana projek itu tidak mampu hanya membuang masalah. Kami mencuba bahan demi bahan tugas berat Kevlars dan Vectrans di antaranya menerapkannya dalam puluhan konfigurasi yang berlainan di bahagian luar beg udara.

Pada akhirnya, kami tahu bahawa kami hanya boleh menggunakan lebih banyak bahan dan menghasilkan sistem beg udara yang cukup berfaedah, tetapi berat penyelesaian itu akan mengorbankan sesuatu yang lain komponen Pathfinder harus dikorbankan. Namun, kami tidak pergi ke Marikh untuk mendarat di sana dan mengambil beberapa gambar. Kami mahu pergi ke sana dan melakukan sains dan kami memerlukan instrumen untuk melakukan sains itu. Oleh itu, ada banyak motivasi untuk menghasilkan sistem beg udara berkinerja terendah dan berprestasi tertinggi yang kami dapat.

5, 4, 3, 2, 1
Setiap ujian menjadi seperti ritual, kerana memerlukan waktu antara lapan hingga sepuluh jam untuk menyiapkan sistem termasuk mengangkut beg udara ke ruang vakum, membuat semua instrumen dikabelkan, menaikkan beg udara ke puncak ruang, memastikan semua batu-batu itu berada di tempat yang betul, dan menyiapkan jaring.

Ruang vakum di mana kami melakukan ujian penurunan menggunakan begitu banyak tenaga sehingga kami hanya dapat menguji di tengah malam. Setelah pintu ruang vakum ditutup, diperlukan tiga atau empat jam hanya untuk mengepam ruang. Pada ketika itu, semua orang berehat untuk makan malam atau berehat sebentar, sebelum kembali pada tengah malam atau waktu yang ditentukan. Kemudian kami mempunyai 45 minit lagi untuk memeriksa semua instrumen, melalui senarai semak, dan akhirnya undur.

30 saat terakhir hitungan mundur sangat menyakitkan. Semua jangkaan itu, dan kemudian keseluruhan kesan berlangsung kurang dari satu saat.

Apabila kami menyelesaikan ujian penurunan, kami langsung mengetahui sama ada kejayaan atau kegagalan. Brian Muirhead, pengurus sistem penerbangan, selalu berkeras agar saya segera memanggilnya-tidak kira berapa lewat. Pada pukul 4 pagi, saya akan memanggilnya di rumahnya dan harus memberinya berita, "Brian, kami gagal dalam ujian lain."

Setiap ujian diikuti dengan tekanan tinggi untuk mencari tahu apa yang salah, ujian apa yang harus dilakukan selanjutnya, bagaimana memperbaiki beg yang rusak secara meluas, dan bagaimana menggabungkan serentak "percubaan" yang baru kita buat. Sebagai satu pasukan, kami menyetujui tindakan, biasanya dalam suasana suram, kurang tidur dengan sarapan yang berminyak di restoran tempatan. Kemudian orang-orang ILC Dover akan mengetahui corak baru yang perlu dihasilkan serta teknik terperinci untuk memastikan reka bentuk jahitan dan jahitan dapat menangani beban ujian. Wira kami adalah pembetung utama kami, yang secara tidak sengaja menjahit pakaian bulan Neil Armstrong dan Buz Aldren. Dia bekerja dalam keadaan yang kurang ideal semasa kami tidur dan mengubah idea kami yang kadang-kadang tidak biasa menjadi kenyataan. Biasanya pada keesokan harinya kami sudah bersedia untuk melakukannya sekali lagi.

Tony Spear dan Brian memahami cabaran yang sedang kita hadapi. Mereka tahu bahawa kami mempunyai pasukan yang kuat dalam menangani perkara ini, dan saya selalu memberitahu mereka mengenai kemajuan teknikal. Mereka selalu memahami, tetapi itu tidak bermakna mereka selalu gembira.

Kembali ke papan lukisan
Kami berkata, "Baiklah, mari kita mulai analisis, pemodelan beg udara dan kesan terhadap batu." Pada masa yang sama, kami memperluas program ujian kami untuk memahami cara mengoptimumkan lapisan lelasan beg udara ini.

Ternyata masa, wang, dan usaha yang kami habiskan untuk pemodelan komputer tidak membuahkan hasil. Walaupun kami menjalankan program paling canggih yang tersedia pada tahun 1993 dan 1994, hasilnya tidak membantu kami merancang lapisan lelasan. Kami terpaksa bergantung pada prototaip kami.

Setelah melakukan puluhan ujian penurunan, melihat data, dan mengkaji apa yang berlaku, kami mula menyedari bahawa satu lapisan bahan berat bukanlah penyelesaiannya. Pelbagai lapisan bahan ringan mungkin terbukti lebih kuat.

Kami terpaksa memutuskan reka bentuk lapisan lelasan akhir untuk memenuhi ujian penurunan Kelayakan yang dijadualkan. Dari segi kapal angkasa, ini sepatutnya menjadi ujian terakhir yang anda jalankan untuk memenuhi syarat reka bentuk akhir anda. Pada saat anda sampai ke titik itu, sudah pasti tidak ada keraguan bahawa anda memiliki sistem yang berfungsi sepenuhnya yang memenuhi semua syarat misi. Ia semestinya merupakan proses check-the-box bahawa sistem ini siap untuk penerbangan. Masalahnya ialah pada ketika itu kita masih hanya mengalami sebahagian kejayaan; kami tidak pernah mendapat nilai A +, 100% pada sebarang ujian penurunan kami.

Terbang untuk menonton ujian penurunan terakhir, pesawat saya ditangguhkan. Salah seorang rakan saya di kemudahan ujian memanggil dan bertanya kepada saya, "Adakah anda mahu kami menunggu anda?" Saya memberitahunya, "Tidak, teruskan."

Ketika saya sampai di kemudahan itu, kru ujian tidak ada di sana. Saya masuk ke bilik kawalan dan berlari ke arah lelaki yang memproses rakaman video. "Jadi apa yang berlaku?" Saya bertanya kepadanya. "Adakah kalian melakukan ujian?" Dia menunjuk VCR dan berkata, “Video ada di sana. Teruskan saja dan tekan main. "

Jadi, saya bermain. Turun terdapat beg udara di dalam video yang menghantam platform dan meletup dengan malapetaka. Hati saya tenggelam. Kami tidak akan berjaya. Tetapi kemudian saya menyedari bahawa ada sesuatu yang pelik mengenai video yang baru saya tonton. Dalam sekelip mata saya sampai; mereka telah memasukkan rakaman video dari ujian penurunan terburuk kami. Lelucon praktikal hanya bermaksud satu perkara: Kami berjaya menjalani ujian penurunan, dan akhirnya berjaya.

Sumber Asal: Kisah NASA / JPL

Pin
Send
Share
Send