Vigtigste MarsBaggrund på Rover Airbag System

Baggrund på Rover Airbag System

Mars : Baggrund på Rover Airbag System

Billedkredit: NASA / JPL
Her var jeg: 26 år gammel, jeg havde aldrig arbejdet med et flyprojekt før, og alle øjne var på mig. Hver gang jeg gik forbi Pathfinder-projektkontoret, ville Tony Spear, projektlederen, kaste sin arm omkring mig og meddele, "Hej alle sammen, hele missionen kører på denne fyr lige her."

Vores opgave var at designe og bygge airbags til Pathfinders landing på Mars en tilgang, der aldrig var blevet brugt på nogen mission. Airbags kan virke som et enkelt, low-tech produkt, men det var åben for at opdage, hvor lidt vi vidste om dem. Vi vidste, at den eneste måde at finde ud af, hvad vi havde brug for at lære, var at opbygge prototyper og teste dem. Vi vidste bare ikke, hvor uvidende vi ville være.

Airbags virket som en vanvittig idé for mange mennesker. Ingen sagde det nogensinde, husk dig, men der syntes at være en udbredt følelse af, at airbaggene ikke ville arbejde. ”Vi lader jer gå af og narre, indtil I falder fladt på jeres ansigter.” Det var den uudtalte besked, jeg modtog dag efter dag.

Alles vigtigste frygt for at bruge disse kæmpe airbags var, at landeren blev begravet i et hav af stof, når airbaggen tømmes. Jeg begyndte på at søge efter en løsning ved at bygge skalamodeller af airbags og lander, og jeg spillede med dem på mit kontor i et par måneder.

Jeg byggede modellerne ud af pap og plast og tapede dem op med pakningstape, jeg fik fra hardware-butikken og bånd fra stofbutikken. Jeg brugte en lille tømmerflåde, som jeg havde derhjemme til at pumpe mine model-airbags op. Igen og igen fyldte jeg miniatyr-airbags og lad dem derefter tømme ud og se hvad der skete.

Jeg narrede rundt med et dusin eller flere tilgange, før jeg endelig kom med noget, som jeg troede virkede. Langsomt men sikkert kom jeg på ideen om at bruge ledninger, der zigzager gennem båndsløjfer inde i airbags. Træk i snorerne på en bestemt måde, og ledningerne ville trække i alt stoffet og indeholde det. Vent med at åbne landeren, indtil alle airbags var trukket tilbage, og stoffet ville være gemt pænt nedenunder.

Test i en anden skala
Da vi først byggede modeller i stor skala til at udføre dråbetest, startede vi med at udføre enkle lodrette dråber, først ved 30 fod og derefter op til 70 fod. Poserne fungerede godt, selvom måden de sprang som en kæmpe bold var interessant at observere. Folk begyndte at indse, at konceptet måske bare var rimeligt sundt. Men vi havde stadig vores tvivlere. Selv efter at vi havde mekanikerne fundet ud af airbags, forblev et stort spørgsmål: Hvad med det stenede Martian-terræn?

Da vi landede på Mars, måtte vi acceptere, hvad Moder Natur gav os. Pathfinder ville ikke have en landing strip. For at simulere forholdene på Mars bragte vi store lavaklipper på størrelse med et lille kontor. Det var ægte lavasten, som vores geologer var gået ud og plukket; hvis du prøvede at håndtere en af ​​dem, ville du skære dine hænder op.

Jo flere landskapsimuleringer vi testede, jo mere begyndte vi at rive airbags op. Ting så ikke godt ud. Endnu en gang indså vi, at dette var et område, som vi bare ikke forstod. Udfordringen var at beskytte blærelaget, i det væsentlige det indre rør i airbag-systemet, med så lidt stof som muligt, fordi projektet ikke havde råd til bare at kaste masse på problemet. Vi prøvede materiale efter materiel tunge Kevlars og Vectrans blandt dem, hvor de anvendte dem i snesevis af forskellige konfigurationer på ydersiden af ​​airbag.

I sidste ende vidste vi, at vi bare kunne kaste på mere og mere materiale og komme med et rimeligt fungerende airbag-system, men vægten af ​​den løsning ville være kommet på bekostning af noget andet, en anden komponent af Pathfinder måtte ofres. Vi gik dog ikke til Mars bare for at lande der og tage et par billeder. Vi ønskede at gå der og gøre videnskab, og vi havde brug for instrumenter til at gøre denne videnskab. Så der var en masse motivation til at komme med det laveste masse, højeste ydeevne airbag-system, som vi kunne.

5, 4, 3, 2, 1
Hver test blev som et ritual, fordi det tog mellem otte og ti timer at forberede systemet, herunder at transportere airbags ind i vakuumkammeret, få alle instrumenterne tilsluttet, hæve airbags op til toppen af ​​kammeret, sørge for alt klipperne var på det rigtige sted og forberedte garnene.

Vakuumkammeret, hvor vi udførte dråbetestene, brugte så meget strøm, at vi kun var i stand til at teste midt på natten. Når vakuumkammerets døre var lukket, tog det tre eller fire timer bare at pumpe kammeret ned. På det tidspunkt brød alle enten til middag eller gik til at slappe af et stykke tid, før de kom tilbage ved midnat eller hvad den valgte time var. Derefter havde vi yderligere 45 minutter på at gå igennem alle instrumenteringene, gå igennem tjeklister og derefter til sidst nedtællingen.

De sidste 30 sekunder af nedtællingen var uærlige. Alle denne forventning, og derefter varede hele virkningen mindre end et sekund.

Da vi afsluttede en dråbetest, vidste vi med det samme, om det var en succes eller fiasko. Brian Muirhead, flyvesystemlederen, var altid insisterende på, at jeg ringer til ham med det samme - uanset hvor sent det var. Kl. 04.00 kaldte jeg ham hjemme og var nødt til at give ham nyheden, Briansk, vi mislykkedes endnu en test.

Hver test blev efterfulgt af et pres med højt tryk for at finde ud af, hvad der gik galt, hvilken test der skal køres næste, hvordan man fikserer de meget beskadigede poser, og hvordan man samtidigt indarbejder uanset nyt eksperimentelt fix vi kom frem til . Som et team blev vi enige om et handlingsforløb, som regel i en sur, søvnberøvet stemning over en fedtet morgenmad på en lokal spisestue. Derefter skulle ILC Dover-folk finde ud af eventuelle nye mønstre, der var nødvendigt at blive genereret såvel som den detaljerede konstruktion for at sikre, at sømme og stingkonstruktioner kunne håndtere testbelastningerne. Vores helt var vores ledende kloak, der i øvrigt syede Neil Armstrong og Buz Aldren s månedrakter. Hun arbejdede under mindre end ideelle forhold, mens vi sov og gjorde vores til tider usædvanlige ideer til virkelighed. Normalt efter den næste dag var vi klar til at gøre det igen.

Tony Spear og Brian forstod de udfordringer, vi stod overfor. De vidste, at vi havde et solidt team, der arbejdede med dette, og jeg holdt dem altid informeret om den tekniske udvikling. De var altid forstående, men det er ikke at sige, at de altid var glade.

Tilbage til tegnebrættet
Vi sagde Okay, lad begynde at lave analyse, computermodellering af airbags og påvirkningen mod klipperne. På samme tid udvidede vi vores testprogram for at forstå, hvordan vi optimerer denne airbag-slid lag.

Det viste sig, at den tid, penge og indsats, vi brugte på computermodelleringen, ikke betalte sig. Selvom vi kørte de mest sofistikerede programmer tilbage i 1993 og 1994, hjalp resultaterne os ikke med at designe slidlaget. Vi var nødt til at stole på vores prototyper.

Efter at have lavet snesevis af drop-tests, se på dataene og undersøge, hvad der skete, begyndte vi at indse, at et enkelt lag tungt materiale ikke var løsningen. Flere lag med letvægtigt materiale kan vise sig at være stærkere.

Vi blev tvunget til at beslutte det endelige slidlagsdesign for at opfylde vores planlagte Qualification drop tests. I rumfartøjsbetegnelser antages dette at være den sidste test, du kører for at kvalificere dit endelige design. Når du kommer til dette punkt, er det meningen, at der overhovedet ikke er noget spørgsmål, om at du har et fuldt fungerende system, der opfylder alle missionskravene. Det skal være en afkrydsningsfelt-proces, at systemet er klar til flyvning. Problemet var, at vi på det tidspunkt stadig kun havde oplevet delvis succes; vi havde aldrig haft den A +, 100% karakter på nogen af ​​vores drop tests.

Flyvning ind for at se den sidste dråbetest, blev mit fly forsinket. En af mine kolleger på testfaciliteten ringede og spurgte mig: ”Vil du have, at vi venter på dig?” Jeg sagde til ham, ”Nej, gå videre.”

Da jeg kom til anlægget, var testbesætningen ikke der. Jeg gik ind i kontrolrummet og løb ind i fyren, der behandler videobåndene. ”Så hvad skete der?” Spurgte jeg ham. ”Gjorde jer testen?” Han pegede på en videobåndoptager og sagde, ”Videoen er derinde. Bare gå videre og tryk på play. ”

Så jeg ramte play. Ned kommer airbaggen i videoen, den rammer platformen og eksploderer katastrofalt. Mit hjerte sank. Vi ville ikke klare det. Men så indså jeg, at der var noget underligt kendt ved den video, jeg lige havde set. På et øjeblik kom det til mig; de havde lagt videobåndet fra vores værste drop test. Den praktiske vittighed kunne kun betyde en ting: Vi havde haft en vellykket droptest og var endelig gode at gå.

Original kilde: NASA / JPL Story

Kategori:
Kunstig stjerne skinner i den sydlige himmel
SpaceX blander Falcon 9-startplan, NASA får 1. lancering fra historisk KSC Pad 39A