Ve dnech a hodinách, které vedly k přistání roveru zvědavosti na Marsu, byl v televizi často viděn Adam Steltzner, klíčová postava za touto globálně očekávanou událostí, která vysvětluje fyziku jemného ukládání jednotunového robota, který cestuje rychlostí 13 200 mil za hodina na povrchu planety. Zvědavost byla misí 2, 5 miliardy dolarů, do které byly zapojeny stovky vědců a techniků, ale Steltzner se stal její veřejnou tváří, a hodně bylo vyrobeno z jeho šikmého osobního stylu, od pomaded vlasů přes velké spony na pásek a snazzy kovbojské boty - módní smysl skály Hvězda, kterou kdysi chtěl být, a pláč, z pohledu centrálního obsazení, z toho, na co si lidé mysleli jako na standardní inženýry NASA regalia.
Z tohoto příběhu
[×] ZAVŘÍT
Adam Steltzner může být veřejnou tváří snahy zvědavosti, ale je neoblomný, že to byl celý jeho tým, který stáhl přistání. (Složené fotografie: obrázky NASA; foto ilustrace Brian Smale) 
Steltzner našel své povolání při hraní v rockových kapelách. Jednu noc odjížděl z koncertu domů a byl zvědavý, proč se souhvězdí Orion pohnul. (Adam Seltzner Collection) 
Oslava nasazení padáku roveru. (Bill Ingalls / NASA) 
Steltzner a jeho tým jsou hrdinově vítáni na tiskové konferenci po přistání. (Bill Ingalls / NASA) 
Umělecké vykreslování „jeřábu“ snižujícího zvědavost na povrch Marsu. Kódový název pro celou přistávací sekvenci byl „Audacity“. (NASA / JPL-Caltech) 
FOTOGALERIE
Pak přišel okamžik pravdy. Složitá řada manévrů, které Steltznerův tým vytvořil a choreografoval, snížila rychlost sestupného roveru, dokud jej nebylo možné bezpečně spustit pomocí vznášející se raketově poháněné výzbroje, která se nazývala jeřáb na obloze. Steltzner, stejně jako miliony dalších lidí na celé planetě, byl přilepen k monitoru a nervózně sledoval, i když v jeho případě bylo v sázce vyvrcholení devítileté intenzivní inženýrské práce a ne trochu lobbování nadřízených NASA, aby dali jeho vize výstřel.
"V zádech mé mysli jsem čekal, až se něco pokazí, " říká Steltzner. "Byl jsem racionálně sebevědomý a emocionálně vyděšený."
Nebyl sám. John Holdren, vědecký poradce Bílého domu, byl údajně tak znepokojený, že byl téměř fyzicky nemocný. Mars je Bermudský trojúhelník průzkumu vesmíru. Pouze 15 ze 41 misí, které lidé vyslali na Rudou planetu, bylo úspěšných. V roce 1999 se například v atmosféře rozpadl Mars Climate Orbiter společnosti NASA - selhání později bylo přičítáno technickému nesouladu mezi metrickými a anglickými jednotkami měření.
Přistání zvědavosti umožnilo nulovou chybu. A kvůli rádiovému zpoždění mezi Zemí a Marsem nemohli inženýři ovládat kosmickou loď v reálném čase. Namísto toho by zvědavost zvládla svůj sestup autonomně - s každým manévrem zlomku vteřiny diktovaným více než 500 000 řádků počítačového kódu. NASA označila tento podnik za „sedm minut teroru“.
Steltzner mi připomíná zážitek z bílého kloubu, který mi připadal jako jeden horký letní den v jeho domě v Altadeně v Kalifornii, nedaleko jeho kanceláře v Jet Propulsion Laboratory (JPL) NASA. Dnes je jeho nejmladší dcera Olive nemocná a se svou manželkou pryč Steltzner (50) pracuje z domova a sportuje neformálnější vzhled - tričko, šortky a sandály - ačkoli rockabilly vlasy jsou stále v důkazu.
Úspěšné přistání zvědavosti v srpnu 2012 - po měsících mediálních spekulací o tom, zda by „šílený“ plán fungoval - poskytlo tolik potřebnou dávku veřejné nevázanosti v době, kdy se zdálo, že za tím jsou nejlepší dny vesmírného programu. "Dokazuje to, že ani ta nejdelší šance nejsou pro naši jedinečnou směsici vynalézavosti a odhodlání, " řekl prezident Barack Obama. Nebo, jak prohlásil Stephen Colbert: „My jsme to udělali Mars!“ Rover je největší a nejdokonalejší vozidlo, jaké kdy bylo odesláno na jinou planetu. Se svými 17 kamerami zvědavost zachytila některé z nejpozoruhodnějších detailů Marsu, které kdy byly pořízeny (včetně selfie). A s vrtákem a laserem o výkonu jednoho milionu wattů nezůstává rover bez kamene bez otáčení (nebo bez odpařování), protože studuje chemii a geologii planety. Objevila starobylé chemické látky - uhlík, vodík a kyslík - které jsou nezbytné pro život. Mobilní laboratoř dorazí na jaře rychlostí 0, 9 km / h a příští jaro dorazí do svého primárního cíle a pomalu stoupá na úpatí hory Sharp, což je vrchol tří kilometrů vysoký, bohatý na hliněné sedimenty, který by mohl obsahovat dlouho hledané odpovědi o historii klimatu planety. .
A tyto oslňující historické vědecké a technické výkony byly umožněny chlapem, který selhal na střední škole geometrie.
***
Steltzner vyrostl v kalifornském marinském kraji, severně od San Francisca, samo popsané privilegované dítě. "Moji rodiče nepracovali, " říká. „Můj otec byl konec řady rozpadajícího se bohatství zděděného od společnosti Schiller Spice.“ Takové dětství má své výhody, ale je tu i temná stránka. „Zděděné bohatství, “ říká Steltzner, „znamená, že minulost je vždy lepší než budoucnost“ - psychologicky neradostný výhled dítěte. Vzbouřil se v jediné sféře, kterou mohl, tvrdohlavě odmítal navštěvovat třídy na střední škole, s výjimkou dramatické třídy a souvisejícího divadelního programu. Během svého vyššího ročníku udělal jen tolik práce ve škole, aby promoval, ačkoli se nikdy neobtěžoval vyzvednout si maturitu.
Jeho otec zvedl ruce a prohlásil, že jeho syn nebude nikdy víc než bagrem na příkopu. V následujících několika letech se Steltzner snažil, aby ho dokázal správně. Po krátkém pobytu v bostonské Berklee College of Music se vrátil do Bay Area a hrál na basovou kytaru v různých místních rockových kapelách. Přesto se cítil neklidný a nespokojený. Poznal v sobě rušivou tendenci: našel činnost, která se mu líbila, ale v okamžiku, kdy se to stalo vážným a vyžadovalo závazek, jeho zájem by stačil. "Probudil jsem se s tím, že jsem byl vyškolen, abych čekal, až můj otec zemře a zdědí peníze, " říká. "To se mi nelíbilo." Měl jsem hlad po pravém smyslu. “
Našel svou cestu jednu ostrou pádovou noc po koncertu, zatímco jede domů přes most Golden Gate - cestu, která poskytla krásný výhled na souhvězdí Orionu. Všiml si, že Orion nebyl na stejném místě, jako tomu bylo dříve ve večerních hodinách, a rozhodl se dozvědět více o tom, proč se hvězdy pohybují. Zapsal se na astronomický kurz na místní komunitní vysokou školu a jako základní předpoklad absolvoval kurz koncepční fyziky.
Na rozdíl od svého otce, kterého Steltzner popisuje jako intelektuální diletant, který obývá snový svět abstraktních myšlenek, má Steltzner pragmatický ohýbání. Přitáhl k fyzice, s hmatatelnými pravidly o tom, jak vesmír funguje, a s inženýrstvím, s použitím těchto pravidel na problémy skutečného světa. "Tady bylo skalní podloží, " říká Steltzner a vrhl se do studia fyziky, matematiky a inženýrství s disciplínou a účelem, o kterém nevěděl, že má. "Stal jsem se mnichem, abych se toho hovno naučil, " říká a holil si vlasy do bzučícího řezu a žil na hnědé rýži. "Díval jsem se na to jako na záchranáře mého života."
Steltzner získal bakalářský titul v oboru strojírenství na Kalifornské univerzitě v Davisu a magisterský obor aplikované mechaniky z Caltechu v roce 1991. První zaměstnání získal studenými vědci z JPL, dokud se někdo neshodl najmout ho ve skupině struktur a dynamiky kosmických lodí . Nakonec získal doktorát z inženýrské mechaniky na University of Wisconsin-Madison a během akademického roku pracoval pro JPL na dálku.
"Když jsem poprvé potkal Adama, připomněl mi Elvisa Presleyho, " říká Gentry Lee, hlavní inženýr programu průzkumu sluneční soustavy JPL. Okamžitě zavěsil Steltznera jako spřízněného ducha: „jeden z těch kreativních lidí, kteří nechtějí být informováni o tom, co mají dělat a nemusí nutně dodržovat pravidla.“ Lee věří, že laboratoř Steltznera napadá, aniž by potlačila jeho kreativitu, nebo jeho osobní styl. "Myslím, že už dávno si někdo uvědomil, že pokud chcete mít slavné místo pro dělání jedinečných technických výkonů, měli byste se ujistit, že své lidi nekorigujete příliš pevně nebo nebudou zvládnout práci. “
Steltzner si zase uvědomuje, že laboratoř podporuje kulturu, která „ctí pravdu. Neexistují žádné posvátné krávy, neexistuje dogmatismus. “Zatímco mnoho techniků dává přednost získání mistrovství ve specializované oblasti a pak se drží toho, co vědí, Steltzner dává přednost tomu, co nazývá„ strmým koncem křivky učení “. Říká, že vyřezal pro sebe jako chlap, který si užíval technických úkolů a problémů, které neměly příliš precedens: "Lidé začali říkat:" To je divné, dáme to Adamovi a uvidíme, co s tím může udělat. ""
Ukázalo se také, že má dar pro vedení, který dokáže vidět, jak všechny kusy zapadají do jednoho celku. Takže Steltzner byl vybrán, aby vedl tým strojírenství, aby vyvinul systém vstupu, sestupu a přistání (EDL) pro zvědavost - výzva, protože pouhá velikost roveru znamenala, že metody vyvinuté pro předchozí mise nebudou fungovat.
Steltzner a jeho tým debatovali tři dny v roce 2003. Začátkem toho roku NASA vypustila další dva rovery Mars - Spirit a Opportunity - každý o hmotnosti 400 liber. Inženýři JPL uzavřeli rovery do airbagů a umožnili jim přistát tím, že se odrazili na povrchu planety, a pak se zastavili, aby rozptýlili náraz. Ale tento přístup by nefungoval pro zvědavost, která váží pětkrát více než Spirit nebo Opportunity. Potřebné airbagy by byly příliš těžké, a proto by byly příliš nákladné na spuštění. Dopad by také vykopal hodně prachu, což by ohrozilo rover i jeho citlivé vybavení.
Poté se Steltzner a jeho tým podívali na přístup, který byl navržen pro 700 liber Mars Phoenix Lander, který byl zahájen v roce 2007 za účelem studia severního pólu planety. Thrusterové rakety postupně spouštěly vozidlo na povrch na vrcholu třínohého přistávacího zařízení. Ale s větší, těžší zvědavostí nahoře by byl třínohý lander příliš nestabilní. A to by vyžadovalo silnější rakety než Phoenixovy, které by mohly vytvořit krátery v půdě, což by znesnadňovalo roverovi jet po přistání.
Nakonec tým dospěl k řešení: jeřáb. "Zůstaňte připoutaní, vyjdete společně a uděláte všechno své létání, a pak těsně nad hladinou, když jste v perfektním vertikálním letu, proveďte nasazení, " říká Steltzner.
Složitost přistávací sekvence, kterou předpokládali inženýři JPL, byla bezprecedentní. Nejprve by vesmírná kapsle nesoucí zvědavost vypustila svůj tepelný štít a nasadila nadzvukový padák, který by zpomalil její sestup na 200 mil / h. Potom by vybuchla řada šroubů, uvolnila skluz a vypustila rover - připevněný k jeho přistávacímu zařízení - na několik sekund do volného pádu, než vystřelila raketové rakety. Přistávací zařízení by se vznášelo v nadmořské výšce 60 stop, zatímco jeřáb spustil rover k povrchu pomocí kabelů. Poté, co rover přistál, řezačky kabelů přerušily spojení, což umožnilo jeřábu vrhnout se před tím, než narazilo do prašné marťanské půdy. Není divu, že kódové jméno pro sekvenci EDL bylo „Audacity“.
***
NASA pro misi Mars Pathfinder v roce 1997 krátce zvážila podobný systém jeřábů oblohy (dabovaný „rover na laně“), ale tuto myšlenku odložila, protože uvázané vozidlo by muselo čelit silám kyvadla a střihu větru nad všemi ostatními problémy. Když však tým EDL společnosti Curiosity provedl analýzu vylepšeného designu, „K našemu překvapení se kyvadlo chovalo, “ říká Miguel San Martin, hlavní inženýr pro vedení, navigaci a kontrolu.
Stále však existovaly další výzvy. Vzhledem k jeho větší velikosti potřeboval rover měkký dotyk, což vyžadovalo přesný radarový systém, který během sestupu skenoval a mapoval terén. Tým EDL otestoval radar jeho namontováním na vrtulník - který, stejně jako navrhovaný přistávací modul, byl schopen pomalého klesání a poté se vznášel nad hladinou - uprostřed kalifornské pouště Mojave. Tak zjistili, že písečné duny mohou představovat problém pro citlivé senzory v radarovém systému: Rotor vrtulníku šlehl zrna písku, podobně jako by mohly na Marsu dělat raketové rakety roveru, což způsobuje velkou chybu v měření. Do té doby nemohli udělat změnu konstrukce radaru, ale byli schopni vysvětlit tento efekt ve svých kalibracích.
Přes tato opatření nebylo možné předem vyzkoušet celou přistávací sekvenci. Jediným úplným živým experimentem byla samotná mise, která byla monitorována v kontrolní místnosti JPL ve vzdálenosti 352 milionů mil.
Nejprve musela zvědavost vystřelit poslední část rakety („výletní fáze“), která ji pohnula na Mars. V tu chvíli bylo nutné vstoupit do atmosféry planety v pravém úhlu, aby nedošlo k vyhoření. Po oddělení plavebního jeviště došlo k devítiminutovému zpoždění, než se vrátil první signál: Zvědavost dorazila k okraji marťanské atmosféry a začala klesat. Zpočátku nebyla zpráva dobrá: „Beta překročila hranice katastrofické.“ (Překlad: „Zvědavost se příliš nakloňuje na stranu.“)
Po další nepříjemné čtyřech minutách se ozval další signál, který naznačoval, že vše je normální. Zvědavost prošla atmosférou.
Nyní začala sestupová a přistávací sekvence. Padák se rozložil, tepelný štít se oddělil a radarový systém prohledal zemi. Dynamika letu a operace Vedoucí Allen Chen, který vysílal play-by-play, oznámil začátek sekvence jeřábu oblohy. "Opravdu?" Vzpomíná Steltzner. "Devět let a to se prostě stane."
Potřebovaly přijít tři klíčová data. Za prvé, rover poslal zprávu, která řekne jeho tvůrcům zpět na Zemi, že bezpečně přistál. Další by bylo potvrdit, že zvědavost nepřistála na zdi kráteru, nebo že byla stále tažena podél povrchu stále spojeným klesáním. Nakonec fáze sestupu musela odletět podle plánu, spíše než přistát na vrcholu roveru a rozdrtit UHF anténu.
Postupně přicházely zprávy.
"Tango delta nominální."
"RIMU stabilní."
"UHF dobře."
Ve chvíli nápovědy Chen oznámil: „Touchdown potvrzeno, “ jak vypukly divoké jásot. Celá sekvence zmizela sotva zádrhelem.
"Představte si, že závodíte po dobu devíti let a konečně překročíte cílovou čáru, " říká Steltzner, který připouští, že následky byly pro něj náročné období úpravy. "Jak moje tělo přestane běžet?" Deset let jsem adrenalinovou kapkou. Jak žiju bez uvolňování pomalého stresového hormonu? “Jeho řešení: vrhněte se na další strmou křivku učení. Byl přidělen k nové misi, konstruování vozidla schopného nejen sbírat vzorky na Marsu, ale tyto vzorky zabalit do hermeticky uzavřených zkumavek a dopravit je zpět na Zemi. Je také součástí možné mise umístit přistávací modul na Evropu, jeden z Jupiterových měsíců, který je díky svým metanovým oceánům, ledovému povrchu a intenzivním paprskům záření ještě méně pohostinný než Mars. Obě tyto mise jsou však v počátečních přípravných fázích. "Myslím, že stále hledá svou další velkou výzvu, " říká Lee.
Steltzner může být veřejnou tváří snahy zvědavosti, ale je neoblomný, že to byl celý jeho tým, který stáhl přistání. "To je jedna z krásných věcí o strojírenství." Je to umění spolupráce, “říká. "Jsme jen produkt toho, co děláme jako skupina." Pokusil se připravit svůj tým na den, kdy by byli rozpuštěni. "Ze svých předchozích přistávacích zkušeností jsem věděl, že tato krásná komunita, kterou jsme vytvořili, zemře ten večer bez ohledu na výsledek, " říká. "Řekl jsem jim, aby se opravdu milovali, aby žili v okamžiku a pili hluboko v šálku, protože ten chlap, kterého v současné době nenávidíte, nenávidí samotný zvuk jeho hlasu - bude vám chybět."
