https://frosthead.com

Den exploze satelitu počasí Nimbus

Můj dědeček, který vyrůstal, byl pro mě do značné míry cizí. Tiše se věnoval různým projektům a hrál podpůrnou roli v živé přítomnosti mé babičky. Ale pak přišel její Alzheimerův člověk, rozebrat její mozek tak snadno jako rozebrat hádanku, vymazat její paměť a pak její osobnost - dokud jsme ji úplně neztratili.

Související obsah

  • Jak první světová válka změnila předpověď počasí na dobré

Její smrt měla neočekávaný účinek. Vyneslo to mého nyní 96letého dědečka Izaiáše Sheldona Haase z jeho skořápky. Začaly se vylévat příběhy o celoživotním dobrodružství: jeho roky jako lámač kódu ve druhé světové válce, návštěvy Číny jako velvyslance General Electric, práce inženýra NASA ve výšce vesmírného závodu. Ale zdaleka nejdramatičtější příběh je příběh výbuchu meteorologické družice Nimbus.

Projekt vstoupil do jeho života v roce 1966 telefonickým hovorem od svého starého šéfa Leon Farnhama, který mu nabízel jinou práci. V té době byl můj dědeček - známý každému, kdo ho zná jako Sheldon - právě povýšen na generálního elektrického motoru a manažera letadel, o roli vyšší, než jakou kdy snil o dosažení, takže se ho nevzdal snadno. "Jsem šťastný, " řekl.

"Bude se vám to líbit, " namítl Farnham. "Správce programů Nimbus."

Jeho odpověď: "Co to sakra je?"

V té době byl program NASA Nimbus stále v počátcích. První družice Nimbus, která byla vypuštěna v srpnu 1964, odstartovala řadu plavidel pozorujících Zemi, která by vědcům poskytla nebývalý obraz vyvíjejících se meteorologických systémů na celém světě. Zhruba o velikosti dvou džípů naskládaných na sebe, byl 825-kilometrový satelit prvním testem meteorologických výzkumných nástrojů nové generace. Po dvou expanzivních, rotujících solárních panelech, nazvaných „motýl“, byl vybaven nejmodernějšími zobrazovacími systémy dne.

Nimbus-B prochází testováním v komoře bez ozvěny. Hroty na stěnách rozptylují nejmenší zvuky, což vědcům umožňuje přesně testovat citlivé nástroje na palubě plavidla. (Archivy NASA) Duální křídla „motýla“ jsou solární panely, které jsou rozepřeny v závěrečných testovacích fázích Nimbus-B. (Archivy NASA) Nerezové tobolky obsahovaly radioaktivní izotop plutonium-238, který napájel „atomové baterie“. Dvojice RTG naložených na palubu Nimbus-B byla první, kdo letěl na nevojenském plavidle. (Archivy NASA)

Satelity Nimbus byly prvním příběhem: první globálně mapující fotosyntetické organismy; první měřit profily ozonu (silný skleníkový plyn), teploty a vody z vesmíru; první, který zachytil vyvíjející se hurikány a další. Každá další mise - celkem jich bylo sedm - nesla stále komplikovanější experimenty stovky kilometrů do nebe, které sledovaly a zobrazovaly naši planetu.

Data z nástrojů Nimbus také umožnila vědcům začít vyvíjet počítačové modely, které předpovídají počasí týden nebo dokonce dva předem, což je prakticky nemožné předem. Zpráva Národní akademie věd - Národní rada pro výzkum odhaduje, že tento druh předpovědi počasí na dlouhou vzdálenost by ušetřil více než 2 miliardy dolarů ročně pro průmyslová odvětví tak různorodá, jako je doprava a rybolov. Dopady Nimbusu lze stále pociťovat dnes, od moderních předpovědí počasí a vědy o klimatu po GPS a pátrací a záchranné systémy.

"Nimbus udělal znaménko pro meteorologii, která zůstává dodnes." Měřilo vzdušnou teplotu, změřilo vítr, změřilo déšť, “řekl mi Ralph Shapiro, vedoucí provozu kosmických lodí Nimbus, který dohlížel na všech sedm satelitů, z nichž poslední vypustil v roce 1978.„ Pouze to značně zlepšilo předpovědi počasí. “

První cesta satelitu však byla zkrácena. Po pouhém měsíci pozorování na Zemi se jeho solární pádla, která pro plavidlo vytvořila potřebnou provozní sílu, uzamkly na svém místě a bránily jim v tom, aby se otáčely a vyhřívaly se na slunci. Mise byla zničena 22. září 1964.

Let satelitu byl možná krátký, ale shromážděná data byla působivá. Informace prokázaly jak sílu, tak potenciál meteorologických satelitů. Poté, co Nimbus-1 ukončil provoz, bylo Goddard Space Flight Center, které program řídilo, vyzbrojeno dostatkem informací, aby bylo možné navrhnout ambiciózní plán pro pokračování misí Nimbus.

Můj dědeček přišel na palubu týmu Nimbus jako externí dodavatel s General Electric, aby pracoval na tom, co by se stalo třetím satelitem v řadě, Nimbus-B. Společnost GE byla najata, aby vytvořila a otestovala satelitní řídicí a integrační systémy. Podobně jako Nimbus-1, známý jako Nimbus-A před jeho vypuštěním, bylo toto plavidlo ve tvaru motýla a na obou stranách se nacházely solární panely o rozměrech osm stop tři stopy. Ale Nimbus-B s 1260 liber byl vybaven dalším zdrojem energie, který v té době létal pouze na vojenských plavidlech: termoelektrické generátory radioizotopů nebo RTG krátce. Dvojice 28librových tobolek obsahovala jádro radioaktivního plutonia 238 - jehož pomalý rozpad produkoval celkem asi 50 wattů energie a mohl by pomoci udržet bzučení satelitu po celý rok po očekávané životnosti solárních panelů.

Uprostřed podezření ze studené války však ne všichni slavili nové oko na obloze. Mezi mnoha experimenty s Nimbusem byl test sledování zvířat z vesmíru. Ve spolupráci mezi NASA a Smithsonian Institution, vědci vybavili Yellowstone elk jmenoval Monique (Moe v krátkosti) s radio-límec a plánoval sledovat její putování pomocí nástrojů na palubě satelitu. Krátce po konečném úspěšném spuštění Nimbus-3 kongresman Cornelius E. Gallagher z New Jersey učinil upřímnou výzvu Kongresu s názvem „Moe může být hbitý, ale Nimbus nemůže porazit.“

Ve svém dopise Kongresu přirovnával Nimbuse k dějové linii z klasického románu George Orwella 1984 :

"Příchody a odchody Moe, když dělá svou elk, jsou nyní neodmyslitelnou součástí vědeckého počítače ... [T] jeho použití volně žijících živočichů ukazuje naprosto věrohodný způsob, jak někteří jednotlivci potlačují život svých spoluobčanů ... Pokud Nimbus 3 může říct vše o Moe, Nimbus 10 nebo 50 nebo 100 může říct vše o lodi nebo letadle nebo, v tomto ohledu, o osobě. Stačilo by jen, kdyby byla chyba na správném místě. “

Navzdory obavám byl tento sledovací systém časným opakováním družicového vyhledávání a záchrany, které později zachránilo v roce 1977 dvouvláknové horkovzdušné balóny - jeden z jeho nejranějších triumfů. Od té doby systém zachránil desítky tisíc dalších.

Případné spuštění Nimbus-B2 bylo triumfem pro mnoho lidí, kteří pracovali na rychlé obnově satelitu. Bylo to první, kdo vědcům poskytl podrobný pohled na atmosférický puls planety. (Archivy NASA) Každý satelit Nimbus byl naložen na vrcholek posilovačů, které odváděly řemesla na oběžné dráhy. (Archivy NASA)

Oběd

Plánovalo se vypuštění satelitu z Vandenberg Air Force Base, poblíž Lompoc v Kalifornii, v časných hodinách 18. května 1968. Raketa by se pohybovala na jih nad Tichým oceánem, aby vstoupila na polární oběžnou dráhu, přičemž by zapínala přes severní i jižní póly. točil se kolem Země.

Shapiro vzpomíná, že všichni klíčoví členové programu Nimbus a jejich manželky se shromáždili, aby byli svědky zahájení. Podívali se na satelit na vrcholu jeho vznášejících se raketových posilovačů zpoza skla návštěvnického centra v budově 14 v operačním středisku mise. Na místě byl také bezpečnostní důstojník. Pokud se něco zhoršilo, jeho úlohou bylo odpálit plavidlo a zabránit jakémukoli zbytečnému satelitu, aby způsobil poškození nebo poškození.

Odpočítávání začalo.

Zdálo se, že všichni plánují, dokud zařízení neopustí podložku. Když se Nimbus B začal otáčet na jih nad oceánem, otočil se k zemi. Takže stiskem tlačítka bezpečnostní důstojník explodoval duálními raketovými posilovači a vrhl satelit spolu se svými dvěma generátory jaderné energie a miliony dolarů vědeckého vybavení do Pacifiku. Vybuchla jen 95 mil západně od nic netušícího obyvatele Los Angeles.

Let Nimbus-B trval pouhých 120, 8 sekund.

Vyhovuje Lov pokračoval po zbytcích Nimbusu - potápěči, ponorky a námořní plavidla všichni hledali oceán při hledání plavidla. (Archivy NASA)

Zotavení

Všichni zapojení do projektu té noci truchlili. "Manželky se shromáždily a probudily se v domě jednoho z ovládacích zařízení Nimbus [členové týmu], " říká Shapiro. "Byla to pro nás smutná noc." Nebylo nic, co bychom mohli udělat. “

Když se zeptám svého dědečka na to, co se stalo při startu, vypustí ztuhlý výraz „Ach“, jako by byl v bolesti. "Stovky lidí vložily do tohoto programu své srdce a duši, " říká. "Byl to takový dopad, emoční dopad na mnoho lidí."

Týmy NASA se shromáždily, aby prošetřily neúspěšnou misi; to by trvalo týdny analyzovat, co se stalo, že brzy ráno. Zpráva NASA zveřejněná v říjnu uvádí, že příčinou byla „lidská chyba“, která zahrnovala nesprávnou instalaci gyroskopu spouštěcího vozidla - zařízení, které pomohlo rozeznat raketu shora dolů a zleva zprava.

Podle Shapira to všechno spočívalo na malém kovovém hřídeli, zvaném hmoždinka, která označovala správnou orientaci pro instalaci gyroskopu. Ale něco se stalo s pinem, zatímco inženýři testovali gyroskop, takže gadget nechal nesprávně otočit o 90 stupňů. Pravděpodobným viníkem, vysvětluje George Looschen, který v té době pracoval jako inženýr avioniky NASA, bylo, že díra, do které byl tento kolík vložen, byla hlubší, než byl kolík dlouhý. Když mechanici zařízení zablokovali zpět na místo, strčili tento kolík zpět skrz díru a nevšimli si rotační orientace gadgetu.

Tato zdánlivě nevýznamná změna poslala plavidlo po jeho slepé stezce. Když se kontrolní program rozběhl - údajně orientoval raketu na jih - vybočil z kurzu. Nebo jak to řekl můj dědeček: „Když vstoupil do programu hřiště, raketa si myslela, že chce jít touto cestou, “ s jednou rukou směřující doleva, „ale šlo to tak, “ s druhou rukou směřující doprava.

Mezitím se hledaly zbytky Nimbusu. Ačkoli umírané plavidlo mohlo inženýrům pomoci diagnostikovat, co se stalo, jeho jaderný zdroj energie byl primárním cílem týmu pro obnovu. Úředníci ujistili veřejnost, že palivové kanystry budou obsahovat záření z plutonia 238 umístěného uvnitř, ale radioaktivní izotop emituje potenciálně alfa-záření způsobující rakovinu, takže nechtěly nechat kanystr v korozivním oceánském prostředí. Aby toho bylo co nejlépe, pár RTGs nesl cenu za milion dolarů.

"[A] až pět průzkumných plavidel najednou bojovalo s bušícími vlnami ve větru až 30 uzlů a snažilo se najít trosky ve vodách až do hloubky 300 stop, " přečetla se zpráva o výbuchu v New York Times . Pátrací plavidla ve spolupráci s potápěči prozkoumala Tichý oceán, kde mělo plavidlo klesnout severně od ostrova San Miguel .

Zakázaná výzkumná ponorka spatřila zkroucené zbytky motýla a části jeho startovacího vozidla 30. září. Lov však pokračoval pro svůj zdroj jaderné energie. Nakonec, po měsících hledání a zhruba 200 000 dolarů v nákladech, 9. října 1968 tým potápěčů a ponořitelný jemně nabral kapsle z mořského dna. Jeřáb byl použit k vytažení téměř nerozpoznatelného satelitu z vody.

"Byl to smutný pohled, všechno zkorodované a ohnuté, ale jsme rádi, že je máme zpátky, " napsal Wilber B. Huston, zástupce projektového manažera Nimbus, dopisu Johnovi B. Tukovi, hostovi pozvanému na spuštění satelitu. "Důvod selhání naváděcího systému Thor byl izolován a nebudeme mít opět zvláštní potíže."

Tým potápěčů a průzkumných plavidel prozkoumal Tichý oceán při hledání pozůstatků Nimbus-B. (Archivy NASA) Vyhledání páru generátorů radioizotopů trvalo měsíce. Ačkoli jejich kontejnery byly navrženy pro korozivní oceánské prostředí, plutonium-238 uvnitř uvnitř emituje potenciálně rakovinotvorné alfa záření. Takže zotavení RTG po explozi bylo zásadní. (Archivy NASA) Jedna ze dvou jaderných palivových kapslí leží na dně oceánu mezi troskami ze satelitu Nimbus. (Archivy NASA)

Zkuste, zkuste to znovu

Zatímco pátrání a záchrana proběhla, tým Nimbus brainstormoval své další kroky. Masivní skupina, včetně vědců, vědců, mechaniků, inženýrů a dalších, pracovala na řemesle někde kolem deseti let, říká můj dědeček. "Postavili zařízení, integrovali jsme ho do satelitu, spustili ho a jde do oceánu." Co teď děláš?"

Odpověď byla „zkuste to znovu“.

Problémem však byly jak náklady, tak čas. Ale můj dědeček, který by pomohl vést rychlou přestavbu Nimbusu B, měl plán. Při zahájení práce první, co udělal, bylo zkontrolovat testovací program řídicího systému. Okamžitě si všiml problému: Nebyly tam žádné náhradní díly.

A tak šel do Moe Schneebaum, vedoucího technického ředitelství, aby prosil svůj případ. "Nemůžete jít do tohoto seriózního testovacího programu a očekávat, že všechno bude fungovat perfektně, " vzpomíná. Aby bylo možné vyměnit zlomenou část, může trvat až tři měsíce, než dorazí nová, vysvětluje. Schneebaum udělil nákup. "Kdybychom to neudělali, neměli bychom záchranný satelit - nikdy, " říká můj dědeček.

Vyzbrojení náhradních dílů řídicího systému a rekonstruovaných RTG plutonium-238 získaných z mořského dna by nahrazení stálo pouhých 20 milionů dolarů.

14. dubna 1969 - necelých 11 měsíců od neúspěšné mise Nimbus-B - byl Nimbus-B2 vypuštěn z Vandenberg Air Force Base a stal se třetím satelitem Nimbus, který dosáhl oběžné dráhy. Vítězný start plavidla do vesmíru dal vědcům první detailní pohled na atmosférický puls naší planety. A i když mise Nimbus jsou často přehlíženy v litanii úspěchů NASA, tyto satelity a tisíce oddaných lidí, kteří shromáždili, testovali a sledovali každý svůj pohyb vesmírem, byli nezbytní při vývoji satelitní technologie tam, kde dnes stojí.

Když se Nimbus-B2 vypustil do vesmíru, sledoval můj dědeček více než 2 000 mil daleko u Goddarda v Greenbeltu v Marylandu. "Byl to šťastný den, řeknu ti, " říká. "Když ta věc šla na oběžnou dráhu a začala přenášet data - páni." Mluvte o tom, “napěchoval pěsti vzrušením, „ Jo! “

Den exploze satelitu počasí Nimbus