https://frosthead.com

День взорвался метеорологический спутник Нимб

Взрослея, мой дедушка был во многом незнаком для меня. Он тихо работал над различными проектами, играя вспомогательную роль для энергичного присутствия моей бабушки. Но затем пришла ее болезнь Альцгеймера, разбирая ее мозг так же легко, как разбирать загадку, стирая ее память и затем ее личность - пока мы полностью ее не потеряли.

Связанный контент

  • Как Первая мировая война изменила прогноз погоды навсегда

Ее смерть имела неожиданный эффект. Это вывело моего 96-летнего деда, Исаию Шелдона Хааса из его раковины. Рассказы о приключенческой жизни начались: его годы работы в качестве нарушителя кодов во Второй мировой войне, визиты в Китай в качестве посла General Electric, работы инженера в НАСА в разгар космической гонки. Но, безусловно, самая драматическая история - это история взрыва метеорологического спутника Нимба.

Проект вошел в его жизнь в 1966 году по телефону от его старого босса Леона Фарнхэма, который предлагал ему другую работу. В то время мой дедушка - известный всем, кто знает его как Шелдона - только что получил звание менеджера по двигателям и самолетам General Electric, и эта роль была выше, чем он когда-либо мечтал получить, поэтому он не сдавался легко. «Я счастлив», сказал он.

«Тебе понравится», - возразил Фарнхем. «Менеджер программы Nimbus».

Его ответ: «Что, черт возьми, это?»

В то время программа НАСА «Нимбус» была еще в начале. Первый спутник «Нимбус» был запущен в августе 1964 года, запустив серию аппаратов наблюдения Земли, которые дадут ученым беспрецедентную картину развития метеорологических систем во всем мире. Приблизительно размером с два джипа, уложенных друг на друга, спутник весом 825 фунтов был первым испытанием инструментов метеорологических исследований следующего поколения. Названный «бабочкой» после двух расширяющихся вращающихся солнечных панелей, он был оснащен самыми передовыми системами визуализации того времени.

Nimbus-B проходит испытания в безэховой камере. Шипы на стенах распространяют малейшие звуки, что позволяет ученым точно тестировать чувствительные инструменты на борту корабля. (Архив НАСА) Двойные крылья «бабочки» - это солнечные панели, развернутые на финальных этапах испытаний Nimbus-B. (Архив НАСА) Нержавеющие капсулы содержали радиоактивный изотоп плутоний-238, который питал «атомные батареи». Пара РИТЭГов, загруженных на борт «Нимбуса-Б», первой полетела на невоенном корабле. (Архив НАСА)

Спутники «Нимбус» были первой историей: первыми в мире нанесли на карту фотосинтетические организмы; первый, чтобы измерить профили озона (мощный парниковый газ), температуры и воды из космоса; первым поймать развивающиеся ураганы и многое другое. Каждая последующая миссия - их было всего семь - несла все более сложные эксперименты за сотни миль в небо, чтобы наблюдать и изображать нашу планету.

Данные с приборов Nimbus также позволили ученым начать разработку компьютерных моделей для прогнозирования погоды за неделю или даже за две, что практически невозможно заранее. Согласно отчету Национальной академии наук и Национального исследовательского совета, такой прогноз погоды на большие расстояния позволит сэкономить более 2 миллиардов долларов в год для различных отраслей, таких как транспорт и рыболовство. Воздействия от Нимбуса все еще чувствуются сегодня, от современных прогнозов погоды и климатологии до GPS и поисково-спасательных систем.

«Nimbus оставил след в метеорологии, который остается сегодня. Он измерил температуру воздуха, он измерил ветер, он измерил дождь », - сказал мне Ральф Шапиро, менеджер по эксплуатации космического корабля« Нимбус », который наблюдал за всеми семью спутниками, последний из которых был запущен в 1978 году. »

Однако первый полет спутника был прерван. Спустя всего лишь месяц вглядывания в Землю, ее солнечные лопасти, которые генерировали необходимую рабочую мощность для корабля, закрепились на своем месте, не позволяя им повернуться и погреться на солнце. Миссия была отменена 22 сентября 1964 года.

Полет спутника мог быть недолгим, но собранные им данные были впечатляющими. Информация продемонстрировала как мощность, так и потенциал метеорологических спутников. После того, как «Нимбус-1» прекратил свою деятельность, Центр космических полетов им. Годдарда, который управлял программой, был вооружен достаточным количеством информации, чтобы предложить амбициозный план продолжения миссий «Нимбус».

Мой дедушка приехал на борт команды Nimbus в качестве внешнего подрядчика с General Electric, чтобы работать над тем, что станет третьим спутником в серии, Nimbus-B. GE был нанят для создания и тестирования спутниковых систем управления и интеграции. Подобно Nimbus-1, известному как Nimbus-A перед его запуском, корабль имел форму бабочки, с солнечными панелями размером восемь на три фута с каждой стороны. Но Nimbus-B весом 1260 фунтов был оснащен дополнительным источником энергии, который в то время использовался только на военных кораблях: радиоизотопными термоэлектрическими генераторами или, для краткости, РИТЭГами. Пара 28-фунтовых капсул содержала ядро ​​из радиоактивного плутония-238, медленный распад которого давал в общей сложности около 50 ватт мощности и мог помочь спутнику гудеть в течение года сверх ожидаемого срока службы солнечных панелей.

И все же на фоне подозрений в холодной войне не все праздновали новый взгляд в небе. Среди множества экспериментов Nimbus был тест на выслеживание животных из космоса. В сотрудничестве между НАСА и Смитсоновским институтом ученые оснастили лося Йеллоустоун по имени Моник (для краткости Мо) радиопеленгатором и планировали следить за ее странствиями, используя инструменты на борту спутника. Вскоре после успешного запуска Nimbus-3 конгрессмен Корнелиус Э. Галлахер из Нью-Джерси сделал сердечную просьбу к Конгрессу под названием «Мо может быть проворным, но он не может победить Нимба».

В своем письме в Конгресс он сравнил Нимба с сюжетом из классического романа Джорджа Оруэлла 1984 года :

«Приходы и уходы Мо, как и его лося, стали неотъемлемой частью компьютера ученого ... [T] его использование дикой природы демонстрирует совершенно правдоподобный способ, которым некоторые люди удушают жизнь своих собратьев… Если Нимбус 3 может рассказать все о Мо, Nimbus 10 или 50 или 100 может рассказать все о корабле, самолете или, в этом отношении, человеке. Все, что потребуется, - это прикрепленная ошибка в нужном месте. "

Несмотря на опасения, эта система отслеживания была ранней итерацией спутникового поиска и спасания, которая позже спасла двух беспилотных воздушных шаров в 1977 году - один из самых ранних триумфов. С тех пор система спасла десятки тысяч других.

Возможный запуск Nimbus-B2 стал триумфом для многих людей, которые трудились над быстрым восстановлением спутника. Это было первым, чтобы дать ученым детальный взгляд на атмосферный пульс планеты. (Архив НАСА) Каждый спутник «Нимбус» был загружен на ракеты-носители, которые вывели корабли на орбиту. (Архив НАСА)

Запуск

Спутник планировалось запустить с базы ВВС Ванденберг, недалеко от Ломпока, штат Калифорния, в первые часы 18 мая 1968 года. Он будет лететь на юг через Тихий океан, чтобы выйти на полярную орбиту, пролетая над северным и южным полюсами, когда он развернулся вокруг Земли.

Шапиро вспоминает, что ключевые участники программы Nimbus и их жены собрались, чтобы стать свидетелями запуска. Они смотрели на спутник на его возвышающихся ракетных ускорителях из-за стекла центра для посетителей в здании 14 в Центре операций Миссии. Также на месте был офицер безопасности на полигоне. Если что-то пошло не так, его роль состояла в том, чтобы взорвать корабль, предотвращая причинение вреда или повреждения любыми спутниками.

Обратный отсчет начался.

Все, казалось, планировалось, пока устройство не покинул площадку. Когда он начал поворачивать на юг над океаном, Нимбус Б повернул к земле. Таким образом, одним нажатием кнопки сотрудник службы безопасности взорвал двойные ракетные ускорители, погрузив спутник вместе с двумя его ядерными генераторами и миллионы долларов научных приборов в Тихий океан. Он взорвался всего в 95 милях к западу от ничего не подозревающих жителей Лос-Анджелеса.

Полет Нимбуса-Б длился всего 120, 8 секунды.

Костюм до Охота на останки Нимба продолжалась: водолазы, подводные лодки и военные корабли прочесывали океан в поисках корабля. (Архив НАСА)

Восстановление

Все участники проекта были в трауре той ночью. «Жены собрались вместе, и они проснулись в доме одного из контрольных устройств Nimbus [членов команды]», - говорит Шапиро. «Это была грустная ночь для нас. Мы ничего не могли поделать.

Когда я спрашиваю моего деда о том, что случилось на старте, он произносит кратко «О», как будто от боли. «Сотни людей вложили свое сердце и душу в эту программу», - говорит он. «Это было такое влияние, эмоциональное воздействие для многих людей».

Команды НАСА собрались, чтобы исследовать неудавшуюся миссию; потребовались бы недели, чтобы разобраться в том, что случилось этим ранним утром. В отчете НАСА, опубликованном в октябре, отмечается, что причиной была «человеческая ошибка», связанная с неправильной установкой гироскопа ракеты-носителя - устройства, которое помогало ракете подниматься снизу и слева направо.

По словам Шапиро, все это опиралось на небольшой металлический стержень, называемый штифтом, который обозначал правильную ориентацию для установки гироскопа. Но что-то случилось с булавкой, пока инженеры тестировали гироскоп, оставляя гаджет неправильно повернутым на 90 градусов. Джордж Лоошен, который в то время работал инженером по авионике НАСА, вероятно, был виновником того, что отверстие, в которое был вставлен этот штифт, было глубже, чем штифт, был длинным. Поэтому, когда механики вернули устройство на место, они протолкнули этот штифт обратно через отверстие, не замечая повернутой ориентации гаджета.

Это, казалось бы, незначительное изменение отправило корабль по его тупому пути. Когда включилась управляющая программа, предположительно ориентированная на юг ракеты, она отклонилась от курса. Или, как сказал мой дед: «Когда программа тангажа вступила в силу, ракета думала, что хочет пойти по этому пути», одной рукой, указывающей влево, «но она пошла так», а другой рукой, направленной вправо.

Тем временем поиски Нимба продолжались. Хотя искалеченное судно могло помочь инженерам диагностировать неисправность, его ядерный источник энергии был основной целью команды по восстановлению. Чиновники заверили общественность, что топливные канистры будут содержать излучение плутония-238, находящегося внутри, но радиоактивный изотоп испускает потенциально канцерогенное альфа-излучение, поэтому они не хотят оставлять канистры в агрессивной океанской среде. В довершение всего пара РИТЭГов стоила ценник в миллион долларов.

«[5] одновременно пять поисковых судов боролись с колотящимися волнами при ветрах до 30 узлов, пытаясь найти обломки в водах глубиной до 300 футов», - говорится в отчете New York Times о взрыве. Работая с дайверами, поисковые суда обыскали Тихий океан, где судно должно было спуститься к северу от острова Сан-Мигель .

Зафрахтованная исследовательская подводная лодка обнаружила скрученные останки бабочки и части ее ракеты-носителя 30 сентября. Но охота продолжалась за ядерным источником энергии. Наконец, после нескольких месяцев поисков и затрат около 200 000 долларов, 9 октября 1968 года команда дайверов и погружных деликатно выкопали капсулы с морского дна. Кран использовался, чтобы вытащить почти неузнаваемый спутник из воды.

«Это было грустное зрелище, все корродировало и согнулось, но мы рады его вернуть», - написал Уилбер Б. Хьюстон, заместитель руководителя проекта Nimbus, в письме Джона Б. Тука, гостя, приглашенного на запуск спутника. «Причина неисправности системы наведения Тора была изолирована, и у нас больше не будет этой конкретной проблемы».

Команда дайверов и поисковых судов обыскала Тихий океан в поисках останков Nimbus-B. (Архив НАСА) На поиски пары радиоизотопных генераторов ушли месяцы. Хотя их контейнеры были спроектированы для агрессивной среды океана, размещенный внутри плутоний-238 испускает потенциально канцерогенное альфа-излучение. Поэтому восстановление РИТЭГов после взрыва было существенным. (Архив НАСА) Одна из двух капсул с ядерным топливом находится на дне океана среди мусора со спутника Nimbus. (Архив НАСА)

Попробуй, попробуй еще раз

Пока поиски и спасение продолжались, команда Nimbus провела мозговой штурм в своих следующих шагах. Мой дед говорит, что огромная группа, включающая исследователей, ученых, механиков, инженеров и других, работала над этим ремеслом где-то около десяти лет. «Они построили оборудование, мы интегрировали его в спутник, запустили и оно уходит в океан. Чем вы сейчас занимаетесь?"

Ответ был «попробуй еще раз».

Проблема, однако, заключалась в стоимости и времени. Но у моего деда, который помог бы возглавить быстрое восстановление Nimbus B, был план. Начав работу, он первым делом проверил тестовую программу системы управления. Он сразу заметил проблему: запасных частей не было.

Поэтому он пошел к Мо Шнебауму, начальнику инженерного управления, чтобы выступить в суде. «Вы не можете пойти в эту серьезную тестовую программу и ожидать, что все будет работать отлично», - вспоминает он. Он объясняет, что для замены сломанной детали может потребоваться три месяца или больше, чтобы прибыть новая. Шнеебаум предоставил покупку. «Если бы мы не сделали этого, у нас не было бы спутника восстановления - никогда», - говорит мой дедушка.

Вооруженные запасными частями системы управления и восстановленными РИТЭГами из плутония-238, извлеченными со дна океана, замена обойдется всего в 20 миллионов долларов.

14 апреля 1969 года, то есть менее чем через 11 месяцев после неудачной миссии «Нимбус-Б», «Нимбус-В2» стартовал с базы ВВС Ванденберг, став третьим спутником «Нимбуса», вышедшим на орбиту. Триумфальный запуск корабля в космос дал ученым первый подробный взгляд на атмосферный импульс нашей планеты. И хотя миссии «Нимбус» часто игнорируются в перечне достижений НАСА, эти спутники и тысячи преданных людей, которые собирали, тестировали и отслеживали каждое их движение в космосе, были важны для продвижения спутниковых технологий туда, где они стоят сегодня.

Когда Nimbus-B2 запустил в космос, мой дед наблюдал за 2000 миль в Годдарде в Гринбелте, штат Мэриленд. «Это был счастливый день, я вам скажу», - говорит он. «Когда эта штука вышла на орбиту и начала передавать данные - вау. Поговорим о том, "он качает кулаками в волнении, " Да! "

День взорвался метеорологический спутник Нимб