Latar Belakang pada Sistem Airbag Rover

Pin
Send
Share
Send

Kredit gambar: NASA / JPL
Saya di sini: 26 tahun, saya belum pernah bekerja di proyek penerbangan sebelumnya, dan semua mata tertuju pada saya. Setiap kali saya berjalan di kantor proyek Pathfinder, Tony Spear, manajer proyek, akan merangkul saya dan mengumumkan, "Hai semuanya, seluruh misi menunggang orang ini di sini."

Tugas kami adalah merancang dan membuat airbag untuk pendaratan Pathfinder di Mars, suatu pendekatan yang belum pernah digunakan pada misi apa pun. Airbag mungkin tampak seperti produk sederhana, berteknologi rendah, tetapi membuka mata untuk mengetahui betapa sedikit yang kami ketahui tentang mereka. Kami tahu bahwa satu-satunya cara untuk mengetahui apa yang perlu kami pelajari adalah membangun prototipe dan mengujinya. Kami hanya tidak tahu seberapa bodohnya kami nantinya.

Airbag sepertinya ide gila bagi banyak orang. Tidak ada yang pernah mengatakan itu, ingat, tetapi tampaknya ada perasaan meluas bahwa airbag tidak akan berfungsi. "Kami akan membiarkan kalian pergi dan bermain-main sampai kamu jatuh tersungkur di wajahmu." Itu adalah pesan tak terucapkan yang saya terima hari demi hari.

Ketakutan utama semua orang tentang penggunaan airbag raksasa ini adalah bahwa pendarat akan dimakamkan di lautan kain ketika airbag mengempis. Saya mulai mencari solusi dengan membangun model airbag dan pendarat berskala besar, dan saya bermain bersama mereka di kantor saya selama beberapa bulan.

Saya membuat model dari karton dan plastik, dan menempelkannya dengan pita pengemas yang saya dapatkan dari toko perangkat keras dan pita dari toko kain. Saya menggunakan inflator rakit kecil yang saya punya di rumah untuk memompa airbag model saya. Berkali-kali, saya mengisi airbag mini dan kemudian membiarkannya mengempis, menyaksikan apa yang terjadi.

Saya bermain-main dengan selusin pendekatan atau lebih sebelum saya akhirnya menemukan sesuatu yang saya pikir berhasil. Perlahan tapi pasti, saya muncul dengan gagasan untuk menggunakan kabel yang zigzag melalui loop sabuk di dalam airbag. Tarik kabel dengan cara tertentu, dan kabel akan menarik semua kain dan menahannya. Tunggu untuk membuka pendarat sampai semua airbag telah ditarik kembali, dan kain akan terselip rapi di bawahnya.

Menguji pada skala lain
Setelah kami membangun model skala besar untuk melakukan tes jatuh, kami mulai dengan melakukan tetes vertikal sederhana, pertama pada 30 kaki, dan kemudian hingga 70 kaki. Tas berkinerja baik, meskipun cara mereka memantul seperti bola raksasa menarik untuk diamati. Orang-orang mulai menyadari bahwa konsep itu mungkin masuk akal. Tapi kami masih ragu. Bahkan setelah kami memiliki mekanik mencari airbag, pertanyaan besar tetap: Bagaimana dengan medan berbatu Mars?

Mendarat di Mars, kami harus menerima apa pun yang diberikan Alam kepada kami. Pathfinder tidak memiliki strip pendaratan. Untuk mensimulasikan kondisi di Mars, kami membawa batu lava besar seukuran meja kantor kecil. Itu adalah batu lava sungguhan yang telah diambil dan diambil oleh ahli geologi kami; jika Anda mencoba menangani salah satunya, Anda akan memotong tangan Anda.

Semakin banyak simulasi lansekap yang kami uji, semakin kami mulai merobek kantong udara. Segalanya tidak terlihat bagus. Sekali lagi, kami menyadari bahwa ini adalah area yang tidak kami mengerti. Tantangannya adalah untuk melindungi lapisan kandung kemih, pada dasarnya tabung bagian dalam sistem airbag, dengan bahan sesedikit mungkin karena proyek tidak mampu untuk hanya melemparkan massa pada masalah. Kami mencoba material demi material, tugas berat, Kevlar dan Vectrans, di antaranya menerapkannya dalam lusinan konfigurasi berbeda di luar airbag.

Pada akhirnya, kami tahu bahwa kami bisa menggunakan material yang semakin banyak dan menghasilkan sistem airbag yang berkinerja cukup baik, tetapi bobot dari solusi itu akan mengorbankan sesuatu yang lain yang harus dikorbankan oleh komponen lain dari Pathfinder. Namun, kami tidak pergi ke Mars hanya untuk mendarat di sana dan mengambil beberapa foto. Kami ingin pergi ke sana dan melakukan sains dan kami membutuhkan instrumen untuk melakukan sains itu. Jadi ada banyak motivasi untuk menghasilkan sistem airbag dengan massa terendah, kinerja tertinggi yang kami bisa.

5, 4, 3, 2, 1
Setiap tes menjadi seperti ritual, karena butuh antara delapan dan sepuluh jam untuk menyiapkan sistem termasuk mengangkut airbag ke ruang vakum, memasang semua instrumen, mengangkat airbag ke bagian atas ruangan, memastikan semua batu-batu berada di tempat yang tepat, dan menyiapkan jala.

Ruang hampa udara tempat kami melakukan tes jatuh menggunakan begitu banyak kekuatan sehingga kami hanya bisa menguji di tengah malam. Setelah pintu ruang vakum ditutup, butuh tiga atau empat jam hanya untuk memompa ruang. Pada saat itu, semua orang istirahat untuk makan malam atau pergi untuk bersantai sejenak, sebelum kembali pada tengah malam atau apa pun jam yang ditentukan. Kemudian kami memiliki 45 menit lagi untuk mempelajari semua instrumentasi, memeriksa daftar periksa, dan akhirnya menghitung mundur.

30 detik terakhir dari hitungan mundur sangat menyiksa. Semua antisipasi itu, dan kemudian dampak keseluruhan berlangsung kurang dari satu detik.

Ketika kami menyelesaikan tes jatuh, kami langsung tahu apakah itu berhasil atau gagal. Brian Muirhead, manajer sistem penerbangan, selalu bersikeras agar saya memanggilnya segera - tidak peduli seberapa larutnya. Pada jam 4 pagi, saya akan memanggilnya di rumahnya dan harus memberi kabar kepadanya, "Brian, kami gagal tes lain."

Setiap tes diikuti oleh tekanan tinggi untuk mencari tahu apa yang salah, tes apa yang harus dilakukan selanjutnya, bagaimana memperbaiki tas yang rusak parah, dan bagaimana secara bersamaan menggabungkan “perbaikan eksperimental” baru apa pun yang kami buat. Sebagai sebuah tim, kami menyetujui suatu tindakan, biasanya dalam suasana hati yang suram, kurang tidur selama sarapan berminyak di restoran lokal. Kemudian orang-orang ILC Dover akan mencari tahu pola-pola baru yang perlu dihasilkan serta rekayasa rinci untuk memastikan jahitan dan desain jahitan dapat menangani beban uji. Pahlawan kami adalah selokan utama kami, yang secara tidak sengaja menjahit jas bulan Neil Armstrong dan Buz Aldren. Dia bekerja dalam kondisi yang kurang ideal ketika kami tidur dan mengubah ide-ide kami yang terkadang tidak biasa menjadi kenyataan. Biasanya pada hari berikutnya kami siap melakukannya lagi.

Tony Spear dan Brian memahami tantangan yang kami hadapi. Mereka tahu kami memiliki tim yang solid dalam hal ini, dan saya selalu memberi tahu mereka tentang kemajuan teknis. Mereka selalu mengerti, tapi itu tidak berarti mereka selalu bahagia.

Kembali ke papan gambar
Kami berkata, "Oke, mari kita mulai melakukan analisis, pemodelan komputer dari airbag dan dampaknya terhadap bebatuan." Pada saat yang sama, kami memperluas program pengujian kami untuk memahami cara mengoptimalkan lapisan abrasi airbag ini.

Ternyata waktu, uang, dan upaya yang kami keluarkan untuk pemodelan komputer tidak membuahkan hasil. Meskipun kami menjalankan program paling canggih yang tersedia pada tahun 1993 dan 1994, hasilnya tidak membantu kami mendesain lapisan abrasi. Kami harus mengandalkan prototipe kami.

Setelah melakukan puluhan tes jatuh, melihat data, dan mempelajari apa yang terjadi, kami mulai menyadari bahwa satu lapisan material berat bukanlah solusi. Beberapa lapis material ringan mungkin terbukti lebih kuat.

Kami terpaksa memutuskan pada desain lapisan abrasi akhir untuk memenuhi tes drop Kualifikasi terjadwal kami. Dalam istilah pesawat ruang angkasa, ini seharusnya menjadi tes terakhir yang Anda jalankan untuk memenuhi syarat desain akhir Anda. Pada saat Anda sampai ke titik itu, seharusnya tidak ada pertanyaan sama sekali bahwa Anda memiliki sistem yang berfungsi penuh yang memenuhi semua persyaratan misi. Seharusnya proses check-the-box bahwa sistem siap untuk penerbangan. Masalahnya adalah pada saat itu kami hanya mengalami sebagian keberhasilan; kami tidak pernah memiliki nilai A +, 100% pada semua tes drop kami.

Terbang masuk untuk menyaksikan tes drop terakhir, pesawat saya tertunda. Salah satu kolega saya di fasilitas pengujian menelepon dan bertanya, "Apakah Anda ingin kami menunggu Anda?" Saya mengatakan kepadanya, "Tidak, silakan."

Ketika saya sampai di fasilitas, kru tes tidak ada di sana. Saya pergi ke ruang kontrol dan berlari ke orang yang memproses rekaman video. "Jadi apa yang terjadi?" Saya bertanya kepadanya. "Apakah kalian melakukan tes?" Dia menunjuk ke sebuah VCR dan berkata, “Video ada di sana. Silakan saja dan tekan play. ”

Jadi, saya menekan tombol play. Turunlah airbag dalam video yang mengenai platform dan meledak dahsyat. Hatiku tenggelam. Kami tidak akan berhasil. Tetapi kemudian saya menyadari bahwa ada sesuatu yang aneh tentang video yang baru saja saya tonton. Dalam sekejap itu datang kepada saya; mereka telah memasang rekaman video dari tes terburuk kami. Lelucon praktis hanya bisa berarti satu hal: Kami telah lulus tes yang berhasil, dan akhirnya baik untuk melakukannya.

Sumber Asli: NASA / JPL Story

Pin
Send
Share
Send