211service.com
Kāpēc Habls atšķiras no jebkura cita satelīta vēsturē
Šajā viņas grāmatas fragmentā Roku nospiedumi uz Habla: Astronauta izgudrojuma stāsts , pirmā amerikāniete, kas staigājusi kosmosā, stāsta, kā bija būt daļai no komandas, kas izstrādāja un palaida kosmosa teleskopu. 2019. gada 19. novembris
Roku nospiedumi uz Habla grāmatas vāka MIT prese
Varētu teikt, ka mēs uzaugām kopā, Habls un es. Lielākā daļa cilvēku izseko Habla sākumam līdz a Ziņot 1946. gadā sarakstījis Prinstonas astronoms Laimens Spicers. Esmu dzimis Patersonā, Ņūdžersijas štatā, 1951. gada 3. oktobrī. Bērnībā un pusaudža gados Habls nīkuļoja apstādinātas attīstības stāvoklī, kamēr jaunā kosmosa laikmeta tehnoloģijas bija pietiekami nobriedušas, lai Špicera redzējumu ieviestu iespējamā valstība. Apburošas sakritības dēļ mēs abi sākām savu pēdējo ceļojumu uz kosmosu gandrīz vienā laikā, gan mana astronauta atlase, gan Habla kongresa apstiprinājums notika 1978. gadā.
Habls ir pārsteidzošs inženierijas darbs. Habls radikāli atšķiras no jebkā, kas būvēts pirms vai pēc tam, ir tas, ka to varētu uzturēt divi cilvēki lielgabarīta kosmosa tērpos, riņķojot simtiem jūdžu virs Zemes. Tas ir tāpat kā strādāt pie savas automašīnas, valkājot piepūšamo sumo cīkstoņa uzvalku un boksa cimdus, turklāt instrumenti aizpeld, ja tos atlaižat.
Uzturama dizaina principi ir vienkārši, kas ir pazīstami ikvienam, kurš kādreiz ir veicis vismazāko mājas vai automašīnas remontu: lietas ir vieglāk salabot, ja detaļu izkārtojums ir vienkāršs un nepārblīvēts, nav jātraucē veselas vienības, lai iegūtu neveiksmīgajā blokā stiprinājumi un savienotāji ir standartizēti, un ir nepieciešami daži unikāli instrumenti. Kā daudzi cilvēki, kuri nekad nebija bijuši orbītā vai valkājuši skafandru, saprata, ko nozīmē uzturēšana mikrogravitācijas vidē, un pēc tam to visu iekļāva teleskopa dizainā?
Divas inovācijas sniedz labus piemērus izgudrojumam un prasīgam darbam, kas veikts Habla projektēšanas sākumposmā. Habla apkalpošanas sarežģītības dēļ ir ļoti svarīgi vienkāršot rīku saskarnes, lai nodrošinātu efektivitāti un samazinātu pieskaitāmās izmaksas, kas saistītas ar gatavošanos darbam.
Dizainers Henrijs Fords (nav saistīts ar automobiļu saimi) nolēma risināt pirmo no tiem, ierobežojot teleskopā izmantoto stiprinājumu dažādību. Viņš devās meklēt mazāko iespējamo skrūvi, kurai būtu nepieciešamā augsta stiepes izturība un saprātīgs griezes moments. Vienkāršā angļu valodā tas nozīmē skrūvi, kas ir pietiekami spēcīga, lai izturētu to, kādus spēkus viņš uzminēja atspoles palaišanas laikā (atspole joprojām atradās uz rasēšanas dēļiem, tāpēc nebija stingru datu), bet ne pārāk grūti atskrūvēt ar uzgriežņu atslēgu. . Apmetoties pie īpašas augstas stiprības skrūves ar dubultaugstu 7/16 collu sešstūra galvu, Fords sāka savus meklējumus ar elektronikas uzstādīšanas komandu. Šīs komandas uzdevums vienmēr ir bijis pārliecināties, ka neviena elektronikas kaste nekad nav atbrīvojusies no stiprinājumiem; noņemt skrūves orbītā viņiem nekad nebija ienācis prātā. Pēc vairākām strīdu un analīzes kārtām viņi vienojās izmantot viņa izvēlēto skrūvi visās savās vienībās. Pēc tam Fords devās uz mehānismu komandu, kas bija atbildīga par tādām lietām kā saules bloks un antenas eņģes un aizbīdņi, un visbeidzot zinātnisko instrumentu komandu. Kad viņš bija pabeidzis, viņš bija savācis inženiertehniskos datus, kas nepieciešami, lai pierādītu, ka skrūve ir piemērota katram lietojumam, un bija apņēmies to izmantot no katras sistēmas vadošā inženiera. NASA vēlāk padarīs to par standarta skrūvi uz atspoles un kosmosa stacijas jebko, ko varētu salabot, izejot kosmosā, vai EVA [ārpus transportlīdzekļu darbība].
Toma Fišera izgudrojuma mērķis bija laiks, kas bija saistīts ar darba vietas sagatavošanu. Viņš zināja 38 EVA darba vietas uz teleskopa labāk nekā jebkurš cits, jo ar rokām bija izveidojis precīzus un detalizētus katras atrašanās vietas un ķermeņa novietojumu inženiertehniskos rasējumus, kas ļautu piemērotiem astronautiem sasniegt un darbināt visus apkopes piederumus. Fišers uzskatīja, ka ir vajadzīga pārnēsājama EVA darba platforma, kas pazīstama kā kāju ierobežotājs, kas būtu daudzpusīgāka nekā NASA iecerētā vienkāršāka.
Pārnēsājams kāju balsts astronautiem ir tas pats, kas gravitācija uz zemes piesaistītajiem mehāniķiem: tas ļauj viņiem noenkurot kājas, lai viņi varētu iedarboties vai pielietot spēku saviem instrumentiem. Mēģiniet pagriezt skrūvi kosmosa mikrogravitācijā bez pēdas ierobežotāja, un jūs atklāsiet, ka tā vietā griežas jūsu brīvi peldošais ķermenis. Agrīnie pēdu ierobežotāji pamatā bija plāksnes uz stabiem. Tie bija paredzēti, lai tie izstieptos tieši no konstrukcijas, pie kuras tie bija piestiprināti. Pēdu plāksne varēja sasvērties tikai vienā asī, un to nevarēja regulēt lietošanas laikā. Fišers nāca klajā ar ideju pievienot pēdas plāksnei pedāļus, lai astronauti varētu pagriezt ķermeni ar zābaka pieskārienu. Mēs pilnveidotu Fišera sākotnējo koncepciju, veicot virkni neitrālas peldspējas testu, sākot no 1985. gada, galu galā izveidojot ļoti daudzpusīgu ierīci, kas lidoja katrā Habla misijā un tagad tiek izmantota Starptautiskajā kosmosa stacijā.
Pirmās divas minūtes un 15 sekundes brauciens bija vētrains un skaļš, it kā mežonīgā zemestrīces, rokkoncerta un iznīcinātāja kombinācijā. Vibrācijas bija gandrīz kaulus graujošas; grūdiens, kas spiež uz augšu caur manu muguru, ir spēcīgs un nemainīgs. Es jutu, ka vilces spēks samazinās, dzirdēju Čārlijam ziņojam, ka cietās raķetes izdega, kā paredzēts, un tad dzirdēju dunkāt kas paziņoja, ka viņi ir atlaisti. Tagad brauciens šķita kluss un gluds kā elektriskais vilciens. Kad dzinēji apstājās sešas minūtes vēlāk, vieglums manās ekstremitātēs un kontrolsaraksti, kas peldēja to saites galā, apstiprināja, ka esmu atgriezies orbītā. Es uzreiz sajutos kā mājās.
Vieglums manās ekstremitātēs un kontrolsaraksti, kas peld to saišu galā, apstiprināja, ka esmu atgriezies orbītā, es esmu atgriezies orbītā. Es uzreiz sajutos kā mājās.
Savu pirmo dienu orbītā noslēdzām pacilātā noskaņojumā. Robotiskā roka darbojās labi, teleskopam nebija nekādu bojājumu no skarbajiem palaišanas spēkiem, un mūsu kosmosa tērpi darbojās lieliski.
Habla izvietošanas diena mums sākās ar pilnīgi aizmirstamu modināšanas melodiju un parastajiem dienas sākuma uzdevumiem: ģērbieties, paņemiet brokastis, pārskatiet rīta ziņojuma paketi, atjauniniet atspoles navigācijas datus un pārliecinieties, ka visi mūsu middeck eksperimenti noritēja pareizi. Rūpīgi izstrādātais izvietošanas plāns sāka sabojāt, tiklīdz Stīvs sāka celt teleskopu no kravas nodalījuma. Spēles plāns teleskopa piedēkļu izvietošanai, kā sauca saules blokus un antenas, sāka atšķetināt. Gandrīz katrs solis šajā plānā atklāja, ka Kosmiskā teleskopa operāciju vadības centra zemes vadības komanda nebija pilnībā novērtējusi Habla sistēmu sarežģītību un cīnījās, lai tiktu galā ar reālo kosmosa lidojumu operāciju tempu un stresu.
Mūsu lielās cerības uz iespaidīgo pirmo Habla attēlu sagrāva Zemi dažas nedēļas vēlāk, kad pasaule uzzināja, ka daudzus miljardus dolāru vērtajam kosmosa teleskopam, ko tikko bijām izlaiduši orbītā, ir neskaidra redze. Čārlijs un Stīvs pavadīja daudzas ilgas nedēļas, uztraucoties, ka viņi to varētu būt izraisījuši, atsitot teleskopu, uzmanīgi izceļot to no atspoles kravas nodalījuma. Viņi noteikti bija vienīgie divi cilvēki uz Zemes, kas jutās atviegloti, uzzinot, ka Habla 96 collu diametra primārajam spogulim ir nepareiza forma. Tā perimetrā bija pārāk plakana par 0,0001 collu, kas ir aptuveni 1/25 daļa no cilvēka mata diametra vai 1/40 daļa no parastas cietā vāka lapas biezuma.
Tās bija neticamas ziņas, neiedomājama kļūda. Šoka un sāpju paisuma vilnis pārņēma NASA un Habla zinātnes kopienu. Kongress un plašsaziņas līdzekļi izcēlās sašutumā. Sāpes bija skaidri rakstītas NASA amatpersonu pelnu sejās, kuras atklāja šīs ziņas sabiedrībai.
Viņi noteikti bija vienīgie divi cilvēki uz Zemes, kas jutās atviegloti, uzzinot, ka Habla 96 collu diametra primārajam spogulim ir nepareiza forma.
Pirmās tehniskās apkopes misijas uzsākšana divus līdz trīs gadus pēc izvietošanas bija plāns jau sen, taču neviens nekad nebija iedomājies, ka Habla misijas dzīve jau pirmajā reizē būs svērta.
Kā tas bieži notiek, risinājuma atrašanas triks bija problēmas pārstrādāšana. Vai tiešām bija jālabo pats spogulis? Pieņemsim, ka īstais izaicinājums bija izlabot gaismu, ko tā atstaro instrumentos? Viens laimīgs apstāklis — maza vientuļa labo ziņu skaidiņa citādi patiesi šausmīgā fiasko — liecināja, ka tas varētu būt iespējams. Spoguļa forma patiešām bija nepareiza, taču tā bija tieši nepareiza. Tas nozīmēja, ka inženieri varēja ļoti precīzi aprēķināt atšķirību starp tā faktisko formu un formu, kādai tai bija jābūt. Pēc tam šo informāciju varētu izmantot, lai aprēķinātu korekciju, kas atjaunotu teleskopa redzi, līdzīgi kā optometrists nosaka briļļu pārim nepieciešamo recepšu lēcu formu.
Līdz oktobrim komandai bija atkopšanas plāna aprises. Viens no četriem lielajiem zinātniskajiem instrumentiem Habla aizmugurējā galā tiktu aizstāts ar identisku kastīti, kurā būtu koriģējošā optika — Habla korpusā būtu nelieli spoguļi, nevis lēcas. Šie spoguļi nodrošinātu pareizi fokusētu gaismu teleskopa vadības sensoriem un trim atlikušajiem instrumentiem. Līdzīgi spoguļi tiks iebūvēti Habla galvenā attēlveidošanas instrumenta, platleņķa/planētu kameras, kas jau tika būvēta, rezerves vienībā.
Nākamo 16 gadu laikā Habla apmeklēs četras citas atspoles apkalpes. Katra apkopes misija uzlaboja esošās metodes un izgudroja jaunas ierīces, lai risinātu arvien sarežģītākus remontdarbus, taču tas viss lielā mērā paļāvās uz sākotnējās komandas ražotajiem instrumentiem un aprīkojumu. Ceturtajā misijā Habla remonta komandas darīja lietas, par kurām mēs 1990. gadā nekad nebūtu domājuši, piemēram, noņēma vāku smalkam zinātniskam instrumentam, kas uzstādīts tikai dažas pēdas zem primārā spoguļa, lai nomainītu atsevišķas shēmas plates.
Veicot savus svarīgos uzdevumus, kosmosa astronauti, kuri uzturēja teleskopu, atstāja roku nospiedumus uz tā ārējās ādas.
Piecu apkopes misiju laikā 16 kosmosa gājēji kopā pavadīs 165,8 stundas, kas ir tikai sešas minūtes mazāk nekā septiņas pilnas dienas, braucot ar atspole robotu roku vai rāpjoties ap teleskopu. Pateicoties šīm misijām, mūsdienu teleskops ir daudz labāks instruments nekā tas, kuru pirmo reizi izmantojām 1990. gada 25. aprīlī. Tā uzticamība, datu glabāšana un datu pārraides ātrums pieauga, kad kosmosa kuģu apkalpes nomainīja oriģinālo 1970. gadu elektroniku ar stāvokli. -modernākie cietvielu komponenti.
Trīskāršs jutīguma palielinājums ļauj tam redzēt dziļāk Visumā. Habla kameras šodien ir 100 reizes labākas nekā tās bija sākumā, un tās spektrogrāfi ir 10 reizes labāki. Visi šie sasniegumi ļāva Hablam izmērīt Visuma izplešanās ātrumu, kas pazīstams kā Habla konstante, gandrīz piecas reizes precīzāk nekā pirmslidojuma projektēšanas mērķis, un kļūt atzītam par produktīvāko observatoriju, kas jebkad uzbūvēta.
Būtībā viss, kas ir palicis no Habla, ko mēs pacēlām 1990. gadā, ir divi spoguļi un mērīšanas kopne, kas tos notur, dzeltenās EVA margas un kāju ierobežotāju ligzdas, kā arī spīdīgā sudraba ārējā apvalka, kas padara šo lielisko lidojošo mašīnu tik viegli pamanāmu tas pāriet virs galvas krēslā. Šī sudraba āda mirdz daudz mazāk nekā tajā dienā, kad 1985. gada aprīlī pirmo reizi ieraudzīju Habla. Liela daļa sabrukšanas ir vienkārši skarbās kosmosa vides dēļ. Visi satelīti ir pakļauti laikapstākļiem, jo tos pastāvīgi bombardē mikrometeorīdi, kosmosa atlūzu gabali, intensīvs starojums un lādētas daļiņas saules vējā. Habls ir vienīgais starp satelītiem, ko ietekmē cits laikapstākļu spēks: cilvēku kontakts. Veicot savus svarīgos uzdevumus, kosmosa astronauti, kuri apkopja teleskopu, atstāja roku nospiedumus uz tā ārējās ādas.
Šie redzamie roku nospiedumi ir kā aisberga virsotne, dramatiski mājieni uz lielāku masu, kas nav redzama. Man tie simbolizē neskaitāmās zemes rokas, kas paredzēja teleskopa apkopi, izveidoja instrumentus un aprīkojumu, kas nepieciešams, lai padarītu apkalpošanu orbītā par realitāti, apmācīja lidojumu apkalpes un strādāja katrā misijā tikpat nenogurstoši kā paši astronauti. Katrs no šiem neapdziedātajiem cilvēkiem var pamatoti apgalvot, ka viņam ir arī kreisās rokas nospiedumi uz Habla.
Ketrina D. Salivana ir NASA astronaute (atvaļināta), bijusī Nacionālās okeānu un atmosfēras pārvaldes (NOAA) tirdzniecības sekretāra vietniece okeānu un atmosfēras jautājumos un astronautu slavas zālē uzņemtā. Šī eseja ir pielāgota un izvilkta no viņas grāmatas, Roku nospiedumi uz Habla: astronauta izgudrojuma stāsts , kuru 2019. gada 19. novembrī publicē MIT Press.