https://frosthead.com

Dagen Nimbus-værsatellitten eksploderte

Da jeg vokste opp var bestefaren min i stor grad en fremmed for meg. Han stilte stille på forskjellige prosjekter, og spilte den bærende rollen til min bestemors livlige nærvær. Men så kom Alzheimers hennes, og demonterte hjernen like lett som å ta fra seg et puslespill, slette hukommelsen og deretter hennes personlighet - helt til vi mistet henne helt.

Relatert innhold

  • Hvordan første verdenskrig endret værmelding for godt

Hennes død hadde en uventet effekt. Det brakte min nå 96 år gamle bestefar, Isaiah Sheldon Haas, ut av skallet sitt. Historier om et helt liv med eventyr begynte å strømme ut: hans år som kodebryter i andre verdenskrig, besøk til Kina som General Electric-ambassadør, og jobbet som ingeniør ved NASA på høyden av romløpet. Men den klart mest dramatiske historien er historien om Nimbus-værsatellitteksplosjonen.

Prosjektet kom inn i livet hans i 1966, med en telefon fra sin gamle sjef, Leon Farnham, som ga ham en annen jobb. Den gangen hadde bestefaren min - kjent for alle som kjenner ham som Sheldon - nettopp blitt forfremmet som General Electric motor og flyansvarlig, en rolle høyere enn han noen gang drømte om å oppnå, så han ga ikke lett opp det. "Jeg er fornøyd, " sa han.

"Du vil like det, " motarbeidet Farnham. “Nimbus programleder.”

Hans svar: "Hva i helvete er det?"

På den tiden var NASAs Nimbus-program fremdeles i de første dagene. Den første Nimbus-satellitten ble lansert i august 1964, og startet en serie med jordobserverende farkoster som ville gi forskere et enestående bilde av utviklende værsystemer over hele verden. Omtrent på størrelse med to jeeper stablet oppå hverandre, var den 825 pund store satellitten den første testen av neste generasjons meteorologiske forskningsverktøy. Døpt “sommerfuglen” etter sine to ekspansive, roterende solcellepaneler, og var utstyrt med dagens mest avanserte bildesystemer.

Nimbus-B gjennomgår testing i et ekkofritt kammer. Piggene på veggene diffunderer den minste lyden, slik at forskere kan teste de følsomme instrumentene ombord håndverket nøyaktig. (NASA-arkivet) "Butterflys" doble vinger er solcellepaneler som brettes ut i de endelige testfasene av Nimbus-B. (NASA-arkivet) Rustfrie kapsler huset den radioaktive isotopen plutonium-238 som drev "atombatteriene." Paret med RTG-er lastet ombord Nimbus-B var det første som flyr på et ikke-militært fartøy. (NASA-arkivet)

Nimbus-satellittene var en historie om de første: de første som globalt kartla fotosyntetiske organismer; den første til å måle profiler av ozon (en kraftig klimagass), temperatur og vann fra verdensrommet; den første til å fange utviklende orkaner og mer. Hvert påfølgende oppdrag - det var syv i alt - gjennomførte stadig mer komplekse eksperimenter hundrevis av kilometer opp i himmelen for å overvåke og avbilde planeten vår.

Dataene fra Nimbus-instrumentene tillot også forskere å begynne å utvikle datamodeller for å forutse vær en uke eller to på forhånd, praktisk talt umulige på forhånd. En rapport fra National Academy of Science-National Research Council anslått at denne typen værvarslinger med lang rekkevidde vil spare mer enn 2 milliarder dollar per år for næringer som er så forskjellige som transport og fiske. Effektene fra Nimbus kan fortsatt merkes i dag, fra moderne værvarsel og klimavitenskap til GPS og søke- og redningssystemer.

“Nimbus satte et preg på meteorologi som fortsatt er i dag. Den målte lufttemperaturen, den målte vindene, den målte regnet, ”ble jeg fortalt av Ralph Shapiro, operasjonsleder for romfartøyet i Nimbus, som hadde tilsyn med alle syv satellitter, hvorav den siste ble lansert i 1978.“ Det avanserte bare værvarslingen enormt. ”

Den første satellittens reise ble imidlertid forkortet. Etter bare en måned med kikking ned på Jorden, låste solcellepadlene, som genererte den nødvendige driftskraften for farkosten, på plass, og forhindret dem fra å snu seg til solen. Oppdraget ble skrotet 22. september 1964.

Satellittens flyging kan ha vært kort, men dataene den samlet inn var imponerende. Informasjonen demonstrerte både kraften og potensialet til meteorologiske satellitter. Etter at Nimbus-1 opphørte driften, var Goddard Space Flight Center, som administrerte programmet, bevæpnet med nok informasjon til å foreslå en ambisiøs plan for å videreføre Nimbus-oppdragene.

Min bestefar kom ombord i Nimbus-teamet som en utvendig entreprenør hos General Electric for å jobbe med det som skulle bli den tredje satellitten i serien, Nimbus-B. GE hadde blitt ansatt for å bygge og teste satellittkontroll- og integrasjonssystemer. I likhet med Nimbus-1, kjent som Nimbus-A før lanseringen, var håndverket sommerfuglformet, idrettsfylt åtte-tre-fot solcellepaneler på hver side. Men 1260 pund Nimbus-B var utstyrt med en ekstra kraftkilde som på det tidspunktet bare hadde fløyet på militærfarkost: Radioisotope termoelektriske generatorer, eller RTG-er for kort. Paret med 28 pund kapsler romte en kjerne av radioaktivt plutonium-238 - hvis langsomme forfall produserte totalt rundt 50 watt kraft og kunne bidra til å holde satellitten nynnende i et år utover solenhetens forventede levetid.

Likevel midt i mistanke om den kalde krigen, feiret ikke alle det nye øyet på himmelen. Blant de mange Nimbus-eksperimentene var en test av dyresporing fra verdensrommet. I et samarbeid mellom NASA og Smithsonian Institution, montert forskere en Yellowstone-elg ved navn Monique (Moe for kort) med en radiokrage og planla å følge hennes vandringer med instrumenter ombord i satellitten. Rett etter den til slutt vellykkede lanseringen av Nimbus-3 ga kongressleder Cornelius E. Gallagher fra New Jersey en inderlig bønn til kongressen med tittelen: "Moe kan være kvikk, men han kan ikke slå Nimbus."

I sitt brev til kongressen sammenlignet han Nimbus med en plotline fra den klassiske George Orwell-romanen 1984 :

"Moes begivenheter og omgang, mens han gjør sin elg-ting, er nå en uunnværlig del av en forskers datamaskin ... [T] hans bruk av dyrelivet viser en perfekt troverdig måte fra noen individer å kvele livet til sine medmennesker ... Hvis Nimbus 3 kan fortelle alt om Moe, Nimbus 10 eller 50 eller 100 kan fortelle alt om et skip eller et fly eller, for den saks skyld, en person. Alt som trengs ville være en feil festet på rett sted. "

Til tross for bekymringene var dette sporingssystemet en tidlig iterasjon av satellittbasert søk og redning, som senere reddet to strandede ballonger med varmluft i 1977 - en av de tidligste triumfene. Siden den gang har systemet reddet titusenvis av andre.

Den eventuelle lanseringen av Nimbus-B2 var en triumf for mange mennesker som arbeidet med satellittens raske gjenoppbygging. Det var den første som ga forskerne et detaljert blikk på planetens atmosfæriske puls. (NASA-arkivet) Hver Nimbus-satellitt ble lastet opp på toppen av boosters som sprengte håndverket til bane. (NASA-arkivet)

Lanseringen

Satellitten var planlagt å skytes opp fra Vandenberg Air Force Base, i nærheten av Lompoc, California, i de drøye timene 18. mai 1968. Den skulle raket sørover over Stillehavet for å komme inn i en polar bane og glippe over både nord- og sørpolen mens den spunnet rundt jorden.

Shapiro minnes om de viktigste medlemmene av Nimbus-programmet og deres hustruer. De så ut på satellitten på toppen av de ruvende rakettforsterkerne bak glasset i besøkssenteret i bygning 14 på misjonsoperasjonssenteret. På plass var også sikkerhetsansvarlig for rekkevidden. Hvis noe gikk galt, var hans rolle å detonere farkosten, og forhindre at noen fornuftige satellitter forårsaker skade eller skade.

Nedtellingen begynte.

Alle så ut til å planlegge til enheten forlot puten. Da det begynte å svinge sørover over havet, vendte Nimbus B seg mot land. Så med et trykk på, eksploderte sikkerhetsansvarlig de doble rakettforsterkerne, kastet satellitten sammen med sine to kjernekraftgeneratorer og millioner av dollar vitenskapelig instrumentering i Stillehavet. Det eksploderte bare 95 mil vest for de intetanende innbyggerne i Los Angeles.

Nimbus-Bs flytur hadde vart bare 120, 8 sekunder.

Passer opp Jakten var på etter Nimbus-restene - dykkere, ubåter og marinefartøy skuret hele havet på leting etter farkosten. (NASA-arkivet)

Gjenoppretting

Alle involverte i prosjektet var i sorg den kvelden. "Konene kom sammen og de hadde våkne hjemme hos en av Nimbus-kontrollenhetene [teammedlemmer], " sier Shapiro. “Det var en trist natt for oss. Det var ingenting vi kunne gjøre. ”

Når jeg spør bestefaren min om hva som skjedde ved lanseringen, slipper han en terse, “Å” som om det var vondt. "Hundrevis av mennesker hadde lagt sitt hjerte og sjel i dette programmet, " sier han. "Det var en slik innvirkning, en følelsesmessig innvirkning for mange mennesker."

NASA-team samlet seg for å undersøke det mislykkede oppdraget; det vil ta flere uker å analysere hva som skjedde den tidlige morgenen. En rapport fra NASA som ble utgitt i oktober bemerker at årsaken var "menneskelig feil", som involverte feil installasjon av gyroskopet for kjøretøyets kjøretøy - enheten som hjalp til med å fortelle raketten opp fra venstre og venstre fra høyre.

I følge Shapiro hengte det hele på en liten metallskaft, kalt en stiftpinne, som markerte riktig retning for gyroinstallasjonen. Men det skjedde noe med pinnen mens ingeniørene testet gyroen, slik at gadgeten feil roterte 90 grader. Den sannsynlige skyldige, forklarer George Looschen, som jobbet som NASA-flytekniker på den tiden, var at hullet som denne tappen ble satt inn i var dypere enn at tappen var lang. Så da mekanikere plumpet enheten tilbake på plass, dyttet de denne tappen tilbake gjennom hullet, og la ikke merke til gadgets roterte retning.

Denne tilsynelatende ubetydelige forandringen sendte farkosten langs den cockeyed banen. Da kontrollprogrammet kastet inn - angivelig å orientere raketten sør - satte det kursen. Eller som bestefaren min sa det, "Da toneprogrammet trådte i kraft, trodde missilet at den ville gå den veien, " med den ene armen pekende til venstre, "men det gikk sånn, " med den andre armen pekende til høyre.

I mellomtiden var søket på etter Nimbus-restene. Selv om det manglede håndverket kunne hjelpe ingeniører med å diagnostisere hva som gikk galt, var kjernekraftkilden det viktigste målet for utvinningsteamet. Tjenestemenn beroliget publikum med at brennstoffdunkene ville inneholde strålingen fra plutonium-238 som er plassert inne, men den radioaktive isotopen avgir potensielt kreftfremkallende alfa-stråling, slik at de ikke ønsket å forlate dunkene i det korrosive havmiljøet. For å toppe det, hadde RTG-paret en prislapp på en million dollar.

"[A] så mange som fem søkfartøy om gangen har kjempet med bølgende bølger i vinder opptil 30 knop for å finne vrakbrettet i vann så dypt som 300 fot, " leste en New York Times- rapport om eksplosjonen. I samarbeid med dykkere skuret søkeskipene Stillehavet, der fartøyet skulle ha falt rett nord for øya San Miguel .

En chartret forskningsubåt oppdaget de snoede restene av sommerfuglen og deler av lanseringsbilen 30. september. Men jakten fortsatte etter sin kjernekraftkilde. Til slutt, etter måneder med leting og rundt $ 200.000 i kostnader, 9. oktober 1968, hentet et team av dykkere og en nedsenkbar delikat kapsler fra havbunnen. En kran ble brukt til å hive den nesten ugjenkjennelige satellitten ut av vannet.

"Det var et trist syn, alt korrodert og bøyd, men vi er glade for å få det tilbake, " skrev Wilber B. Huston, stedfortreder Nimbus prosjektleder, i et brev til John B. Tuk, en gjest som ble invitert til satellittoppskytingen. "Årsaken til feilfunksjonen i Thor-veiledningssystemet er blitt isolert, og vi vil ikke ha den spesielle vanskeligheten igjen."

Et team av dykkere og søkefartøy skuret Stillehavet på leting etter rester av Nimbus-B. (NASA-arkivet) Det tok måneder med å søke for å finne paret med radioisotopgeneratorer. Selv om beholderne deres var designet for et korrosivt havmiljø, avgir plutonium-238 som er plassert inne potensielt kreftfremkallende alfastråling. Så utvinning av RTG-ene etter eksplosjonen var viktig. (NASA-arkivet) En av de to atombrenselskapslene sitter på havbunnen blant rusk fra Nimbus-satellitten. (NASA-arkivet)

Prøv, prøv igjen

Mens søket og redningen kastet seg sammen, brainstormet Nimbus-teamet sine neste trinn. En massiv gruppe, inkludert forskere, forskere, mekanikere, ingeniører og mer hadde jobbet med håndverket i et sted rundt et tiår, forteller bestefaren min. De bygde utstyret, vi integrerte det i satellitten, vi satte det i gang og det går i havet. Hva gjør du nå?"

Svaret var "prøv igjen."

Problemet var imidlertid både kostnader og tid. Men bestefaren min, som ville hjelpe til med å lede den raske gjenoppbyggingen av Nimbus B, hadde en plan. Da han startet jobben, var det første han gjorde å sjekke ut testprogrammet for kontrollsystemet. Han oppdaget umiddelbart et problem: Det var ingen reservedeler.

Så han dro til Moe Schneebaum, sjef for ingeniørdirektoratet, for å innlede saken. "Du kan ikke gå inn på dette seriøse testprogrammet og forvente at alt skal fungere perfekt, " minnes han og sa. For å erstatte en ødelagt del, kan det ta tre måneder eller mer før en ny kommer, forklarer han. Schneebaum innvilget kjøpet. "Hvis vi ikke hadde gjort det, hadde vi ikke hatt en gjenopprettingssatellitt - aldri, " sier bestefaren min.

Bevæpnet med kontrollsystemets reservedeler og pusset opp plutonium-238 RTG-er som ble utvunnet fra havbunnen, ville utskiftningen kostet bare 20 millioner dollar.

14. april 1969 - i underkant av 11 måneder siden det mislykkede Nimbus-B-oppdraget - lanserte Nimbus-B2 fra Vandenberg Air Force Base, og ble den tredje Nimbus-satellitten som oppnådde bane. Håndverkets seirende lansering ut i verdensrommet ga forskerne deres første detaljerte blikk på planetens atmosfæriske puls. Og selv om Nimbus-oppdragene ofte blir oversett i litanene til NASA-bragder, var disse satellittene og de tusenvis av dedikerte mennesker som samlet, testet og sporet hver eneste bevegelse gjennom verdensrommet, avgjørende for å fremme satellitt-teknologi dit den står i dag.

Da Nimbus-B2 lanserte seg i verdensrommet, så min bestefar over 2000 kilometer unna på Goddard i Greenbelt, Maryland. "Det var en gledelig dag, det skal jeg si deg, " sier han. “Da den tingen gikk i bane og begynte å overføre data - wow. Snakk om, "pumper han nevene i spenning, " Ja! "

Dagen Nimbus-værsatellitten eksploderte