https://frosthead.com

De dag dat de Nimbus-weersatelliet explodeerde

Opgroeien, mijn grootvader was grotendeels een vreemde voor mij. Hij speelde stilletjes verschillende projecten en speelde de ondersteunende rol van de levendige aanwezigheid van mijn grootmoeder. Maar toen kwam haar Alzheimer, die haar hersenen net zo gemakkelijk uit elkaar haalt als een puzzel uit elkaar haalt, haar geheugen en vervolgens haar persoonlijkheid uitwist - totdat we haar volledig verloren.

gerelateerde inhoud

  • Hoe de Eerste Wereldoorlog de weersvoorspelling voorgoed veranderde

Haar dood had een onverwacht effect. Het bracht mijn nu 96-jarige grootvader, Isaiah Sheldon Haas, uit zijn schulp. Verhalen over een heel leven vol avontuur begonnen te stromen: zijn jaren als codebreker in de Tweede Wereldoorlog, bezoeken aan China als General Electric-ambassadeur, werkzaam als ingenieur bij NASA op het hoogtepunt van de Space Race. Maar verreweg het meest dramatische verhaal is het verhaal van de weersatellietexplosie van Nimbus.

Het project kwam in zijn leven in 1966, met een telefoontje van zijn oude baas, Leon Farnham, die hem een ​​andere baan aanbood. Destijds was mijn grootvader - bekend bij iedereen die hem kent als Sheldon - net gepromoveerd als General Electric-motor en vliegtuigmanager, een rol die hij eerder had willen vervullen, dus hij gaf het niet gemakkelijk op. "Ik ben blij, " zei hij.

"Je zult het leuk vinden, " wierp Farnham tegen. "Nimbus-programmamanager."

Zijn antwoord: "Wat is dat in godsnaam?"

Destijds was het Nimbus-programma van NASA nog in de begindagen. De eerste Nimbus-satelliet die in augustus 1964 werd gelanceerd, waarmee een reeks aardobservaties werd afgetrapt die wetenschappers een ongekend beeld zou geven van evoluerende weersystemen wereldwijd. Ongeveer de grootte van twee op elkaar gestapelde Jeeps, de 825-pond satelliet was de eerste test van meteorologische onderzoeksinstrumenten van de volgende generatie. Nagesynchroniseerd "de vlinder" na zijn twee uitgestrekte, roterende zonnepanelen, het was uitgerust met de meest geavanceerde beeldvormingssystemen van de dag.

Nimbus-B wordt getest in een echovrije kamer. De punten op de muren verspreiden de kleinste geluiden, waardoor wetenschappers de gevoelige instrumenten aan boord van het vaartuig nauwkeurig kunnen testen. (NASA-archieven) De dubbele vleugels van de "vlinder" zijn zonnepanelen zijn ontrold in de laatste testfasen van Nimbus-B. (NASA-archieven) Roestvrije capsules behuisden de radioactieve isotoop plutonium-238 die de "atoombatterijen" aandreef. Het tweetal RTG's geladen aan boord van Nimbus-B was de eerste die op een niet-militair vaartuig vloog. (NASA-archieven)

De Nimbus-satellieten waren een verhaal van primeurs: de eerste die fotosynthetische organismen wereldwijd in kaart brachten; de eerste die profielen van ozon (een krachtig broeikasgas), temperatuur en water uit de ruimte meet; de eerste om zich ontwikkelende orkanen te vangen en meer. Elke opeenvolgende missie - er waren er zeven in totaal - bracht steeds complexere experimenten honderden kilometers de lucht in om onze planeet te volgen en in beeld te brengen.

Met de gegevens van de Nimbus-instrumenten konden wetenschappers ook computermodellen ontwikkelen om het weer een week of zelfs twee van te voren te voorspellen, op voorhand vrijwel onmogelijk. Een rapport van de National Academy of Science-National Research Council schatte dat dit type weersvoorspelling op lange afstand meer dan $ 2 miljard per jaar zou besparen voor uiteenlopende industrieën zoals transport en visserij. De impact van Nimbus is vandaag nog steeds voelbaar, van moderne weersvoorspelling en klimaatwetenschap tot GPS en zoek- en reddingssystemen.

“Nimbus heeft een stempel gedrukt op de meteorologie die nog steeds bestaat. Het heeft de luchttemperatuur gemeten, het heeft de wind gemeten, het heeft de regen gemeten, 'werd mij verteld door Ralph Shapiro, manager van het ruimtevaartuig Nimbus die toezicht hield op alle zeven satellieten, waarvan de laatste in 1978 werd gelanceerd. ”

De reis van de eerste satelliet werd echter afgebroken. Na slechts een maand naar de aarde te turen, vergrendelden de zonnepanelen, die de nodige operationele kracht voor het vaartuig genereerden, in positie, waardoor ze zich niet in de zon konden koesteren. De missie werd op 22 september 1964 gesloopt.

De vlucht van de satelliet was misschien kort, maar de gegevens die hij verzamelde waren indrukwekkend. De informatie toonde zowel de kracht als het potentieel van meteorologische satellieten. Nadat Nimbus-1 de operaties had stopgezet, was Goddard Space Flight Centre, dat het programma beheerde, gewapend met voldoende informatie om een ​​ambitieus plan voor te stellen om de Nimbus-missies voort te zetten.

Mijn grootvader kwam aan boord van het Nimbus-team als externe aannemer bij General Electric om te werken aan wat de derde satelliet in de serie zou worden, Nimbus-B. GE was aangenomen om de satellietbesturings- en integratiesystemen te bouwen en te testen. Net als Nimbus-1, bekend als Nimbus-A vóór de lancering, had het vaartuig vlindervormige, sportieve acht-bij-drie-voet zonnepanelen aan beide zijden. Maar de 1260 pond zware Nimbus-B was uitgerust met een extra stroombron die op dat moment alleen op militaire vaartuigen had gevlogen: Radioisotope Thermoelectric Generators, of kortweg RTG's. Het paar capsules van 28 pond bevatte een kern van radioactief plutonium-238 - waarvan het langzame verval in totaal ongeveer 50 watt vermogen produceerde en kon helpen de satelliet een jaar lang mee te neuriën dan de verwachte levensduur van de zonnepanelen.

Maar te midden van de vermoedens van de Koude Oorlog vierden niet allen het nieuwe oog in de lucht. Een van de vele Nimbus-experimenten was een test voor het volgen van dieren vanuit de ruimte. In een samenwerking tussen NASA en het Smithsonian Institute hebben wetenschappers een Yellowstone-eland genaamd Monique (kortweg Moe) uitgerust met een radiokraag en waren ze van plan haar omzwervingen te volgen met behulp van instrumenten aan boord van de satelliet. Kort na de uiteindelijk succesvolle lancering van Nimbus-3 deed congreslid Cornelius E. Gallagher van New Jersey een oprecht pleidooi voor het Congres met de titel: "Moe is misschien lenig maar hij kan Nimbus niet verslaan."

In zijn brief aan het Congres vergeleek hij Nimbus met een verhaallijn uit de klassieke roman George Orwell 1984 :

“Het komen en gaan van Moe terwijl hij zijn eland doet, is nu een onlosmakelijk onderdeel van de computer van een wetenschapper ... [T] zijn gebruik van dieren in het wild toont een volkomen plausibele manier voor sommige individuen om het leven van hun medemensen te onderdrukken ... Als Nimbus 3 kan alles vertellen over Moe, Nimbus 10 of 50 of 100 kan alles vertellen over een schip of een vliegtuig of, wat dat betreft, een persoon. Het enige dat nodig is, is een bug op de juiste plaats. "

Ondanks de zorgen was dit volgsysteem een ​​vroege iteratie van satellietgebaseerde zoek- en reddingsacties, die later twee gestrande heteluchtballonisten in 1977 redde - een van de eerste triomfen. Sindsdien heeft het systeem tienduizenden anderen gered.

De uiteindelijke lancering van Nimbus-B2 was een overwinning voor de vele mensen die werkten aan de snelle heropbouw van de satelliet. Het was de eerste die wetenschappers een gedetailleerd overzicht gaf van de atmosferische pols van de planeet. (NASA-archieven) Elke Nimbus-satelliet werd boven op boosters geladen die het vaartuig in een baan om de aarde gooiden. (NASA-archieven)

De lancering

De satelliet was gepland om vanuit de luchtmachtbasis Vandenberg, nabij Lompoc, Californië, in de vroege uurtjes van 18 mei 1968 te lanceren. Hij zou naar het zuiden over de Stille Oceaan vliegen om een ​​polaire baan te betreden, ritsend over zowel de noord- als de zuidpool rond de aarde gesponnen.

Shapiro herinnert zich dat de belangrijkste leden van het Nimbus-programma en hun vrouwen allemaal bij elkaar waren om de lancering bij te wonen. Ze keken uit naar de satelliet bovenop de torenhoge raketboosters van achter het glas van het bezoekerscentrum in gebouw 14 van het Mission Operations Center. Ook op zijn plaats was de range safety officer. Als er iets misging, was het zijn taak om het vaartuig tot ontploffing te brengen, om te voorkomen dat eigenzinnige satellieten schade of schade aanrichten.

Het aftellen begon.

Alles leek te gaan plannen totdat het apparaat de pad verliet. Toen het zijn draai naar het zuiden over de oceaan begon te maken, boog Nimbus B zich naar het land. Dus met een druk op de knop explodeerde de veiligheidsofficier de dubbele raketboosters, waarbij hij de satelliet samen met zijn twee nucleaire stroomgeneratoren en miljoenen dollars aan wetenschappelijke instrumenten in de Stille Oceaan stortte. Het explodeerde slechts 95 mijl ten westen van de nietsvermoedende inwoners van Los Angeles.

De vlucht van Nimbus-B had slechts 120, 8 seconden geduurd.

Passend maken De jacht was op de overblijfselen van Nimbus - duikers, onderzeeërs en marineschepen speurden allemaal de oceaan af op zoek naar het vaartuig. (NASA-archieven)

Het herstel

Alle betrokkenen bij het project waren die nacht in rouw. "De vrouwen kwamen bij elkaar en ze werden wakker bij een van de Nimbus-controleapparaten [teamleden]", zegt Shapiro. “Het was een trieste nacht voor ons. We konden niets doen. '

Als ik mijn grootvader vraag wat er bij de lancering is gebeurd, laat hij een korte, "Oh", horen alsof hij pijn heeft. "Honderden mensen hadden hun hart en ziel in dit programma gestopt", zegt hij. "Het was zo'n impact, een emotionele impact voor veel mensen."

NASA-teams kwamen bijeen om de mislukte missie te onderzoeken; het zou weken duren om te achterhalen wat er die vroege ochtend was gebeurd. Een NASA-rapport uitgebracht in oktober merkt op dat de oorzaak 'menselijke fout' was, met betrekking tot een onjuiste installatie van de gyroscoop van het lanceervoertuig - het apparaat dat de raket van beneden naar links en van rechts naar boven hielp.

Volgens Shapiro draaide het allemaal om een ​​kleine metalen as, een paspen genaamd, die de juiste richting voor de gyro-installatie markeerde. Maar er gebeurde iets met de pin terwijl de ingenieurs de gyro's testten, waardoor de gadget 90 graden verkeerd werd gedraaid. De waarschijnlijke dader, legt George Looschen uit, die destijds als een NASA-avionica-ingenieur werkte, was dat het gat waarin deze pin werd gestoken dieper was dan de pin lang was. Dus toen monteurs het apparaat weer op hun plaats doken, duwden ze deze pin terug door het gat, zonder de gedraaide oriëntatie van het gadget op te merken.

Deze ogenschijnlijk onbeduidende verandering stuurde het vaartuig langs zijn kromme pad. Toen het controleprogramma in werking trad - zogenaamd de raket naar het zuiden oriënteerde - draaide het uit de koers. Of zoals mijn grootvader het zegt: "Toen het pitch-programma van kracht werd, dacht de raket dat het die kant op wilde gaan", met één arm naar links, "maar het ging die kant op", met de andere arm naar rechts.

Ondertussen was de zoektocht naar de Nimbus-resten aan de gang. Hoewel het verminkte vaartuig ingenieurs kon helpen diagnosticeren wat er mis ging, was de kernkrachtbron het primaire doelwit van het herstelteam. Ambtenaren hebben het publiek gerustgesteld dat de brandstofcontainers de straling van het plutonium-238 bevatten, maar de radioactieve isotoop straalt mogelijk kankerverwekkende alfastraling uit, dus wilden ze de canisters niet in de corrosieve oceaanomgeving achterlaten. Om het af te maken, droeg het paar RTG's een prijskaartje van een miljoen dollar.

"Er zijn maar liefst vijf zoekschepen tegelijk gevochten beukende golven in winden tot 30 knopen proberen het wrak te vinden in wateren zo diep als 300 voet, " lees een rapport van de New York Times over de explosie. In samenwerking met duikers doorkruisten de zoekschepen de Stille Oceaan, waar het schip net ten noorden van het eiland San Miguel zou zijn gedaald .

Een gecharterde onderzoeksonderzeeër zag op 30 september de verwrongen overblijfselen van de vlinder en delen van zijn lanceervoertuig. Maar de jacht ging door naar zijn nucleaire krachtbron. Eindelijk, na maanden zoeken en ongeveer $ 200.000 aan kosten, op 9 oktober 1968, schepte een team van duikers en een duikboot de capsules voorzichtig uit de zeebodem. Een kraan werd gebruikt om de bijna onherkenbare satelliet uit het water te halen.

"Het was een triest gezicht, allemaal gecorrodeerd en gebogen, maar we zijn blij dat het terug is, " schreef Wilber B. Huston, adjunct-projectmanager van Nimbus, in een brief aan John B. Tuk, een gast uitgenodigd voor de satellietlancering. "De reden voor de storing van het Thor-geleidingssysteem is geïsoleerd en we zullen die specifieke problemen niet meer ondervinden."

Een team van duikers en zoekschepen doorkruiste de Stille Oceaan op zoek naar overblijfselen van Nimbus-B. (NASA-archieven) Het duurde maanden zoeken om het paar radio-isotoopgenerators te vinden. Hoewel hun containers zijn ontworpen voor de corrosieve oceaanomgeving, straalt het plutonium-238 dat zich binnenin bevindt, mogelijk kankerverwekkende alfastraling uit. Herstel van de RTG's na de explosie was dus essentieel. (NASA-archieven) Een van de twee nucleaire brandstofcapsules bevindt zich op de oceaanbodem tussen puin van de Nimbus-satelliet. (NASA-archieven)

Probeer het opnieuw

Terwijl de zoektocht en redding voortschoten, brainsterde het Nimbus-team over hun volgende stappen. Een enorme groep, waaronder onderzoekers, wetenschappers, monteurs, ingenieurs en meer, had ongeveer een decennium aan het vaartuig gewerkt, zegt mijn grootvader. “Ze bouwden de apparatuur, we integreerden het in de satelliet, we lanceren het en het gaat de oceaan in. Wat doe je nu?"

Het antwoord was "probeer het opnieuw."

Het probleem was echter zowel kosten als tijd. Maar mijn grootvader, die zou helpen de snelle wederopbouw van Nimbus B te leiden, had een plan. Bij het starten van de taak was het eerste wat hij deed het testprogramma van het besturingssysteem uitproberen. Hij zag onmiddellijk een probleem: er waren geen reserveonderdelen.

Dus ging hij naar Moe Schneebaum, de directeur van het technisch directoraat, om zijn zaak te bepleiten. "Je kunt niet aan dit serieuze testprogramma deelnemen en verwachten dat alles perfect werkt", herinnert hij zich. Om een ​​kapot onderdeel te vervangen, kan het drie maanden of langer duren voordat een nieuw onderdeel arriveert, legt hij uit. Schneebaum heeft de aankoop verleend. 'Als we dat niet hadden gedaan, hadden we geen herstelsatelliet gehad - nooit', zegt mijn grootvader.

Gewapend met het besturingssysteem en gereviseerde plutonium-238 RTG's hersteld van de oceaanbodem, zou de vervanging slechts $ 20 miljoen kosten.

Op 14 april 1969 - iets minder dan 11 maanden sinds de mislukte Nimbus-B-missie - lanceerde Nimbus-B2 vanaf de luchtmachtbasis Vandenberg en werd daarmee de derde Nimbus-satelliet die een baan rond de aarde bereikte. De triomfantelijke lancering van het vaartuig in de ruimte gaf wetenschappers hun eerste gedetailleerde blik op de atmosferische pols van onze planeet. En hoewel de Nimbus-missies vaak over het hoofd worden gezien in de litanie van NASA-prestaties, waren deze satellieten en de duizenden toegewijde mensen die hun bewegingen door de ruimte verzamelden, testten en volgden essentieel bij het bevorderen van satelliettechnologie naar waar het nu staat.

Toen Nimbus-B2 de ruimte in schoot, keek mijn grootvader meer dan 2000 mijl verderop naar Goddard in Greenbelt, Maryland. "Het was een gelukkige dag, zal ik je vertellen, " zegt hij. “Toen dat ding in een baan om de aarde kwam en gegevens begon te verzenden - wow. Praten over, "hij pompt zijn vuisten in opwinding, " Ja! "

De dag dat de Nimbus-weersatelliet explodeerde