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Il giorno in cui è esploso il satellite meteorologico Nimbus

Crescendo, mio ​​nonno era in gran parte un estraneo per me. Ha tranquillamente messo su vari progetti, recitando il ruolo di supporto alla vibrante presenza di mia nonna. Ma poi è arrivata la sua Alzheimer, smontando il suo cervello con la stessa facilità con cui ha smontato un enigma, cancellando la sua memoria e poi la sua personalità, fino a quando non l'abbiamo persa del tutto.

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La sua morte ebbe un effetto inaspettato. Ha portato fuori dal guscio mio nonno di 96 anni, Isaiah Sheldon Haas. Storie di una vita di avventure iniziarono a diffondersi: i suoi anni come infrangente nella seconda guerra mondiale, le visite in Cina come ambasciatore della General Electric, lavorando come ingegnere alla NASA al culmine della Space Race. Ma la storia di gran lunga più drammatica è la storia dell'esplosione del satellite meteorologico Nimbus.

Il progetto è entrato nella sua vita nel 1966, con una telefonata del suo vecchio capo, Leon Farnham, che gli stava offrendo un altro lavoro. All'epoca, mio ​​nonno - noto a tutti quelli che lo conoscono come Sheldon - era appena stato promosso come direttore generale di motori e aeromobili della General Electric, un ruolo superiore a quello che avesse mai immaginato di ottenere, quindi non si è arreso facilmente. "Sono felice", ha detto.

"Ti piacerà, " ribatté Farnham. "Program manager Nimbus."

La sua risposta: "Che diavolo è quello?"

All'epoca, il programma Nimbus della NASA era ancora agli inizi. Il primo satellite Nimbus fu lanciato nell'agosto del 1964, dando il via a una serie di mezzi di osservazione della Terra che avrebbero fornito agli scienziati un quadro senza precedenti di sistemi meteorologici in evoluzione in tutto il mondo. Circa le dimensioni di due jeep sovrapposte l'una all'altra, il satellite da 825 libbre è stato il primo test degli strumenti di ricerca meteorologica di prossima generazione. Soprannominato "la farfalla" dopo i suoi due pannelli solari rotanti espansivi, era dotato dei più avanzati sistemi di imaging del giorno.

Nimbus-B viene sottoposto a test in una camera senza eco. I picchi sulle pareti diffondono il più piccolo dei suoni, consentendo agli scienziati di testare accuratamente gli strumenti sensibili a bordo dell'imbarcazione. (Archivi della NASA) Le doppie ali della "farfalla" sono pannelli solari spiegati nelle fasi finali dei test di Nimbus-B. (Archivi della NASA) Le capsule di acciaio inossidabile ospitavano l'isotopo radioattivo plutonio-238 che alimentava le "batterie atomiche". La coppia di RTG caricati a bordo di Nimbus-B fu la prima a volare su un'imbarcazione non militare. (Archivi della NASA)

I satelliti Nimbus erano una storia di primati: i primi a mappare globalmente organismi fotosintetici; il primo a misurare i profili di ozono (un potente gas serra), la temperatura e l'acqua dallo spazio; il primo a catturare uragani in via di sviluppo e altro ancora. Ogni missione successiva, in tutto sette, portava esperimenti sempre più complessi a centinaia di miglia nel cielo per monitorare e immaginare il nostro pianeta.

I dati provenienti dagli strumenti Nimbus hanno anche permesso agli scienziati di iniziare a sviluppare modelli di computer per prevedere il tempo una settimana o anche due in anticipo, praticamente impossibile in anticipo. Un rapporto dell'Accademia Nazionale della Scienza-Consiglio Nazionale delle Ricerche ha stimato che questo tipo di previsione meteorologica a lungo termine consentirebbe di risparmiare oltre $ 2 miliardi all'anno per industrie diverse come i trasporti e la pesca. Gli impatti di Nimbus possono ancora essere avvertiti oggi, dalle previsioni meteorologiche moderne e dalle scienze del clima al GPS e ai sistemi di ricerca e salvataggio.

“Nimbus ha lasciato un segno sulla meteorologia che rimane oggi. Ha misurato la temperatura dell'aria, ha misurato i venti, ha misurato la pioggia ", mi è stato detto da Ralph Shapiro, direttore delle operazioni del veicolo spaziale Nimbus che ha supervisionato tutti e sette i satelliti, l'ultimo dei quali è stato lanciato nel 1978." Ha appena avanzato le previsioni meteorologiche immensamente. ”

Il viaggio del primo satellite fu interrotto, tuttavia. Dopo solo un mese di scrutando la Terra, le sue pale solari, che hanno generato la potenza operativa necessaria per l'imbarcazione, si sono bloccate in posizione, impedendo loro di girarsi per crogiolarsi al sole. La missione fu demolita il 22 settembre 1964.

Il volo del satellite potrebbe essere stato breve, ma i dati raccolti erano impressionanti. Le informazioni hanno dimostrato sia la potenza che il potenziale dei satelliti meteorologici. Dopo che Nimbus-1 cessò le operazioni, il Goddard Space Flight Center, che gestiva il programma, fu armato di informazioni sufficienti per proporre un piano ambizioso per continuare le missioni Nimbus.

Mio nonno è salito a bordo del team Nimbus come appaltatore esterno della General Electric per lavorare su quello che sarebbe diventato il terzo satellite della serie, Nimbus-B. GE era stata assunta per costruire e testare i sistemi di controllo e integrazione satellitari. Simile a Nimbus-1, noto come Nimbus-A prima del suo lancio, l'imbarcazione era a forma di farfalla, con pannelli solari di otto piedi per tre su entrambi i lati. Ma il Nimbus-B da 1.260 libbre era equipaggiato con una fonte di energia aggiuntiva che, all'epoca, aveva volato solo su mezzi militari: generatori termoelettrici di radioisotopi, o in breve RTG. La coppia di capsule da 28 libbre ospitava un nucleo di plutonio radioattivo-238, il cui lento decadimento ha prodotto un totale di circa 50 watt di potenza e potrebbe aiutare a mantenere il satellite ronzio per un anno oltre la durata prevista dei pannelli solari.

Eppure, tra i sospetti della guerra fredda, non tutti celebravano il nuovo occhio nel cielo. Tra i molti esperimenti di Nimbus c'era un test di localizzazione degli animali dallo spazio. In una collaborazione tra la NASA e la Smithsonian Institution, gli scienziati hanno dotato un alce di Yellowstone di nome Monique (abbreviato di Moe) con un collare radio e hanno pianificato di seguire i suoi vagabondaggi usando strumenti a bordo del satellite. Poco dopo il lancio alla fine riuscito di Nimbus-3, il deputato Cornelius E. Gallagher del New Jersey fece un accorato appello al Congresso dal titolo: "Moe può essere agile ma non può battere Nimbus".

Nella sua lettera al Congresso, ha paragonato Nimbus a una trama del classico romanzo di George Orwell del 1984 :

"L'andare e venire di Moe mentre fa le sue cose da alce sono ora una parte imprescindibile del computer di uno scienziato ... [T] il suo uso della fauna selvatica dimostra un modo perfettamente plausibile da parte di alcuni individui per reprimere la vita dei loro simili ... Se Nimbus 3 può raccontare tutto di Moe, Nimbus 10 o 50 o 100 può raccontare tutto di una nave o di un aeroplano o, del resto, di una persona. Tutto ciò che sarebbe necessario sarebbe un bug attaccato nel posto giusto ".

Nonostante le preoccupazioni, questo sistema di localizzazione fu una prima ripetizione della ricerca e del salvataggio via satellite, che in seguito salvò due mongolfiere bloccate nel 1977, uno dei suoi primi trionfi. Da allora, il sistema ha salvato decine di migliaia di altri.

L'eventuale lancio di Nimbus-B2 fu un trionfo per le molte persone che lavorarono per la rapida ricostruzione del satellite. È stato il primo a dare agli scienziati uno sguardo dettagliato al polso atmosferico del pianeta. (Archivi della NASA) Ogni satellite Nimbus veniva caricato in cima a booster che gettavano in orbita le imbarcazioni. (Archivi della NASA)

Il lancio

Il satellite doveva essere lanciato dalla base aerea di Vandenberg, vicino a Lompoc, in California, nelle prime ore del 18 maggio 1968. Sarebbe schizzato a sud sull'Oceano Pacifico per entrare in un'orbita polare, sfrecciare su entrambi i poli nord e sud ruotato attorno alla Terra.

I membri chiave del programma Nimbus e le loro mogli si sono riuniti tutti per assistere al lancio, ricorda Shapiro. Guardarono il satellite in cima ai suoi imponenti lanciarazzi da dietro il vetro del centro visitatori nell'Edificio 14 del Mission Operations Center. Era presente anche il responsabile della sicurezza della gamma. Se qualcosa è andato storto, il suo ruolo era quello di far esplodere l'imbarcazione, impedendo a eventuali satelliti ribelli di causare danni o danni.

Il conto alla rovescia è iniziato.

Tutto sembrava pianificare fino a quando il dispositivo non ha lasciato il pad. Quando iniziò a girare a sud sull'oceano, Nimbus B virò verso terra. Quindi, con la semplice pressione di un pulsante, l'ufficiale di sicurezza ha fatto esplodere i doppi ripetitori di razzi, facendo precipitare il satellite con i suoi due generatori di energia nucleare e milioni di dollari di strumentazione scientifica nel Pacifico. È esplosa a sole 95 miglia a ovest degli ignari residenti di Los Angeles.

Il volo di Nimbus-B era durato solo 120, 8 secondi.

Adatto La caccia era iniziata per i resti di Nimbus: i sub, i sottomarini e le navi della marina hanno perlustrato l'oceano alla ricerca dell'imbarcazione. (Archivi della NASA)

Il recupero

Tutte le persone coinvolte nel progetto erano in lutto quella notte. "Le mogli si sono riunite e si sono svegliate a casa di uno dei dispositivi di controllo Nimbus [membri del team]", afferma Shapiro. “È stata una notte triste per noi. Non c'era niente che potessimo fare. "

Quando chiedo a mio nonno di quello che è successo al lancio, emette una frase "Oh", come se soffrisse. "Centinaia di persone hanno messo il loro cuore e la loro anima in questo programma", dice. "È stato un tale impatto, un impatto emotivo per molte persone."

I team della NASA si riunirono per investigare sulla missione fallita; ci vorrebbero settimane per analizzare cosa è successo quella mattina presto. Un rapporto della NASA pubblicato ad ottobre rileva che la causa è stata un "errore umano", che implica un'errata installazione del giroscopio del veicolo di lancio, il dispositivo che ha aiutato a distinguere il razzo da giù e da sinistra a destra.

Secondo Shapiro, tutto dipendeva da un piccolo albero metallico, chiamato perno di centraggio, che indicava l'orientamento corretto per l'installazione del giroscopio. Ma qualcosa è successo al perno mentre gli ingegneri hanno testato il giroscopio, lasciando il gadget ruotato in modo errato di 90 gradi. Il probabile colpevole, spiega George Looschen, che all'epoca lavorava come ingegnere avionico della NASA, era che il foro in cui era inserito questo perno era più profondo di quello lungo. Quindi, quando i meccanici hanno ricollegato il dispositivo in posizione, hanno spinto indietro questo perno attraverso il foro, senza notare l'orientamento ruotato del gadget.

Questo cambiamento apparentemente insignificante ha spinto l'imbarcazione lungo il suo percorso obliquo. Quando il programma di controllo iniziò - presumibilmente orientando il razzo verso sud - svanì di rotta. O come dice mio nonno, "Quando il programma di lancio è entrato in vigore, il missile ha pensato che volesse andare in quel modo", con un braccio che puntava a sinistra, "ma è andato in quel modo", con l'altro braccio che punta a destra.

Nel frattempo, era iniziata la ricerca dei resti di Nimbus. Sebbene il velivolo distrutto potesse aiutare gli ingegneri a diagnosticare ciò che è andato storto, la sua fonte di energia nucleare era l'obiettivo principale per il team di recupero. I funzionari hanno rassicurato il pubblico sul fatto che le bombole di combustibile avrebbero contenuto la radiazione proveniente dal plutonio-238 alloggiato all'interno, ma l'isotopo radioattivo emette radiazioni alfa potenzialmente cancerogene, quindi non ha voluto lasciare le bombole nel corrosivo ambiente oceanico. Per finire, la coppia di RTG ha portato un prezzo da un milione di dollari.

"[A] ben cinque navi di ricerca alla volta hanno combattuto onde martellanti con venti fino a 30 nodi, cercando di trovare il relitto in acque profonde fino a 300 piedi", ha letto un rapporto del New York Times sull'esplosione. Lavorando con i subacquei, le navi da ricerca hanno perlustrato l'Oceano Pacifico, dove la nave avrebbe dovuto scendere proprio a nord dell'isola di San Miguel .

Un sottomarino di ricerca noleggiato ha individuato i resti contorti della farfalla e parti del suo veicolo di lancio il 30 settembre. Ma la caccia è continuata per la sua fonte di energia nucleare. Alla fine, dopo mesi di ricerche e circa $ 200.000 di costi, il 9 ottobre 1968, una squadra di subacquei e un sommergibile raccolse delicatamente le capsule dal fondo del mare. Fu utilizzata una gru per trascinare fuori dall'acqua il satellite quasi irriconoscibile.

"È stato uno spettacolo triste, tutto corroso e piegato, ma siamo lieti di riaverlo", ha scritto Wilber B. Huston, vice direttore del progetto Nimbus, in una lettera a John B. Tuk, ospite invitato al lancio del satellite. "La ragione del malfunzionamento del sistema di guida Thor è stata isolata e non avremo più quella particolare difficoltà".

Una squadra di sommozzatori e navi da ricerca ha perlustrato l'Oceano Pacifico alla ricerca di resti di Nimbus-B. (Archivi della NASA) Ci sono voluti mesi di ricerche per individuare la coppia di generatori di radioisotopi. Sebbene i loro contenitori siano stati progettati per l'ambiente oceanico corrosivo, il plutonio-238 alloggiato all'interno emette radiazioni alfa potenzialmente cancerogene. Quindi il recupero degli RTG dopo l'esplosione era essenziale. (Archivi della NASA) Una delle due capsule di combustibile nucleare si trova sul fondo dell'oceano tra i detriti del satellite Nimbus. (Archivi della NASA)

Prova, riprova

Mentre la ricerca e il salvataggio procedevano, il team Nimbus ha fatto un brainstorming sui loro prossimi passi. Un gruppo enorme, tra cui ricercatori, scienziati, meccanici, ingegneri e altro, aveva lavorato all'artigianato per circa un decennio, dice mio nonno. “Hanno costruito l'attrezzatura, l'abbiamo integrata nel satellite, l'abbiamo lanciata e va nell'oceano. Cosa fai adesso?"

La risposta è stata "riprovare".

Il problema, tuttavia, era sia il costo che il tempo. Ma mio nonno, che avrebbe aiutato a guidare la rapida ricostruzione di Nimbus B, aveva un piano. All'inizio del lavoro, la prima cosa che ha fatto è stata controllare il programma di test del sistema di controllo. Immediatamente individuò un problema: non c'erano ricambi.

Così andò da Moe Schneebaum, il capo della direzione tecnica, per perorare la sua causa. "Non puoi entrare in questo serio programma di test e aspettarti che tutto funzioni perfettamente", ricorda. Per sostituire una parte rotta, potrebbero essere necessari tre o più mesi prima che arrivi una nuova, spiega. Schneebaum ha concesso l'acquisto. "Se non lo avessimo fatto, non avremmo avuto un satellite di recupero, mai", dice mio nonno.

Grazie al ricambio del sistema di controllo e al rinnovo del plutonio-238 RTG recuperati dal fondo dell'oceano, la sostituzione sarebbe costata solo $ 20 milioni.

Il 14 aprile 1969 - poco meno di 11 mesi dopo la fallita missione di Nimbus-B - Nimbus-B2 fu lanciato dalla base aerea di Vandenberg, diventando il terzo satellite Nimbus a raggiungere l'orbita. Il lancio trionfale dell'imbarcazione nello spazio ha dato agli scienziati il ​​loro primo sguardo dettagliato al polso atmosferico del nostro pianeta. E sebbene le missioni Nimbus siano spesso trascurate nella litania dei risultati della NASA, questi satelliti e le migliaia di persone devote che hanno assemblato, testato e monitorato ogni loro movimento attraverso lo spazio erano essenziali per far avanzare la tecnologia satellitare dove si trova oggi.

Quando Nimbus-B2 si lanciò nello spazio, mio ​​nonno stava guardando a oltre 2000 miglia di distanza a Goddard a Greenbelt, nel Maryland. "È stata una giornata felice, te lo dirò", dice. “Quando quella cosa è entrata in orbita e ha iniziato a trasmettere dati - wow. Parla di ", alza l'eccitazione per i pugni, " Sì! "

Il giorno in cui è esploso il satellite meteorologico Nimbus