U dane i sate koji su doveli do slijetanja rovera Curiosity na Mars, na televiziji se često viđao Adam Steltzner, ključna figura iza globalno očekivanog događaja, koji objašnjava fiziku nježnog deponiranja jednotonskog robota koji putuje brzinom od 13.200 milja po sat na površinu planete iskrčenu stijenom. Znatiželja je bila misija u iznosu od 2, 5 milijardi dolara u kojoj su sudjelovale stotine znanstvenika i inženjera, ali Steltzner je postao njezino javno lice, a mnogo toga se sastojalo od njegova iscrpljujućeg osobnog stila, od pomadaste kose do velikih remenčića i zamamnih kaubojskih čizama - modni smisao rocka zvijezda kojoj je jednom težio i dalekom plaču, sa središnjeg stajališta liječenja, iz onoga što su ljudi pomislili kao standardne NASA-ine inženjerske regalije.
Iz ove priče
[×] ZATVORI
Adam Steltzner možda je javno lice nastojanja Curiosityja, ali nepovjerljiv je što je cijeli njegov tim povukao slet. (Kompozitna fotografija: NASA-ove slike; Fotografska slika Briana Smalea) 
Steltzner je svoj poziv pronašao tijekom sviranja u rock bendovima. Vozeći se kući s koncerta jedne noći, postao je znatiželjan zbog čega se zviježđe Orion kretalo. (Zbirka Adama Seltznera) 
Proslavljamo postavljanje roverovog padobrana. (Bill Ingalls / NASA) 
Steltzner i njegov tim dobivaju herojsku dobrodošlicu na konferenciji za novinare nakon slijetanja. (Bill Ingalls / NASA) 
Umjetnički prikaz "nebeske dizalice" spuštajući znatiželju na površinu Marsa. Kodni naziv za cjelokupni niz slijetanja bio je "Audacity". (NASA / JPL-Caltech) 
FOTOGALERIJA
Tada je došao trenutak istine. Zamršeni slijed manevara koji je osmislio i koreografirao Steltznerov tim smanjio je brzinu silaznog veslača sve dok ga nije mogao sigurno spustiti na zemlju pomoću lebdeće, raketne snage sa zvanjem nebeske dizalice. Steltzner je, poput milijuna drugih ljudi širom planete, bio zalijepljen za monitor i nervozno ga gledao, premda je u njegovom slučaju to bilo u pitanju vrhunac devet godina intenzivnog inženjerskog rada i ne malo lobiranje NASA-inih viših ljudi koji bi dali vid mu je pucao.
"U glavi sam čekao da nešto pođe po zlu", kaže Steltzner. "Bila sam racionalno uvjerena i emocionalno prestravljena."
Nije bio sam. John Holdren, znanstveni savjetnik Bijele kuće, navodno je bio toliko zabrinut da je bio gotovo fizički bolestan. Mars je Bermudski trokut svemirskog istraživanja. Samo 15 od 41 misije koju su ljudska bića poslala na Crvenu planetu bilo je uspješno. Na primjer, 1999. godine, NASA-in Mars Climate Orbiter raspadao se u atmosferi - što je kasnije pripisano inženjerskom neusklađivanju mjernih i engleskih mjernih jedinica.
Znatiželjno slijetanje dopušta nultu granicu pogreške. A zbog kašnjenja radija između Zemlje i Marsa, inženjeri nisu mogli kontrolirati svemirski brod u stvarnom vremenu. Umjesto toga, Curiosity bi se spuštanjem upravljao autonomno - sa svakim manevrom odvojne sekunde koji je diktirao više od 500.000 linija računalnog koda. NASA je taj poduhvat nazvala "sedam minuta terora."
Steltzner se sjeća iskustva bijelog koljena po mom blistavo vrućem ljetnom danu u njegovom domu u Altadeni, u Kaliforniji, nedaleko od svog ureda u NASA-inoj laboratoriji za mlazni pogon (JPL). Danas je njegova najmlađa kćerka Olive bolesna, a sa suprugom daleko, Steltzner (50), radi od kuće i bavi se ležernijim izgledom - majicom, kratkim hlačama i sandalama - iako je rockabilly kosa još uvijek vidljiva.
Uspješno slijetanje Curiositya u kolovozu 2012. godine, nakon višemjesečnih medijskih nagađanja o tome hoće li „ludi“ plan djelovati - pružilo je prijeko potrebnu dozu javne buke u vrijeme kad se činilo kao da su iza njega najbolji dani za svemirski program. "To dokazuje da čak i najduže šanse ne odgovaraju našem jedinstvenom spoju domišljatosti i odlučnosti", rekao je predsjednik Barack Obama. Ili, kao što je Stephen Colbert izjavio, „Mi bismo to postigli!“ Rover je najveće, najsofisticiranije vozilo ikad poslano na drugi planet. Curiosity je sa svojih 17 kamera snimio neke od najupečatljivijih detalja s Marsa ikada snimljenih (uključujući selfie). A, opremljen bušilicom i laserom od milijun vata, rover ne ostavlja kamen (ili nepotvrđen) dok proučava kemiju i geologiju planeta. Otkrio je drevne struje i kemijske spojeve - poput ugljika, vodika i kisika - koji su potrebni za život. Provodeći se brzinom od 0, 9 mph, mobilni laboratorij sljedećeg proljeća stići će do svog osnovnog odredišta i polako će se penjati do podnožja planine Sharp, vrha visokog tri kilometra, bogatog glinenim sedimentima koji bi mogao sadržavati dugotrajne odgovore o povijesti klimatske pojave planete,
A ove zasljepljujuće povijesne znanstveno-inženjerske podvige omogućio je tip koji nije uspio srednjoškolsku geometriju.
***
Steltzner je odrastao u kalifornijskom okrugu Marin, sjeverno sjeverno od San Francisca, samoinicijativno dijete privilegiranog prava. "Moji roditelji nisu radili", kaže on. "Moj je otac bio kraj linije propadajućeg bogatstva naslijeđene od začina Schiller." Takvo djetinjstvo ima svoje koristi, ali postoji i mračna strana. "Nasljeđeno bogatstvo", kaže Steltzner, "znači da je prošlost uvijek bolja od budućnosti" - psihološki nejasan pogled na dijete. Pobunio se u jedinoj sferi koju je mogao, tvrdoglavo je odbivši pohađati nastavu u srednjoj školi, osim dramske nastave i pripadajućeg kazališnog programa. Tijekom svoje starije godine učinio je tek toliko školskih poslova da diplomira, iako se nikada nije trudio podići svoju srednjoškolsku diplomu.
Otac je dignuo ruke i izjavio da njegov sin nikada neće biti više od kopača jarka. Sljedećih nekoliko godina Steltzner je dao sve od sebe kako bi se dokazao u pravu. Nakon kratkotrajnog boravka na glazbenom fakultetu u Berkleeu u Bostonu, vratio se u Bay Area, svirajući bas gitaru u raznim lokalnim rock bendovima. Ipak osjećao se nemirno i nezadovoljno. Prepoznao je u sebi uznemirujuću tendenciju: Pronašao bi aktivnost u kojoj uživa, ali onog trenutka kada postane ozbiljna i zahtijeva predanost, njegov će interes zavladati. "Probudio sam se zbog činjenice da sam obučen čekati da moj otac umre i naslijediti novac", kaže on. "Ne sviđa mi se ideja o tome. Bila sam gladna stvarnog značenja. "
Svoju jesenju jesen nakon svirke pronašao je put dok se vozio kući preko mosta Golden Gate - rute koja je pružala sjajan pogled na zviježđe Orion. Primijetio je da Orion nije na istom mjestu kao ranije u večernjim satima, te je odlučio saznati više o tome zašto se zvijezde kreću. Upisao je tečaj astronomije na koledžu u lokalnoj zajednici i položio konceptualni tečaj fizike kao preduvjet.
Za razliku od svog oca, kojeg Steltzner opisuje kao intelektualnog diletanta koji nastanjuje sanjivi svijet apstraktnih ideja, Steltzner je pragmatično savijen. On je gravitirao fizici, sa svojim opipljivim pravilima o tome kako svemir djeluje, i inženjeringu, primjeni tih pravila na probleme u stvarnom svijetu. "Ovdje je bio temelj", kaže Steltzner i bacio se na studij fizike, matematike i inženjerstva s disciplinom i svrhom za koju nije znao da posjeduje. "Postao sam redovnik kako bih naučio to sranje", kaže on, brijajući kosu u košulju i podrižući se smeđoj riži. "Na to sam gledao kao na spasitelja svog života."
Steltzner je diplomirao inženjerstvo na Kalifornijskom sveučilištu u Davisu i magistrirao iz primijenjene mehanike s Caltecha 1991. godine. Prvi posao dobio je hladnim pozivanjem znanstvenika JPL dok neko nije pristao da ga zaposli u strukturi svemirske letjelice i dinamičkoj grupi, Na kraju je stekao doktorat iz područja inženjerske mehanike na Sveučilištu Wisconsin-Madison, radeći na daljinskom JPL-u tijekom akademske godine.
"Kad sam se prvi put susreo s Adamom, podsjetio me na Elvisa Presleyja", kaže Gentry Lee, glavni inženjer JPL-ovog programa za istraživanje solarnog sustava. Odmah je okačio Steltznera kao srodnog duha, "jednog od onih kreativnih ljudi koji ne žele da mu kažu što da rade i ne žele nužno slijediti pravila." Lee vjeruje da laboratorij izaziva Steltznera a da ne uguši njegovu kreativnost, ili njegov osobni stil. "Mislim da je davno netko shvatio da ako želite imati mjesto poznato po činjenici jedinstvenih inženjerskih podviga, bolje se pobrinite da svoje ljude ne položite previše čvrsto ili ih neće biti u stanju obaviti posao. "
Sa svoje strane, Steltzner ističe činjenicu da laboratorij njeguje kulturu koja "otkriva istinu. Nema svetih krava, nema dogmatizma. "Iako mnogi inženjeri radije stječu ovladavanje u specijaliziranom području i slijede ono što znaju, Steltzner preferira ono što on naziva" strmi kraj krivulje učenja ". Kaže da je isklesao pronašao je nišu za sebe kao momka koji je uživao u tehničkim zadacima i problemima koji nisu imali presedan: "Ljudi su počeli govoriti:" To je čudno, dajmo to Adamu i da vidimo što on može učiniti s tim. "
Pokazalo se da ima dar za vodstvo, koji je mogao vidjeti kako se svi komadi stapaju u cjelinu. Dakle, Steltzner je izabran da vodi tim strojarskog inženjerstva za razvoj sustava za ulazak, silazak i slijetanje (EDL) za Curiosity - izazov, jer sama veličina rovera značila je da metode razvijene za prethodne misije neće raditi.
Steltzner i njegov tim tri dana su razmišljali o mozgu tijekom 2003. godine. Ranije te godine, NASA je lansirala još dva Marsova rovera - Spirit and Opportunity - svaki težak 400 kilograma. JPL-ovi inženjeri smjestili su rovere u zračne jastuke, omogućujući im da spuštaju odskakajući na površinu planeta, a zatim su se kotrljali do zaustavljanja kako bi ublažili udar. No, taj pristup ne bi djelovao za znatiželju, koja teži pet puta više od duha ili mogućnosti. Potrebni zračni jastuci bili bi preteški i stoga previše skupi za lansiranje. Taj bi udar također podigao puno prašine, ugrožavajući i rover i njegovu osjetljivu instrumentaciju.
Potom su Steltzner i njegov tim pogledali pristup koji je bio osmišljen za Marsovog Phoenix Landera od 700 kilograma, koji je lansiran 2007. radi proučavanja sjevernog pola planeta. Rakete potiskivača postupno su spustile vozilo na površinu na vrhu trosjeda. Ali s većom, težom znatiželjom na vrhu, zemljište s tri nogu bilo bi previše nestabilno. A za to bi bile potrebne snažnije rakete od Phoenixovih, koje bi mogle stvoriti kratere u tlu i otežati vožnju rovera nakon slijetanja.
Na kraju je ekipa stigla do rješenja: nebeska dizalica. "Ostajete privrženi, izađite zajedno i obavite sve letite, a zatim tik iznad površine, kada ste u savršenom vertikalnom letu, izvedite kretanje", kaže Steltzner.
Složenost slijetanja slijetanja, koju su predviđali inženjeri JPL, bila je bez presedana. Prvo, svemirska kapsula koja nosi Curiosity izbacila bi svoj toplinski štit i aktivirala nadzvučni padobran, što bi usporilo njegovo spuštanje na 200 mph. Tada bi niz svornjaka eksplodirao, oslobađajući žleb i ispustivši rover - pričvršćen na njegov prizemni zupčanik - u slobodni pad nekoliko sekundi prije pucanja raketnih potisnika. Prizemni mehanizam lebdio bi na visini od 60 stopa, dok je dizalica spustio rover na površinu pomoću kablova. Nakon što je rover sletio, rezači kabela prerezali bi kariku, dopuštajući dizalici da se odvali prije nego što se srušio na prašnjavo marsovsko tlo. Malo čudo što je kodni naziv za EDL slijed bio "Audacity."
***
NASA je ukratko razmotrila sličan sistem dizalica s nebeskim dizalicama (nazvan "rover na konopu") za misiju Mars Pathfinder iz 1997. godine, ali odustala je od ideje jer bi se privezano vozilo trebalo boriti sa silama klatna i smicanjem vjetra povrh svih ostalih problemi. Ali kad je Curiosityjev EDL tim uradio analizu obnovljenog dizajna, „Na naše iznenađenje klatno se ponašalo“, kaže Miguel San Martin, glavni inženjer za vođenje, navigaciju i kontrolu.
Ipak, bilo je i drugih izazova. S obzirom na veću veličinu, roveru je bio potreban mekani pad, a za to je bio potreban precizan radarski sustav za skeniranje i mapiranje terena tijekom spuštanja. EDL-ov tim testirao je radar montirajući ga na helikopter - koji je poput predloženog sletača bio sposoban za spuštanje i lebdenje iznad površine - usred kalifornijske pustinje Mojave. Tako su otkrili da bi pješčane dine mogle predstavljati problem osjetljivim senzorima u radarskom sustavu: Rotor helikoptera usitnio je zrnca pijeska, slično kao što bi to mogli činiti raketni potisnici rakete na Marsu, stvarajući veliku pogrešku u mjerenjima. Malo je toga što su mogli učiniti da do tada promijene dizajn radara, ali bili su u mogućnosti ukazati na taj učinak u svojim kalibracijama.
Unatoč ovim mjerama opreza bilo je nemoguće unaprijed testirati čitav niz slijetanja. Jedini potpuni eksperiment uživo bila je sama misija, praćena u kontrolnoj sobi JPL udaljena 352 milijuna milja.
Prvo, Curiosity je morao izbaciti posljednji presjek rakete ("fazu krstarenja") koja ga je izbacila na Mars. U tom je trenutku trebalo ući u atmosferu planeta pod pravim kutom da se ne bi izgorjelo. Uslijedilo je snažno odgađanje od devet minuta nakon razdvajanja etape krstarenja prije nego što se prvi signal vratio: Znatiželja je stigla na rub marsovske atmosfere i započela spuštanje. U početku vijesti nisu bile dobre: "Beta izvan granica katastrofalna." (Prijevod: "Radoznalost se previše naginje na stranu.")
Nakon još mučnih četiri minute, stigao je sljedeći signal koji je pokazao da je sve u redu. Znatiželja je prošla kroz atmosferu.
Sada je počeo slijed i slijetanje. Padobran se aktivirao, toplinski se štit odvojio i radarski sustav pregledao je tlo. Voditelj leta i dinamike leta Allen Chen, koji je emitirao play-by-play, najavio je početak slijeda nebeskih dizalica. "Stvarno sam takav?" Sjeća se Steltzner. "Devet godina i to će se tek dogoditi."
Tri presudna podatka potrebna su za prijavu. Prvo, rover će poslati poruku kreatorima natrag na Zemlju da je sigurno sletio. Dalje bi bilo potvrditi da Curiosity nije sletio na zid kratera ili ga je vukla duž površine još povezana faza spusta. Konačno je faza spuštanja morala poletjeti kako je planirano, a ne sletjeti na vrh rovera i oboriti svoju UHF antenu.
Jedna po jedna, poruke su stizale.
"Naziv tanga delte."
"RIMU stabilno."
"UHF dobro."
Na čekanju je Chen najavio, "Touchdown potvrdio", kad su izbili divlji obrazi. Cijeli niz otrčao je jedva s naletom.
"Zamislite da trčite devet godina i konačno pređete ciljnu liniju", kaže Steltzner, koji priznaje da mu je kasnije bilo teško razdoblje prilagodbe. "Kako moje tijelo prestaje raditi? Desetljeću sam bio na kapku adrenalina. Kako živim bez sporog oslobađanja hormona stresa? ”Njegovo rješenje: baci se na sljedeću strmu krivulju učenja. Raspoređen je u novu misiju, dizajnirajući vozilo sposobno ne samo da skuplja uzorke na Marsu, već ih pakira u hermetički zatvorene cijevi i odvozi ih na Zemlju. Također je dio moguće misije postavljanja zemaljske posade na Europa, jedno od Jupiterovih Mjeseca, koji je zbog svojih metanskih oceana, ledene površine i snažnih eksplozija zračenja još manje gostoljubiv od Marsa. Međutim, obje su te misije u najranijim preliminarnim fazama. "Mislim da još uvijek traži svoj sljedeći veliki izazov", kaže Lee.
Steltzner je možda javno lice nastojanja Curiosityja, ali on je nepokolebljiv što je cijeli njegov tim povukao slet. "To je jedna od lijepih stvari u vezi s inženjeringom. To je umjetnost kolaboracije ", kaže on. "Mi smo samo proizvod onoga što radimo kao grupa." Pokušao je pripremiti svoj tim za dan kada će ih raspasti. "Znao sam iz prijašnjih iskustava od slijetanja da će ova lijepa zajednica koju smo stvorili umrijeti te večeri bez obzira na ishod", kaže on. "Rekao sam im da se jako vole, da žive u trenutku i piju duboko iz šalice, jer onaj tip kojeg trenutno mrziš mrzi sam zvuk njegova glasa - nedostajat ćeš mu."
