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Le jour où le satellite météorologique Nimbus a explosé

En grandissant, mon grand-père était en grande partie un étranger pour moi. Il a discrètement participé à divers projets, jouant le rôle de soutien de la présence dynamique de ma grand-mère. Mais ensuite, sa maladie d'Alzheimer est arrivée, démontant son cerveau aussi facilement que démonter un puzzle, effacer sa mémoire et ensuite sa personnalité - jusqu'à ce que nous la perdions complètement.

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Sa mort a eu un effet inattendu. Cela a sorti mon grand-père de 96 ans, Isaiah Sheldon Haas, de sa coquille. Des histoires d'une vie d'aventure ont commencé à jaillir: ses années de briseur de code pendant la Seconde Guerre mondiale, ses visites en Chine en tant qu'ambassadeur de General Electric, son travail d'ingénieur à la NASA au plus fort de la course dans l'espace. Mais l'histoire de loin la plus dramatique est celle de l'explosion du satellite météorologique Nimbus.

Le projet est entré dans sa vie en 1966, avec un appel de son ancien patron, Leon Farnham, qui lui proposait un autre emploi. À l'époque, mon grand-père - connu de tous ceux qui le connaissent sous le pseudonyme de Sheldon - venait tout juste d'être promu au poste de directeur des moteurs et des avions de General Electric, un rôle plus élevé que tout ce à quoi il avait rêvé, de sorte qu'il ne l'abandonnait pas facilement. «Je suis heureux, dit-il.

«Vous allez aimer ça», répliqua Farnham. "Directeur du programme Nimbus."

Sa réponse: "Qu'est-ce que c'est que ça?"

À l'époque, le programme Nimbus de la NASA en était encore à ses débuts. Le premier satellite Nimbus lancé en août 1964 a lancé une série d'engins d'observation de la Terre qui donneraient aux scientifiques une image sans précédent de l'évolution des systèmes météorologiques dans le monde. D'une taille approximative de la taille de deux Jeeps empilés l'un sur l'autre, le satellite de 825 livres a été le premier test d'outils de recherche météorologique de nouvelle génération. Surnommé «le papillon» après ses deux panneaux solaires expansifs et rotatifs, il était équipé des systèmes d'imagerie les plus avancés du moment.

Le Nimbus-B est testé dans une chambre sans écho. Les pointes sur les murs diffusent le moindre son, permettant aux scientifiques de tester avec précision les instruments sensibles à bord du bateau. (Archives de la NASA) Les doubles ailes du "papillon" sont des panneaux solaires qui sont déployés lors des dernières phases de test de Nimbus-B. (Archives de la NASA) Des capsules en acier inoxydable hébergeaient l'isotope radioactif plutonium-238 qui alimentait les "batteries atomiques". La paire de RTG chargés à bord du Nimbus-B a été la première à voler à bord d'un engin non militaire. (Archives de la NASA)

Les satellites Nimbus ont été une première: le premier à cartographier de manière globale les organismes photosynthétiques; le premier à mesurer les profils d'ozone (un puissant gaz à effet de serre), la température et l'eau de l'espace; le premier à capturer les ouragans en développement et plus encore. Chaque mission successive - il y en avait sept - comportait des expériences de plus en plus complexes, à des centaines de kilomètres dans le ciel pour surveiller et imager notre planète.

Les données des instruments Nimbus ont également permis aux scientifiques de commencer à développer des modèles informatiques permettant de prévoir la météo une semaine voire deux à l’avance, ce qui était pratiquement impossible au préalable. Un rapport de la National Academy of Science et du Conseil national de recherches a estimé que ce type de prévision météorologique à long terme permettrait d'économiser plus de 2 milliards de dollars par an pour des industries aussi diverses que le transport et la pêche. Les effets de Nimbus se font encore sentir aujourd'hui, des prévisions météorologiques modernes et de la climatologie aux systèmes GPS et de recherche et sauvetage.

«Nimbus a laissé une empreinte sur la météorologie qui reste aujourd'hui. Il mesurait la température de l'air, mesurait les vents, mesurait la pluie », m'a dit Ralph Shapiro, responsable des opérations spatiales de Nimbus, qui supervisait les sept satellites, dont le dernier a été lancé en 1978.« Les prévisions météorologiques ont été considérablement améliorées. ”

Le voyage du premier satellite a toutefois été écourté. Après seulement un mois d'observation de la Terre, ses pales solaires, qui ont généré la puissance de fonctionnement nécessaire à l'embarcation, ont été verrouillées, ce qui les a empêchées de tourner au soleil. La mission a été abandonnée le 22 septembre 1964.

Le vol du satellite a peut-être été bref, mais les données qu'il a recueillies étaient impressionnantes. Les informations ont démontré à la fois la puissance et le potentiel des satellites météorologiques. Après la cessation des opérations de Nimbus-1, le Goddard Space Flight Center, qui gérait le programme, disposait de suffisamment d'informations pour proposer un plan ambitieux de poursuite des missions Nimbus.

Mon grand-père a rejoint l'équipe de Nimbus en tant que contractant externe chez General Electric pour travailler sur ce qui allait devenir le troisième satellite de la série, Nimbus-B. GE avait été embauché pour construire et tester les systèmes de contrôle et d'intégration des satellites. Semblable au Nimbus-1, connu sous le nom de Nimbus-A avant son lancement, l’engin était en forme de papillon et portait des panneaux solaires de huit pieds sur trois de chaque côté. Mais le Nimbus-B de 1 260 livres était équipé d’une source d’énergie supplémentaire qui, à l’époque, n’avait volé que sur des appareils militaires: les générateurs thermoélectriques à radio-isotopes, ou RTG. La paire de capsules de 28 livres logeait un noyau de plutonium 238 radioactif - dont la lente désintégration produisait au total environ 50 watts de puissance et pourrait aider à maintenir le satellite en émoi pendant un an au-delà de la durée de vie prévue des panneaux solaires.

Pourtant, malgré les suspicions de la guerre froide, tous ne célébraient pas le nouvel œil dans le ciel. Parmi les nombreuses expériences Nimbus figurait un test de suivi des animaux depuis l'espace. Dans le cadre d'une collaboration entre la NASA et la Smithsonian Institution, des scientifiques ont équipé un collier radio d'un wapiti de Yellowstone, Monique (Moe), et prévoyaient de la suivre à l'aide d'instruments embarqués à bord du satellite. Peu de temps après le lancement finalement réussi de Nimbus-3, le membre du Congrès Cornelius E. Gallagher du New Jersey a adressé au Congrès un plaidoyer sincère intitulé "Moe peut être agile mais il ne peut pas battre Nimbus."

Dans sa lettre au Congrès, il compara Nimbus à une intrigue tirée du roman classique de George Orwell, 1984 :

«Les allées et venues de Moe comme son élan font désormais partie intégrante de l'ordinateur d'un scientifique… [L] 'utilisation de la faune montre de manière parfaitement plausible la manière dont certains individus étouffent la vie de leurs semblables… Si Nimbus 3 peut tout dire sur Moe, Nimbus 10, 50 ou 100 peut tout dire sur un navire ou un avion ou, à cet égard, une personne. Tout ce qu'il faudrait, ce serait un bug attaché au bon endroit. "

En dépit des inquiétudes, ce système de repérage constituait une avancée rapide des opérations de recherche et de sauvetage par satellite, ce qui a permis de sauver deux aéronautes bloqués en 1977, l'un de ses premiers triomphes. Depuis lors, le système en a sauvé des dizaines de milliers.

Le lancement éventuel de Nimbus-B2 a été un triomphe pour les nombreuses personnes qui ont travaillé à la reconstruction rapide du satellite. Ce fut la première à donner aux scientifiques un aperçu détaillé du pouls atmosphérique de la planète. (Archives de la NASA) Chaque satellite Nimbus était chargé sur des boosters qui larguaient les embarcations en orbite. (Archives de la NASA)

Le lancement

Il était prévu que le satellite soit lancé depuis la base aérienne de Vandenberg, près de Lompoc, en Californie, vers les premières heures du 18 mai 1968. Il s'élancerait vers le sud au-dessus de l'océan Pacifique pour entrer sur une orbite polaire, traversant les pôles nord et sud. tourné autour de la terre.

Les membres clés du programme Nimbus et leurs épouses se sont tous réunis pour assister au lancement, se souvient Shapiro. Ils ont regardé le satellite au-dessus de ses imposants propulseurs de roquettes depuis derrière la vitre du centre d'accueil dans le bâtiment 14 du centre d'opérations de la mission. L'officier de sécurité du champ de tir était également en place. Si quelque chose tournait mal, son rôle était de faire exploser l'engin, en empêchant tout satellite égaré de causer des dommages ou des dommages.

Le compte à rebours a commencé.

Tous semblaient être en train de planifier jusqu'à ce que l'appareil quitte le pad. Alors qu'il commençait à tourner vers le sud au-dessus de l'océan, Nimbus B se dirigea vers la terre. Ainsi, en appuyant sur un bouton, l'agent de sécurité explosa les doubles propulseurs, plongeant le satellite avec ses deux générateurs d'énergie nucléaire et des millions de dollars d'instruments scientifiques dans le Pacifique. Il a explosé à seulement 95 miles à l'ouest des habitants sans méfiance de Los Angeles.

Le vol de Nimbus-B n'avait duré que 120, 8 secondes.

S'habiller La chasse aux restes de Nimbus était en cours - plongeurs, sous-marins et navires de la marine ont tous fouillé l'océan à la recherche de l'engin. (Archives de la NASA)

La récupération

Toutes les personnes impliquées dans le projet étaient en deuil cette nuit-là. «Les épouses se sont réunies et se sont réveillées chez l'un des dispositifs de contrôle Nimbus [membres de l'équipe]», explique Shapiro. «Ce fut une nuit triste pour nous. Nous ne pouvions rien faire.

Lorsque je demande à mon grand-père ce qu'il s'est passé lors du lancement, il laisse échapper un mot «Oh», comme s'il souffrait. «Des centaines de personnes ont mis leur cœur et leur âme dans ce programme», dit-il. "C'était un tel impact, un impact émotionnel pour beaucoup de gens."

Les équipes de la NASA se sont réunies pour enquêter sur la mission ratée; il faudrait des semaines pour analyser ce qui s'est passé tôt ce matin. Un rapport de la NASA publié en octobre indique que la cause en était une "erreur humaine", impliquant une installation incorrecte du gyroscope du lanceur - le dispositif qui permettait de distinguer la fusée du haut vers le bas et de la gauche.

Selon Shapiro, tout reposait sur un petit arbre en métal, appelé goupille, qui marquait l'orientation correcte pour l'installation du gyroscope. Mais quelque chose est arrivé à la broche pendant que les ingénieurs testaient le gyroscope, laissant le gadget mal pivoté à 90 degrés. Le coupable probable, explique George Looschen, alors ingénieur en avionique à la NASA, était que le trou dans lequel cette broche était insérée était plus profond que la broche était longue. Ainsi, lorsque les mécaniciens ont replacé le dispositif en place, ils ont repoussé cette épingle à travers le trou, ne remarquant pas l'orientation pivotée du gadget.

Ce changement apparemment insignifiant a propulsé l’engin sur sa trajectoire. Lorsque le programme de contrôle a démarré - supposément en orientant la fusée vers le sud -, il a dévié du cap. Ou, comme le dit mon grand-père, «quand le programme de lancement est entré en vigueur, le missile a pensé qu'il voulait aller dans cette direction», avec un bras pointant vers la gauche, «mais cela s'est passé ainsi», l'autre bras étant dirigé vers la droite.

Pendant ce temps, la recherche des restes de Nimbus était en cours. Bien que l’engin mutilé puisse aider les ingénieurs à diagnostiquer ce qui ne va pas, sa source d’énergie nucléaire était la cible principale de l’équipe de récupération. Les responsables ont assuré au public que les réservoirs de combustible contiendraient le rayonnement du plutonium 238 logé à l'intérieur, mais que l'isotope radioactif émettait un rayonnement alpha potentiellement cancérigène, ils ne voulaient donc pas les laisser dans un environnement océanique corrosif. Pour couronner le tout, la paire de RTG portait un prix d'un million de dollars.

«Cinq navires de recherche à la fois se sont battus dans des vagues atteignant 30 noeuds pour tenter de retrouver l'épave dans des eaux d'une profondeur maximale de 300 pieds», lit-on dans le New York Times . Travaillant avec des plongeurs, les navires de recherche ont parcouru l’océan Pacifique, où le navire était supposé être tombé au nord de l’île de San Miguel .

Le 30 septembre, un sous-marin de recherche affrété a repéré les restes tordus du papillon et certaines parties de son lanceur. Mais la recherche de sa source d'énergie nucléaire s'est poursuivie. Finalement, le 9 octobre 1968, après des mois de recherches et 200 millions de dollars de frais, une équipe de plongeurs et un sous-marin plongèrent délicatement les capsules dans le fond de la mer. Une grue a été utilisée pour tirer hors de l'eau le satellite presque méconnaissable.

«C’était triste à voir, tous corrodés et courbés, mais nous sommes heureux de le récupérer», a écrit Wilber B. Huston, chef de projet adjoint de Nimbus, dans une lettre adressée à John B. Tuk, invité au lancement du satellite. "La raison du dysfonctionnement du système de guidage Thor a été isolée et nous n'aurons plus cette difficulté particulière."

Une équipe de plongeurs et de navires de recherche ont parcouru l'océan Pacifique à la recherche des restes de Nimbus-B. (Archives de la NASA) Il a fallu des mois de recherche pour localiser la paire de générateurs de radio-isotopes. Bien que leurs conteneurs aient été conçus pour l’environnement océanique corrosif, le plutonium 238 logé à l’intérieur émet des rayonnements alpha potentiellement cancérogènes. La récupération des RTG après l'explosion était donc essentielle. (Archives de la NASA) L'une des deux capsules de combustible nucléaire se trouve au fond de l'océan parmi les débris du satellite Nimbus. (Archives de la NASA)

Essayez encore

Tandis que les équipes de recherche et de sauvetage suivaient leur tour, l’équipe Nimbus réfléchissait à leurs prochaines étapes. Un groupe important de chercheurs, scientifiques, mécaniciens, ingénieurs et bien d’autres avait travaillé sur ce métier pendant une dizaine d’années environ, explique mon grand-père. «Ils ont construit l'équipement, nous l'avons intégré dans le satellite, nous l'avons lancé et il a été envoyé dans l'océan. Que fais-tu maintenant?"

La réponse a été "essayez à nouveau."

Le problème, cependant, était à la fois le coût et le temps. Mais mon grand-père, qui aiderait à diriger la reconstruction rapide de Nimbus B, avait un plan. Dès le début de son travail, sa première tâche a été de consulter le programme de test du système de contrôle. Il a immédiatement remarqué un problème: il n'y avait pas de pièces de rechange.

Il s'est donc rendu chez Moe Schneebaum, le chef de la direction de l'ingénierie, pour plaider sa cause. «Vous ne pouvez pas participer à ce programme d’essais sérieux et vous attendre à ce que tout fonctionne parfaitement», se souvient-il. Pour remplacer une pièce cassée, une nouvelle pièce pourrait prendre trois mois ou plus, explique-t-il. Schneebaum a consenti l’achat. «Si nous n'avions pas fait cela, nous n'aurions pas eu de satellite de récupération - jamais», dit mon grand-père.

Armé des pièces de rechange du système de contrôle et des RTG de plutonium 238 remis à neuf récupérés du fond des océans, le remplacement ne coûterait que 20 millions de dollars.

Le 14 avril 1969, un peu moins de 11 mois après l'échec de la mission Nimbus-B, le Nimbus-B2 est lancé depuis la base aérienne de Vandenberg, devenant ainsi le troisième satellite Nimbus à atteindre l'orbite. Le lancement triomphant de l'engin dans l'espace a donné aux scientifiques leur premier aperçu détaillé du pouls atmosphérique de notre planète. Et bien que les missions Nimbus soient souvent négligées dans la litanie des réalisations de la NASA, ces satellites et les milliers de personnes dévouées qui se sont rassemblées, testées et suivies à la trace de chaque mouvement dans l’espace étaient indispensables pour faire évoluer la technologie des satellites jusqu’à son état actuel.

Lorsque Nimbus-B2 s'est lancé dans l'espace, mon grand-père surveillait Goddard, dans la Ceinture de verdure, dans le Maryland, à plus de 3 000 km. «Ce fut un jour heureux, je vais vous le dire, dit-il. «Quand cette chose est entrée en orbite et a commencé à transmettre des données, wow. Parlez de, "il pompe ses poings avec excitation, " Ouais! "

Le jour où le satellite météorologique Nimbus a explosé