疫情期间,NASA工程师如何在家中操作深空探测器、火星探测器和卫星

NASA的所有中心都制定了强制性的远程办公政策,必要人员除外。其中包括许多人,他们的任务是为行星太空探测器执行命令,并在其他恶劣地形上漫游火星车。

上周二,一群工程师围坐在他们的计算机屏幕旁,监视着一艘「宇宙飞船」,它围绕着距地球1.4亿英里的岩石小行星运行。他们进行了一次重要的行星演练,试图在八月份从小行星表面抓取一小块岩石样本,并对飞船进行了许多操作。

这样的演练已经进行了多年,团队曾期望聚集在科罗拉多的一个任务中心一起工作。但由于大流行还未结束,取而代之的是,超过四分之三的团队成员正在家里进行远程监控。

MoreauNASA OSIRIS-REx任务的一部分,任务是抓取小行星Bennu的样本并将其带回地球进行研究。OSIRIS-REx航天器于2016年发射升空,该团队计划进行这种特殊的模拟演练已超过十年。他们没有预料到大流行的出现,但演练必须继续进行。

就像全世界数以百万计的工人一样,操作航天器的工程师正在为在家如何工作而做准备。NASA的所有中心都制定了强制性的远程办公政策,必要人员除外。其中包括许多人,他们的任务是为行星太空探测器执行命令,并在其他恶劣地形上漫游火星车。

对于某些工程师来说,这种形式的转换起初会很尴尬,因为操作航天器通常依赖于大量的面对面交流。凯莉·布里奇就是这种情况,她是科学家与操作火星上NASA好奇号火星车的工程师之间的联络人。每天,她都会与全国各地的科学家讨论他们希望漫游者完成的科学任务,然后将这些愿望传达给实际操纵机器人的工程师。通常情况下,她只是走到位于加利福尼亚州帕萨迪纳市的美国宇航局喷气推进实验室的工程团队,协调当天流动站的活动。

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凯莉·布里奇在她的家庭工作站

凯莉·布里奇通常在早晨与科学家通电话,然后坐在流动站计划员的电脑旁,看地形、看目标。然后,再去向科学家报告。

现在,整个流程被迫转移到线上。现在,她拥有大约15至20个聊天群组,可供所有工程师和漫游者计划者使用,更不用说与全国各地的科学家进行电视会议了。她开玩笑说:“我也不再运动了。我曾经四处走动,现在我盯着一个计算机站连续几个小时不动。”

布里奇与之沟通的首席漫游者计划者之一是马特·吉尔德纳,他还在他位于洛杉矶的一居室公寓中协调好奇心的所有命令。他开始协调他们在家里需要的所有东西,包括音频耳机、显示器、电缆,甚至是3D眼镜。好奇心会传回火星地形的3D图像,漫游者计划者和工程师将其作为3D网格进行观察,从而使他们能够模拟漫游者在移动时如何与环境互动。

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马特·吉尔德纳戴着3D眼镜在他的家庭工作站上

“我现在在家,当我与多个音频通道通话时,我都戴上了所有耳机,戴上红蓝色眼镜,并评估了我们计划中的硬盘部分,这是我们计划的一部分那天,”吉尔德纳说。“我的办公桌很漂亮,周围摆满了所有的室内植物,有双显示器,还有一个好的键盘和鼠标耳机架。这样就可以了。”

确实需要有人亲自参加JPL的任务控制,将命令发送到深空网络,该网络是地球上的大型无线电天线阵列,然后将命令发送到流动站等行星空间探测器。

其他航天器运营商已经想出了一种方法,可以将命令发送到其航天器,而无需实际在任务控制中心内安排任何人。犹他州的太空动力学实验室负责操作的两颗小型NASA卫星,HARP和CIRiS,两者都在观测地球。那里的团队通常进入任务控制中心,以通过弗吉尼亚州的地面站向航天器发送命令。但是,在每个人进入锁定状态之前,实验室的操作人员想出了一种从家里的笔记本电脑发送命令的方法。

SDL工程师兼航天器操作员瑞安·马丁诺表示,我们经常不得不在深夜操作飞船,因此我们不必每天都有两个人开车去上班,我们已经准备好测试安全的解决方案。

马丁诺及其同事从本质上讲就是在他们的任务控制中心使用了他们的软件,该软件可以使他们与维吉尼亚州地面站连接,然后将其放在本地计算机中。他说:“我们在Windows笔记本电脑内部运行了一个[虚拟] Linux机器,其中装有运行航天器所需的所有软件。” 现在,马丁诺可以在可预见的将来从自己的家中控制飞船。这意味着在维护卫星的同时要兼顾其他责任。

尽管存在一些技术难题,但该团队还是通过电话来解决问题。他说:“由于某种原因,我的手机一直保持静音状态。” “我会拨入电话,我会说话,没人会听到我的声音。” 尽管这令人沮丧,但他说每个人都精神振奋。“实际上,每个人都很高兴在群聊中互相交谈。”

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Bennu的OSIRIS-REx的渲染图

尽管面临更多挑战,但模拟演练仍顺利进行。在此期间,OSIRIS-REx比以往更接近Bennu。这是一次重要的动作,为OSIRIS-REx在8月份紧贴Bennu的地面铺平了道路,并从名为Nightingale的陨石坑中提取了60克岩石。工程师对结果感到兴奋,尽管对于意外情况肯定感到有些悲伤。

“从今天的意义上说,这真是苦乐参半;一切都按计划进行。但是我们并没有以团队的方式来庆祝它。” Lauretta说道,他指出,他们一直在等待这项大型测试超过十年了。“我们希望到八月,我们所有人都能聚在一起,并真正庆祝实际的样品采集活动。”

目前,尚不清楚到底什么时候才能结束大流行期间的隔离状态,这将使所有人(不仅是航天器操作员)都能恢复正常的日常工作。但是直到那个时候到来之前,负责操作航天器的人们都只能在家里充分利用新的任务控制中心。

“工作是逃避一切事情的好方法,特别是在进行航天项目时,”吉尔德纳说:“你会感觉自己正在做的事情值得人类赞赏。”

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