SW+

„Komputery sterujące łazikiem ustawiłam w kuchni na stole” - tak wygląda podbój Marsa w czasie pandemii

229 interakcji
dołącz do dyskusji

- Cały czas czuję, że operuję czymś na innej, obcej planecie. Moja rzeczywistość w pracy to prawdziwe science-fiction - Keri Bean, operatorka łazika Curiosity na Marsie opowiada jak z domu, konkretnie z kuchennego stołu, steruje maszyną badającą Czerwoną Planetę. A wokół szwendają się jej koty.

Keri Bean i makieta łazika marsjańskiego.

Radosław Kosarzycki: W jednym z odcinków sitcomu „Teoria Wielkiego Podrywu” inżynier Howard Wolowitz podrywał dziewczyny obiecując im, że pokaże im jak się kieruje samochodem na Marsie. To działa na wyobraźnię na tyle mocno, że mało pociągający Howard używał tego jako wabika. Nie trzeba być entuzjastą przestrzeni kosmicznej ani astronomii, aby zachwycić się tym, że ktoś faktycznie steruje robotem na innej planecie. A właśnie tym się zajmujesz, prawda? Co więcej, ze względu na pandemię teraz pracujesz z domu, tak?

Tak. Wszystko czego potrzebuję do pracy mam obecnie na stole kuchennym: kilka ekranów, dwa zestawy słuchawek, okulary 3D i łącze internetowe. Zasadniczo niczego więcej nie potrzebuję.

Zanim jednak przejdziemy do twojego typowego dnia pracy i tego, czym się właściwie zajmujesz, powiedz mi w jaki sposób trafiłaś do NASA? Od zawsze interesowałaś się przestrzenią kosmiczną i astronomią?

Nie do końca. Generalnie zawsze interesowałam się atmosferą ziemską. Mieszkając w Teksasie interesowałam się tornadami i innymi ekstremalnymi zjawiskami atmosferycznymi. Czasami wsiadałam ze znajomymi w samochód i gnaliśmy na złamanie karku w kierunku formujących się tornad. To właśnie tym chciałam zajmować się zawodowo. Jednak na studiach, kiedy zaczęłam się zagłębiać w ten temat zostałam skierowana do człowieka, który owszem zajmuje się zjawiskami atmosferycznymi, ale na Marsie. Wcześniej NASA znałam tylko z filmów. Niespodziewanie trafiłam na eksperta zajmującego się atmosferą Marsa i będącego członkiem zespołu misji łazika Opportunity.

Zaraz, czy to przypadkiem nie ty jesteś tą osobą, która wysyłała ostatnie komendy do łazika Opportunity przed burzą pyłową, która ostatecznie zakończyła jego misję?

Tak to ja! To strasznie długa historia. Przez jakiś czas pracowałam gdzieś na uboczu, obserwując rozwój misji. Projekt marsjańskich łazików Opportunity i Spirit trwał już od dawna, kiedy ja się pojawiłam gdzieś na obrzeżach zespołu. Zajmowałam się jakimiś zupełnie pobocznymi zadaniami. Nadal głównie interesowały mnie zjawiska zachodzące w atmosferze Marsa, np. wspaniałe wiry pyłowe, które zostały sfotografowane przez łaziki stojące na powierzchni Marsa. W pewnym momencie, zauważając chyba mój entuzjazm, zostałam zapytana, czy nie chciałabym się nauczyć sterować łazikiem Opportunity, bo akurat ktoś inny odchodzi z zespołu i będzie miejsce. Oczywiście zgodziłam się. Szkolenie zajęło ponad rok. To nie tylko samo wysyłanie komend, ale przede wszystkim analiza zdjęć, komunikacja z zespołem. To z jednej strony naukowcy, którzy analizują zdjęcia i wyszukują interesujące obiekty w otoczeniu łazika, którym warto dokładniej się przyjrzeć. Z drugiej są inżynierowie, którzy monitorują stan łazika, analizują stan jego kół i projektują trasę, którą należy pokonać, aby dotrzeć do kolejnego interesującego naukowców punktu. Na końcu zostają wszystkie procedury formułowania, wysyłania i odbierania danych z łazika. Więc nauki jest sporo. To był niesamowity dzień, kiedy mogłam wysłać swoje pierwsze polecenia dla łazika. Byłam strasznie podekscytowana, że w końcu będę mogła bezpośrednio sprawić, że łazik Opportunity wykona konkretną czynność. Wszystko poszło zgodnie z planem, przygotowałam wszystkie procedury, a następnie wysłałam je w kierunku Marsa.

Czy spodziewałaś się tego co się stanie po tym dniu?

Nigdy w życiu. Kolejna okazja do kontaktu z łazikiem przypadała nieco ponad tydzień później. W międzyczasie w rejonie, w którym znajdował się łazik Opportunity pojawiła się burza pyłowa. Decyzja zespołu była taka, że trzeba przeczekać burzę i wrócić do pracy. Gdy straciliśmy kontakt z łazikiem stwierdziliśmy, że sytuacja jest poważna. Mimo to zespół kontynuował analizowanie wcześniejszych zdjęć jednocześnie monitorując stan łazika, sprawdzając co jakiś czas, czy udało się nawiązać z nim jakiś kontakt. Po kilku tygodniach zrobiło się poważnie i zaczęliśmy się zastanawiać, kiedy w końcu się to wszystko skończy. Burze pyłowe na Marsie pojawiają się i znikają, ale raz na kilka lat mamy do czynienia z burzami, które ogarniają całą planetę. Wtedy nawet przez teleskop ciężko cokolwiek dostrzec na powierzchni planety. Taka właśnie była i ta burza. O ile łazikowi Curiosity nie zrobiła ona większej krzywdy, bo jest on napędzany generatorrem jądrowym, to w przypadku Opportunity była bardzo niebezpieczna. Pył unoszący się w atmosferze skutecznie przesłaniał słońce i uniemożliwiał łazikowi ładowanie paneli słonecznych, które go zasilały. Co gorsza ów pył z tygodnia na tydzień coraz bardziej pokrywał panele, więc gdy burza już przeszła, panele słoneczne nie były w stanie już nic zrobić. Skończyło się tym, że ostatecznie misja została zakończona przez brak kontaktu z łazikiem. Wyszło więc na to, że mój pierwszy dzień za sterami Opportunity był zarazem moim ostatnim dniem. To było okrutnie frustrujące doświadczenie.

Ciśnie się na usta: „ale przecież to jest NASA, to ludzie, którzy umieścili człowieka na Księżycu”. Jakiś pył nie może ich pokonać!

Tym razem jednak właśnie pył pokonał cały zespół. Niestety nie mamy żadnego serwisanta na miejscu, który mógłby podejść i strzepać pył z paneli słonecznych.

Zawsze zastanawiałem się jak to jest kierować łazikiem na Marsie. Z wykształcenia jestem astronomem, a to nauka o obiektach, których nie da się dotknąć, o planetach, gwiazdach, galaktykach. Wyobraźmy sobie powierzchnię Marsa. Panuje tam absolutna cisza, nic się nie dzieje od milionów lat. Nagle pojawia się lekki szum, który stopniowo narasta, zza wzgórza wyjeżdża łazik, obraca zestaw kamer zainstalowany na wysięgniku, rozgląda się po okolicy, robi zdjęcia, wysyła je na inną planetę, do zaawansowanej cywilizacji. Nie drżała ci ręka, gdy wysyłałaś te pierwsze komendy do Opportunity?

Dokładnie tak jest. Mimo tego, że na co dzień mam teraz do czynienia z Marsem, to cały czas czuję, że operuję czymś na innej planecie. Można powiedzieć, że moja rzeczywistość w pracy to prawdziwe science-fiction.

Czy po tym fiasku z łazikiem Opportunity miałaś nadzieję, że będziesz pracować przy kolejnym łaziku marsjańskim?

Po zakończeniu misji Opportunity, okazało się, że jeszcze jest jedno miejsce w zespole Curiosity. Agencja miała możliwość albo wyszkolić kogoś od początku, albo wziąć kogoś z zespołu Opportunity, dzięki czemu okres szkolenia można było zasadniczo skrócić. Bardzo się ucieszyłam, że będę mogła pracować przy Curiosity. To dużo większy i dużo bardziej skomplikowany łazik, więc ponownie stanęły przede mną zupełnie nowe wyzwania. Dzięki temu, że przeszłam szkolenie i na Opportunity, i na Curiosity, to zostałam też instruktorem dla grupy osób, które wkrótce będą obsługiwać łazik Perseverance. To ten, który za kilka tygodni poleci w kierunku Marsa.

Jak wyglądał, twój dzień pracy z łazikiem, jeszcze przed pandemią?

Wbrew pozorom przez pandemię niewiele się zmieniło, poza samym miejscem pracy. W zespole Curiosity jest aktualnie około 40 osób, które…

Aż 40? Byłem przekonany, że w centrum kontroli misji to na co dzień jest tylko kilka osób, które wysyłają komendy do łazika, odbierają dane i archiwizują je do dalszego wykorzystania przez społeczność naukową.

Jest nas więcej. Naukowcy są tutaj na bieżąco, tak samo operatorzy łazika, czy inżynierowie. Gdy nasze anteny odbierają dane, to naukowcy automatycznie zabierają się za analizę bezpośredniego otoczenia łazika. Sprawdzają, który kamień w otoczeniu jest interesujący, do którego warto podjechać, a którego wystarczy sfotografować z daleka. Jeżeli już wybiorą kolejny cel, do pracy biorą się osoby, które korzystając ze zdjęć z kamer nawigacyjnych analizują najlepszą możliwą trasę do wyznaczonego celu. Czasami trzeba coś ominąć, czasami trzeba nadłożyć trochę drogi, trzeba wziąć też pod uwagę to, czy przed nami są kamienie, czy może miałki piasek, w którym koła łazika mogłyby ugrzęznąć na stałe. Niedawno mieliśmy taką sytuację, w której łazik był tak ustawiony względem celu, że na podstawie zdjęć z kamer nawigacyjnych najlepiej byłoby wycofać się i dotrzeć do celu tyłem. Wbrew pozorom opracowanie całej procedury jazdy tyłem było dla mnie niesamowicie trudne. Na szczęście wszystko poszło zgodnie z planem. W międzyczasie inne osoby przekładają to wszystko na komendy, które będzie można w paczce wysłać w stronę Czerwonej Planety. Praca wre mimo, iż czasami stoimy łazikiem w jednym miejscu przez kilka dni, albo przesuwamy się o kilkanaście centymetrów.

Jak to wygląda teraz, gdy wszystkich dopadła pandemia? NASA niedawno informowała, że wysłała cały zespół do pracy zdalnej i teraz - co już brzmi w ogóle odlotowo - komunikujecie się z łazikiem Curiosity prosto z domu. Jak wygląda takie centrum dowodzenia misją marsjańską w twoim domu?

Bardzo prosto. Wszystkie swoje komputery ustawiłam w kuchni na stoliku. Zazwyczaj na głowie mam dwa zestawy słuchawek. Jedna do kontaktu z wybranymi członkami zespołu, druga do „odsłuchu”, gdzie słucham co się dzieje u innych. W ten sposób imitujemy nasze rzeczywiste biuro. Mam też swoje okulary VR do analizowania położenia łazika. Dzięki nim możemy po prostu rozejrzeć się wokół łazika i sprawdzić, gdzie zmierzamy i co robimy. W tym domowym biurze mam jeszcze swoje koty, zresztą jeden z nich przedostał się nawet na zdjęcie, które ci podesłałam. Można wręcz powiedzieć, że to kot, który ma największą szansę przeprowadzenia sabotażu na misję marsjańską.

Domowe stanowisko pracy Keri. To tu kieruje łazikiem w czasie pandemii.

Czytałem gdzieś, że praca z łazikami marsjańskimi może prowadzić do rozwodów. Czy to prawda?

Chyba wiem o czym mówisz. Chodzi ci o tempo rotacji Marsa, prawda?

Tak. 

Faktycznie to może być problem w spokojnym życiu rodzinnym. Ziemia obraca się wokół własnej osi w 24 godziny. Mars obraca w 24 godziny i 37 minut. Czyli zasadniczo bardzo podobnie. Ale co to oznacza? To oznacza, że my pracujemy na czasie marsjańskim, przez co codziennie idziemy do pracy kilkadziesiąt minut później. Nie ma tutaj żadnych zaskoczeń, ale jeżeli w jeden poniedziałek idziemy do pracy na 8:00, to we wtorek na 8:40, w środę na 9:20, itd. Faktycznie ciężko wtedy wykształcić jakiś w miarę normalny rytm pracy. To dla niektórych związków może być za dużo. 

Wspomniałaś zdjęcia z Marsa. Muszę tu zadać chyba najczęściej pojawiające się pytanie o zdjęcia z Marsa. Gotowa? Dlaczego z Marsa wciąż docierają do nas czarno-białe zdjęcia niskiej rozdzielczości. Przecież mamy XXI wiek, dlaczego łaziki nie są wyposażone w wysokiej jakości kamery 4K, które będą przesyłać na Ziemię rewelacyjne zdjęcia, albo wręcz filmy z powierzchni Marsa. 

To pytanie pojawia się zawsze i wszędzie. Rzeczywistość jest jednak brutalna. Czarno-białe zdjęcia, których jest najwięcej, to zdjęcia z kamer nawigacyjnych. Zdjęcia te służą do planowania trasy i orientowania się w otoczeniu wokół Marsa. Nie potrzebujemy tych zdjęć w wysokiej rozdzielczości. To co mamy w zupełności nam wystarcza. Dzięki tej przeciętnej jakości, zdjęcia te są lekkie, nie zajmują wiele miejsca, dzięki czemu za każdym razem, gdy kontaktujemy się z łazikiem, możemy przysłać ich na Ziemię więcej. Gdybyśmy chcieli przesyłać zdjęcia wysokiej rozdzielczości czy filmy, to nigdy byśmy tego nie zdążyli zrobić. Aby przesłać zdjęcie na Ziemię nie wystarczy skontaktować się z łazikiem. Najpierw łazik musi wykonać zdjęcia, następnie poczekać, aż nad nim znajdzie się jakaś sonda krążąca wokół Marsa, np. MRO (Mars Reconnaissance Orbiter - przyp.red.), wysłać zdjęcia do przelatującej sondy, następnie sonda musi się znaleźć po tej stronie Marsa, która jest skierowana w stronę Ziemi i wysłać zdjęcia w kierunku Ziemi. To wszystko sprawia, że mamy naprawdę niewielkie przedziały czasowe na przesył danych. Oprócz zdjęć przesyłane są także informacje naukowe z pozostałych instrumentów. Tymczasem przepustowość takiego łącza jest tak niska, jak internetu domowego ponad dwadzieścia lat temu - tego internetu wdzwanianego przez linie telefoniczne. Z tego powodu musimy oszczędzać. Jakby nie patrzeć chodzi o badania naukowe, a nie o ładne zdjęcia.

Warto też pamiętać, że zanim łazik znajdzie się na Marsie to jego budowa, projektowanie, planowanie trwa całymi latami. Zatem, gdy łazik znajdzie się na stanowisku startowym, czekając w końcu na start w kierunku Marsa, to duża część jego instrumentów jest już przestarzała. No i ostatni, ale równie ważny aspekt - nie można na łazika zapakować zwykłej, komercyjnej kamery. Taka kamera musi wytrzymać wszystkie wibracje chociażby podczas startu z Ziemi, czy lądowania na Marsie. Musi też sobie doskonale radzić zarówno w +20, jak i -100 stopniach Celsjusza. Musi wytrzymać pył i szkodliwe promieniowanie. W żaden sposób nie można jej porównywać do tego, co mamy w aparacie czy w telefonie.

Z tego co wiem jesteś ogromną fanką Gwiezdnych Wojen. Czy teraz, gdy na co dzień zajmujesz się Marsem, jeździsz łazikiem, oglądasz zdjęcia kamieni na innej planecie, to czy ta praca nie odczarowała ci trochę tej sagi? Gdy siedzisz przed filmem włącza się w tobie naukowiec, który nie może przestać myśleć „to nie jest możliwe”,  „to przeczy prawom fizyki”...

Nie. Praca to praca, a filmy to filmy. Staram się ich nie analizować pod kątem faktów naukowych. To by mi zabiło ogromną radość. Poza tym zawsze sobie mówię, że istnieje jakaś szansa na to, że czegoś jeszcze nie znamy i być może to, co w filmie wydaje się być czystą fantastyką, kiedyś okaże się rzeczywistością. Mam nadzieję, że tak będzie. Od tego w końcu jest nauka, prawda?

Muszę spytać o jeszcze jedno. Z tego co słyszymy od NASA, SpaceX i innych firm, być może za kilka dekad będziemy mogli wysłać człowieka na Marsa. Gdybyś miała taką szansę, poleciałabyś na Marsa?

Otóż nie. Zdecydowanie wolę bardziej siedzieć na Ziemi i analizować dane z Marsa. Nawet gdybym chciała znaleźć się na Marsie, to bardzo nie chciałabym tam lecieć. Lot jest długi, męczący, a przed lotem na pewno długa seria badań i zastrzyków. Nie cierpię zastrzyków. Choćby przez same zastrzyki nie poleciałabym na Marsa.

Tagi:
przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst