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约翰霍普金斯大学新闻

Despite pandemic, APL propels space missions forward

周六在马里兰州劳雷尔市约翰霍普金斯应用物理实验室校园的工作并不罕见,即使在正常情况下也是如此。

但是,在五月中旬的一个星期六,即使在全国范围内的大流行迫使大多数工作人员进行远程工作的情况下,手头的任务也不能降级为紧急任务,也不能等到周一早上。飞船的主要结构是在一次越野公路旅行后到达的,需要立即拆包。

穿上这样的衣服job
2including实验室外套、靴、手套、头发覆盖物,和脸masks
2a几个工程师在APL的太空探索领域,或SES,小心翼翼地从箱子中取出,美国宇航局的冰箱大小结构双小行星重定向测试,或飞镖,宇宙飞船到一个干净的房间,它将一起在接下来的几个月,经过严格的测试,准备推出影响2021年一颗小行星。

拆箱是一项艰巨的任务,而新冠肺炎防护措施更是如此。小组成员之间始终保持至少六英尺的距离,尽量减少在这个巨大的洁净室内同时工作的人数。虽然房间可能很大,但当工作需要悬停在肩膀上时,房间会让人感觉很小,而一项微妙的工作由于不可避免的、近距离的、动手操作的调整而变得更加伤脑筋。

“我们的发射窗口实际上是由行星排列决定的。开普勒行星运动定律中没有解释传染病。”Dipak srinivasan工程师,美国宇航局的欧罗巴快船任务

但是,在COVID-19出现后的几个月里,提高认识和警惕(
2)并继续按时完成关键工作(
2)已成为APL的标准。

随着马里兰州和全国各地的企业因疫情而关闭或转移到远程工作岗位,许多行业被迫寻找新的出路。当实验室最大限度地适应了远程工作时,像ses
2这样的apl
2的口袋需要不停地嗡嗡作响。

随着疫情蔓延,该州小心翼翼地重新开放,APL的工作人员仍然专注于实现他们的目标。在一个前所未有的情况下,这些团队正在发展和适应,以确保实验室的关键工作的质量。

“硬”的挑战

杰夫·博耶和他的团队在3月初疫情开始升级时,已经在空闲时间进入实验室,为DART任务测试飞行硬件。测试所需的大部分硬件和材料都在现场;让正确的人在正确的时间出现在正确的房间里突然变成了一个巨大的挑战。

“飞行硬件是一项团队运动,”Boye说,“飞行硬件的使用涉及到很多方面:设计工程师、测试工程师、制造、质量控制等等。”

随着实验室开始推出远程办公,并将校内操作最小化,SES的硬件工程师Boye和他的团队开始开发远程自动化系统,以便在校外与合适的团队成员进行测试。他们设置了网络摄像头来监视测试设备,并在一天中的任何时候都能看到录像。

People in masks, lab coats, and booties unpack a spacecraft

图片标题:穿上必不可少的服装如实验室外套、靴、手套、头发coverings
2and现在面临masks
2a几个工程师在APL的太空探索部门精心从箱子中取出,将冰箱大小双小行星重定向测试(DART)飞船干净的房间,将驻留在接下来的几个月进行严格的集成和测试,准备推出影响2021年一颗小行星。

图片来源:美国宇航局/约翰霍普金斯大学/埃德惠特曼

尽管这个解决方案有效,Boye承认,尽管有定期的(虚拟的)标签,有一个不可避免的空白,通常会被有机的走廊对话和即兴互动所填满,这通常会产生重要的信息和协作。他说:“团队合作的动力让人感到缺乏人际联系。”“当每个人都在同一页上参与时,事情会顺利得多。”

在这个国家的另一边,胡安·莫拉莱斯(Juan Morales)发现自己身处美国冠状病毒爆发的最初中心华盛顿州,顺便说一句,那里也是DART航天器推进系统集成供应商的所在地。作为在SES的质量工程师和副系统保证经理,Morales拜访了供应商,以确保他们为DART建造的硬件和组件符合工程领导的规范。

尽管大流行还处于早期阶段,国家已经开始关闭企业;这反过来影响了推进系统供应商的制造计划,延长了Morales的停留时间。

Image of virus and cells
约翰霍普金斯大学应对COVID-19疫情

报道COVID-19大流行如何影响JHU的工作,以及霍普金斯大学的专家和科学家如何应对疫情

莫拉莱斯说:“我在酒店房间里呆了三个星期,只有在供应商需要我审阅文件或做目视检查时,我才会多花两到三个小时去找他们。”时机太糟糕了。一回到马里兰,他就把自己和妻子隔离在这对夫妇租住的房子里,然后准备回到实验室和同事们会合。

当时的时机更好。在dart
2的集成和测试阶段,飞船和它的系统结合在一起,60312开始了,不管是否流行。

时间是至关重要的

将航天器送入发射台是一个重大的时刻,它取决于数以百万计的小因素。资金往往是起点,其次是劳动力,建造各种部件和仪器,通过多次审查和检查,以及制造商、多个团队和合作伙伴组织的合作,等等。所有这些因素都可以在一定程度上被控制。

时间不能。

准备发射一艘宇宙飞船可能需要数年时间,而将其送到最终目的地则需要更长的时间。因此,日程安排很紧。在一项任务中,每一分钟都必须算完;一旦飞船真正开始建造,几乎可以听到永不停歇的滴答声。

但天体的节奏成为了任何任务的鼓点。在执行任务时,轨道也考虑到绕太阳运行的行星。航天器有时借助行星的引力来加速或减速。通过这种方法,一个任务甚至可以减少几年的旅行,如果一颗行星在正确的时间处于最佳位置。

Two scientists wearing protective gear work side-by-side on a spacecraft

图片说明:在过去的两个月里,DART团队在第一次行星防御任务中持续进行关键的集成和测试工作。团队成员在校园工作时采取了额外的预防措施,他们轮班上班并保持安全距离,即使在通常不可避免要近距离动手工作的洁净室环境中也是如此。

图片来源:美国宇航局/约翰霍普金斯大学/埃德惠特曼

“对于深空任务来说,计划通常是最优先考虑的事情”迪帕克·斯里尼瓦桑说,他是APL公司的通信系统工程师,负责NASA的欧罗巴快船任务。“我们的发射窗口实际上是由行星排列决定的。开普勒行星运动定律中没有解释传染病。”

尽管距离发射还有几年时间,“木卫二快帆船”仍将前往木星的卫星“木卫二”,探索理论上在该卫星冰层下存在生命的海洋环境。由南加州的喷气推进实验室领导,这项任务正在与APL合作开发,工作分两个海岸进行。因此,在Europa Clipper上的APL团队成员已经与西海岸的同行进行了数年的远程合作,而且这个集体团队已经有了在多个地点进行视频电话会议和完成工作的经验。

但他们仍然需要调整,以避免打乱精心计划的、基本上无人掌控的任务时间表。

使它工作

用Jackie Kilheffer自己的话来说,她的工作就是让任务继续进行。

SES的质量工程师负责对飞行硬件和仪器进行检查,并监督测试和其他程序,以支持DART任务。一旦一项任务开始整合和测试,她就会经常在APL校园的几栋建筑和清洁房间之间穿梭,进行测试和检查,通常是在她随叫随到的时候。

但是,在COVID-19期间,保持DART任务移动的方式和速度有所不同。基赫弗和她在太空任务保证部的队友阿列克谢·霍伊尔、凯瑟琳·谢尔顿和莫拉莱斯迅速修改了他们的日程安排,以尽量减少大楼之间的旅行,并减少他们在校园内和彼此相处的时间。

“我们在这里就像一家人。你能保证你家人的安全。”技术支持,研究和探索开发部

“通常情况下,我们一整天都在这里支持DART领导要求我们完成的任何任务,”Kilheffer说。三人被分配到特定的实验室和建筑中,需要提前两小时通知他们什么时候需要到现场,而通常情况下,他们会得到30分钟的通知。

“当我们来这里进行现场活动时,我们在实践一种‘进来就出去’的方法,”Kilheffer解释说。“我们不会在检查后逗留,也不会去办公室;一旦任务完成,我们就离开。”

作为质量工程师,团队确保在集成和测试期间硬件和人员的安全。这是一个身体接触的角色,需要动手工作和密切互动。社交距离和对COVID-19的担忧使得这一角色更具挑战性。

霍伊尔说:“当你必须在飞行设备附近时,几乎不可能(保持完全的社交距离)。”“我们仔细查看图纸和规格,观察所有东西都安装在哪里。我们会检查硬件是否有损坏,将飞行硬件移到振动台,并在它们被移回洁净室时留在那里。”

A scientist works on the Europa Clipper spacecraft

图片说明:尽管距离发射还有几年时间,“木卫二快船”将前往木星冰冷的卫星“木卫二”,探索理论上存在于该卫星冰壳内的表层下海洋适宜生命存在的条件。APL正在建造几个模块,这些模块最终将被交付给JPL,并与那里正在建造的其他模块进行集成。

图片来源:美国宇航局/约翰霍普金斯大学/埃德惠特曼

该团队还关注那些不太明显的细节,比如确保在移动硬件和航天器组件的微妙过程中不会出现旅行危险,检查每个人是否都插好了静电放电监控器,以及使用经过校准的工具和设备。

Kilheffer说:“这可能会很有压力,但是我们要确保我们穿着合适的个人防护装备。”“这就是‘我’过程的本质;你需要动用所有的双手来移动设备或部件,并在开始之前确保一切都安全到位。”

有些人可以避免被限制在狭小的空间里。例如,在普赛克任务中从事伽马射线和中子谱仪工作的团队已经转向了远程选择和最低限度的直接现场工作。该GRNS仪器由APL公司制造,将于2022年搭载普赛克升空,测量并绘制小行星普赛克的元素组成。

GRNS团队将大部分工作转移到Zoom上,这使得团队成员的效率惊人地高,并允许他们以一种新的方式进行多任务处理。他们把业务缩减到一到两名在校员工,每周一到两次。有一天,首席工程师约翰·戈德斯滕(John Goldsten)和电子主管塞缪尔·菲克斯(Samuel Fix)在校期间一起工作,在实验室里保持必要的六英尺间距,同时专注于他们面前的工程模型。旁边的显示器显示了几个团队成员在进行缩放通话,以及源代码,这样他们就不必回到自己的办公桌上查看信息了。

该团队仍然需要在现场组装GRNS的传感器,但在继续关键工作时,远程执行任务的能力是无价的。

经济学家大卫·劳伦斯领导grn的研究,他说:“仪器的性能非常好。”“这比预期的要好,在目前的情况下更是如此。”

超越空间

研究和探索开发部的电子组装团队在实验室里的几个技术人员正在组装电脑板。他们的工作涉及从航天器和潜艇到防御系统和假肢的方方面面。

“我们不能在家里这样做;我们必须在这里,”Kim Gerhardt解释道,他是团队技术支持的重点是计划和零部件流程。当她收到来自工程师或仓库的kit
2部件时,例如
2,她验证文件和构建请求。一旦她创建了一个工作单并把它放在地板上,她就会跟踪零件和进度。

她说:“当太空探索的进展加快时,对我们来说也会增加。”葛哈德和她的同事虽然没有直接参与太空任务,但正在研究DART、Europa Clipper和Psyche。

通常,装配工作需要与产品相关的工程师密切合作。在这个被大流行改变了的世界里,研究小组只能通过有限的途径进入他们的装配实验室,他们的大部分合作都是通过电话或电子邮件进行的。

Scientists work at computers in a shared lab space taped off to promote social distancing

图片说明:雷德的电子组装团队所在的实验室里,几名技术人员正在组装电脑板

图片来源:约翰霍普金斯APL/克雷格·韦曼

“有时候面对面更好,”飞行实验室的技术人员黛比·伯格(Debbie Berg)承认。“有些事情他们必须看一看才能理解一个特定的问题,”这对非常亲力亲为的团队来说是最具挑战性的。

为了保持现场安全,口罩是常规,技术人员在处理材料时也要戴手套。一天几次,他们擦拭表面、长凳、袋子等等,保持稳定的湿巾和喷雾供应,给他们的区域和材料消毒。团队目前每天工作4个10个小时,周一或周五休息。伯格将修改后的时间表视为在这种特殊情况下的一线希望。

她说:“我来这里18年了,这是第一次,所以我们都在尽力应付过去。”“为了在最后期限前完成工作,我们保持组装活动是至关重要的。我感到很幸运,我被认为是一名重要的员工,APL能让我们在实验室安全工作。”

团队成员分散在两层楼里,以增加他们之间的距离,并尽量减少与少数知道自己位置的员工的接触。甚至还有一个卷尺在手,以确保每个人在近距离时都能保持6英尺的距离。

对于葛哈德来说,安全是非常重要的,她的第一个孩子已经怀孕35周了。她很感激她的团队为维持安全环境所采取的额外预防措施。

“如果不是COVID-19,可能是别的什么,”她指出。“如果我们团结一致,尽自己的一份力,我们就能帮助(实验室里的)其他人。我的同事就是这么做的;他们非常清楚,每个人都知道要保持距离,给金姆更多的空间。我们在这里就像一家人。你能保证你家人的安全。”

前进的道路

在现场工作的员工强调了沟通在前进过程中是多么重要。DART团队经常交谈,以确保总有人在校园里待命,而其他人则忙于应付同样被打乱的个人生活。

“我们都有家人在家里,所以我们每天都要就我们的家庭生活进行交流,这样我们就不会感到整天呆在家里的压力了,”基尔赫弗说。她指出,在在家教育孩子的同时,她正在重新学习六年级的化学和三年级的数学。“DART SMA团队之间的有效沟通是迄今为止最大的成功。”

我觉得有时我们会忘记这些孩子们所经历的一切。没有学校,没有朋友,没有体育活动,看不到家人。但我听到他们唯一的抱怨是,他们厌倦了蹦床,或者饿了。”

霍伊尔有两个不到5岁的孩子。

“幸运的是,他们还没有上小学,也没有被要求上交正式的课业。我儿子明年就要上幼儿园了,我们希望他能继续学习,在全职工作的情况下学习很难。”由于她的家人在家里花的时间更多了,家里的家务也更多了。“我必须做早餐、午餐和晚餐,以前我不需要做这些!”

变革和牺牲是APL员工工作的特点。谢尔顿目前正在读研究生,她放弃了一门课程,部分原因是她的飞镖计划在增加。她本想继续前进,但流行病不断发展带来的未知因素,以及灾难救援反应队的时间紧迫,让这成为了一个显而易见的选择。

谢尔顿说:“如果出现问题,我们的保证小组将最终负责。“现在我有点担心了,但不管世界上发生了什么,我都很自豪能承担起这个责任。”

飞镖的速度只会继续加快。距离发射还有一年多的时间。今年5月,飞船的DRACO成像仪成功地完成了环境测试和无线电、导航和导航子系统的升级软件测试,任务稳步推进。普绪喀斯号和欧罗巴快船任务也在展望它们的下一个里程碑和测试日期。

如果掺杂着复杂的情绪,它是令人兴奋的。

谢尔顿承认:“我还没习惯。”“我给一个领导(美国宇航局帕克太阳探测器任务的集成和测试)的朋友发了短信。‘你会变得更容易还是会适应?’”

她的朋友回答说:“你会适应的。”

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标记应用物理实验室,外太空,双小行星重定向测试

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://hub.jhu.edu/2020/07/22/space-missions-forge-ahead-during-coronavirus/