Am 5. November 2013 startete eine Rakete zum Mars. Dies war die erste interplanetare Mission Indiens, "
Mangalyan ", und sie war sehr riskant. Nur 40% aller Missionen, die von großen Organisationen zum Mars geschickt wurden - USA, Russland, Japan, China - waren erfolgreich. Keine der Weltraumorganisationen gelang es zum ersten Mal, Erfolg zu haben [der Autor täuschte sich: Die ESA schickte die
Mars Express- Mission 2003 erfolgreich mit russischen Raketen - ca. übersetzt.]. ISRO, die indische Weltraumforschungsorganisation, konnte sich nicht eines großen Budgets rühmen: Die Mars-Sonde Maven der NASA kostete 651 Millionen US-Dollar, und das indische Missionsbudget betrug 74 Millionen US-Dollar. Zum Vergleich: Das Budget des Films "
Martian " belief sich auf 108 Millionen US-Dollar. Außerdem schickte ISRO seine Rakete nur 18 Monate nach Beginn der Arbeiten daran.
Einige Monate und Millionen Kilometer später bereitete sich das Orbitalschiff auf die Umlaufbahn des Mars vor. Das war der Schlüssel. Wenn das Schiff im falschen Winkel ausfuhr und der Fehler nur ein Grad betrug, stürzte es entweder auf der Marsoberfläche ab oder flog daran vorbei und ging im Weltraum verloren.
Zu dieser Zeit auf der Erde wartete ein Team von Wissenschaftlern und Ingenieuren auf ein Signal vom Schiff. Missionsdesigner Ritu Karidhal arbeitet seit 48 Stunden hintereinander, unterstützt von der Erwartung des Ergebnisses. Als Kind sah Minal Rohit TV-Missionen auf Weltraummissionen. Nun erwartete Minal Neuigkeiten von einem Orbitalschiff, das sie zusammen mit ihrer Kollegin Mumita Dutta entwickelte.
Als das Signal eintraf, war der Flugkontrollraum voller Jubel. In einem solchen Raum zu arbeiten, sagt Nandini Harinat, stellvertretender Betriebsleiter, „kann man auf der Suche nach Nervenkitzel keine Thriller mehr sehen. Sie werden in Ihrer täglichen Arbeit präsent sein. “
Es war nicht nur ein Erfolg der Mission. Das Foto von Wissenschaftlern, die im Flugkontrollraum Erfolge feiern, ist viral geworden. Mädchen in Indien und im Ausland haben neue Heldinnen gewonnen: Sie tragen Saris, Blumen im Haar und schießen Raketen in den Weltraum.
Die Rakete wird wegfliegen und auf niemanden warten
Als Mumita Dutta in der neunten Klasse war, interessierte sie sich für die Eigenschaften des Lichts. Diese Besessenheit brachte sie auf den Weg eines Ingenieurs. Das Hotel liegt in der östlichen Stadt Kalkutta [seit 2001 ist der offizielle Name Kolkata / ca. trans.] 2006 las sie in einer Zeitung, dass Indien seine erste Mondmission starten würde. Es war eine Chance, eine Gelegenheit wiederzugewinnen, die vor einem halben Jahrhundert verpasst worden war. ISRO wurde Ende der 60er Jahre auf der Welle eines Weltraumrennens gegründet. Die Weltraumorganisation des Landes, das
kürzlich die Unabhängigkeit erlangte, verfügte jedoch nur über äußerst geringe Ressourcen, und die Agentur konnte nicht an Flügen zum Mond teilnehmen. Die indische Mondmission von 2008 bereitete sich lange vor und wurde zu einem Wendepunkt. "Ich dachte, die Leute, die an ihr gearbeitet haben, hatten großes Glück." Mumita lehnte das Angebot ab, eine Graduiertenschule im Ausland zu besuchen, und zog in einen anderen Teil des Landes, um sich ISRO anzuschließen und an der Mondmission zu arbeiten.
Als ISRO 2012 die Marsmission ankündigte, bestand das Hauptziel der Organisation darin, das Schiff in die Umlaufbahn des Mars zu bringen und dort wissenschaftliche Experimente durchzuführen. Die Mission musste angesichts der begrenzten Ressourcen in Rekordzeit vorbereitet werden. Die Rakete musste Mitte 2013 zu einem Zeitpunkt abgefeuert werden, als der Abstand zwischen Erde und Mars am geringsten war. Nur 18 Monate waren für die Planung, den Bau und die Prüfung aller Geräte vorgesehen. Das Orbitalschiff sollte wegen des Planeten in eine elliptische Umlaufbahn um den Mars eintreten, was es unmöglich machte, in den kritischsten Momenten der Mission mit der Erde zu kommunizieren. Dies erforderte die Entwicklung eines vollständig autonomen Systems. Das Schiff könnte 5 Sensoren für die Durchführung wissenschaftlicher Experimente aufnehmen. Der Haken war, dass ihr Gesamtgewicht 15 kg nicht überschreiten sollte.
Mumita war mit Sensoren vertraut. Sie wurde beauftragt, das erste und einzige Werkzeug dieser Art zum Nachweis von Methan auf dem Mars zu entwickeln und zu testen.
Es stellte sich heraus, dass der Sensor, an dem Mumita arbeitete, direkt in den Hof fiel. Im Jahr 2014 stellte ein Mars-Geländewagen der NASA, Curiosity, einen starken Anstieg der Methankonzentration an seinem Standort fest. Da das Vorhandensein von Methan ein Zeichen für das Vorhandensein von Leben oder Wasser auf dem Mars sein könnte, war dies eine aufregende Entdeckung. Um jedoch aussagekräftige Schlussfolgerungen zu ziehen, war ein wissenschaftliches Instrument erforderlich, mit dem selbst eine kleine Menge Methan überall auf der Marsoberfläche nachgewiesen werden konnte, während mehrere Jahre hintereinander ohne Unterbrechung gearbeitet wurde. Mumita vergleicht die Suche nach Mustern in den gesammelten Daten mit „der Suche nach Gott - in diesem Fall handelt unser wissenschaftliches Ziel natürlich als Gott“.
Die Empfindlichkeitsanforderungen für den Sensor bestimmten dessen
Design . Vor der Arbeit an dieser Mission hatte Mumita bereits mehr als zehn Nutzlastgeräte für Raumfahrzeuge entwickelt, aber dieser Fall unterschied sich von den vorherigen. „Wir haben etwas entwickelt, das noch niemand zuvor gemacht hat, und so kam jeden Tag eine neue Herausforderung auf“, sagt sie.
Mumita und Kollegen entschieden, dass für die Aufzeichnung derart subtiler Messungen ein optischer Filter ausgewählt werden musste, der zuvor noch nie in interplanetaren Missionen verwendet worden war: der
Fabry-Perot-Resonator . Es wurde unter solchen Bedingungen nicht getestet, aber es war empfindlich genug, um auch nur eine kleine Menge Methan nachzuweisen, und leicht genug, so dass der resultierende Sensor nicht mehr als 3 kg wiegen konnte. Mumita hat das Konzept durchdacht, den Resonator entwickelt und getestet. Aufgrund der Bedeutung dieses Experiments nahm der Vorsitzende und Direktor von ISRO daran teil.
Unter den Augen der Häuptlinge begann Mumita besorgt einen Testlauf. „Ich habe den Resonator in den Testaufbau eingebaut, um herauszufinden, ob er die Eigenschaften aufweist, die wir alle benötigen“, sagt sie. Sie fügte eine Methanzelle zwischen den Resonator und parallelen Lichtstrahlen ein. Das Resonatorsignal hat sich geändert. „Als ich das sah, dachte ich:„ Wow! “Und ich konnte meine Gefühle nicht zurückhalten. Wir haben tatsächlich ein Gerät gebaut, mit dem Methan nachgewiesen werden kann. Wir wussten, dass es funktionieren würde! “
Der Sensor sollte zum Mars fliegen und erschien dank Mumita. Es blieb nur ein paar Monate zu leben, bestehend aus 18-Stunden-Arbeitstagen, um sicherzustellen, dass die Mission angesichts ihres unrealistisch optimistischen Zeitplans erfolgreich gestartet wurde. Aber Mumita war der Zeitrahmen nicht peinlich.
"Ja, sie haben viel gearbeitet", sagt sie, "aber wenn ich denke, dass ich an einem Sensor arbeite, der meinen Mitbürgern zugute kommt, finde ich, dass es sich lohnt."
"Fiktion wird Realität, aber du wirst nichts davon wissen."
Indien ist ein Land der Kontraste. Es gibt Indien mit einer wachsenden Wirtschaft, es gibt Indien mit einer
großen Einkommenslücke . In einem Indien können Mädchen erwachsen werden und Raumfahrzeugentwicklerinnen werden, das andere bietet ihnen kein Recht auf Bildung und Sicherheit. Ein Indien folgt dem kürzesten Weg zum Mars, ein anderes bleibt wegen schlechter Straßen unzugänglich.
Mina Rohit wuchs in den 80er Jahren in der Kleinstadt
Rajkot [wie in Indien - um eine Agglomeration mit mehr als 1,28 Millionen Einwohnern als „Kleinstadt“ zu bezeichnen - ca. transl.], und irgendwie sah sie im Fernsehen den Satellitenstart. Sie war so beeindruckt, dass sie dachte: "Kaam Karna Hai Toh Aisa Karna Hai". Wenn Sie die Arbeit erledigen müssen, tun Sie es.
Wenn sich eine Inderin um Karriereziele kümmert, scheint die indische Kultur auf sie und ihre Bestrebungen beschränkt zu sein - rebellisch. Aber die Eltern von Minal erlaubten dieser Kultur nicht, in ihrem Haus zu herrschen. Als jemand ihr riet, ihr Studium nicht fortzusetzen, weil sie „kein geeignetes Paar für die Ehe finden konnte“, wollte ihr Vater nichts davon hören. "Mein Vater war hart", sagt sie. Er sagte: "Sie selbst wird einen Partner finden, wenn sie ihr nicht helfen, aber sie wird weiter lernen." In Rajkot war die Wahl des Berufs eines Ingenieurs zu dieser Zeit ungewöhnlich, insbesondere für Frauen, und Minal entschied, dass eine medizinische Ausbildung für sie besser geeignet sein würde. Die Eltern haben sie von der Schule mit einer Ausbildung in
Gujarati auf Englisch versetzt. Als sie keine Prüfungen für die Zulassung zu einem medizinischen Institut bestand, unterstützten sie ihre Versuche, in das Ingenieurwesen einzusteigen. Davon hat sie seit ihrer Kindheit geträumt.
Das Minal begann seine Arbeit bei ISRO mit der Bereitstellung von medizinischen und Bildungsdiensten im ländlichen Indien über die Kommunikationssatelliten der Agentur - an diesen Orten sind solche Dienste für Tausende von Menschen von entscheidender Bedeutung. Sie hatte Glück, dass ihre Eltern und ihr Mann sie bei ihrer Arbeit unterstützten. Ihre Leidenschaft für den Weltraum blieb jedoch unbefriedigt. „Das Leben ist eine angenehme Sache, und bei meiner Arbeit muss ich ständig nach Wegen aus der Komfortzone suchen“, sagt sie. Andernfalls wird "Science Fiction Realität, aber Sie werden nichts davon wissen."
Die Mission zum Mars war vielleicht der ernsteste Weg aus der Komfortzone.
Der unglaublich enge Zeitrahmen erforderte Innovationen. Eine gewöhnliche Mission ist wie ein Schlagstock. Unterstützende Teams wie das Mumita-Team bauen ihre Geräte und geben sie an das Systemintegrationsteam weiter. Sie sorgt bereits dafür, dass alle Subsysteme - Optik, Elektronik, Mechanik - harmonisch zusammenarbeiten und die Leistungskriterien erfüllen. Anschließend wird dieses System weitergegeben, um in das Qualifizierungsmodell des Orbitalschiffs integriert zu werden, das strengen Tests unterzogen wird. Das Endergebnis, das Schiff, wird eine Kopie dieses Modells.
"Sie können sich dieses System als eine Familie mit einem älteren und jüngeren Sohn vorstellen", sagt Minal. - Der Jüngste bekommt die ganze Aufmerksamkeit und der Senior leidet unter allen Schwierigkeiten. Wenn der Älteste alle strengen Tests besteht, besteht auch der Jüngere. Normalerweise denken sie nach Abschluss der Arbeiten am Qualifizierungsmodell über das Flugmodell nach. “
Aber bei der Marsmission war nicht alles so, sie hatte keine Zeit, die Staffel zu halten. Der Prozess war eher wie Jonglieren. „Qualifikations- und Flugmodelle wurden parallel gebaut“, sagt Minal.
Ihre Mission war es, Methansensorkomponenten in ein hoch entwickeltes wissenschaftliches Werkzeug zu integrieren. Normalerweise werden alle diese Arbeiten mit einem Qualifizierungsmodell und einer Fehlerquote durchgeführt, die im endgültigen Flugmodell korrigiert werden könnte. Da sich die Prozesse jedoch überschnitten, gab es keine Fehlerquote.
"Der Weltraum vergibt keine Fehler", sagt sie. "Wir nennen es einen Null-Fehler." Als die Tools in der letzten Phase im Rahmen des Qualifizierungs- und Flugmodells getestet wurden, erinnert sich Minal: „Wir standen unter großem Druck. Es war unmöglich, irgendwo Fehler in einer der Kabelverbindungen zu machen. Ich würde sagen, dass es noch mehr Geduld erfordert, als ich bei der Erziehung meines Sohnes zeige. “
Minal entwickelte sorgfältig Pläne und Verfahren zur Integration des Methansensorsubsystems. Wenn die Subsysteme in das Minal-Labor kommen, sind sie normalerweise bereits vollständig getestet und zertifiziert. In dieser Mission erinnert sie sich: „Die Subsystemteams haben sie noch getestet. Wir mussten ihr Wort dafür nehmen, ohne Dokumente und Zertifikate; Der Ingenieur sagte einfach: "Okay, ich habe alles getestet, jetzt sind Sie dran." Und alle!" Fügt sie lachend hinzu. "Ich betete, dass sich der Knopf beim Drücken einschaltet und nicht explodiert!"
Es gab keine Explosionen. Das Orbitalschiff bereitete sich auf den Start ins All vor.
"Ich schaute in die Dunkelheit und dachte darüber nach, was hinter ihr war."
Die durchschnittliche Entfernung zwischen Erde und Mars beträgt 225 Millionen km. Dies bedeutet, dass das Signal vom Orbitalschiff in 12 Minuten das Kontrollzentrum erreicht. 12 qualvolle Minuten, bevor Sie feststellen können, dass etwas schief gelaufen ist, und 12 weitere endlose Minuten, damit Ihr Fehlerkorrektur-Team das Schiff erreicht. Wenn Ihr Schiff auf dem Weg zur Zerstörung ist, kann diese 24-minütige Lücke für es tödlich sein.
Daher muss das Marsschiff in der Lage sein, autonom zu arbeiten. Mit jeder weiteren Mission erweitert das ISRO-Team seine Fähigkeiten. Die Mondmission von 2007 ermöglichte es ihr, die Überwindung der Schwerkraft der Erde herauszufinden. Die Mission zum Mars hat eine automatisierte Software hinzugefügt, die hochentwickelt genug ist, um Fehler im Weltraum zu erkennen und zu korrigieren.
Missionsdesigner Ritu Karidhal leitete die Entwicklung und das Design des Systems. „Sie sieht aus wie ein menschliches Gehirn. Sie empfängt Signale von Sensoren, die Ihren Augen, Ohren und Nervenenden ähneln. Wenn es irgendwo im Körper ein Problem gibt, reagiert Ihr Gehirn sofort. Hier ist ein Gerät für das Schiff, das wir in zehn Monaten von Grund auf neu erstellen mussten. Wir mussten jedes Element nacheinander nehmen - Sensoren, Aktivatoren, Motoren - und verstehen, wie es sich falsch verhalten kann. "
Als Ritu sich zum ersten Mal für den Weltraum interessierte, glaubte sie nicht, dass ihre Arbeit so hochtechnologisch sein würde. Aber dann war sie erst drei Jahre alt. „Ich habe immer gefragt, warum der Mond zunimmt und abnimmt. Ich habe in die Dunkelheit geschaut und darüber nachgedacht, was sich hinter ihr befindet “, erinnert sich Ritu. "Ich dachte, Weltraumwissenschaft sei Astronomie und beobachte Sterne." Tatsächlich ist alles sehr technologisch. “
Vor neunzehn Jahren verließ Ritu ihre Heimatstadt
Lucknow und zog quer durch das Land, um Wissenschaftlerin zu werden. "Es war keine leichte Entscheidung, aber meine Eltern haben mich immer unterstützt", sagt sie.
An ihrem Starttag im November 2013 wurden diese Träume wahr, als Ritu auf die Monitore im Missionskontrollraum schaute. Ihr autonomes System hatte eine letzte Überprüfung.
Mit ihr im Raum war Nandini Harinat, stellvertretende Einsatzleiterin.
Nandini hatte keinen bestimmten Moment, der ihr Interesse an der Wissenschaft weckte. „Meine Mutter war Mathematiklehrerin und mein Vater liebt Physik. In meinem Leben war die Wissenschaft immer einfach “, sagt sie. Mathe wurde im Haus so oft diskutiert, dass Nandini glaubt, sie getroffen zu haben, bevor sie sprechen lernte. Zusammen mit ihrem Vater studierten sie die Sternbilder, bis sie lernte, verschiedene Sterne am Nachthimmel von
Bangalore zu erkennen . "Natürlich hätte ich nie gedacht, dass ich bei ISRO arbeiten würde, aber vor 21 Jahren ist es einfach passiert."
Im Mangalyan-Projekt beschäftigte sich Nandini mit mathematischen Berechnungen der Flugbahn zum Mars.
Während der Starts sagte Nandini: "Ich hatte immer Schmetterlinge im Bauch." Nach dem Start des Orbitalschiffs musste das Team eine Reihe kritischer Operationen durchführen, damit es aus der Schwerkraft der Erde ausbrechen und zum Mars gelangen konnte. Nandini beschreibt sie als „Operationen mit einem Versuch. Entweder machst du alles richtig oder nicht. “ Das Schiff folgte einem vorgegebenen Kurs, der mehrmals um die Erde gewickelt war, bei jeder Umdrehung Motoren startete und schließlich genug Geschwindigkeit gewann, um die Schwerkraftkugel der Erde genau im richtigen Winkel zu verlassen und auf den roten Planeten zuzugehen. Die erste Phase der Mission wurde abgeschlossen.
Neun Monate später war das Orbitalschiff bereit, die Umlaufbahn des Mars zu betreten.
Während dieser Zeit arbeitete Nandini im Kontrollzentrum, um sicherzustellen, dass die Sonde dem beabsichtigten Pfad folgte, den sie bei der Planung und Berechnung half. Wenn die Kapsel davon abwich, verfügte das Team über die erforderlichen Mittel, um zum Kurs zurückzukehren. Während Nandini über die Marsmission nachdachte, bestand ihre Tochter die Schulabschlussprüfungen. Nandini kehrte um Mitternacht vom Kontrollzentrum zurück und wachte dann um 4 Uhr morgens auf, um mit ihrer Tochter zu lernen.
Bis zum 24. September 2014 gab es keinen Raum mehr für Anpassungen: Es war Zeit für Mangalyan, unabhängig zu verwalten und ein System zu verwenden, an dessen Entwicklung Rita beteiligt war. Um 7 Uhr morgens schickte das Schiff ein Signal, das den Start des Bordsequenzers bestätigte. Er war bereit, die Umlaufbahn des Mars zu betreten. Das Schiff orientierte sich mit Hilfe von Aktivatoren und betrat die Einstiegsposition im gewünschten Winkel mit einem Fehler von bis zu einem Grad.
Nach 21 Minuten starteten die Motoren wie geplant. Vier Minuten später hörte das Signal auf zu fließen - das Schiff verschwand hinter dem Mars. Wenn es im rechten Winkel in die Umlaufbahn eintreten würde, würde es ein Signal zur Erde senden. Sonst würde es keine Signale von ihm geben.
"Jede Minute", erinnert sich Rita, "haben wir die Daten überwacht und versucht zu berechnen, ob sie eine Anomalie aufweisen." Aber es war natürlich schon unmöglich, den Verlauf der Mission zu beeinflussen. Die nächsten 26 Minuten warteten die Teams von Ritu und Nandini im Flugkontrollraum in tödlicher Stille.
Dann kam um 8 Uhr ein Signal auf die Erde. Und auf der Welt wurde nicht nur die indische Wissenschaft gefeiert, sondern auch die erstaunlichen Frauen, die im Mittelpunkt standen.
"Auf der ganzen Welt ist die Hälfte des Geistes in Frauen enthalten"
Die Astrophysikerin
Vera Rubin , die dunkle Materie entdeckte, ist bekannt für ihre drei Annahmen über Frauen in der Wissenschaft:
1. Die Wissenschaft hat keine Probleme, die ein Mann lösen könnte, und eine Frau könnte nicht lösen.
2. Auf der ganzen Welt ist die Hälfte des Geistes in Frauen enthalten.
3. Jeder braucht die Erlaubnis, Wissenschaft zu betreiben, aber aus historischen Gründen wird diese Erlaubnis häufiger Männern als Frauen erteilt.
Nandini stimmt leider zu, dass dies bei den meisten Frauen in ihrem Land immer noch der Fall ist. "Vielleicht liegt es in unserer Kultur", sagt sie. "Sie übt so viel Druck auf die Frau aus, dass sie Ambitionen und Talente ohne die volle Unterstützung des Hauses nicht verwirklichen kann, selbst wenn sie sie hat."
Aber Frauen von ISRO haben möglicherweise die Situation beeinflusst.
Sie führen ihre Möglichkeiten auf die Unterstützung zurück, die sie in ihren Familien erhalten. Statistiken der indischen Weltraumbehörde zeigen, dass andere folgen. Heute, so Mumita, „ist die Zahl der Frauen, die bei ISRO in der Weltraumforschung tätig sind, wie eine Rakete gestiegen. Dies zeigt, dass Frauen, die sich für diese Branche entscheiden, mehr Unterstützung erhalten. “Tatsächlich sind heute fast ein Viertel der technischen Spezialisten von ISRO Frauen. Es bleibt noch viel zu tun, aber Weltraummissionen sind so komplex, dass jeder aktiv arbeiten sollte. Wenn Sie nach den Sternen streben, können Sie keine Glasdecke zwischen Erde und Weltraum bauen.Diese Gedanken bringen Orbitalschiffe in den Weltraum und Wissenschaftler werden zur Szene gebracht. Der Zyklus kann weitergehen - es gibt ein Staffellauf, dessen Zeit gekommen ist -, wenn junge Mädchen einen Sari im Kontrollzentrum sehen und verstehen, dass sie selbst dorthin gelangen können."Wenn Sie ein starkes Verlangen haben, wird es auf die eine oder andere Weise wahr", sagt Minal Rohit, dessen Sensor weiterhin den Methangehalt auf dem Mars misst. „Ich sage immer, arbeite mit kurzfristigen Zielen, damit du die Motivation hast, sie zu erreichen. Und irgendwo im hinteren Teil des Gehirns gibt es möglicherweise ein Hauptziel des Lebens, eine Aussage darüber, was Sie erreichen möchten. Ein großer Traum und viele kleine. “„Gewöhnlichen Menschen zu helfen ist mein großer Traum“, sagt sie, „und der Mars war klein. Jetzt denke ich: was kommt als nächstes? "Der Himmel ist keine Barriere mehr.