La 5 noiembrie 2013, o rachetă a fost lansată spre Marte. A fost prima misiune interplanetară a Indiei, Mangalyaan, și un pariu extraordinar. Doar 40 la sută dintre misiunile trimise spre Marte de către marile organizații spațiale – NASA, Rusia, Japonia sau China – au fost vreodată un succes. Nicio organizație spațială nu reușise din prima încercare. În plus, organizația spațială indiană, ISRO, dispunea de foarte puține fonduri: în timp ce sonda marțiană a NASA, Maven, a costat 651 de milioane de dolari, bugetul pentru această misiune a fost de 74 de milioane de dolari. În comparație, bugetul pentru filmul „The Martian” a fost de 108 milioane de dolari. Ah, iar ISRO și-a trimis racheta la doar 18 luni de la începerea lucrărilor la aceasta. Câteva luni și câteva milioane de kilometri mai târziu, orbitatorul s-a pregătit să intre în gravitația lui Marte. Acesta a fost un moment critic. Dacă orbiterul intra în gravitația lui Marte la un unghi greșit, cu o abatere de doar un singur grad, fie s-ar fi prăbușit pe suprafața lui Marte, fie ar fi zburat chiar pe lângă ea, pierzându-se în golul spațiului.
Înscrieți-vă pentru a primi buletinul informativ săptămânal al Backchannel.
Înapoi pe Pământ, echipa sa de oameni de știință și ingineri a așteptat un semnal din partea orbitorului. Ritu Karidhal, proiectantul misiunii, lucrase 48 de ore la rând, alimentat de anticipare. Când era copil, Minal Rohit urmărise misiunile spațiale la televizor. Acum, Minal aștepta vești despre orbitatorul pe care ea și colega ei, Moumita Dutta, au ajutat să îl proiecteze.
Când semnalul a sosit în sfârșit, sala de control a misiunii a izbucnit în urale. Dacă lucrezi într-o astfel de cameră, spune directorul adjunct de operațiuni, Nandini Harinath, „nu mai trebuie să te uiți la un film de suspans pentru a simți emoția vieții. Îl simți în munca ta de zi cu zi.”
Acesta nu a fost singurul succes al misiunii. O imagine cu oamenii de știință sărbătorind în camera de control a misiunii a devenit virală. Fetele din India și nu numai au căpătat noi eroi: genul celor care poartă saree și își leagă flori în păr și trimit rachete în spațiu.
Racheta va pleca. Nu va aștepta pe nimeni.
Când Moumita Dutta era în clasa a noua, a studiat lumina și a găsit-o fascinantă. Această obsesie a dus-o la studiul ingineriei. În 2006, ea se afla în orașul Kolkata, în estul Indiei, când a citit în ziar că India se pregătea să lanseze prima sa misiune pe Lună. Era o șansă de a recupera o oportunitate națională pe care India o ratase cu o jumătate de secol mai devreme. ISRO fusese înființată la sfârșitul anilor ’60, în plină cursă spre Lună. Dar, ca organizație spațială într-o țară nou independentă, cu resurse extrem de limitate, agenția nu a participat niciodată la ea. Misiunea Indiei pe Lună din 2008 a fost pregătită de mult timp, pe cât de istorică, pe atât de revoluționară. „Am crezut că oamenii care au lucrat la ea au fost foarte norocoși.” Moumita a renunțat la oferta unui doctorat în străinătate și s-a mutat la jumătatea țării pentru a se alătura ISRO în misiunea sa pe Lună.
Când ISRO a anunțat misiunea pe Marte în 2012, obiectivul său principal era de a construi o capacitate de a intra în gravitația lui Marte și, odată ajunsă acolo, de a efectua experimente științifice. Misiunea, mai ales având în vedere resursele limitate ale țării, ar fi trebuit să fie finalizată într-un timp record. Racheta trebuia să fie lansată atunci când distanța dintre Pământ și Marte era cea mai mică, la mijlocul anului 2013: doar 18 luni pentru a planifica, construi și testa tot ce se afla la bord. Orbiterul trebuia să intre pe o orbită eliptică în jurul lui Marte din spatele planetei, tăind orice comunicare cu Pământul în cea mai crucială etapă a misiunii. Acest lucru ar fi necesitat dezvoltarea unei capacități autonome complete pentru a o menține în funcțiune. Orbiterul ar putea transporta 5 senzori pentru a efectua experimente științifice. Avertismentul: ar trebui să cântărească sub 15 kilograme, sau 33 de lire sterline, puse împreună.
Moumita cunoștea senzorii. Acum, ea a fost însărcinată să construiască și să testeze un instrument științific, primul de acest fel, pentru a detecta metanul de pe Marte.
ISRO
Se pare că senzorul la care a lucrat Moumita nu ar fi putut fi mai oportun. În 2014, roverul marțian al NASA, Curiosity, a detectat un vârf de metan în împrejurimile sale imediate. Deoarece prezența metanului ar putea indica faptul că fie viața, fie apa au fost cândva prezente pe Marte, a fost o descoperire interesantă. Dar pentru a trage concluzii semnificative este nevoie de un instrument științific care să poată detecta chiar și cele mai mici cantități de metan pe întreaga suprafață a planetei Marte, și să facă acest lucru în toate anotimpurile, timp de luni și ani de zile. Căutarea printre datele colectate ar fi „ca și cum l-ai căuta pe Dumnezeu”, după cum spune Moumita, „desigur, Dumnezeu, în acest caz, este obiectivul nostru științific.”
Sensibilitatea exigentă a acestei căutări a modelat proiectarea senzorului de metan ISRO pentru Marte. Moumita lucrase la 12-14 sarcini utile înainte de această misiune, dar aceasta a fost o bestie diferită. „Construiam ceva ce nu mai fusese construit niciodată înainte, așa că fiecare zi era o nouă provocare”, spune ea.
Moumita și colegii ei au ajuns la concluzia că cea mai bună șansă de a înregistra aceste măsurători fine consta în alegerea unui filtru optic care nu mai fusese niciodată pilotat în misiuni interplanetare: etalonul. Acesta nu a fost testat, dar era suficient de sensibil pentru a detecta cele mai mici cantități de metan și ar reduce greutatea senzorului la mai puțin de 3 kg sau 6,5 lb. Moumita a conceptualizat, dezvoltat și executat teste pentru etalon. A fost atât de important să reușească acest experiment, încât președintele și directorii ISRO au fost prezenți la teste.
Sub privirile șefilor ei, o Moumita nervoasă a început proba de testare. „Am pus etalonul în configurația de testare, atât de nerăbdătoare să văd dacă îmi va oferi performanța pe care o căutam”, spune ea. Apoi a introdus o celulă mică de metan între etalon și fasciculele paralele de lumină din instalație. Semnalul de la etalon a scăzut. „Când am văzut asta, m-am gândit „whoa!”. M-am emoționat. Ceea ce construisem putea de fapt să detecteze metanul. Știam că va funcționa!”
Senzorul va zbura pe Marte și va avea atingerea lui Moumita. Tot ce a mai rămas au fost luni de zile de 18 ore pentru a se asigura că misiunea se va lansa în termenele sale absurd de optimiste. Pentru Moumita, presiunea timpului a fost o non-problemă.
„Sunt ore lungi”, spune ea. „dar ori de câte ori mă gândesc că senzorul la care lucrez va fi în beneficiul compatrioților mei, simt că merită.”
ISRO
„Când ficțiunea se transformă în realitate, nu veți ști.”
India este o țară a contradicțiilor. Există India care își crește economia, apoi există India cu o inegalitate extremă a veniturilor. O Indie le arată fetelor sale că pot ajunge să fie oameni de știință rachetă, cealaltă nu îi asigură că drepturile la educație și siguranță sunt un dat. În timp ce o Indie urmează cea mai scurtă traiectorie spre Marte, cealaltă India rămâne inaccesibilă pe șosea.
Crescând în anii ’80 în micul oraș Rajkot, India, Minal Rohit a urmărit la televizor lansarea unui satelit. A fost atât de emoționant, încât s-a gândit: „kaam karna hai toh aisa karna hai.”
Dacă trebuie să muncești, fă o astfel de muncă.
Pentru fetele și femeile orientate spre misiune, cultura din India poate fi uneori claustrofobă, iar o carieră poate părea un act de rebeliune. Părinții lui Minal nu au lăsat niciodată această cultură să pătrundă în casa lor. Când i s-a sugerat să nu continue studiile – „Cum ar putea găsi un partener potrivit pentru căsătorie?” – tatăl ei nu a fost de acord. „Tatăl meu a fost inflexibil”, spune ea. El a spus: „Își va găsi singură un partener dacă nu găsește unul, dar fiica mea va studia”. Chiar și așa, ingineria era o alegere de carieră neobișnuită în Rajkot la acea vreme, în special pentru femei, iar Minal a decis că medicina ar fi mai potrivită. Părinții lui Minal au transferat-o de la o școală din Gujarati la o școală cu predare în limba engleză. Când nu a promovat examenele de admitere la medicină, aceștia au încurajat-o să încerce, în schimb, să se orienteze spre inginerie.
Desigur, la asta visase cândva cu ochii deschiși în copilărie.
ISRO
Minal și-a început cariera la ISRO asigurând accesul medical și educațional în zonele rurale din India cu ajutorul sateliților de comunicații ai agenției, unde astfel de servicii schimbă viața a mii de oameni. A fost norocoasă să aibă sprijinul părinților ei, precum și al soțului ei. Dar dorința ei nu a fost satisfăcută. „Viața este confortabilă, așa că trebuie să găsesc modalități de a ieși din nou și din nou din zona mea de confort în munca mea”, spune ea. Altfel, „atunci când ficțiunea se transformă în realitate, nu vei ști.”
Misiunea Marte a fost atât de departe de zona de confort pe cât poate fi o misiune.
Locul de timp imposibil a forțat inovația. O misiune obișnuită este ca o cursă de ștafetă. Echipele de subsisteme, cum ar fi echipa de optică a lui Moumita, își construiesc dispozitivele și le predau echipei de integrare a sistemelor. Acest grup se asigură că toate subsistemele – optică, electronică, mecanică – funcționează armonios împreună și îndeplinesc criteriile de performanță. Apoi, sistemul este transmis mai departe pentru a fi integrat pe un model de orbitor, modelul de calificare, care este supus unor teste istovitoare. Orbiterul care zboară în cele din urmă, în cele din urmă, este o replică a acestui model.
„Gândiți-vă la asta ca la fiul cel mare și fiul cel mic”, spune Minal. „Fiul cel mic primește toată atenția, în timp ce fiul cel mare trebuie să treacă prin toate greutățile. Așadar, dacă fiul cel mare trece testele riguroase, înseamnă că și cel mic va trece cu siguranță. În general, numai după ce modelul de calificare este finalizat se gândește la modelul de zbor.”
Dar nu a fost cazul misiunii de pe Marte, care nu a avut luxul de timp pentru a desfășura o cursă de ștafetă. Aceasta a fost mai degrabă un act de jonglerie. „Modelul de calificare și modelul de zbor au fost construite în paralel”, spune Minal.
Rolul ei a fost de a ajuta la integrarea componentelor senzorului de metan într-un instrument științific bine pus la punct. În mod normal, toată munca ei ar fi fost făcută în modelul de calificare, cu o marjă de eroare care ar fi putut fi corectată în modelul de zbor final. Dar, deoarece totul s-a suprapus pentru a respecta termenul limită, acea marjă nu a existat.
„În spațiu, nicio greșeală nu este acceptabilă”, spune ea. „Noi îi spunem zero defecte”. Așa că, atunci când toate instrumentele au venit pentru testare atât pe modelele de calificare, cât și pe cele de zbor, în ultima etapă, își amintește Minal, „a existat o presiune foarte mare. Nicio greșeală nu era acceptabilă, nici măcar la o singură conexiune de cablu. Aș spune că până și răbdarea pe care nu o păstrez cu propriul meu fiu a fost testată în această misiune.”
Minal a elaborat cu meticulozitate planurile și procedurile de integrare a subsistemelor senzorului de metan. De obicei, atunci când subsistemele ajung la biroul lui Minal pentru a fi integrate, acestea au fost complet testate și certificate de inginerii de subsisteme. În această misiune, povestește Minal, „erau încă în curs de testare de către echipele de subsisteme. Așa că a trebuit să avem încredere verbal, fără documente sau certificate, doar din partea inginerului care spunea: „ok, l-am testat în felul meu, acum luați-l voi”. Asta e tot!” Ea adaugă, râzând: „Mă rugam la Dumnezeu ca, atunci când apăsam butonul de pornire, să pornească și să nu explodeze ceva!”
Nu au existat explozii. Orbiterul a putut fi pregătit pentru cea care conta: decolarea în spațiu.
„Mă uitam la întuneric și mă întrebam ce se află dincolo de el.”
Distanța medie dintre Pământ și Marte este de 225 de milioane de kilometri. Acest lucru înseamnă că un semnal de la satelitul marțian are nevoie de 12 minute pentru a ajunge la controlul de la sol. Douăsprezece minute chinuitoare înainte de a-ți da seama, potențial, că ceva nu este în regulă și alte 12 minute nesfârșite înainte ca comanda ta de corectare să ajungă la orbiter. Dacă orbiterul dvs. este în pragul unui dezastru, acel interval de 24 de minute va fi probabil fatal.
De aceea, un orbiter marțian necesită o capacitate de a funcționa complet autonom. Cu fiecare misiune spațială, echipa de oameni de știință de la ISRO își dezvoltă capacitățile. Misiunea din 2007 către Lună le-a construit capacitatea de a părăsi gravitația terestră. Misiunea de pe Marte va trebui să adauge la aceasta un sistem software autonom, suficient de avansat pentru a diagnostica și autocorecta orice problemă care ar putea apărea în spațiul cosmic.
Proiectantul misiunii, Ritu Karidhal, a condus proiectarea și dezvoltarea acestui sistem. „Este ca și creierul uman. Primește semnale de la senzori, cum ar fi ochii, urechile, terminațiile nervoase. Dacă există o problemă oriunde în corpul tău, creierul tău reacționează imediat. Aceasta este ceea ce a trebuit să construim pentru nava orbitală în zece luni de la zero. A trebuit să luăm fiecare element – senzori, activatori, motoare – și să înțelegem cum se poate comporta sau se poate comporta greșit.”
Când Ritu a început să fie interesată de spațiul cosmic, nu prea și-a dat seama că va fi atât de tehnic. Pe de altă parte, ea avea doar trei ani. „Obișnuiam să întreb de ce Luna devenea din ce în ce mai mare și mai mică. Mă uitam la întuneric și mă întrebam ce se află dincolo de el”, își amintește Ritu. „Credeam că știința spațială se referea doar la astronomie, la observarea stelelor. În realitate, este o muncă foarte tehnică.”
În urmă cu 19 ani, Ritu și-a părăsit orașul natal Lucknow, India, și s-a mutat în cealaltă parte a țării pentru a deveni om de știință. „Nu a fost o decizie ușor de luat, dar părinții mei m-au susținut întotdeauna”, spune ea.
În ziua lansării, în noiembrie 2013, acele vise s-au întâlnit cu realitatea, în timp ce Ritu privea fix la monitoarele din camera de control a misiunii. Sistemul ei autonom era destinat testului suprem.
În cameră se afla și Nandini Harinath, director adjunct de operațiuni pentru misiune.
Nu a existat un moment anume care să fi declanșat interesul lui Nandini pentru știință. „Mama mea a fost profesoară de matematică, iar tatăl meu este un mare pasionat de fizică. Cred că pentru mine, știința a fost dintotdeauna acolo”, spune Nandini. Matematica era un subiect de conversație atât de frecvent acasă, încât Nandini consideră că s-a familiarizat cu ea înainte de a învăța măcar să vorbească. Împreună cu tatăl ei, își amintește că a studiat constelațiile până când a reușit să recunoască diferitele stele de pe cerul nopții din Bangalore. „Bineînțeles, nu credeam că mă voi alătura vreodată ISRO, dar acum 21 de ani, pur și simplu s-a întâmplat.”
Pentru Mangalyaan, Nandini a făcut calculele pentru a determina traiectoria care ar trebui să o ducă pe Marte.
În timpul decolărilor, Nandini spune: „Întotdeauna am fluturi în stomac”. Odată ce orbitatorul a fost lansat, echipa a trebuit să efectueze operațiuni critice pentru ca acesta să părăsească gravitația terestră pentru a ajunge pe Marte. După cum le descrie Nandini, acestea „au fost o treabă de o singură dată. O faci cum trebuie, sau nu o faci”. Orbiterul a urmat o traiectorie prestabilită ca o praștie, învârtindu-se în jurul Pământului de șase-șapte ori, aprinzând motoarele la fiecare revoluție, până când, în cele din urmă, a căpătat suficientă viteză pentru a părăsi sfera de influență a Pământului exact în unghiul potrivit spre planeta roșie. Prima fază a misiunii se încheiase.
Nouă luni mai târziu, orbitatorul avea să fie gata să intre într-o lume nouă: Marte.
Între timp, Nandini a lucrat la controlul misiunii pentru a se asigura că sonda marțiană urmează traiectoria pe care a ajutat-o să o calculeze și să o proiecteze. Dacă capsula se abătea câtuși de puțin de la traiectoria planificată, echipa ei avea mijloacele necesare pentru a o conduce înapoi. În timp ce Nandini era testată în cadrul misiunii pe Marte, fiica ei își dădea examenele finale de liceu. Nandini se întorcea din camera de control a misiunii la miezul nopții, trezindu-se la ora 4 dimineața pentru a studia împreună cu fiica ei.
Dar pe 24 septembrie 2014, nu va mai exista nicio ocazie pentru ajustări: era timpul ca Mangalyaan să zboare singur, folosind sistemul pe care Ritu a ajutat la proiectare. În acea dimineață, la ora 7.00, nava orbitală a trimis un semnal care confirma faptul că secvențiatorul sistemului de autonomie de la bord începuse să se activeze. Era gata să intre în gravitația lui Marte. Orbiterul s-a orientat singur cu ajutorul activatoarelor și al roților până când a ajuns la un unghi de inserție cu o marjă de eroare de un grad.
Douăzeci și unu de minute mai târziu, conform planului, motorul a început să se aprindă. La patru minute după aceea, semnalul s-a oprit. Orbiterul trecuse în spatele lui Marte. Dacă ar fi intrat în gravitația lui Marte la unghiul corect, ar fi trimis un semnal înapoi pe Pământ. În caz contrar, nu se va mai auzi niciodată de Mangalyaan.
„În fiecare minut”, își amintește Ritu, „țineam evidența datelor pentru a încerca să calculăm dacă se producea o anomalie”. Dar, bineînțeles, nu exista nicio modalitate de a modifica misiunea în sine. În următoarele 26 de minute, echipele lui Ritu și Nandini au așteptat în liniștea totală din camera de control a misiunii.
Apoi, la ora 8 dimineața, un semnal a sosit pe Pământ. Și lumea a văzut celebrarea, nu doar a științei indiene, ci și a femeilor uimitoare din centrul ei.
„La nivel mondial, jumătate din toate creierele sunt la femei.”
Astrofizicianul Vera Rubin, care a descoperit materia întunecată, a scris în mod faimos că avea trei ipoteze de bază cu privire la femeile din știință:
„Nu există nicio problemă în știință care poate fi rezolvată de un bărbat și care nu poate fi rezolvată de o femeie. La nivel mondial, jumătate din toate creierele sunt la femei. Cu toții avem nevoie de permisiunea de a face știință, dar, din motive adânc înrădăcinate în istorie, această permisiune este acordată mai des bărbaților decât femeilor.”
Nandini este din păcate de acord că acesta este încă cazul pentru majoritatea femeilor din țara sa. „Poate că este vorba de cultura noastră”, spune ea. „Se pune atât de multă presiune asupra femeii încât, chiar dacă este ambițioasă și are talentul de a ajunge departe, nu poate decât dacă are un sprijin total acasă.”
Și totuși, femeile de la ISRO ar putea avea un impact asupra acestui aspect. Aceste eroine își creditează oportunitățile din permisiunea și sprijinul, tăcut sau nu, al părinților lor. Rolurile agenției spațiale indiene indică faptul că și alții le urmează. Astăzi, spune Moumita, „Numărul femeilor din domeniul științei spațiale la ISRO a crescut vertiginos în ultimii ani. Acest lucru arată că există mai mult sprijin pentru ca femeile să se alăture unei astfel de activități.”
De fapt, aproape un sfert din personalul tehnic al ISRO este format astăzi din femei. Mai este un drum lung de parcurs, dar misiunile spațiale sunt atât de dificile încât toate mâinile – toate creierele – trebuie să fie pe punte. Dacă vrei să atingi stelele, nu poți construi un plafon de sticlă între Pământ și spațiu.
Este ceea ce îi propulsează pe orbitari în spațiu și pe oamenii de știință în lumina reflectoarelor. Și apoi ciclul poate continua – o cursă de ștafetă al cărei timp a sosit – pe măsură ce fetele văd sardelele din centrul de control al misiunii și își dau seama că și ele pot face acest lucru.
„Dacă ai o dorință adevărată, vei ajunge la ea, fie în acest fel, fie în alt fel”, spune Minal Rohit, al cărui senzor continuă să măsoare metanul pe Marte. „Întotdeauna spun să vă păstrați obiective pe termen scurt, astfel încât să găsiți motivația de a le îndeplini. Apoi, păstrați un obiectiv final undeva în creierul vostru, o declarație clară a ceea ce vă doriți în viață. One big dream, many small dreams.”
„Helping the common man is my big dream,” she says, „Mars was a small dream. Now I think: what next?”
The sky is not the limit.