De la sala de correo de JPL de la NASA a Marte y más allá.

Bill Allen en Mars Yard del JPL a principios de 2020. Crédito de la imagen: NASA / JPL-Caltech.

Bill Allen ha prosperado como líder de diseño de sistemas mecánicos para tres misiones del rover a Marte, pero comenzó como un adolescente clasificando cartas para el centro de la NASA.

No le digas a Bill Allen que no puede correr riesgos.

Allen tenía sólo 17 años cuando pisó por primera vez los terrenos del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA para unirse a la sala de correo en el verano de 1981. La Voyager se había encontrado recientemente con Saturno y el laboratorio estaba repleto de miembros de los medios de comunicación.

“Fue como entrar en un estadio de fútbol en medio de un touchdown. Fue eléctrico”, dice. “Esto es algo que no ocurre en ningún otro lugar del mundo, y sumergirse en él con tus primeros pasos fue una locura. Eso por sí solo fue impresionante”.

Ahora en 2020, el veterano ingeniero mecánico ha estado en JPL durante más de 35 años. Como alguien que a menudo es elegido para ser parte de los “equipos tigre” de resolución de problemas de alto riesgo, ha trabajado como líder de diseño de sistemas para los rovers de exploración de Marte Spirit y Opportunity, Curiosity y el rover de Perseverance de Marte que pronto aterrizará, cada misión más desafiante que la anterior.

Del tamaño de un pequeño SUV, Curiosity eclipsó a Spirit y Opportunity, aterrizó a través de la alucinante maniobra de la “grúa aérea”, en la que una etapa de descenso llevó al vehículo a Marte. Con Perseverance, el equipo tuvo que “hacer crecer el rover” más, dice Allen, para acomodar un nuevo conjunto de instrumentos y el intrincado sistema en el que se basará el rover para tomar muestras de Marte y depositarlas en tubos para una futura misión de regreso. a la tierra.

“Asumimos la misión más complicada que jamás hayamos hecho mientras cambiábamos nuestra infraestructura”, dice. “Esto es como arreglar tu auto mientras lo conduces”.

Mentalidad mecánica

Si bien la iniciación de Allen en el JPL puede haber sido vertiginosa, sus años de escuela secundaria no fueron un presagio del éxito que se avecinaba. “Durante los primeros dos años de escuela secundaria, nunca tuve en mente lo que quería hacer”, dice.

Allen creció en el oeste de Los Ángeles, el hijo del medio de cinco hermanos. Su madre era especialista en desarrollo infantil y su padre era dueño y operaba un negocio de jardinería. En su juventud, “siempre estaba jugando con las cosas”, dice Allen. “Desarmaba cualquier cosa. Todo lo que me daban mis padres, como bicicletas, lo demolía. Lo desarmaba, lo modificaba, lo mejoraba”.

Fue solo al final de su tercer año que Allen comenzó a pensar en la vida después de la escuela secundaria. Fue entonces cuando decidió estudiar ingeniería. Pero había terreno perdido que cubrir. “La mayoría de los estudiantes ya lo habían decidido”, dice. “Habían estudiado matemáticas mucho más avanzadas y estaban más avanzados que yo, así que tomé clases de verano para ponerme al día”.

Allen terminó en JPL solo por casualidad. Su tío, que trabajaba en JPL en empaquetado electrónico, vio una lista de trabajos para la sala de correo del laboratorio y sugirió que su sobrino se postulara como una forma de ganar dinero extra el verano antes de la universidad. “Ni siquiera sabía qué era el JPL”, dice Allen.

Allen con modelos de ingeniería del rover Sojourner (en el sentido de las agujas del reloj desde abajo) y Curiosity en el Mars Yard del JPL a principios de la década de 2000. Créditos de imagen: NASA / Caltech-JPL.
Desafíos aceptados

Pero aprendió rápido. Temprano en las mañanas, clasificaba el correo, luego saltaba al Jeep de la sala de correo y entregaba durante todo el día en los extensos terrenos del JPL. (Esto fue antes de los días del correo electrónico y había, dice, una gran cantidad de correo.) Eso era todo lo que necesitaba: “Cuando vi lo que estaba pasando aquí ese primer verano, quise volver”.

Ese otoño, Allen se fue para estudiar ingeniería física en la Universidad Estatal de Oregon, pero consiguió un lugar dos años después en un nuevo programa en JPL: una cooperativa de seis meses, similar al programa de pasantías de hoy, con otros 20 estudiantes. “Fue francamente asombroso”, dice sobre la experiencia. “Nos trataron como activos”.

La cooperativa incluyó viajes de campo semanales, como visitas a la Base de la Fuerza Aérea Edwards para ver lanzamientos de transbordadores, pruebas de refuerzo y aterrizajes experimentales. No era inusual que un astronauta o un científico principal viniera a charlar con los estudiantes.

A los estudiantes también se les asignaron tareas prácticas que eran parte integral del hardware de vuelo y que estimulaban el pensamiento creativo. Allen ayudó a rediseñar el montaje de Galileo para su escáner de estrellas, que utiliza la posición de las estrellas que ayudaba a la nave espacial a navegar.

Después de que terminó su cooperativa, Allen volvería a JPL para pasar todas sus vacaciones escolares cooperando. Cuando Allen se graduó en 1986, le esperaba una oferta: un puesto de tiempo completo en JPL como ingeniero de diseño mecánico.

Haciendo historia, batiendo récords

Allen se lanzó de cabeza a las principales tareas desde el principio en JPL, como el desarrollo de la antena de la Red de Espacio Profundo de 70 metros y los diseños de haz de guía de ondas de 34 metros, así como el apoyo para la misión Galileo. Terminó trabajando en Cassini durante 10 años, viéndolo a través del ciclo de diseño de principio a fin.

“Fue muy gratificante trabajar en un proyecto dedicado”, dice, y califica a Cassini como “el último de los proyectos de la vieja escuela”, donde el diseño de una misión importante podría llevar 10 años o más.

Allen pronto se encontró con el trabajo casi imposible de ayudar a diseñar un rover que encajara dentro del módulo de aterrizaje Mars Pathfinder y luego se desplegara en Marte. Y necesitaba diseñarse en un tiempo récord: tres años.

Para cumplir con el plazo, el equipo propuso reutilizar la arquitectura de Mars Pathfinder, que había aterrizado y desplegado con éxito el primer rover de Marte, Sojourner, en julio de 1997. No solo la NASA terminó seleccionando su propuesta, sino también solicitando dos rovers, los Mars Exploration Rovers Spirit y Opportunity.

“No hay muchas ocasiones en las que te dan lo que has pedido”, recuerda. “En este caso, fue, ‘Oh, ¿quieres dos de ellos? Está bien, aquí vamos'”.

Durante los siguientes tres años, un equipo de gerentes, ingenieros y técnicos atravesó altos niveles de estrés y horarios de trabajo las 24 horas para completar los rovers, una experiencia que Allen describe como uno de los esfuerzos más desafiantes y gratificantes que ha realizado.

“Esos rovers tenían mi sangre, lágrimas, alma y ADN”, dice Allen. “Llevarlos a aterrizar en otro planeta fue tan surrealista como parece”.

Saltos cuánticos y equipos tigre

Mientras que esos vehículos gemelos Mars Exploration Rovers (MER) probaron la capacidad del JPL para producir un rover en un corto período de tiempo, el rover Curiosity, originalmente conocido como Mars Science Laboratory (MSL), tuvo sus propios desafíos.

“Pasar de MER a MSL fue un salto cuántico”, dice Allen. “MER se volvió a cocinar desde Pathfinder, pero MSL fue lo más cercano a una pizarra limpia que se puede conseguir. Sabíamos cómo diseñar rovers, pero este iba a ser mucho más grande y hacer mucho más”.

Por supuesto, una pizarra en blanco significaba una nueva lista de problemas. Mucho después de la implementación del diseño, el equipo se enteró de que había un problema inesperado con la columna de escape de los propulsores utilizados durante el descenso y el aterrizaje.

La misión creó un “equipo tigre” para encontrar una solución y le pidió a Allen que se uniera. “Cuando surge un problema en una misión”, explica, “forman un equipo de personas altamente enfocadas; es talento cruzado. Esos son siempre los que más disfruto”.

Durante el próximo año y medio, el equipo de Tiger se reunió “en cualquier lugar y en todas partes” para comprender el problema, intercambiar conceptos para resolver el problema y luego validar los conceptos.

En Marte en 2012, después de que la etapa de descenso MSL bajara el Curiosity con cables a la superficie de Marte a través de la maniobra de la grúa aérea, Allen recuerda la sensación de asombro de que todo salió bien.

“Observamos todo lo que habíamos hecho y pensamos: ‘Esto es lo más loco que hemos hecho hasta ahora’. Fue un gran desafío, todas las cosas que tenían que unirse para que esto funcionara “.

Allen observó el aterrizaje desde el Auditorio Beckman en Caltech, que administra JPL para la NASA. “Hubo muchas lágrimas”, recuerda. “Estuve con la gente con la que pasé tiempo en las trincheras, y se notaba que todos tenían las mismas reacciones: fue más profundo de lo que las palabras pueden proporcionar”.

Perseverante

Después de ser parte de los exploradores de Marte más históricos del JPL, Allen se sintió listo para encontrar desafíos más allá de los rovers. Pero luego aprendió más sobre la misión Mars 2020 y estaba intrigado: el equipo Mars 2020 (el rover aún no se había llamado Perseverance) necesitaría preservar la arquitectura de Curiosity pero crear un nuevo diseño para el rover, que recolectaría el primeras muestras de otro planeta que se devolverán a la Tierra en una misión futura.

Allen se unió al equipo tigre de Mars 2020.

Sobre el papel, la idea sonaba bien, pero la realidad de todo un nuevo conjunto de instrumentos resultó ser mucho más difícil. El trabajo a menudo podía parecer tan aterrador como estimulante. “Un problema puede surgir en cualquier momento”, dice Allen. “Alguien se despierta a las 3 de la mañana con una pesadilla que no consideraron y boom, vamos a verla”.

Pero Allen nunca pierde de vista la alegría detrás del trabajo.

“Bill es una persona que siempre toma el vaso medio lleno, incluso si tiene dos gotas de agua”, dice Randy Lindemann, quien ha trabajado con Allen durante más de 23 años. “Tiene la actitud más positiva y optimista de todos con los que he trabajado en JPL”.

Ahora, mientras Perseverance se prepara para aterrizar en el Planeta Rojo el 18 de febrero de 2021, ya está trabajando en su próximo desafío: ayudar a diseñar el Mars Sample Retrieval Lander.

Pero mientras Allen prospera con el desafío, eso no es necesariamente lo que lo mantiene en marcha.

“Si pudiera resumir lo mejor que me ha pasado de estar en JPL, es trabajar con mentes tan brillantes”, dice. “Cuando se considera que hacemos lo que nadie más está haciendo en el planeta, los problemas son únicos y, a veces, las soluciones también lo son. Estar en la mezcla de esas mentes para resolver algunos de estos problemas, ha sido extraordinario”.