SAN FRANCISCO – Como grupo, las misiones científicas de bajo costo de la NASA han mejorado significativamente.
“Hubo lecciones aprendidas a lo largo de los años que ayudaron”, dijo Charles Norton, subdirector de tecnología del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA. “Al principio hubo muchas fallas. La comunidad se ayudó a sí misma para tener éxito”.
De hecho, las misiones de pequeños satélites de clase D de bajo costo y tolerantes al riesgo, que cuestan no más de $150 millones, “han realizado una ciencia transformadora”, dijo Florence Tan, subdirectora de tecnología de la Dirección de Misiones Científicas de la NASA.
TEMPEST-D y RAINCube, por ejemplo, cubesats expulsados de la Estación Espacial Internacional con minutos de diferencia en 2018, proporcionaron datos para el primer modelo 3D en tiempo casi real de la evolución de las tormentas, dijo Norton. (TEMPEST-D significa Experimento Temporal para Tormentas y Sistemas Tropicales – Demostración. RAINCube es la abreviatura de Radar en un Cubesat).
Dado el éxito de las recientes misiones de clase D, la Dirección de Misiones Científicas de la NASA reunió a un grupo de expertos para averiguar si alguna lección podría aplicarse a las misiones grandes.
“Dimos un paso atrás y dijimos: ‘Consideremos esto un experimento’”, dijo Carolyn Mercer, directora de tecnología de la Dirección de Misiones Científicas de la NASA. “Me alegro de que lo hayamos hecho porque hay mucho que aprender”.
El estudio, “Misiones pequeñas, grandes lecciones”, presentado en julio en la conferencia AIAA ASCEND en Las Vegas, identificó secretos del éxito de las recientes misiones de clase D que podrían aplicarse a las grandes misiones científicas. Los líderes de la Dirección de Misiones Científicas fueron informados sobre el estudio en agosto.
El estudio recomienda establecer equipos pequeños e interdisciplinarios.
“Hay mucha comunicación rápida y abierta que surge como resultado de tener estos equipos”, dijo Norton. “En general, todos los miembros tienen un amplio conocimiento del sistema de todos los aspectos de la misión. Eso ayuda a permitir una toma de decisiones rápida y tiende a mejorar el nivel de responsabilidad”.
Debido a los recursos limitados, “las misiones pequeñas son más efectivas en el uso de personas según sea necesario en lugar de mantener un ejército permanente”, dijo Mercer. “Las misiones grandes tienen muchos subsistemas y necesitamos mucha gente. Al menos en esa clase, nuestra práctica ha sido que si necesitamos a esas personas alguna vez durante el curso de la misión, las mantendremos en esa misión durante todo el curso del desarrollo”.
El estudio sugiere limitar los requisitos a los que agregan valor.
“Típicamente, con misiones mucho más grandes, tienes una mentalidad de lista de verificación”, dijo Norton. “En lugar de intentar eliminar un requisito, haces lo que sea necesario para la lista de verificación. Una de las recomendaciones es mirar el establecimiento de requisitos más delgados, incluso para misiones de clase C, por ejemplo, basados en las líneas personalizadas de las misiones pequeñas”.
“Tenemos piezas COTS que ya han volado”, dijo Tan. “En tales casos, ¿hay alguna manera de reducir los requisitos de documentación para esas piezas?”.
El Centro de Ingeniería y Seguridad de la NASA ha recomendado establecer un Laboratorio de Evaluación y Evaluación de Piezas (PEAL) con expertos en la materia que podrían brindar orientación sobre la selección y aceptación de piezas.
Incluso si esa organización existiera, los gerentes de la misión continuarían inspeccionando las piezas y realizando pruebas integradas a nivel de componente. Pero PEAL podría ayudar evaluando las “características de rendimiento de las piezas para misiones espaciales”, dijo Norton.
Para las misiones de clase D, los gerentes tienden a identificar los riesgos y trabajar para mitigarlos diariamente. Por el contrario, los gerentes de grandes misiones a menudo dedican mucho tiempo a considerar los riesgos de desarrollo.
Cuando las misiones pequeñas identifican un problema pero no pueden determinar la causa raíz, es posible que puedan mitigar el riesgo durante la fase operativa de la misión. “A veces eso nos ha permitido avanzar con la integración y el lanzamiento para mantener nuestro cronograma y nuestro perfil de costos sin tener que arriesgar el éxito de la misión”, dijo Norton.
Para las misiones de clase D, las juntas de revisión “suelen ser pequeñas y no hay una mentalidad de trampa”, dijo Mercer. “Los revisores están ahí para ayudar a que esa misión tenga éxito, sin dejar de ser independientes. Comparten experiencia y orientación”.
Los revisores de grandes misiones “a veces se enfocan más en el cumplimiento”, dijo Mercer. Las juntas de revisión basadas en el apoyo podrían proporcionar “experiencia más informal y generar confianza dentro del proyecto”.
Las misiones de clase D “identifican documentos personalizados que realmente se necesitan”, dijo Mercer. “Las misiones más grandes crean documentación que a menudo no se referencia. ¿Quién la está leyendo?”.
Los requisitos excesivos de documentación pueden tener consecuencias no deseadas, como incitar a los desarrolladores a “detener el trabajo hasta cuatro meses antes de una revisión del ciclo de vida para que puedan congelar todos los diseños y asegurarse de que toda la documentación sea coherente”, dijo Mercer.
Las misiones científicas de pequeños satélites de SMD “adquieren rutinariamente datos científicos de alta calidad a un costo muy reducido”, concluye el informe. Al adoptar algunas prácticas de las misiones de pequeños satélites, las misiones científicas más grandes pueden ser capaces de “reducir los costos mientras mantienen la calidad”.