За пределами Земли. В поисках нового дома в Солнечной системе - Чарльз Уолфорт

На строительство и запуск космического аппарата NEAR для встречи с одним из астероидов, сближающихся с Землей, понадобилось всего 27 месяцев и $234 млн (меньше 1/10 стоимости Curiosity). Он приблизился к астероиду Эрос, изучил его поверхность с расстояния около 35 км и затем не без риска, вовсе не будучи для этого предназначен, приземлился на него. Две солнечные панели и корпус аппарата послужили тремя точками опоры при мягкой посадке в 315 млн км от Земли. Во время снижения были сделаны чрезвычайно подробные снимки. Марк, тогда работавший в Северо-Западном университете, был членом команды, истолковавшей неожиданную геологию астероида и опубликовавшей ряд работ в уважаемых журналах.

«Это невероятно увлекательный способ зарабатывать на жизнь, и порой мне неловко было рассказывать, что мне за это платят», — говорит он.

Но к моменту публикации этих работ в 2001 г. NASA отказалось от философии «Быстрее, лучше, дешевле». После 7 лет успехов ряд досадных неудач затмил достижения, особенно утрата спутника Марса для климатических исследований Mars Climate Orbiter, запущенного в декабре 1998 г., и его компаньона — посадочного аппарата Mars Polar Lander, запущенного в январе 1999 г. Оба погибли из-за проблем с программным обеспечением, которые не должны были остаться незамеченными. Спутник прославился до боли простой причиной гибели: разработчик спутал британские и метрические единицы измерения в программе, вычисляющей небольшие поправки к траектории аппарата на пути к Марсу, из-за чего тот не смог выйти на орбиту и сгорел в атмосфере.

Голдин говорил, что ошибки возможны, но такого никто себе и представить не мог. Инженеры извлекли из этого урок, который и сегодня часто вспоминают в NASA: если вы хотите быстрее, лучше и дешевле, можно получить любые два из трех, но не все три сразу. Это стало правилом возможного, так называемым «железным треугольником». Высший руководящий состав ставил нереалистичные цели и ограничения по времени и стоимости, что привело к необходимости «срезать углы» и повлекло за собой потерю аппарата. Отчасти в командах просто не хватало опытных инженеров и ученых. Люди постоянно работали 60, а то и 80 часов в неделю, и проконтролировать их работу было попросту некому.

Но истинные причины лежали глубже, указывал отчет комиссии по расследованию гибели Mars Climate Orbiter и другие аналогичные документы той эпохи. На самом деле NASA не отказалось от традиции вертикального директивного управления, из-за которой его сотрудники чувствовали себя бесправными. К примеру, менеджеры Голдина задавали «сверху» произвольные лимиты на финансирование и сроки, в то время как команды разработчиков должны были сами устанавливать параметры возможного на основе реального положения дел.

Программные ошибки случаются, но, сотрудничая, люди могут выловить их и исправить. Дело было не только в непомерной загруженности ученых и инженеров — такое случается и на успешных проектах, — но и в том, что они были изолированы в группах, не общающихся между собой, а руководство не давало им возможности высказаться о проблемах. В отчете о расследовании говорилось: «Каждый член каждой команды имеет право настойчиво ставить вопросы и эскалировать их настолько высоко, насколько это необходимо, чтобы привлечь к ним внимание. Руководство проектов должно установить такую политику и донести ее до каждого члена команды».

Агентство извлекло и другой урок, признав инициативу «Быстрее, лучше, дешевле» ошибкой, и стало менее терпимо к риску и более ориентировано на жесткое управление. Но у аналитиков за пределами NASA имелось другое мнение. Даже при нескольких провалах эта инициатива была успешной. 16 миссий, прошедших во время этой инициативы, в их числе — 9 успешных и 7 неудачных, вместе стоили меньше, чем одиночная флагманская миссия NASA[17]. При своей бросовой цене 9 успешных миссий дали горы данных и ответы на многие научные вопросы, причем куда быстрее, чем это обычно удавалось агентству.

Некоторые результаты миссий этой эпохи все еще продолжают поступать.

Первым марсоходом[18] был симпатичный крохотный Sojourner, доставленный на Марс в 1997 г. Его разработка заняла всего три года. Рассчитанный на неделю, он проработал три месяца и, быть может, функционирует до сих пор, но не может связаться с Землей через свою базовую станцию. Джон Каллас вырос на марсианских миссиях Лаборатории реактивного движения в годы инициативы «Быстрее, лучше, дешевле», придя туда в 1989 г., вскоре после получения докторской степени по физики в Университете Брауна. Он повидал зрелищные провалы и большие успехи. В 2000 г. он собрал научную команду для миссии «Марсоход-исследователь» (Mars Exploration Rover, MER). Через три года были запущены марсоходы Spirit и Opportunity, основанные на технологиях Sojourner, но более крупные, прочные и не нуждающиеся в базовой станции на планете.

По умеренной цене $400 млн за штуку проекты Spirit и Opportunity не применяли дублирования систем: один сгоревший контакт — и марсоход выйдет из строя. Именно поэтому NASA послало два марсохода. И они превзошли все ожидания. Рассчитанный на три месяца Spirit проработал с 2004 по 2009 г., покуда не застрял. Opportunity по-прежнему ведет исследования спустя 12 лет, периодически получая все более совершенное программное обеспечение. Он преодолел свыше 40 км по поверхности другой планеты — больше, чем любой другой внеземной аппарат.

Марсоход Curiosity произошел от Opportunity. Команда Калласа в десять раз меньше команды Curiosity, размер и возможности Opportunity тоже меньше, а мощность его бортового компьютера составляет около 1% от мощности смартфона. В день нашего приезда команда Opportunity обсуждала, какой камень изучить следующим. Как и в команде Curiosity, инженеры Калласа ежедневно посылают пакет инструкций. По пятницам они отсылают трехдневную порцию, один день — на перемещение и два — на дистанционное зондирование местности в течение выходных. Каллас круглосуточно получает текстовые сообщения от марсохода и всегда знает, как у него дела.

Эта миссия носит бессрочный характер. «Мы не знаем, что мы увидим, куда мы идем[19] и о чем можем узнать», — говорит Каллас.

Изначальной задачей, поставленной перед MER, был поиск воды. Opportunity — геолог. Следующая миссия называется «Марсианская научная лаборатория» (Mars Science Laboratory). Это марсоход Curiosity, который занимается геохимией и ищет органические соединения в марсианской среде. Все это время исследователи надеются отыскать внеземную жизнь.