spaceref.

spaceref.


美国宇航局局长布里登斯廷在詹姆斯·韦伯太空望远镜听证会上发表的声明

状态报告:美国国家航空航天局总部
发布时间:2018年7月25日星期三

詹姆斯·f·布里登斯廷声明草案
管理员国家航空航天局
在美国众议院科学、空间和技术委员会面前
2018年7月25日

今年3月,美国国家航空航天局(NASA)通知国会,NASA的下一个伟大天文台詹姆斯·韦伯太空望远镜(James Webb Space Telescope)的计划将推迟,成本可能会增加。从那时起,该机构一直在努力了解延迟的原因,确定确保任务成功的必要步骤,并改进我们对完成开发、发射和调试所需时间和成本的估计。美国国家航空航天局致力于成功完成与欧洲和加拿大合作的国际项目Webb,并与科学界、美国纳税人和全世界分享其前所未有的、当然令人难以置信的早期宇宙视图和对系外行星的观测。

成功实施韦伯任务是一项高度优先任务,对于保持国家在空间科学领域的领导地位至关重要。韦伯是美国国家科学院2001年“新千年天文学和天体物理学”十年调查项目中最优先的主要项目。韦伯的设计目的是观察宇宙中的第一批恒星和星系,揭示我们所熟悉的星系和恒星的夜空是如何形成的,并在描绘围绕其他恒星(系外行星)运行的行星和寻找类地行星方面迈出了巨大的一步。韦伯在天体物理学项目中扮演着重要的角色。例如,2018年4月发射的凌日系外行星勘测卫星(Transiting Exoplanet Survey Satellite)旨在提供一个适合使用Webb进行表征的目标系外行星的管道。

虽然韦伯将改变我们对宇宙的理解,但要实现它的目标,它必须是复杂的。事实上,这是NASA有史以来最具挑战性的科学任务,也是最大的天文台。韦伯的任务需要一个非常大的望远镜进行优化,以便在光谱的红外部分进行观测。该望远镜及其设备需要在极冷的环境下才能限制望远镜本身发出的红外光的数量。它用来降温的主镜和遮阳板都比任何火箭的整流罩都要大。镜子和遮阳板将被折叠起来放入整流罩中,它们将在发射进入最后的任务配置后展开,而韦伯正在前往距离地球100多万英里的太空中的操作位置。与这些部署相关的风险很大,必须尽一切努力确保它们按计划进行。开发天文台需要成熟的新技术,以支持韦伯的下一代仪器、镜子和镜子系统、望远镜结构、遮阳板和热控制系统。每一项技术进步都需要为韦伯天文台提供观测第一批恒星所需的能力,以描述系外行星,并实现韦伯的其他科学目标。

韦伯正处于发展的最后阶段。所有的硬件都已经制作完成,飞行硬件和软件正在进行最后的集成和测试阶段。天文台目前被整合为两个部分。其中一个组件是光学望远镜组件/集成科学仪器组件,称为OTIS。奥的斯由光学望远镜阵列和4个最先进的红外科学仪器组成。光学望远镜阵列本身由18个精密的镜段组成,以达到单个大镜的灵敏度。另一个部件是航天器部件,它由航天器(太阳能阵列、通信、推进、动力、指令和数据处理等)和五层网球场大小的遮阳板组成。现在,这两个元素都位于位于加州雷东多比奇的天文台承包商诺斯罗普·格鲁曼航天系统公司(NGAS)的一个洁净室中。奥的斯已经完成了模拟发射和空间条件的测试,并取得了良好的结果。航天器部件已经完全组装好,目前正在进行类似的测试。一旦完成航天器单元的测试,两个单元将连接到整个天文台,并作为一个集成系统进行一系列测试。 The observatory will be shipped by sea to French Guiana where it will be launched on an Ariane 5 rocket. In space, Webb will undergo six months of commissioning, including deployments of the observatory's mirrors, sunshield, and a number of smaller systems, as well as powering-up, testing, and calibrating the observatory's five instruments and multiple observing modes.

今年早些时候,美国宇航局意识到,完成宇宙飞船元素I&T所需的时间将比之前估计的要长。在集成与测试过程中出现的问题导致了明显的延迟,并且该团队发现某些任务——特别是部署和重新折叠遮阳罩——将比之前估计的花费更多的时间和可能更多的资金。

由于计划的推迟和可能增加的费用,美国宇航局成立了一个独立审查委员会(IRB),由a.托马斯·杨(a. Thomas Young)担任主席,他是航空航天界的杰出领袖,美国国家工程院的成员,美国宇航局戈达德太空飞行中心前主任,马丁·玛丽埃塔前总裁。IRB的职责是评估影响Webb成功的所有因素,以确保NASA完成I&T的方法,发射活动和调试将任务成功的可能性最大化。NASA还要求IRB提供一个独立的评估时间表和必要的成本,以完成韦伯的发展,包括发射和调试。由于该项目正处于关键阶段,IRB被要求迅速进行审查。IRB成员是一群令人印象深刻的著名专家,横跨工程、科学和管理领域,NASA感谢他们在任务中付出的努力。尽管他们的生活受到了干扰,但他们接受了在相对较短的时间内进行彻底审查的挑战,认识到韦伯的成功对NASA和国家的重要性。

当伦理委员会开会时,发现了一个新问题。在对“航天器元件”进行声学测试时(这是一项测试,要求硬件在发射过程中承受强烈的声级),许多用于保护遮阳板膜的盖子紧固件松动脱落,落在遮阳板和航天器上或附近。确定问题的原因和解决方案需要时间,并且大大延长了完成集成与测试所需的时间表。这些额外的工作在IRB召开会议时已经明显拖延了6个月。Webb项目团队目前正在纠正问题,寻找可能存在的任何潜在相关问题,并准备航天器元件重复声学测试,并完成剩余航天器元件测试,为与OTIS集成做准备。

杨先生的证词将讨论IRB报告,我建议阅读这个周到和有用的报告,以便充分了解他们的调查结果和建议。IRB于5月31日将其报告提交给NASA。IRB制定了32项建议,所有人都旨在最大化韦伯成功的可能性。在他们的报告中,他们发现包括人为错误,嵌入问题(潜伏的问题,如声学测试所显示的紧固件问题),在I&T规划中过度乐观,遮阳地面体验和系统复杂性显着影响了发展时间表。由于在测试期间,IRB突出的IRB突出的人类误差的例子对由清洁而导致的推进剂阀损坏,并且由于在测试期间施加过大电压而导致的压力传感器损坏。基本观察是由于韦伯的发展的规模和复杂性,小错误往往导致对时间表和成本的影响很大。IRB建议的中央重点是加强比喻安全网,以捕获在I&T期间发生的人为错误。此外,IRB的重点是加强揭示可能隐藏在天文台的嵌入问题的努力,并减轻任何嵌入问题对完成天文台发展的时间表和成本的影响。IRB还重申了WebB在维护美国在天文学和天体物理学中的领导方面令人难以置信的科学潜力及其关键作用。由于IRB成员的丰富经验和独立的观点,他们的调查结果和建议提供了美国国家航空航天局,其中包括我们应该关注的地区的清晰可行的路线图,因为韦伯团队努力完成发展。

6月,NASA向科学、空间和技术委员会以及其他国会委员会提供了一份报告,描述了我们为响应IRB的建议而采取的行动。NASA接受了IRB的所有建议。NASA已经全面实施了除两条建议外的所有建议,并计划对这些建议做出回应。

一些选择IRB建议是:1)由于WebB调试的复杂性,尤其是望远镜和遮阳场的部署,美国宇航局应将世界级系统工程师命名为“调试经理”,其总责任调试总责任成功;2)诺斯罗普·格鲁姆曼航空航天系统(NGA)和美国国家航空航天局应采取一些行动在I&T和嵌入问题期间解决人类错误,以防止它们或者如果这失败,在他们会影响的背景下捕获它们进度,成本或使命成功;3)NGA应该采取措施,确保某些重要的工程师通过其余的开发来到关键阶段。

作为审查的一部分,IRB在开发韦伯(NASA戈达德太空飞行中心,Northrop Grumman Aerospace Systems和Space Telescope Systems)的所有主要组织中要求韦伯团队确定额外的活动,如果实施,将提高特派团成功的活动不考虑对成本和时间表的任何影响

其中一个IRB的建议是美国宇航局评估那些使命成功加强活动并酌情实施它们。美国宇航局使用成本与福利分析来决定可以实施哪些任务增强功能。小组例外是在考虑所有考虑后的所有考虑因素之后才能实施或不会为使命成功提供净利润的项目。

IRB对计划的分析发现Webb项目的计划过程是稳健的。然而,IRB的计划估计包括一些不同于以前的韦伯计划估计,包括任务持续时间的不确定性,风险和威胁的可能性。IRB的时间表从之前NASA估计的变化的最大贡献是由于在IRB审议期间和NASA在3月宣布时间表后发生的紧固件问题。

IRB的成本估算算用于在整个延迟期间完成发展所需的持续劳动力,这是鉴于该项目的成熟阶段的特征。

NASA非常感谢IRB的全面和周到的分析,以及他们在制定建议和解释结果方面所付出的努力。他们的努力将是无价的,以确保韦伯的成功,通过发展成为一个运行的科学天文台。我们已向本委员会及公众提供IRB的报告。

NASA已经将IRB的时间表分析和其他输入信息结合起来,以确定韦伯的发射日期和完成任务所需的成本的修订估计。NASA有80%的信心将2021年3月30日确定为韦伯的新发射日期。这个新的日期与IRB的调查结果一致。它包括适应技术问题和IRB确定的过度乐观的时间,解决声学测试中遇到的紧固件问题,并重新建立适当的时间表储备。

尽管IRB的时间表分析和NASA修改的发射日期都包含了在完成开发过程中可能出现的问题的重要余地,两者都不考虑从不可知的未来事件中恢复所需的时间,比如由于人为错误而导致的又一个月的延迟,或最近耗费了大量时间的嵌入式问题。估计假设,根据IRB的建议采取的纠正措施将显著减少或消除此类事件的可能性,我们必须确保它们做到这一点。此外,它们不适应从重大的航天器子系统或仪器问题中恢复所需的时间,这些问题的元件需要从天文台移除以进行纠正行动。移除嵌入式元件可能会增加几个月的时间,对于仪器而言,可能会增加一年以上的时间。应该注意的是,没有程序通常会为如此重大的硬件异常增加调度余量,因为这样的异常非常罕见。

由于完成Webb的开发需要额外的时间,因此需要额外的资金。为了支持2021年3月30日的发射日期和五年的科学操作,我们估计韦伯的新生命周期成本将为96.63亿美元。包括发射和调试在内的预计开发成本为88.03亿美元,高于2011年确定的79.98亿美元。在Webb的生命周期中,除了之前的申请外,还需要8.37亿美元的新资金,包括8.138亿美元的开发资金和2350万美元的E阶段(运营和收尾)额外资金。成本的增加适应了完成Webb开发所需的额外时间,实施IRB的建议,纳入额外的活动,以提高项目响应IRB确定的任务成功,并补充项目各级(NASA总部、戈达德和诺斯罗普·格鲁曼)的储备。修订后的估计数不需要更改2019财年的预算请求。

我们预计,韦伯的成本增长将影响其他任务和项目。我们预计最严重的影响将出现在2020财年和2021财年,因为Webb在这两年需要比之前的规划预算多4.9亿美元的额外资金。我们还没有确定这将对NASA的其他项目和项目产生什么影响,但我们的计划将由国家科学院的十年调查确定的优先级来决定。我们期待向该委员会提供我们成功完成Webb项目的计划,作为2020财年预算请求的一部分。

美国宇航局还认识到这里学习的经验教训与我们在美国国家航空航天局的发展计划周围看到的其他问题的经验教训,NASA不仅将这些信息内化到韦斯达的持久影响,而且还在NASA的所有内容中程式。我们谈到了这些结果关于我们所有代理领导者的发展,管理和美国工业基地。我已经要求我的团队直接向美国宇航局发展人员沟通这些课程。这是我们变得更好的重要机会,我们不想错过的机会。

詹姆斯·韦伯太空望远镜的成功完成对推进我们对宇宙的理解至关重要。韦伯将进行世界级的科学研究,回答有关我们在宇宙中的位置的问题,并多年来重写教科书。韦伯获得的数据将支持许多未来的项目。尽管在航天器元件的集成和测试过程中遇到了问题,韦伯的望远镜和仪器在测试期间的卓越性能使我们渴望将它们用于太空解决基础科学问题。IRB简单地说,韦伯具有“惊人的科学潜力”。

尽管最近面临挑战,美国宇航局对韦伯将成功完成任务充满信心。这种信心随着IRB建议的实施而增加,任务的成功必须是NASA前进的动力考虑因素。与科学界和公众一样,我们对完成韦伯花费的时间和成本超过预期感到失望,但NASA绝对致力于成功完成、发射和调试韦伯,并执行其重要的科学任务。我们请求这个委员会、国会、科学界和公众继续支持我们的工作,尽一切努力使韦伯取得成功。我们感谢您对确保韦伯成功所需要的复杂性的理解,我们将继续尽一切可能妥善管理您委托我们的资源。我向你保证,最终,韦伯将是值得等待的。

/ / / /结束

更多状态报告和新闻稿头条新闻

请关注spaceref推特和我们一样脸谱网