– Come gruppo, le missioni scientifiche a basso costo della NASA hanno fatto notevoli progressi.

“Ci sono state lezioni apprese nel corso degli anni che sono state utili,” ha dichiarato Charles Norton, vice capo tecnologo del NASA Jet Propulsion Laboratory. “All’inizio ci sono stati molti fallimenti. La comunità si è auto-organizzata per avere successo.”

Infatti, le missioni di piccoli satellite di Classe-D a basso costo e tolleranza al rischio, che non costano più di $150 milioni, “hanno realizzato scienze transformative,” ha affermato Florence Tan, vice capo tecnologo della Direzione delle Missioni Scientifiche della NASA.

TEMPEST-D e RAINCube, per esempio, cubesat lanciati dalla Stazione Spaziale Internazionale a pochi minuti di distanza nel 2018, hanno fornito dati per il primo modello 3D quasi in tempo reale sull’evoluzione delle tempeste, ha detto Norton. (TEMPEST-D sta per Experimento Temporale per Tempeste e Sistemi Tropicali – Dimostrazione. RAINCube è l’abbreviazione di Radar in un Cubesat.)

Data la riuscita delle recenti missioni di Classe-D, la Direzione delle Missioni Scientifiche della NASA ha riunito un gruppo di esperti per scoprire se alcune lezioni potessero essere applicate a missioni più grandi.

“Ci siamo presi un passo indietro e abbiamo detto: ‘Consideriamo questo come un esperimento,’” ha affermato Carolyn Mercer, capo tecnologo della Direzione delle Missioni Scientifiche della NASA. “Sono contenta che l’abbiamo fatto perché ci sono molte cose che si possono imparare.”

Lo studio, “Piccole Missioni, Grandi Lezioni,” presentato a luglio alla conferenza AIAA ASCEND a Las Vegas, ha identificato i segreti del successo delle recenti missioni di Classe D che potrebbero essere applicati a grandi missioni scientifiche. I dirigenti della Direzione delle Missioni Scientifiche sono stati informati sullo studio ad agosto.

Lo studio raccomanda di istituire piccoli gruppi interdisciplinari.

“Ci sono molte comunicazioni rapide e aperte che derivano dall’avere questi gruppi,” ha detto Norton. “In generale, tutti i membri hanno una consapevolezza ampia di tutti gli aspetti della missione. Questo aiuta a prendere decisioni rapidamente e tende a migliorare il livello di responsabilità.”

A causa delle risorse limitate, “le piccole missioni sono più efficaci nell’utilizzare le persone su base necessaria piuttosto che mantenere un esercito permanente,” ha affermato Mercer. “Le missioni grandi hanno molti sottosistemi e abbiamo bisogno di molte persone. Almeno in quella classe, la nostra pratica è stata che se abbiamo bisogno di quelle persone durante lo sviluppo della missione, le terremo all’interno della missione per l’intero corso dello sviluppo.”

Lo studio suggerisce di limitare i requisiti a quelli che aggiungono valore.

“Tipicamente, con missioni molto più grandi, hai una mentalità da checklist,” ha detto Norton. “Invece di cercare di rimuovere un requisito, fai tutto il necessario per la checklist. Una delle raccomandazioni è di considerare l’istituzione di requisiti più snelli, anche per le missioni di Classe C, ad esempio, basandosi sulle linee cucite delle piccole missioni.”

“Abbiamo pezzi COTS che sono già stati utilizzati,” ha affermato Tan. “In tali casi, c’è un modo per ridurre i requisiti di documentazione per quei componenti?”

Il NASA Engineering and Safety Center ha raccomandato di istituire un Laboratorio di Valutazione e Analisi dei Componenti (PEAL) con esperti del settore che potrebbero fornire indicazioni sulla selezione e accettazione dei componenti.

Anche se tale organizzazione esistesse, i responsabili delle missioni continuerebbero a ispezionare i componenti e a eseguire test integrati a livello di componente. Ma PEAL potrebbe aiutare valutando le “caratteristiche di performance dei componenti per le missioni spaziali,” ha detto Norton.

Per le missioni di Classe-D, i manager tendono a identificare i rischi e lavorare per mitigarli quotidianamente. Al contrario, i manager di missioni grandi trascorrono spesso molto tempo a considerare i rischi di sviluppo.

Quando le piccole missioni identificano un problema ma non riescono a individuare la causa principale, possono essere in grado di mitigare il rischio durante la fase operativa della missione. “A volte questo ci ha permesso di andare avanti con l’integrazione e il lancio per mantenere il nostro programma e il nostro profilo di costo senza dover rischiare il successo della missione,” ha detto Norton.

Per le missioni di Classe D, i comitati di revisione “sono generalmente piccoli e non ci sono mentalità da ‘ti ho beccato’,” ha affermato Mercer. “I revisori sono lì per aiutare quella missione a avere successo pur rimanendo indipendenti. Condividono esperienza e indicazioni.”

I revisori delle missioni grandi “a volte si concentrano di più sulla conformità,” ha detto Mercer. I comitati di revisione basati sull’assistenza potrebbero fornire “esperienze più informali e costruire fiducia all’interno del progetto.”

Le missioni di Classe-D “identificano documenti personalizzati che sono davvero necessari,” ha affermato Mercer. “Le missioni più grandi creano documentazione che spesso non viene consultata. Chi la legge?”

Requisiti di documentazione eccessivi possono avere conseguenze indesiderate come indurre gli sviluppatori a “fermare il lavoro per un massimo di quattro mesi prima di una revisione del ciclo di vita per congelare tutti i progetti in modo da garantire che tutta la documentazione sia coerente,” ha detto Mercer.

Le missioni scientifiche SMD smallsat “acquisiscono regolarmente dati scientifici di alta qualità a costi notevolmente ridotti,” conclude il rapporto. Adottando alcune pratiche delle missioni smallsat, le missioni scientifiche più grandi potrebbero “ridurre i costi mantenendo la qualità.”