Problemi di project management per Europa Clipper

Brutte notizie per Europa Clipper, o forse no; stanno crescendo i costi per alcuni strumenti e si è deciso di imporre un limite. Le conseguenze variano da un range di assolutamente nessuna modifica a eliminare tre strumenti scientifici, passando da livelli intermedi come strumenti con meno sensori o più esposti ai rischi.

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motivazioni dell’aumento dei costi?

Premesso che l’articolo non lo specifica, e che una risposta precisa si potrebbe avere solo esaminando i verbali delle reviews di NASA con i partner industriali…

Nella stragrande maggioranza dei casi gli aumenti di costo sono dovuti a difficoltà incontrate nel passare dal design e dalle prestazioni promesse in fase progettuale/offerta all’implementazione pratica.
Magari dico un’ovvietà, ma è bene ricordare che poco o niente degli strumenti scientifici di questo genere di missioni arriva da soluzioni pronte (cosiddette off the shelf).

Le missioni verso Giove poi si contano su meno delle dita di una mano, il che significa che rispetto all’esperienza incrementale accumulata, ad esempio, nella progettazione di strumenti marziani, qui si hanno molti meno elementi a disposizione per mirare subito nella direzione giusta, e il salto tecnologico tra una generazione e l’altra può essere considerato più un ponte tra ere dell’elettronica e dell’informatica.

Ancora di più quindi, in questo caso, parliamo di una missione unica. Aver messo dei tetti ai costi significherà o avere meno strumenti a bordo del previsto, o averne con funzioni meno performanti dell’ideale.

A mio personale modo di vedere i problemi riscontrati non sono piccoli, se sono costati la testa a uno dei PI, che a parte i ringraziamenti di rito è stato sostituito da qualcuno con maggiore esperienza…

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sì chiedevo se qualche insider avesse info, visto che l’articolo rimane generico. C’è una statistica dei costi di missione “di appalto”, finali reali della missione primaria, ed extra costi dell’estensione di missione?
Trovo analisi per singola missione ma non dati aggregati. Potrebbe essere utile per introdurre un coefficiente di correzione dele stime di progetto in funzione di qualche parametro sempre che i dati aggregabili siano in numero sufficiente e che si trovi un parametro che sia sensato. È un’operazione che ho cercato di fare nel mio settore (e non ci sono riuscito) ma che sarebbe uno strumento potente per pianificare meglio i budget

Però è l’ultima stazione di servizio ben fornita (di delta V :wink: ) da cui passano tutti prima di andare oltre, due Voyager, due Pioneer, New Horizons, Ulysses, Cassini, oltre a Galileo che si è fermato là.

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vorrei un parere dagli insider in merito ad una questione che non mi è chiara.
Quasi sempre le missioni consentono una enorme estensione, spesso di almeno un ordine di grandezza se non due rispetto alla missione “base”. Questo è casuale, legato alla mancata conoscenza della durata reale delle componenti o è una strategia consolidata per spalmare i fondi su un tempo maggiore? Mi suona strano che in un mondo dove i fattori di sicurezza dei vettori sono piccoli si usino invece coefficienti molto alti per i payload. La vita utile di un componente sul pianeta è stimabile con buona approssimazione, crescente con la sofisticazione del processo (es. un motore da strada ha un numero di ore attese con incertezza più ampia, uno da corsa ha singole componenti progettate all’osso per le ore ed il carico di lavoro atteso con pochissimo margine).
Nello spazio è così o invece ci sono effettive incognite che spostano tanto? Nell budget atteso di cui parlavo nel post di prima rientrano in qualche misura anche questi “sovradimensionamenti” o sono marginali? Per stare in topic, c’è modo a vostro parere di valutare se questi sforamenti dal budget sono influenzati maggiormente dall’estensione dei contratti delle persone, dalla ricerca di maggiore durata delle componenti, etc?

Spetta, questo mi pare esagerato. Un fattore almeno 10x non la definirei una cosa comune, ma se hai dei dati a supporto sono pronto a mangiarmi il cappello.

Un certo aumento dei costi e’ si’ forse quasi fisiologico, principalmente perche’ la creazione di macchine tanto complesse e’ difficile da preventivare esattamente, e se le difficolta’ tecniche arrvano in corsa e la missione e’ gia’ in stato avanzato di realizzazione e’ molto difficile che si tagli del tutto.

Di vettori se ne sono lanciati a migliaia, e sono configurazioni relativamente standard. Missioni scientifiche verso i pianeti esterni del sistema solare sono pochissime e di fatto sono grandi oggetti di artigianato di altissimo livello tecnico, quindi direi che e’ giusto usare due pesi e due misure.

Senza poter leggere le carte io personalmente non mi spingo a speculare sul merito delle motivazioni specifiche dell’aumento dei costi di questa missione. Sono certo pero’ che i dati per il tipo di analisi che proponi tu siano sicuramente a disposizione delle agenzie spaziali, e che probabilmente sono gia’ in uso nelle rispettive Knowledge Base.

Fino ad oggi, satelliti GEO parte, i satelliti sono quasi sempre stati protptipi, la ricorrenza non e’ mai stata implementata piu’ di tanto. Magari la piattaforma puo’ essere simile ma la PCDU differente cosi’ come le ruote di reazione, allora ti ritrovi in pratica con un modello unico e non con qualcosa di fatto in serie, da qui le incognite possono abbondare sia a livello di svilutto che di costruzione. La tendenza degli unltimi anni invece e’ quella di creare satelliti ricorrenti e quindi bene o male istituire una sorta di economia di scala, i benefici sono sicuramente enormi sia dal punto di vista di design, sia dal punto di vista di costruzione e test.
Nonostante questo lo Spazio rimane un ambiante abbastanza ostile ed alcuni comportamenti come l’ attivita’ solare non sono prevedibili con esattezza.
Non da ultimo visto i budget in gioco per ogni missione nessuno vuole prendere rischi.

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A questo punto dipende anche da quanto il congresso assegnerà alla missione. Ultimamente sono stati molto generosi verso Europa Clipper.

Ad ogni modo si tratta della piu grande sonda interplanetaria mai lanciata che andrà ad esplorare una luna ghicciata in ambiente che è il campo magnetico gioviano, estremamente difficile. Inevitabile che i costi vadano a lievitare. Spero che riescano a portare su tutto il necessario. Si tratta di una di quelle missioni per cui ne vale la pena

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ERIC RALPH su Teslarati fa una disamina della missione Europa Clipper; i costi degli strumenti scientifici, minimi se contrapposti al costo del vettore e considera che ad oggi NASA potrebbe avere l’opportunità di risparmiare molto denaro usando al posto di SLS il FH e che questo cambio non porterebbe probabilmente a nessuna posticipazione all’inizio delle osservazioni scientifiche della sonda su Europa.
Ovviamente il risparmio di denaro potrebbe essere usato per ottimizzare la strumentazione scientifica che ad oggi è in parte messa in discussione.
Nell’articolo cita tempi e costi, per me molto interessanti e determinanti, lo sono anche per il Congresso degli USA?
SpaceX waits in the wings as NASA risks maiming Jupiter probe to pinch pennies

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Difatti nel thread apposito si parla che il lanciatore era inizialmente designato un SLS Block 1. I costi che aumentano e la nuova disponibilità del Congresso ad utilizzare un vettore commerciale (in virtù della diminuzione dei costi) fa per ora sembrare l’utilizzo di SLS Block 1 meno probabile. Come dice comunque @Vespiacic, non si deciderà prima di novembre 2020 e considerando che la missione sarà nel 2025, di tempo ce ne è.

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Gli strumenti non costano “pennies”. ICEMAG a Marzo dello scorso anno aveva sfondato 45 milioni di dollari in spese di sviluppo. Parliamo di una macchina che verrà a costare alla NASA 4,25 miliardi di dollari (e probabilmente anche oltre visto i delay di sviluppo della sonda e degli strumenti che porterà la data di lancio al 2025). Parliamo di un programma che ha già mangiato nelle sue riserve finanziarie, sfondando il limite consueto del 20%, arrivando a toccare il 12%.

Come lanciare EC, dipende dai fondi che darà il congresso e dalle eventuali direttive.

Cambiare razzo vettore non e’ come cambiare volo perche’ si ‘e persa la coincidenza. Ogni razzo ha il suo inviluppo di volo e frequenze caratteristiche a cui il payload deve essere qualificato. Ad esempio ogni lanciatore nel manuale di uso specifica le frequenze naturali della struttura deve avere. Ariane 5 ad esempio specifica ne asse lungitudinale una frequenza > 27-31 Hz mentre Soyuz > 35 Hz, si vede quindi che un payload potrebbe essere adatta per uno e non adatto per un altro.
Oltre alle vibrazioni il satellite deve essere qualificato per l’ ambiente acustico del lanciatore, il livelli di qialifica ed accettazione possono essere differenti.
Oltretutto ultimamente per limare i costi non si prevede piu’ un modello di qualifica ed uno di volo ( quindi test di qualifica ed accettazione separati) ma semplicemente si applicano carichi, una tantum, di accettazione e qualifica sul modello di volo. Va da se che non possono essere applicati due volte.
Magari ci si puo’ chiedere perche’ a priori si e’ scelto un razzo con ancora in fase di design ( con un inviluppo di volo sostanzialmente sconosciuto ma solo simulato) per un progetto gia’ difficile di suo.

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Comunque al momento sebbene il congresso abbia ordinato il lancio via SLS la NASA non ha fissato il design dovendo quindi usare per forza SLS. La scelta tra SLS e veicolo commerciale deve essere ancora fatta a livello progettuale (come si diceva prima, si pensa intorno a Novembre) e sembra che il congresso stia lasciando dei margini di manovra fin’ora non ufficialmente concessi.

Ad ogni modo è comunque certamente possibile realizzare un satellite in modo che possa essere lanciato su più di un razzo. Questo è il caso tipico di quasi tutti i satelliti commerciali dove questi possono essere lanciati a piacere del cliente su una buona scelta di vettori.

I satelliti di telecomunicazioni hanno un paylod più o meno standard ed un architettura abbastanza consolidata. Si costruiscono quasi a mo di catena di montaggio ed il cliente può configurare qualcosa. Un satellite di questo tipo ha quasi sempre un design unico e meccanismi abbastanza delicati e problematici come quelli per il deploy dei boom. Sicuramente per Europa Clipper è ancora possibile ma non si fa solo con i calcoli sul bilancio. Per averne una visione ci vuole anche la schedule e soprattutto chi paga eventuali cambi. Senza contare le scelte politiche.

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Il lancio è previsto per Gennaio 2025, tempo per cambiare ce ne.
Non sarà immediato il cambio di vettore ma comunque possibile.
Spero che venga data alla missione il massimo ritorno scientifico dandogli tutti gli strumenti inizialmente previsti, l’obbiettivo Europa è particolarmente affascinante e unico nel panorama di esplorazione planetaria.

Per l’esplorazione anche di Europa c’è anche la missione ESA JUICE :grinning:
Per il cambio di lanciatore non conta quando si lancia ma quando è stata la CDR, a che punto è la costruzione della struttura e quali sono i requisiti del lanciatore. La CDR di solito dovrebbe congelare la configurazione o ammettere dei cambiamenti davvero minimi.

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