JWST - James Webb Space Telescope

Die NASA-Pressemitteilung dazu ist schon raus :

https://www.nasa.gov/press-release/nasa-completes-webb-telescope-review-commits-to-launch-in-early-2021

Kernpunkte:  - Startdatum ist jetzt der 30. März 2021
                     - die aktuelle Kostenschätzung von 8,8 Mrd US$ (Entwicklung) bzw 9,66 Mrd US$
                       (life cycle) sprengt die Obergrenze des Kongresses

Voller Bericht (69 Seiten PDF): https://www.nasa.gov/sites/default/files/atoms/files/webb_irb_report_and_response_0.pdf

Audio stream so far ......
https://www.nasa.gov/nasalive

Participants in the teleconference are:

    Stephen Jurczyk, NASA associate administrator
    Thomas Zurbuchen, associate administrator of NASA’s Science Mission Directorate
    Tom Young, chair of the Independent Review Board
    John Mather, Webb senior project scientist at NASA’s Goddard Space Flight Center

Das kann doch wohl nicht wahr sein... 

Ich lese gerade den Bericht. Der beginnt schon schön, dass NASA allen Empfehlungen zustimmt:

• NASA wird einen "Commission Manager" erschaffen, der die Inbetriebnahme leiten soll ... gab es hier eine "Verantwortlichkeitslücke"?
• NASA wird mehr Testhardware und Simulationen für den Sonnenschild schaffen, um dessen Qualifikation zu unterstützen ... v.a. um Fehler früh zu erkennen.
• NG überarbeitet den ganzen Prozess und das eingesetzte Personal für die Integration. Man kann hier einige Formulierungen lesen, dass das Personal offenbar nicht ausreichend qualifiziert war ... Außerdem werden "Stopp!"-Rufer explizit belohnt. Hier gab es dann wohl ein Prozess-, Feedback- und Kulturproblem, um Fehler aufzufangen. Die Unabhängigkeit der Qualitätssicherung musste offenbar auch "aufgebessert" werden.
• Man schaut sich den Adapter zum Träger an ... wegen ZUMA.
• Man analysiert das verbleibende "as built"-Risiko im Raumfahrzeug und möchte es neu quantifizieren. Offenbar traut man hier der aktuellen Bewertung nicht mehr.
• Man soll wohl auch den Vertrag mit Arianespace prüfen ... wobei es hier wohl eher darum geht, dass man nicht so viel sehen und so tief durchgreifen kann, wie wenn man im eigenen Haus den Start managt.
• Die "pre-launch"-Tätigkeiten am Startplatz sollen umfangreicher geplant werden. Es geht um Sicherheit, Schutz und Kontrolle der Hardware. Es soll mit "Pfadfinder"-hardware Trockenübungen for Ort geben, bevor man JWST abliefert und anfasst. ... Offenbar scheint man mit der Planung für Transport und Logistik nicht zufrieden zu sein.
• Alle Simulatoren und Modelle für "mission operations" sollen nochmal überprüft (und aktualisiert) werden ... hier scheint man wohl vom Missionsdesign "abgedriftet" zu sein, bzw. scheint nicht mehr die valide Konfiguration der Simulatoren sicherstellen zu können ... wahrscheinlich auch ein Ressourcenproblem, wenn alle an der Flughardware arbeiten müssen
• Berichts- und Kommunikationswege sollen verbessert werden. Berichte sollen klarer und einheitlicher werden. Risiken sollen besser kommuniziert werden.
• Teammoral verbessern: realistische Zeitpläne und Ziele für die Mitarbeiter, mehr "involvement" der Mitarbeiter an der Mission durch Kontakt mit Wissenschaftlern/Nutzern ... wieder ein Kulturproblem durch Stress im Projekt.
• Wissenschafter wieder besser und häufiger informieren und "mitnehmen" ... hat man sich offenbar zuletzt auch gespart, aka Ressourcenproblem

Man erkennt eigentlich mehrmals, dass Personalressourcen zu eng sind ... wenn man die aufstockt, wird die "standing army" natürlich teurer über die jetzt kommenden weiteren 3 Jahre.

In die Details muss ich mich einlesen ...

Nachtrag: Ich finde es super, wie die Amerikaner hier offen berichten. Von einer europäischen Mission kann man so etwas wohl nicht finden ... da gibt es immer nur schwammige Pressemitteilungen, die man als "Wissender" hinterfragen kann.

Eine Aussage zur Komplexität des Designs:

• JWST ist so hoch-komplex, dass es "keine kleinen Fehler" gibt. Jede Anomalie kann sich zu einem deutlich größeren Problem fortpflanzen ...
  Also kein sehr robustes Design, würde ich sagen, gegenüber den inhärenten Risiken. Man entwickelt und baut hier ja eine neue Technologie, bei der man mit Problemen und Änderungen rechnen muss. Wenn diese sich im integrierten Design dann nicht gut begrenzen und einfangen lassen, dann wird's schwer ...

Eine Aussage zum Missionsziel:

• JWST sei jetzt an einem Punkt, wo "mission success" über allem anderen steht, also auch über Zeitplan und Kosten ... so viel zum Vorwurf einer "too big too fail"-Kultur ... die wird dem Projekt jetzt sogar noch als Guideline mitgegeben.
• Es gibt aber derzeit keine Bedenken zu Leistung der Instrumente. Da ist man zuversichtlich/sicher.

Der jetzt verkündete Starttermin für JWST ist immer noch nicht kompatibel mit dem Plot der in der Vergangenheit jeweils verkündeten Zeiten bis zum Start:


  Plot: @jtuttlekeane ,  26 Juni 2018

Nach diesem semi-empirischen Plot ist mit einem Start etwa 2026 zu rechnen...

Quelle: https://twitter.com/jtuttlekeane/status/1011742589106569216

Beim Lesen des Berichts stolpert man immer wieder über vorsichtige/kritische Einschätzungen zu Design und Risiko:
- man vermutet offenbar noch mehrere "unknown-unknowns" in der Maschine
- man sieht die Tests als wahrscheinlich nicht ausreichend
- Northrop und NASA wollen an mehreren Stellen gerne mehr Tests, mehr Prüfungen, mehr Modelle, bessere Simulatoren, um die Maschine zu verstehen ... das sind zumindest ihre eigenen Wünsche, wenn Kosten und Zeit keine Rollen spielten

JWST hat ... 344 Single-Point-of-Failures in der Maschine. Das ist unheimlich viel ... wobei nicht nachvollziehbar ist, wie genau die Zählung war.

Bei der Ariane macht man sich grundsätzlich Sorgen, ob man an allen Reviews/Entscheidungspunkte alles mitbekommt, da man zwar gut zusammenarbeitet aber oft nur "beratend" daneben steht. Die Anomalie beim Flug zum Jahresanfang sieht man kritisch und sagt die eigenen Prozesse hätten das entdeckt und aufgefangen (d.h. aber auch umgekehrt, dass die NASA hier offenbar sehr umfänglich die Untersuchungsergebnisse von ESA und CNES bekommen hat). Durch den Verzug macht man sich zusätzlich Sorgen bzgl. der Zuverlässigkeit auf einer der letzten A5 zu fliegen, während arianegroup Ressourcen in den "ramp-up" der A6 stecken muss.

Das Management soll in Zukunft klar und uneingeschränkt "mission success" über alle anderen Kriterien (Kosten, Zeitplan) stellen. D.h. wir können wohl tatsächlich von noch weiteren Steigerungen/Verschiebungen ausgehen. Man wird sicher noch Probleme finden und diese dann umfangreich analysieren und lösen.
Man empfiehlt: die Belegschaft darf keine "risikosteigernden Abwägungen" treffen, um ggf. Kosten und Zeit im eigenen Arbeitspaket zu straffen. Jede Entscheidung dieser Art muss ans Management gegeben werden. Umgekehrt werden "Showstopper" auch nicht mehr schräg angesehen. Wenn jemand zu Verzögerungen führt, darf er dafür nicht "abgestraft" werden.

Bei NASA und Northrop wünschen sich die Belegschaften realistische und durchhaltbare Wochenarbeitszeiten. Man ist in den Teams wohl sehr erschöpft ... noch eine Fehlerquelle.

Bei der Ariane macht man sich grundsätzlich Sorgen, ob man an allen Reviews/Entscheidungspunkte alles mitbekommt, da man zwar gut zusammenarbeitet aber oft nur "beratend" daneben steht. Die Anomalie beim Flug zum Jahresanfang sieht man kritisch und sagt die eigenen Prozesse hätten das entdeckt und aufgefangen (d.h. aber auch umgekehrt, dass die NASA hier offenbar sehr umfänglich die Untersuchungsergebnisse von ESA und CNES bekommen hat). Durch den Verzug macht man sich zusätzlich Sorgen bzgl. der Zuverlässigkeit auf einer der letzten A5 zu fliegen, während arianegroup Ressourcen in den "ramp-up" der A6 stecken muss.

Ja alle Big Player wissen von der Anomalie und Gefährdung durch V241 Bescheid, also die Russen, die Amerikaner und natürlich bei den europäischen Behörden nur der europäische Steuerzahler (und damit die potentiellen Opfer) ist wie immer der Dumme und er weiß nicht um seine Gefährdung.

Ich frag mich, ob ein Re-Design nicht fast schon gescheiter wäre. Sonst wird das nix....

Bei "normalen" Sonden versucht man ja, möglichst alle Teile fest zu verbauen. Statt z.B. ein High-Gain Antenne auszurichten, richtet man lieber das gesamt Raumschiff aus. Beim JWST gibt es soooo viele Abdeckungen, Abschirmungen (das riesige Sonnensegel in 4 Schichten), klappende Solarpaneele, klappende Spiegelsegmente usw., dass einem schwindlig wird! Dann noch die notwendige Präzision bei der Ausrichtung der Spiegel... eieieie...

Ich frage mich,ob man jemals so weit sein wird, dass man wirklich sagen kann: "Nun sind wir sicher, dass alle kritischen Operationen nach der Startphase 100% sicher funktionieren". Das Design ist mMn viel zu komplex, speziell das Sonnensegel.

Ich finde das ganze Teleskop und die Idee wahnsinnig faszinierend, aber mit dem aktuellen Design wird das nix. Sorry  :'(

Ich frag mich, ob ein Re-Design nicht fast schon gescheiter wäre. Sonst wird das nix....

Denkst du, ein Redesign würde irgendein Problem lösen? Das James Webb sieht ja nicht so aus, weil sich jemand gedacht hat: "Ach, lass uns noch ein paar mehr Scharniere und bewegliche Teile einbauen, die sind cool".

Das Problem ist, dass man zwei gegensätzliche Anforderungen unter einen Hut bringen muss. Einerseits muss die Spiegelfläche so groß wie möglich sein, um das mit dem Teleskop machen zu können, was man machen will: Das IR-Licht bis 380.000 Jahre an den Urknall heran sehen zu können. Dazu ist auch der Sonnenschutzschild (nicht Sonnensegel) zwingend nötig. Andererseits muss das alles noch unter ein Fairing passen. Man muss es also zwangsläufig beim Start zusammenklappen.


Mane

Wo liegt eigentlich das Audio dieser Pressekonferenz nun?

Zitat von: FlyRider am 28. Juni 2018, 17:52:09

Ich frag mich, ob ein Re-Design nicht fast schon gescheiter wäre. Sonst wird das nix....

Denkst du, ein Redesign würde irgendein Problem lösen? Das James Webb sieht ja nicht so aus, weil sich jemand gedacht hat: "Ach, lass uns noch ein paar mehr Scharniere und bewegliche Teile einbauen, die sind Cool".

Mane

Das ist mir schon klar, dass die das nicht zur Gaudi so konzipiert haben. Aber ich habe inzwischen das Gefühl, dass die mit dem JWST seit Jahren (!) auf der Stelle treten. Ich frag mich halt, ob man nicht z.B  das Teleskop in einem niedrigen Orbit entfalten könnte (wo man ggf. eingreifen kann) und dann mit einer Oberstufe zum L2 schickt. Das wär dann wohl eher ein Missions-Redesign.

Ich möchte hier auch nicht pseudoschlaue Kritik äußern, beim JWST haben sich definitiv viel schlauere Leute als ich ihre Gedanken gemacht. Aber wenn man erkennen muss (?), dass das aktuelle Design - ich zitiere - 344 single point of failures hat und man offensichtlich mit diesen Punkten nicht wirklich voran kommt, dann sollte man vielleicht wesentliche Designs der Sonde / der Mission noch mal zur Diskussion stellen.

Es erschüttert mich wenn ich das lesen muss.

Young said Wednesday that at one point the wrong solvent was used to clean the observatory’s propulsion valves. The substance turned out to be incompatible with the valves, which workers would have known if they’d called the solvent’s vendor to check, Young said. “This is a mistake that really should not have happened,” he said.

A wiring error caused workers to apply too much voltage to the spacecraft’s pressure transducers, severely damaging them. And during an acoustics test, which examines whether hardware can survive the loud sounds of launch, the fasteners designed to hold the sun shield together came loose. The incident scattered 70 bolts, and engineers scrambled to find them. They’re still looking for a few. “We’re really close to finding every one of the pieces,” Zerbuchen said.

Google Übersetzer:
Young sagte Mittwoch, dass an einem Punkt das falsche Lösungsmittel verwendet wurde, um die Antriebsventile des Observatoriums zu reinigen. Die Substanz erwies sich als inkompatibel mit den Ventilen, die Arbeiter hätten nur den Verkäufer des Lösungsmittels anrufen müssen, sagte Young. "Das ist ein Fehler, der wirklich nicht hätte passieren sollen", sagte er.

Ein Verdrahtungsfehler führte dazu, dass Arbeiter zu viel Spannung an die Druckwandler des Raumfahrzeugs anlegten, wodurch diese stark beschädigt wurden. Und während eines akustischen Tests, der untersucht, ob die Hardware die lauten Geräusche des Starts überstehen kann, haben sich Befestigungselemente gelöst, die das Sonnenschild zusammenhalten sollen. Der Vorfall zerstreute 70 Bolzen, und Ingenieure versuchten, sie zu finden. Sie suchen immer noch nach ein paar. "Wir sind kurz davor, jedes einzelne Stück zu finden", sagte Zerbuchen.

https://www.theatlantic.com/science/archive/2018/06/nasa-james-webb-space-telescope-delay-human-error/563903/

Bei unseren Flugzeugen ist das immer der Supergau. Vor allem wennst mal ne Schraube im Motor verlierst. 

• NASA wird einen "Commission Manager" erschaffen, der die Inbetriebnahme leiten soll ... gab es hier eine "Verantwortlichkeitslücke"?

An diesem Punkt frage ich mich, was genau mit Inbetriebnahme gemeint ist. Wenn damit tatsächlich die Phase nach dem Start gemeint ist (so würde ich das jetzt interpretieren), dann sehe ich hier keine Lücke, sondern einen Bedarf der ja sowieso erst in Richtung Starttermin entsteht?

Ja, weiter hinten im Text wurde das dann klarer qualifiziert. Es geht um einen erfahrenen System-Engineer ("world class"), der die komplexe Inbetriebnahme nach dem Start führen und koordinieren soll.

In der Zusammenfassung hatte ich das falsch verstanden.

Sieht doch für mich so aus das keiner die Verantwortung übernehmen will wenn etwas schief läuft. Darum jetzt schnell einen neuen Posten erschaffen. Jemand einstellen den man dann opfern kann.

Also als PI für ein solches Experiment käme ich mir nach solchen fahrlässigen Testroutienen (?) reichlich vera...lbert vor und würde zu Wutausbrüchen neigen 
Welche Heinze lassen die bitteschön auch nur in die Nähe dieser Sonde, da gehen ja Start und Weltraum pfleglicher mit Raumfahrtzeugen um!
Einfach nur Just Wait Telescope...

Hallo spacecat,

es ist nicht angebracht in so einem Tonfall über Menschen herzuziehen, die du nicht kennst ... sicher, dass das "Heinze sind"? Oder liegen die Ursachen für die Probleme in anderen Bereichen, z.B. Überlastung?

Guten Abend Schillich,

Falsches Lösungsmittel? Das darf da gar nicht stehen.
Wir haben uns während des RaumContreffs vor drei Jahren in Lampertshausen die Triebwerksproduktion angeschaut. Zwei Leute arbeiten an einem 5 x 5cm Teil. Alles geschieht langsam, alles wird überprüft. Beim Einbau der Spiegel des JWST, wo man dankenswerterweise mittels Livekamera zuschauen dürfte. Jeder hat dort jeden kontrolliert.
Und nun?
Bei einer Endprüfung: Zusammenfalten Solarschild: Fehler; Außerdem Risse im Solarschild; Triebwerke geschrottet, nicht eins sondern vier (?) davon; 70 (!!!) Schrauben vertreut unter Druck abgerissen, nicht alle gefunden; Überspannung auf die Sonde gelegt; sehr wahrscheinlich noch nicht berichtete andere Fehler gemacht.
Warum? Wegen Überlastung?
Ich arbeite in der Pflege. Wir kennen dort Überlastung. Wir behandeln unsere Leute zum Glück besser, als andere Leute die ihnen anvertrauten > 8.000.000.000 $ Satelliten.
Da muss ich mich eher noch bei den ganzen unschuldigen Trägern des Namens "Heinz" entschuldigen.

Edit: Fehler und freundliche Anrede (muss sein)

Lies mal was du sagst. Für dich scheinen da also durch die Bank Unfähige am Werk zu sein. Wie wahrscheinlich und angemessen ist dieses Urteil denn?
Oder sind da ganz normal-verteilt gut qualifizierte Fachleute unterwegs, in einem Umfeld, das zu vielen Fehlern führt?

Das Urteil sollte nicht über die Personen gehen, sondern über die Strukturen, Prozesse, Methoden, Kultur in der Organisation, die zu solchen Fehlern der Mitarbeiter führen. Vielleicht hast du das ja auch sagen wollen, nur hast du eben eine angreifende Wertung über diese Menschen an sich geschrieben.

Ja ich habe es mir überlegt, ja ich bin ein wenig erzürnt.
Aber irgendjemand hatte da den Hut auf und damit die Verantwortung, dies muss dem Jemand vorher klar sein und klargemacht werden. Dafür wird er/sie entlohnt.
Daneben ist es gut, wenn auch das Team sich dieser Verantwortung bewusst ist.
Wenn trotzdem Fehler in dieser Häufigkeit geschehen, wirft das ein mieses Bild auf das Team der Tester.
Es hilft nicht diese Probleme zu entpersonalisieren, dies passiert schon oft genug in Politik und Wirtschaft.
The Bucket has to stop somewhere.

Zusatz: Wenn Du die Ehre hast an diesem tollen Gerät mitzuwirken, mußt Du wissen was Du tust, kein Wenn und kein Aber. Solltest Du Dir unsicher sein, hast Du die Pflicht nachzufragen.
Das sollten doch diese Leute schon von anderen Satelliten her kennen.
Da waren doch keine Anfänger, oder?

Eines der identifizerten "Teamprobleme" ist ja, dass niemand "Stopp" ruft. Der Bericht redet da nicht nur von "sich nicht trauen"; sondern von fehlendem Verantwortungsbewusstsein für das Produkt. Das passt zu zwei weiteren Stellen im Bericht:

• Das Management hat zuletzt Zeitplan und Kosten in den Vordergrund gestellt --> dadurch verschiebt sich bei allen der Fokus weg vom "erfolgreichen Produkt" --> Menschen bekommen das Gefühl nur noch für Kennzahlen zu arbeiten, Hauptsache die Tests werden im Plan abgehakt ...
• Die Leute sehen sich in den 6-Tagewochen nur noch als "Abarbeiter": irgendwie durchkommen ... auch da verliert man den Produktfokus und jedes "Stopp" stört ...

Aus diesen Gründen soll jetzt "mission success über alles" gestellt werden. Dieser Fokus und Teamgeist muss wieder Einzug halten. Das soll sich im Projekt ändern.

Ja das ist schon sehr schlimm  und ein Teil meiner Wut entspringt der Tatsache, daß diese Tester das gewissenhafte Werk vieler Anderer ruiniert und einen fetten Haufen Steuerdollars verbrannt haben. 
Dafür wird man sich die Schuldigen nun suchen und im Satellitenbau gibt es keine Befehlspflicht, oder? 
Jeder kann zum Heinz werden, aber manchmal wiegt es halt schwerer und das muss klar sein.

Von Überlastung durch Zeitdruck kann doch beim JWST nun wirklich nicht die Rede sein.
Es wird doch wegen jeder Kleinigkeit verzögert.