Necunoscute cunoscute: Webb lovit de un meteorit! | de Robert Barron | iunie 2022

Dacă sângerează, conduce și nimic nu sângerează ca o potențială criză într-un telescop spațial de 10 miliarde de dolari care nici măcar nu a pornit încă!

Telescopul spațial James Webb: ușor bătut, dar bine.

Săptămâna trecută, NASA a anunțat că telescopul spațial James Webb a fost lovit de un meteorit care (dacă citești doar titlurile mass-media) „a făcut o gaură” în telescop și „l-a scos din aliniere”. Puțin mai puțin dramatic, NASA a anunțat că, așa cum era de așteptat, telescopul Webb a găsit mici bucăți de praf plutind în spațiu și că dintre cele cinci care au lovit telescopul în primele luni de viață, unul era mai mare decât se aștepta. O anomalie statistică, o bucată de praf spațial mai mare decât se anticipa.

dalovi telescopul.
daa cauzat inginerilor o anumită îngrijorare, deoarece au făcut (ușor) ajustări la oglindă pentru a corecta denivelarea de praf.
nunu există motive de îngrijorare.
Este ca un site web comercial care sughițează atunci când există o sarcină neașteptată a sistemului și se resetează rapid și revine la operațiunile normale.

Întrebările obișnuite după un titlu sunt previzibile, atât pentru misiunile NASA, cât și pentru operațiunile IT: Cum s-a întâmplat asta? De ce nu am fost pregătiți pentru asta? Ce se va întâmpla cu sistemul dacă această problemă se repetă?

Există un instrument util pe care inginerii de fiabilitate a șantierului îl folosesc adesea pentru a evalua riscurile unui proiect. Este numit în mod obișnuit Quadrantul Rumsfeld, după secretarul american al Apărării care a atras atenția asupra conceptului în 2002.

„…sunt cunoscuți; Sunt lucruri pe care știm că le știm. De asemenea, știm că există necunoscute cunoscute; adică știm că sunt unele lucruri pe care nu le știm. Dar există și necunoscute necunoscute, cele pe care nu le știm, nu le știm”.

– Donald Rumsfeld

Pe scurt, putem împărți riscurile în patru tipuri:

Quadrantul Rumsfeld: tipuri de riscuri.

In caz de cunoştinţe-cunoscute este cel mai simplu: Pentru NASA, este un risc care are o soluție cunoscută sub denumirea de „Cum pot să-l răcoresc pe Webb?”. Pentru ERS, este un subiect tehnic care are o bună acoperire de monitorizare și automatizare.

necunoscut-cunoscut sunt mai complicate: „Cum pot fi sigur că pot rezolva o problemă despre care nu știu?” Ei bine, aici intervin experiența și planificarea. De exemplu, NASA nu știa dinainte cum să salveze Apollo 13, dar toată pregătirea și pregătirea pentru alte probleme le-au permis să preia controlul asupra situației și să salveze astronauții. De asemenea, operatorii și ERS au procese în vigoare pentru a face față erorilor neașteptate și a practica „zile de joc”.

necunoscute cunoscute sunt compromisurile: atunci când știi că există o problemă potențială, dar nu ai suficient timp, bani sau oameni la dispoziție pentru a descoperi problema și soluția posibilă din timp. NASA știe că există moțe de praf și meteoriți care plutesc în spațiu, chiar au o idee aproximativă despre câți sunt și cât de mari sunt. În 2017, NASA a publicat o serie de Întrebări și răspunsuri despre rezistența Webb, care includea exact această problemă:

„…În sistemul solar interior unde Webb va orbita, avem o bună înțelegere a cum este populația de meteoriți datorită anilor de observații și cercetări. Este în principal praf și particule foarte mici, dintre care majoritatea sunt slab distribuite și mai mici decât boabele de nisip. Există niște pietricele, pietre și bolovani, dar sunt foarte puține și foarte rare… Știm că Webb va fi lovit de micrometeoroizi în timpul vieții sale și l-am luat în considerare în proiectarea și construcția sa… Am făcut chiar și teste la sol care au emulat impactul micrometeoriților pentru a arăta ce se va întâmpla cu oglinzile din spațiu.”
— Paul Geithner. Manager adjunct de proiect — tehnician pentru telescopul spațial James Webb

Din păcate, Webb a fost lovit de o particulă ciudată care este mai mare decât era planificat. Ar fi putut Webb să plănuiască particule mai mari? Poate aruncat cu un scut mai greu împotriva unor astfel de impacturi? Poate ceva care ar genera un „câmp de forță” asemănător cu Star-Trek în jurul telescopului spațial pentru a-l proteja?

Diagrama care arată locația impactului meteoritului (NASA/BBC)

Chestia este că orice adăugat la Webb pentru a-și îmbunătăți rezistența ar fi venit în detrimentul sarcinii utile științifice. Un scut greu înseamnă un telescop mai mic sau mai puțin heliu pentru a menține telescopul rece sau… alt compromis care ar reduce capacitatea științifică a telescopului.
O întrebare similară a fost ridicată la doar câteva ore după lansarea lui Webb: de ce Webb nu are o cameră „selfie” așa cum am văzut-o pe alte rachete și sonde spațiale? Răspunsul are de-a face din nou cu compromisurile pe care le-ar provoca o astfel de cameră: dacă există suficientă lumină pentru ca camera să vadă corect Webb, atunci este ceva în neregulă cu parasolar care îl protejează pe Webb de căldura soarelui. Deci, o cameră capabilă să-l vadă pe Webb ar trebui să genereze o sursă de lumină care ar afecta abilitățile științifice ale lui Webb. În ciuda potențialelor beneficii ale unei astfel de camere pentru monitorizarea sănătății Webb și investigarea problemelor, inginerii Webb au ajuns la concluzia că costul ar depăși beneficiile.
În același mod, oamenii de știință și inginerii de la NASA nu au vrut să-l suprainginerească și să îl învelească pe Webb într-o armură de protecție mai grea decât este necesar.

Unul dintre motivele pentru care crema solară Webb este stratificată este acela de a se asigura că, chiar dacă particulele lovesc crema de protecție solară, acestea nu vor face o gaură mare.

Parasolarul telescopului spațial James Webb se desfășoară în timpul unui test (NASA)

Pentru ERS, întrebarea devine adesea „De câtă fiabilitate am nevoie?” Dacă astăzi sistemul de care sunteți responsabil are fiabilitate de 4 nouă (adică poate fi oprit o oră pe an), câți bani sunteți dispus să cheltuiți pentru a ajunge la cinci nouă (șase minute de oprire)?
În principiu, spui „Știu că există probleme pentru care nu sunt pregătit, dar prevenirea lor devreme va costa mult mai mulți bani decât rezolvarea lor atunci când se întâmplă”. Câți dintre noi rezervăm un taxi/uber/lyft în avans, în cazul în care avem o anvelopă pe mașină?

Tabel care arată timpul de nefuncționare bazat pe fiabilitate. Coborârea într-un rând costă mult timp, bani și efort.

Necunoscut-Necunoscut sunt problemele jokerului. Cei pe care nu avem suficiente informații pentru a judeca măcar care va fi impactul lor atunci când îi vom găsi.
Avem aici două opțiuni: prima este să ne pregătim cât de bine putem în avans, în speranța că atunci când apare o problemă necunoscută, aceasta se încadrează în zona „necunoscut-cunoscută”, iar procesele și pregătirea noastră ne permit să rezolvăm problema. destul de repede.
A doua varianta este sa investigam problemele cat mai inainte si, chiar daca nu gasim solutia, macar vom fi mai bine pregatiti. În esență, împingeți acest lucru în zona „cunoscut-necunoscut”.

Continuând cu asta, se poate face întotdeauna mai multă muncă de inginerie pentru a schimba „cunoscute-necunoscute” și „necunoscute-cunoscute” în „cunoscute-cunoscute” (ugh, încearcă să spui asta de trei ori repede!)

Convertiți „necunoscute” în „cunoscute”

În anii 1960, problema micrometeoroizilor care lovesc sateliții era la începutul ei „necunoscut-necunoscut”: NASA habar nu avea câte bucăți mici de praf bâzâiau în jurul Pământului, din ce unghiuri veneau, ce fel de efect aveau. ar avea asupra sateliților și cum ar fi afectați sateliții. Deci cercetarea s-a făcut prin lansarea unei serii de sateliți ai căror Motivul de a fi urma să fie lovit de micrometeoroizi și să raporteze.
Acești sateliți aveau „aripi” gigantice cu senzori, care urmau să fie lovite de praful spațial, iar rezultatele analizate de sute de senzori încorporați.

Concepția artistului despre Pegas: ți se pare un cal înaripat? (NASA/Wikipedia)

Rezultatele proiectului Pegasus au transformat riscul necunoscut-necunoscut al impactului spațial într-un risc cunoscut-necunoscut. Lucrări suplimentare de inginerie în proiectarea și fabricarea navelor spațiale au găsit soluții la problemă (de exemplu, construirea componentelor în straturi, astfel încât impacturile să nu pătrundă complet) le-au făcut să fie protejate de impactul micrometeoriților, făcând astfel un risc cunoscut.

În concluzie: daExistă o zonă de îngrijorare, deoarece riscul de bucăți mari de resturi este aparent mai semnificativ decât a considerat inițial NASA. nu, nu există niciun motiv să fii serios îngrijorat, deoarece Webb a fost conceput să supraviețuiască (și să prospere) atunci când este lovit de resturi, chiar mai mare decât a fost testat în mod explicit. NASA va lua aceste noi cunoștințe și va planifica modalități de a transforma Necunoscutul în Cunoscut.

SRE-urile care susțin mediile IT de aici pe Pământ folosesc multe instrumente de management al performanței aplicațiilor și Observably pentru a urmări ceea ce se întâmplă în mediile de care sunt responsabili, pentru a se asigura că cele cunoscute se comportă și cele necunoscute se comportă. alte.
Sunt foarte fericit să spun că Instana, instrumentul pe care l-am folosit cel mai mult în ultimii ani, tocmai a fost anunțat ca lider în domeniu de către Gartner! Aceasta este o realizare incredibilă pentru echipă și aș dori să profit de ocazie pentru a-i felicita.

bun vechi stan

Add Comment