Welche Landung ein Rover auf dem Mars lehrt Sie über Führung und Teamarbeit

Adam Steltzner war sich nicht ganz sicher, was er anziehen sollte, als er seine mutige Idee vorstellte, den Curiosity Rover auf dem Mars an die Spitze der NASA zu bringen. Die Kleiderordnung im Jet Propulsion Laboratory der Agentur in Pasadena, Kalifornien, wo der Ingenieur arbeitet, ist etwas lockerer als in der Zentrale in Washington.

"Ich wollte Respekt zeigen, aber ich wollte auch ich selbst sein", schreibt Steltzner in seinem neuen Buch " The Right Kind of Crazy" . Als Ergänzung zu seinem dunklen Pompadour trug er einen Blazer aus den 1950er Jahren, eine laute Gürtelschnalle und Cowboystiefel.

Als Draufgänger war Steltzner die richtige Wahl, um Curiositys Einstieg, Abstieg und Landung auf dem Mars zu leiten. Er und sein Team mussten das scheinbar Unmögliche möglich machen: einen eine Tonne schweren Rover mit einer Geschwindigkeit von mehr als 21.000 Meilen pro Stunde verlangsamen und sanft landen, um kein feuriges Loch in die Oberfläche des Planeten zu bohren. Ihre Lösung, genannt "Sky Crane" -Manöver, erforderte einen Überschallfallschirm, Raketen und Kabel. Steltzner selbst beschreibt es als "etwas, das Wile E. Coyote mit Produkten der ACME Company kombinieren könnte."

Als der Ingenieur Mike Griffin, dem damaligen Administrator der NASA, den Plan erklärte, sagte Griffin: "Es könnte einfach die richtige Art von Verrücktheit sein."

Die Kapsel mit dem Curiosity Rover wurde am 26. November 2011 von Cape Canaveral aus auf den Markt gebracht . Knapp neun Monate später, am 5. August 2012 (pazifische Zeit), landete sie erfolgreich im Mars-Sturm-Krater, um die Welt zu bejubeln, vielleicht am lautesten in der Spaceflight Operations Facility des Jet Propulsion Laboratory, wo Steltzner und andere in hellblauen „Curiosity Landing“ -Poloshirts die Mission überwachten.

Allein im ersten Jahr auf dem Mars hat Curiosity mehr als 72.000 Bilder aufgenommen und rund 75.000 Laserschüsse abgegeben, um die Zusammensetzung des Planeten zu untersuchen. Es hat Bilder von Sanddünen und einem Sonnenuntergang aufgenommen, ganz zu schweigen davon, dass es Stickstoff auf der Marsoberfläche entdeckte und bestätigte, dass es dort vor mehr als drei Milliarden Jahren Bäche und Seen gab.

In The Right Kind of Crazy berichtet Steltzner, einer der Gewinner des American Ingenuity Award 2013 des Smithsonian Magazine, sowohl über seine Erfahrungen beim Entwerfen, Bauen und Testen des Sky Crane-Landesystems als auch darüber, wie er Menschen zu spektakulären Höchstleistungen führen kann.

Steltzner ist jetzt der Chefingenieur für das Mars 2020-Projekt. In vier Jahren soll ein ähnlicher Rover auf dem Mars landen, diesmal jedoch mit der Fähigkeit, in die felsigen Oberflächen des Planeten zu bohren und diese Kernproben hermetisch zu platzieren versiegelte Behälter für die eventuelle Rückkehr zur Erde.

Es war ein Moment auf dem Highway 101, der Sie auf den Weg brachte, Raumschiffe im Jet Propulsion Laboratory zu bauen.

Ich war lustlos. Ich hatte gehofft, einen Blitzschlag zu bekommen und ein weltberühmter Rockstar zu werden. Ich spielte in einer Band, die nicht so gut war, kleine Lokale in der San Francisco Bay Area. Eines Nachts, und ich glaube, es war im Herbst, weil der Himmel in Marin County besonders klar war, kam ich nach Hause, als ich bemerkte, dass eine Reihe von Sternen, die ich zuvor am Nachthimmel über der East Bay gesehen hatte, über Oakland saßen über dem Golden Gate und Marin Landzungen auf der gegenüberliegenden Seite des Himmels.

Ich hatte in der High School schlecht abgeschnitten und nicht aufgepasst. Offensichtlich hatte ich die ganze Erde übersehen, die sich um ihre Achse drehte. Ich wurde neugierig. Ich erinnere mich, dass sich etwas in Bezug auf etwas anderes bewegt, aber ich konnte mich an keine Details erinnern. Also folgte ich meiner Neugierde bis zum örtlichen Community College. Ich bin aufgetaucht, um zu sehen, ob sie Astronomieunterricht hatten, um mir zu erklären, warum sich die Sterne bewegten, was ich dachte. Sie taten es, aber es war eine Voraussetzung für einen begrifflichen Physikkurs. Ich habe mich für beide angemeldet. Der Astronomiekurs wurde abgesagt, weil es nicht genügend Studenten gab und ich fand mich darin wieder, „Physik für Dichter“ oder Physik ohne Mathematik zu belegen. Das hat alles verändert.

Die richtige Art von Verrücktheit: Eine wahre Geschichte von Teamwork, Führung und High-Stakes-Innovation

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Wie wurde Ihnen die Curiosity- Mission zum ersten Mal beschrieben?

Ich habe in den ersten Jahren als Berater dafür gearbeitet. Es würde schließlich das Mars Science Laboratory (MSL) werden, aber es begann tatsächlich mit dem gleichen Akronym, aber als der Mars Smart Lander. Es würde einen großen Rover auf die Marsoberfläche bringen. Als ich 2003 zum ersten Mal dem Projekt beitrat, war der große Rover etwas zu groß. Meine erste Aufgabe war es, sie zu verkleinern.

Letztendlich war der Rover 2.000 Pfund. Können Sie das Manöver „Sky Crane“ beschreiben, mit dem Sie es auf der Marsoberfläche landen konnten?

Das Sky Crane-Manöver ist das Absenken des Rovers unter seinen Jet-Rucksack, während die beiden weiter in Richtung Mars absteigen, bis das Gewicht des Rovers von der Marsoberfläche aufgenommen wird. Das ist daran zu erkennen, dass die Seile, die den Jet-Rucksack mit dem Rover verbinden, nicht unter Spannung stehen. Der Rover schneidet sich frei und der Jet-Rucksack fliegt in sicherer Entfernung davon.

Alle Fristen scheinen im Vergleich zu jenen, die „von der Himmelsmechanik festgelegt“ sind, wie Sie im Buch beschreiben, fungibel zu sein. Sie mussten im richtigen Moment ein Ziel treffen, das ungefähr 350 Millionen Meilen entfernt war. Wie ist es, mit dieser Art von Timeline zu arbeiten?

Unsere Projekte sind sozusagen in einem Schraubstock entstanden. Die Zeit ist nicht flexibel und normalerweise ist unser Budget nicht flexibel. Um es zu einem Trifecta zu machen, ist das, was wir versuchen, nicht flexibel. Das ist viel Druck.

Diese Art von Arbeit ist nicht jedermanns Sache. Sie erfinden mit einer massiven Frist. Es kann sehr ängstlich sein. Sie müssen Ihre kreativen Säfte zum Fließen bringen - individuell, ja, aber auch gemeinsam müssen die kreativen Säfte des Teams fließen. Es gibt hier niemanden, der den Löwenanteil der Arbeit leistet. Dies ist eine 100-prozentige Zusammenarbeit. Sie müssen eine Gruppe von Leuten haben, die unter dem Druck einer unbeweglichen Frist operieren können.

Wenn Sie einer Herausforderung gegenüberstehen, erinnern Sie sich daran, „den Zweifel festzuhalten“ und „im dunklen Raum zu sitzen“. Was meinen Sie?

Wenn Sie in diesem Rennen mit der Zeit sind und Lösungen für Probleme entwickeln müssen, werden Sie häufig auf Blockaden stoßen. Sie werden auf Zeiten stoßen, in denen Sie keine Antwort haben. Das ist der Dunkle Raum. Der Dunkle Raum ist der Ort der Dunkelheit, an dem Sie keinen Ausweg sehen. Sie haben ein Problem, Sie haben die Deadline, aber Sie wissen nicht, wie Sie es schaffen werden. Es ist sehr leicht, in Panik zu geraten und sich auf unproduktive Verhaltensweisen einzulassen. Der Dunkle Raum ist ein Ort, den ich gerne für mich und andere rufe. Es ist ängstlich. Lassen Sie uns nicht in Panik geraten und uns mit der offenen Frage beschäftigen. Das ist, woher der "Halt am Zweifel" kommt. Das ist mir als Student der Ingenieurwissenschaften und der Physik aufgefallen. Es war am wahrscheinlichsten, dass ich in die Irre ging, indem ich ängstlich zur Antwort sprang, weil es so unangenehm war, mit der offenen Frage zu sitzen. Aber in der offenen Frage sitzt normalerweise die Antwort. Um mit der offenen Frage zu sitzen, muss man in der Lage sein, an diesem Zweifel festzuhalten, nicht damit davonzulaufen, sondern einfach damit zu sitzen. Lass die Antwort auftauchen.

Zu welchem ​​Zeitpunkt befanden Sie sich bei Curiosity am meisten im Dunkeln?

Früh vor dem Sky Crane hatten wir ein paar verschiedene Landeanflüge, einer mit Airbags und der andere mit dem, was wir Palette nannten, was einfach nicht funktionierte. Im Herbst 2003 kamen wir mit ungefähr einem Dutzend Leuten zusammen, weil wir in einem dunklen Raum waren. Wir wussten nicht, was der Ausweg war. Wir hatten einen großen Rover. Wir wollten es auf den Mars bringen, aber wir wussten nicht, wie wir es dorthin bringen würden.

Was war die größte Überraschung - vielleicht die eingängigste Entdeckung - in der gesamten Forschung und Entwicklung des Sky Crane?

Wir haben uns lange um den Pendelmodus gesorgt. Wenn Sie sich zwei Fahrzeuge vorstellen, die an einem Seil befestigt sind, und das obere Fahrzeug Raketen hat und das untere Fahrzeug trägt, ist es sehr einfach, sich dieses Hin- und Herpendeln und dieses pendelartige Verhalten vorzustellen. Wir hatten Todesangst davor. Wir laden immer äußere Augäpfel ins Spiel ein, um zu helfen, die Löcher zu finden, die wir nicht sehen, und alle in unserer Test-Community konzentrierten sich sehr auf den Pendel-Modus. Was wir entgegen der Intuition herausgefunden haben, ist, dass der schwierigste Teil tatsächlich ein axialer Pogo-y-Modus ist, der aussieht wie eines jener Spiele, bei denen man einen Ball auf Gummiband und ein Paddel hat und bumst, bumst, bumst, bumst . Es war diese Art von Verhalten, mit dem wir am meisten zu kämpfen hatten.

Auf einer Pressekonferenz Tage vor der Landung demonstrierte Steltzner, wie der Curiosity-Rover auf Kabeln von einem Sky-Kran herabsteigen würde. (© Fred Prouser / Reuters / Corbis)

Der NASA-Administrator Mike Griffin hat Sie und einige Ihrer Mitarbeiter gebeten, nach Washington zu kommen, um den Sky Crane zu erklären. Am Tag vor dieser Präsentation sind Sie durch das Luft- und Raumfahrtmuseum gelaufen. Was ist dir durch den Kopf gegangen?

Das Luft- und Raumfahrtmuseum ist für mich eine Kirche. Der Einfallsreichtum und die Erfindung, die in diesen Hallen, in diesen Exponaten stecken, sind für mich immer eine Quelle der Ehrfurcht. Es war wie in die Kirche zu gehen. Es war, als würden wir über die Schultern der Riesen nachdenken, auf denen wir saßen, und uns fragen, ob wir es in uns hatten, den Fortschritt voranzutreiben.

Sie und Ihre Teamkollegen investieren Jahre in das Brainstorming, Berechnen, Testen und Entwerfen eines Plans, der am besten und am wenigsten verrückt ist. Aber was war Ihrer Meinung nach immer noch verrückt danach?

Eine der Herausforderungen, die wir hatten, ist, dass das gesamte System, einschließlich des Manövers des Sky Crane, für uns hier auf der Erde nicht testbar ist. Sie leben in dieser Welt der Analyse und Simulation und geben Ihr Bestes, aber Analyse und Simulation schützen Sie selten vor Unterlassungssünden, vor Dingen, die Sie nicht in Betracht gezogen oder in Betracht gezogen haben. Wir haben festgestellt, dass es verrückt aussieht, wie Mike Griffin sagte. Ich denke, die größte Herausforderung für mich und für andere war, was passiert, wenn es ein „Ich habe vergessen“ gibt. Was passiert, wenn unsere Vorstellungskraft versagt und es einen Versagensmodus oder ein Phänomen gibt, von dem wir nicht verstehen, dass es uns bringen wird Nieder?

Wir alle stellten fest, dass es sehr wenig Sympathie für uns geben würde, weil das Design, das wir gewählt hatten, so ausgefallen war. Es sah so verrückt aus, dass ein Misserfolg sofort dazu führte, dass die Leute sagten: „Natürlich, ich habe es dir gesagt. Es ist offensichtlich, dass das Ding gescheitert wäre. “Wir fühlten uns sehr exponiert. Ich dachte, wenn das nicht klappt, könnten wir genauso gut Flip-Burger essen, weil es nicht schön wird.

Was war dein schlimmster Albtraum?

Absolut, das, worüber ich mir am meisten Sorgen machte, war das, wovon ich nicht wusste, dass ich mir Sorgen machen musste. Das Team war unglaublich fähig. Wenn wir also ein Anliegen oder Risiko in Worte fassen konnten, fanden wir einheitlich einen Weg, um dieses Risiko an einen Ort zu bringen, an dem es akzeptabel war. Ich befürchtete die Risiken, vor denen wir keine Namen vergeben konnten und vor denen wir keine Angst hatten.

Ein Künstler zeigt das Raumschiff Mars Science Laboratory der NASA, das die obere Marsatmosphäre erreicht. (NASA / JPL-Caltech) Ein Fallschirm wurde an der Oberseite der hinteren Schale der Raumsonde angebracht. Es öffnete sich ungefähr sieben Meilen von der Oberfläche, als die Neugier von 13.000 Meilen pro Stunde auf ungefähr 1.000 verlangsamt wurde. (NASA / JPL-Caltech) Der Hitzeschild an der Aeroshell wurde abgeworfen, sodass der Rover sichtbar in der Backshell steckte. (NASA / JPL-Caltech) Der Rover bremste mit Raketenkraft ab, bevor er die Marsoberfläche berührte. (NASA / JPL-Caltech) Diese Abbildung zeigt das Sky Crane-Manöver. Der Rover wird an Kabeln unter seinem "Raketenrucksack" abgesenkt. (NASA / JPL-Caltech) Der Raketenrucksack stellte den Rover auf die Räder, um seine Mission zu beginnen. (NASA / JPL-Caltech) In dieser Darstellung untersucht der Rover einen Felsen auf dem Mars mit einer Reihe von Werkzeugen am Arm. (NASA / JPL-Caltech)

Sie haben Teams dazu gebracht, das Unmögliche möglich zu machen, und Sie haben beobachtet, wie andere bei JPL dasselbe getan haben. Was sind für Sie die wichtigsten Merkmale und Gewohnheiten effektiver Führungskräfte?

Ich denke, das gilt für die Führung und das Team. Sie müssen eine lebhafte intellektuelle Debatte führen. Man muss sich wirklich anstrengen, um herauszufinden, was wahr ist, wenn man am Rande des Möglichen operiert. Es gibt keine Formel für die nächsten richtigen Schritte. Sie müssen also ein Team haben, das sich selbst überprüft, seine Pläne abfragt und versteht, ob es auf dem richtigen Weg voranschreitet. Um eine lebhafte intellektuelle Debatte zu führen, müssen Sie die Menschen von den Ideen der Menschen trennen. Sie müssen die Menschen respektieren, lieben und schätzen und den Ideen erlauben, einen brutalen intellektuellen Kampf zu führen.

Wonach suchst du, wenn du ein Team zusammenstellst?

Sie müssen nicht aggressiv oder laut sein. Sie können ruhig sein und sich sogar zur Ruhe setzen, aber Sie müssen bereit sein, sich auf die Linie zu setzen, um nach der Wahrheit zu suchen. Darauf suche ich. Wenn ich das bei einem Ingenieur finde, weiß ich, dass ich jemanden habe, der das Gummi wirklich auf die Straße bringen kann.

Wie können wir unser Arbeitsumfeld so strukturieren, dass wir Neugier und Innovation fördern?

Nehmen Sie unsere Arbeit ernst, aber nehmen Sie uns nicht zu ernst. Ich habe eine dreijährige Tochter und sie baut spielerisch ein unglaublich detailliertes Modell des Universums auf. Das haben wir alle Menschen getan. Wir kamen völlig ungeformt auf diese Welt und lernten durch Spielen und Experimentieren die Schwerkraft und den Unterschied zwischen einem festen und einem flüssigen Körper sowie alle möglichen Dinge über die Grundstruktur unseres Universums. Ehrlich gesagt versuche ich, diese Spielkultur in den Teams, in denen ich arbeite, am Leben zu erhalten, weil ich so gerne spiele.

Wir haben unser kompliziertes Raumschiff verstanden, das seine Form ändert und Fallschirme ausstößt und Aeroshells und alles Mögliche loswird, während es seinen Weg durch die Marsatmosphäre durch eine sehr große, komplexe Computersimulation macht. Mit den Informationen und Kenntnissen, die wir über das System haben, nahmen wir jedes Mal Wetten entgegen, wenn wir die Kurbel dieser großen Computersimulation betätigten, die einige Tage in Anspruch nahm. Das Team würde einen Pool über die Ergebnisse erstellen. Es war ein spielerisches, leicht umkämpftes Spiel, bei dem es darum ging, mit ihrem Verständnis die Antwort zu finden, die die schicke Gruppe von Supercomputern vor den Supercomputern haben wird. Es hat Spaß gemacht. Es fühlte sich nicht nach Arbeit an, und was dieses Spiel wirklich tat, war, unser Verständnis des Systems zu trainieren, uns zu zwingen, uns mehr zu strecken und dieses System tiefer zu verstehen, anstatt uns zurückzulehnen und darauf zu warten, dass der Computer uns mitteilt, was los ist auf.

Ich liebe es zu spielen und finde, dass ich am meisten lerne und entdecke, wenn ich spiele. Eine Kultur des Spielens ist so wichtig, um unsere Neugier am Leben zu erhalten.

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