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宇宙飛行では、失敗は単なる選択肢ではなく、要件です

May 14, 2023

勝者と敗者の違いは、勝者は立ち上がって、間違ったことから学び、やり直すかどうかです。

来月中に、スペースXはスターシップとして知られる、これまでに飛行した最大のロケット船の打ち上げを試みる可能性が高い。 この飛行が成功すれば、人類が太陽系を開放し、新たな宇宙時代の到来を告げることになる。 ここで疑問が生じます: 失敗するでしょうか、それとも成功するでしょうか? そして、それが失敗した場合、それは何を意味するのでしょうか?

宇宙映画に詳しい人、または NASA のギフトショップを訪れたことがある人なら、「失敗は選択肢ではない」という言葉を知っているでしょう。 実際、そうです。 実際のところ、何かで勝つためには失敗が必要です。 私たちは間違いから学んだことによってのみ学びます。 それは、これは重要な「もし」ですが、失敗から得た学びを受け入れ、それを将来の努力に応用するかどうかです。

宇宙の探査と開発も例外ではありません。 というか、ルールを強調しています。

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一般的に言えば(私の謙虚な意見ですが)、ロケットやロケット船の打ち上げには 4 つのタイプの失敗があります。

「予定外の急速な分解」(一部のエンジニアは冗談でロケット爆発と呼んでいますが、RUD)は問題ですが、私のリストの 1 番目は、新しい複雑なシステムの開発において予想される部分です。 悲しいことに、これまでのところ、悲劇を引き起こすことが最も多いのは 2 番目、3 番目、および 4 番目の失敗カテゴリーです。 この最も壮観なアメリカの 2 つの事例は、スペースシャトル チャレンジャー号とコロンビア号の事故でした。 どちらの場合も、障害は、具体的に特定できなかったとしても、予測可能でした。

NASA のすべての有人宇宙飛行プログラムと同様、スペースシャトル プログラムも、NASA と政府にとって巨大な規模と多大な影響を及ぼしたロックスターのショーでした。 どちらの場合も、致命的な事故や結果の可能性があるという不都合な真実は、事故が起こる前にミッション管理チームのメンバーによってスポットライトが当てられていた。 コロンビア号の事故の場合はより複雑で微妙なところがありますが、チャレンジャー号の場合はショーを続行しなければならなかったために、知識豊富な従業員からの明確な警告が無視され、悲しいことに人々が亡くなりました。

このような注目を集める失敗を恐れるため、我が国の宇宙機関は、あらゆる小さな故障、事故、間違いがメディアのネタになるため、通常、間違った理由や間違った方法で過剰修正、あるいはおそらくより正確には過剰修正を行っています。評論家とアジェンダ主導の批評家。 NASA 宇宙発射システム (SLS) を目撃してください。エンジニアたちは、待機、保留、ロールバック自体が実際に行われているにもかかわらず、すべてが完璧であることを確認するために作業しながら、発射台に展開され、展開されて、展開されて、展開されて、展開されて、展開されて戻りました。システムに潜在的なリスクが追加されました。

最終的に、政治的に設計されたこの装置は、アルテミス 1 号のミッションで飛行に成功しました。しかし、もしこれが太陽系を開く乗り物となるのであれば、そのような脆弱性は、私たちの誰も、すぐに、あるいはたとえそうなったとしてもそこに行くことはないことを意味します。 それはすべてとても貴重です。 はい、私もその批評家の一人でした。 私は今もそうです。 そして、私が長らく上院打ち上げ詐欺と呼んできた悲惨な豚肉計画についての徹底的な議論は別の機会に待たなければならないが、宇宙機関がこれまでに製造された中で最も高価で複雑なロケットの一つを合理化しようとしているにもかかわらず、皮肉なことに、それは失敗への恐怖の人質なのです。 そもそも車両を作成したシステムそのものが原因で故障が発生する可能性が高くなります。

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これは誰のせいでもありません。 これは、時間の経過とともに生じたシステム上の欠陥の結果です。 今日、特に政府では、離陸のたびにあまりにも多くの乗り物が多すぎます。 失敗への恐怖の重みは、人間の宇宙への進出を止めるのは重力ではなく、官僚主義であり、軌道を外れて競技場から転がり落ちて自ら作った沼地に転がり落ちたシステムであることを意味する。

しかし、いつもそうだったわけではありません。 第二次世界大戦後に始まり、それまで戦争で人を殺すために設計され、軍の秘密の外でテストされていたミサイルが探査に使用され始めたため、専門家は新しい技術をテストする際に失敗は単なる選択肢ではないことを理解しました。 それがルールだった――カメラが現れるまでは。

良い例は、国際地球物理年 (IGY) として知られる大規模な地球規模の科学プロジェクトが進行していた 1950 年代後半に起こりました。 光る物体を宇宙に打ち上げることは、明らかだが新しい探査の分野であり、担当者はかなり現実的な期待を採用した。 米国では、全米科学アカデミーが、この計画に参加した衛星 6 基に 1 基だけが宇宙に到達した場合、成功したとみなすことに同意しました。 空軍のヴァンガードロケットに乗って、そのうちの3名が飛行した。 しかし、ワシントンと国民の多くにとって、この計画は失敗だったと考えられていた。

一方、ソビエト軍は懸命に運転しており、それなりの失敗もあったが、その中には見事な失敗もあったが、世界は成功した話だけを聞くことになる。 はっきり言っておきますが、ソビエト、ロシア、中国の宇宙失敗はそれぞれ独自のエッセイや本を書く価値があり、多くの場合、米国の失敗の原因と結果と比較すると小さなものに見えます。 これはある意味で重要な点です。 世界が監視することを許可し、納税者が見たものに基づいて拒否権を与えると、履行への圧力はそれ自体の力になります。

たとえば、ソ連のスプートニク奇襲の圧力を受けて、NASAは1958年から1960年にかけて、アトラスロケットの初期型を使用してパイオニア衛星を月に打ち上げようと8回試みた。 探査機1機は打ち上げられなかった。 他のものはすべて失敗しました。 成功と言えるのはPioneer 5だけだ。

こうしてNASAは脚光を浴びて誕生したのです。 そして資金提供のために納税者をもてなすか、財務の舞台から引きずりおろされるかのどちらかに迫られた。 失敗、さらには予想される失敗、さらには成功に続く失敗さえも、選択肢としては少なくなっていきました。 それは良いテレビ番組にはならず、悪いテレビ番組は…そうですね、打ち切りになります。

NASA の公式歴史ウェブサイトは、この現実について驚くほど率直に評価しています (斜体は私のものです)。

「(アトラスの失敗は)宇宙ミッションでの成功が自動的に得られるものでも、安上がりなものでもないことを明らかにした。支払わなければならない代償があり、その代償の一部はいくつかのミッションの失敗だった。この代償はNASAの経営陣にとって決して快適なものではない。問題は一定数の失敗は正常で避けられないものとして受け入れるという哲学を持っているため、全世界の監視の下で実施されるNASAのような公開プログラムにおける「失敗の学習」でさえ、国民や議会にとっては絶対的な失敗のように映った。 V-2、アトラス、ソー、ポラリス、そして名前を挙げられる他のほとんどすべての主要なロケット開発のような以前の開発プロジェクトには、初期の発射が失敗に終わった部分があったこと、そしてこれが失敗したことは問題ではありませんでした。 」

「憂鬱だ」 確かに、控えめな表現です。 NASA の支持者にとって、多くの点で、私たちの宇宙計画は単に探査や共産主義の敵対者に対する戦略的勝利だけを目的としたものではないことが明らかになりました。 それはエンターテイメントでした。 したがって、ショーは続けなければなりません。 それが、大規模に過剰設計されたシステムを作成することを意味するのか、大規模に過剰な書類を作成した官僚機構を作成することを意味するのか、あるいはその両方を意味するのかにかかわらず、NASA は、世界の注目が集まるときはいつでも、NASA の職員が正しいパフォーマンスを発揮することを確信する必要がありました。

NASA チームの信じられないレベルの熟練のおかげで、このアプローチはアポロ計画中にほとんどの場合うまくいきました。 そうです、アポロ 1 号の火災のようなひどい災害があり、政府機関のトップの若手宇宙飛行士 3 人が亡くなりました。 しかし、その災害は練習中に起こり、誰も見ていませんでした。 NASA がその間違いを見直し、システムと手順を大幅に改善したため、プログラムの速度が低下しました。 しかし、致命的な火災が画面上で生放送で起こっていたら、政府のさまざまな部門がそれぞれの順番で、そのような英雄がどのようにして死亡したのかを検討していたので、プログラム全体が数年後にずれていた可能性が最も高く、その恐ろしい性質を考慮すると、おそらく可能性は十分にあります燃え盛るカプセルの中で彼らが死んでいたら、プログラム全体が終わっていたかもしれない。

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アポロの注目すべき点は、重大な失敗がほとんどなかったことです。 考えてみてください。 NASA は宇宙飛行の経験がほぼゼロの状態から、10 年も経たないうちに人類が月に到達し、大きな事故で死亡したのはわずか 3 人だけでしたが、これはミッション中に発生したものではありませんでした。 確かに、宇宙船の故障や爆発はありましたが、歴史はすでにプログラム全体に当然の優秀性を与えています。 「ムーンショット」という言葉を聞いたことがありますか?

その後、先ほど述べたように、1972 年のアポロ計画の終了と 1981 年のコロンビア号の初飛行との間に時間差があることを考慮すると、まったく異なるシステムとほぼまったく新しい管理チームを備えたシャトル計画が登場しました。皮肉なことに、スペースシャトルはこのシステムは、人間の宇宙へのアクセスを安全かつ日常的なものにするシステムであるはずでした。 それはほぼ逆でした。 資金を調達するために、資金を節約して支持を得るために当初の計画は妥協されました。 たとえば、議会に提案されているように、シャトル システムは完全に再利用可能な 2 つのフライバック システムで構成されており、垂直に離陸して滑走路に着陸し、再び飛行できるようになります。 しかし、政治的なソーセージ製造が引き継がれると、このアプローチは、今日私たちがよく知っている巨大な水素と酸素のタンク、固体ロケットブースターに取って代わられました。

票を獲得しようとするときはいつものことだが、現実性よりも政治的な駆け引きが優先された。 さらに悪いことに、NASA は、夢の船に必要な資金を得るために押し付けられている政治的妥協に対処しようとしている間に、さらに悪い選択を重ね合わせました。 災害に関する多くの回顧本で引用されている例の一例を以下に挙げる。当時有力だったユタ州議会代表団の票を獲得するため、ユタ州の軍用大陸間弾道ミサイル(ICBM)固体ロケット製造会社モートン・チオコル社が固体ロケットブースターセグメントの製造に選ばれた。完璧に組み合わせる必要がありました。 これらはその後、鉄道車両に横向きにして数百マイルの鉄道を越えてフロリダ州のケープまで輸送されました。

結局、シャトルは部分的にしか再利用できず、飛行の合間に車両全体を分解して再構築する必要があるほど複雑になりました。 NASA指導部さえも、それは災難を招くレシピだったという。 チャレンジャー号の後、元NASA長官ノーム・オーガスティン氏は電話会議で、「空から別のスペースシャトルが落ちてくるまでスペースシャトルを円を描くように飛ばす」という計画に懸念を示した。 そして、それは実現しました。 そしてコロンビアでした。

したがって、シャトルプログラムは廃止されました。 率直に言って、これは、世代にインスピレーションを与えるために多くの良いことをもたらしたにもかかわらず、良いことです。 私はそれをなくすのを手伝いました。 それはあまりにも高価で危険であり、宇宙のフロンティアを開くのに役立つのではなく、それを閉ざしたままにするのに役立っていました。 月への競争に勝つための準軍事的なプロパガンダキャンペーンがアポロに勝利したなら、私たちの政府は他の国々と同じように、基本的な輸送と宇宙への人の輸送を引き継ぐために商用艦隊に切り替えるべきでした。経済。 私たちスペース フロンティア財団のグループは、それを実現するために 10 年以上を費やしました。 最終的には、少なくとも国際宇宙ステーションへの往復では、私たちは勝利しました。

ここで疑問が生じます:民間宇宙輸送システムはより安全ですか? 民間事業者は政府機関の請負業者よりも慎重ですか? 良い質問です。 最初の答えは、エンジニアやプロジェクト マネージャーは、誰の下で働いているかに関係なく、誰かが怪我をすることを決して望んでいないということです。 しかし、システムはそんなことは気にせず、物事を学ぶために物を壊す必要性と、見栄えが悪いために物を壊すことができないという内部矛盾を中心に設計されたシステムは本質的に危険です。

結局のところ、非常に高価なハードウェアを爆破することは、政府にとっても企業にとっても楽しいことではありません。 残念ながら、物事を正しくするためには、いくつかのことを爆破しなければならない場合があります。私たちの文化の仕組みを考えると、民間セクターは現在 NASA よりもそうする自由があり、少なくともそのセクターの一部は爆破するのに十分な資金を持っています。物を上げて交換します。

それで、ここに来ました。 過去10年間で誰よりも多くの大型ロケットを爆破した男、イーロン・マスク氏は今後数週間で、史上最大のロケット船「スターシップ」の飛行に挑戦する予定だ。 しかし、ロケットが爆発する理由についての私の最初のリストを思い出していただければ、マスク氏はその 1 に焦点を当てています。それは、新しいロケットやテストされていないロケットを爆破して、ロケットをより良くする方法を学ぶことです。 さらに良いことに、彼と彼のチームは、次のロケット船をより安全にするために、データを無視するのではなく実際に適用しています。 この点で、彼と他の NewSpace 企業が政府の競合他社よりも明確な利点を持っています。 彼らのプロセスは、信頼性が高く、低コストで、実際に動作する再利用可能な宇宙輸送システムを提供することで完了します。

不適切な投資であるテクノロジーエッジを横断する企業を見分ける良い方法は、過信または世間知らずのどちらかによって、テクノロジーエッジを予算に組み込んでいない企業です。 成功する可能性のある企業は、ビジョンと現実的な悲観主義を組み合わせています。 彼らは初期の失敗を予想するという間違いを犯しており、予算には、うまくいくまで再試行するために確保されている資金が含まれています。 したがって、これらの企業にとって、失敗の見方は、失敗から学んだ教訓の適用ほど重要ではありません。 衛星企業であれ、政府の顧客であれ、あるいは最終的には民間の宇宙開拓者であれ、民間商業宇宙輸送プロバイダーの成功基準には本質的な矛盾はありません。 届くか届かないか。 残りは市場が処理します。

そして、批評家や競合他社が彼の失敗を嘆く中、イーロンは6台の試験車両を展開、爆破、展開、爆破を繰り返して、彼とスペースXチームが今日いる地点に到達した。

では、スターシップとそれが乗るスーパーヘビーモンスターの最初のステージはどうなるでしょうか? まあ、スターシップが精査され、壊れ、そして再び精査されたことはわかっていますが、スーパーヘビーはまだ精査されていません。 はい、SpaceXは何度もエンジンを起動しました。 また、場合によっては完全に機能しないため、エンジニアがいくつかの調整を加えて再度実行しました。 しかし、それらはすべて必要なときに機能するのでしょうか? 上に乗っているあのピカピカだがめちゃくちゃ重いロケット船を、着水や着陸に成功するまで押し進めるために必要な無数のシステムはすべて機能するのだろうか? 我々は見るであろう。

私たちが知っていることは、もしそれがうまくいかなかったとしても、次の 2 つのことが真実になるということです: 1. 失敗しても軌道に何らかの奇妙な異常がない限り、おそらく誰も死ぬことはありません。 2. もし失敗したとしても、SpaceX が何が問題だったのかを見つけ出して修正し、別の機体を展開して再び飛行させるだろう。 そして、イーロン、グウィン・ショットウェル(スペースXの社長兼最高執行責任者、スターシップ打ち上げプログラムを運営している)とスペースXのチームについて私が知っている限りでは、彼らは成功するまで挑戦し続けるだろう。 しかし、彼らはそこで止まりません。 彼らの計画によれば、スターシップは、一度性能が証明されれば、数百回とは言わないまでも数十回飛行し、人工衛星やその他の商業貨物を宇宙に運び、その後、座席にねじ込むことになる数百の利用可能な座席の一つで一人の人間の命が危険にさらされることになるという。これらのフライトがシステムの安全性を証明したら、フロアに戻ります。

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これはマスク氏とスペースX社の計画の天才性の一部だ。 彼らは、Starship で数千機で打ち上げられる独自の Starlink インターネット衛星の形で最初の顧客ベースを構築しました。 空にあるこれらの比較的小規模な収益を生み出すロボット電話回線は、SpaceX の開発プログラムと安全認証に資金を提供します。 自社製品によって自社製品の使用が安くなり、その逆も同様であるため、自社製品は自社製品の開発費を支払うことになります。 (これは素晴らしいことですが、イーロンの頭に思い浮かぶことを避けるため、イーロンにはそのことを知られたくないのです。) こうして、マスクは自分のお金を危険にさらして輸送システムを稼働させ、その後、ミッションをより安価に飛行させたい外部の顧客に移行することができます。リスクを回避し、長期的にはリスクを非常に低く抑えることができるため、最初の勇敢な人類開拓者たちが船に乗り、月、そして最終的には火星に向かうことは理にかなっています。 (これらの宛先のそれぞれには、さらに別の一連の機能と新しいシステムの開発が必要になるため、単純化しすぎないよう注意してください。)

これを NASA の壊れたシステムと比較してください。 アルテミス 1 号で大幅に遅れた空の宇宙船の初飛行を飛行したばかりだが、次の飛行であるアルテミス 2 号が、55 歳以上のアポロ 8 号の飛行と同じように乗組員を月の周りに運ぼうとするまで、さらに 2 年近くかかるだろう。数年前、70年前に開発されたものと本質的に同じシステム、SLSロケットとオリオンカプセルを使用しました。 その伝統を考えると、より安価で信頼性が高いと期待する人もいるかもしれませんが、いいえ、その逆です。 1便あたり推定40億ドルのSLSは非常に高価で複雑なため、数年に一度しか飛行しません。 このペースでは、プログラムの存続期間中に学習曲線が古くなり、経験豊富なチーム メンバーが離職することが確実になります。 その一方で、世界中のカメラ(そしてより重要なことに、米国の納税者)の監視下にあるため、有人SLS飛行は再び非常に貴重なものとなり、失敗が発生する可能性を高めるシステムの中で、失敗は選択肢にはなりません。 。

一方、マスク氏は、スターシップの費用は最終的には1便あたり数百万ドル程度になるだろうと述べている。 そんな数字を信じられないエンジニアが多すぎるので、10倍の1便あたり2,000万ドルにしましょう。 それでもSLSよりは大幅に安い。 これに加えて、スターシップは、消耗品の携帯電話システムやその他の商用および(興味深いことに)NASAのペイロードを運ぶ年間数十便のフライトを予定しています。 一部は失敗する可能性があり、技術は置き換えられ、アップグレードされますが、最初の人間の積載物がエアロックに入る前に、飛行チームはさらに研ぎ澄まされるでしょう。

できれば、あまりにも多くの宇宙飛行士を宇宙に運ぼうとする前に、SLS が時代遅れになることを願っています。 その理由は、世界中のあらゆる政府の事務手続きや、自分の背後を隠し、遅々として進み、何かが壊れるのを恐れても、ものを構築する能力を失った壊れたシステムを補うことはできないという、単純かつ明白な理由からです。 、物を壊してから、より良く構築すること、これは私たちの政府がかつて理解していましたが、学習しなくなったようです。

したがって、スターシップとスーパーヘビーの今後の最初のテスト飛行を見るときは、それがテストであることを理解してください。 スーパーボウルやワールドカップではありません。 スーパーボウルに向けての練習です。 ワールドカップのリハーサルです。 スペースXが失敗しても、他の新しい商業宇宙船会社が学んでいるのと同じように、彼らも学ぶだろう。 成功すれば、彼らも学ぶでしょう。 いずれにせよ、すぐに失敗するでしょう。 しかし、違いは、その失敗の必要性が理解され、失敗から学ぼうとする心が開かれていて、失敗がもたらす知識に対してオープンであり、次回のリスクが軽減され、立ち上がって再挑戦するという決意が組み込まれていることだろう。ゲームプラン。

勝者と敗者の違いは、勝者は立ち上がって、間違ったことから学び、やり直すかどうかです。

これが私たちが未来を勝ち取る方法です。

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反逆者であると同時に尊敬される指導者でもあるリックは、宇宙分野で影響力のある人物トップ 100 の 1 人に挙げられています。 世界トップクラスの宇宙の「先見の明」の一人と呼ばれるリックは、「NewSpace」という用語の考案に貢献し、イーロン・マスクとジェフ・ベゾスが強調した新しい商業宇宙産業の創設に尽力した。

一流の作家、講演者、そして6回の議会証言者であるリックは、月で水を見つける最初のミッションの開始に貢献し、NASAと史上初の商用データ購入契約に署名し、NASAの月探査分析グループの立ち上げに貢献し、商業乗っ取りを主導しました。ロシアのミール宇宙ステーションに飛行した初の民間宇宙飛行士と契約し、スペース・フロンティア財団の共同設立者であり、X 賞の創設理事メンバーでもありました。

世界を変える取り組みの結果、2015 年にヒトゲノム プロジェクトのクレイグ ヴェンターとともに世界技術賞を受賞しました。 彼は 19 の宇宙企業をポートフォリオに持つベンチャーキャピタル会社 SpaceFund を設立し、米国宇宙軍ドクトリン諮問グループのメンバーです。

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