Adam Steltzner wist niet precies wat hij moest dragen bij het presenteren van zijn gedurfde idee om de Curiosity Rover op Mars op NASA's top-koperen te brengen. De dresscode in het Jet Propulsion Laboratory van het bureau in Pasadena, Californië, waar de ingenieur werkt, is een beetje losser dan op het hoofdkantoor in Washington.
"Ik wilde respect tonen, maar ik wilde ook mezelf zijn", schrijft Steltzner in zijn nieuwe boek, The Right Kind of Crazy . Als aanvulling op zijn donkere pompadour, ging hij met een blazer uit de jaren 1950, een luide riemgesp en cowboylaarzen.
Een durfal, Steltzner was een passende keuze om de intrede, afdaling en landing van Curiosity op Mars te leiden. Hij en zijn team moesten het schijnbaar onmogelijke mogelijk maken: een één-ton rover vertragen met een snelheid van meer dan 13.000 mijl per uur en zachtjes landen om geen vurig gat in het oppervlak van de planeet te boren. Hun oplossing, de "Sky Crane" -manoeuvre genoemd, vereiste een supersonische parachute, raketten en kabels. Steltzner beschrijft het zelf als "iets dat Wile E. Coyote zou kunnen gebruiken met producten van ACME Company."
Dus toen de ingenieur het plan uitlegde aan Mike Griffin, toenmalig beheerder van NASA, zei Griffin: "Het is misschien wel het juiste soort gek."
De capsule met de Curiosity rover werd op 26 november 2011 gelanceerd vanuit Cape Canaveral. Bijna negen maanden later, op 5 augustus 2012 (Pacific Time), landde hij met succes in Mars 'Gale Crater - om over de hele wereld te juichen, misschien wel de luidste in de Spaceflight Operations Facility van het Jet Propulsion Laboratory waar Steltzner en anderen in lichtblauwe polo-shirts "Curiosity Landing" toezicht hielden op de missie.
Alleen al in het eerste jaar op Mars maakte Curiosity meer dan 72.000 foto's en vuurde hij ongeveer 75.000 laserschoten af om de samenstelling van de planeet te bestuderen. Het heeft foto's gemaakt van zandduinen en een zonsondergang, en niet te vergeten het detecteerde stikstof op het oppervlak van Mars en bevestigde dat beken en meren er meer dan drie miljard jaar geleden bestonden.
In The Right Kind of Crazy deelt Steltzner, een van de winnaars van de American Ingenuity Award 2013 van het Smithsonian magazine, beide details over zijn ervaring met het ontwerpen, bouwen en testen van het Sky Crane-landingssysteem en lessen die hij heeft geleerd over hoe hij mensen kan leiden tot spectaculaire prestaties.
Steltzner is nu de hoofdingenieur voor het Mars 2020-project, een streven dat binnen vier jaar een vergelijkbare rover op Mars wil landen, maar dit keer met de mogelijkheid om in de rotsachtige oppervlakken van de planeet te boren en deze kernmonsters hermetisch in te plaatsen verzegelde containers voor eventuele terugkeer naar de aarde.
Het was een moment op Highway 101 dat je op weg zette om ruimtevaartuigen te bouwen in het Jet Propulsion Laboratory.
Ik was lusteloos. Ik hoopte op een blikseminslag en een wereldberoemde rockster te worden. Ik speelde op kleine locaties in de San Francisco Bay Area in een band die niet zo goed was. Op een nacht, en ik denk dat het in de herfst was, omdat de lucht bijzonder helder was in Marin County, kwam ik thuis toen ik merkte dat een stel sterren, die ik eerder had gezien in de nachtelijke hemel boven de Oostbaai, boven Oakland, zaten over de Golden Gate en Marin landtongen aan de andere kant van de hemel.
Ik had het slecht gedaan op de middelbare school en had geen aandacht besteed. Blijkbaar had ik die hele aarde gemist die om haar as draaide. Ik werd nieuwsgierig. Ik herinnerde me dat er iets beweegt ten opzichte van iets anders, maar ik kon me niet echt alle details herinneren. Dus volgde ik mijn nieuwsgierigheid naar de plaatselijke gemeenschapsschool. Ik kwam opdagen om te zien of ze klassen over astronomie hadden om me te leren waarom de sterren bewogen, wat ik dacht dat er aan de hand was. Dat deden ze, maar het had een voorwaarde voor een conceptuele natuurkundecursus. Ik heb me voor beide aangemeld. De astronomiecursus werd geannuleerd omdat er niet genoeg studenten waren en ik merkte dat ik 'Natuurkunde voor dichters' of natuurkunde zonder wiskunde volgde. Dat heeft alles veranderd.
Het juiste soort gek: een waargebeurd verhaal over teamwerk, leiderschap en high-stakes-innovatie
KopenHoe werd de Curiosity- missie voor het eerst aan je beschreven?
Ik heb er in de eerste jaren als consultant voor gewerkt. Het zou uiteindelijk het Mars Science Laboratory (MSL) worden, maar het begon eigenlijk met hetzelfde acroniem, maar dan als de Mars Smart Lander. Het zou een grote rover op het oppervlak van Mars brengen. Toen ik in 2003 voor het eerst bij het project kwam, was de grote rover een beetje te groot. Mijn eerste taak was om het te verkleinen.
Uiteindelijk was de rover 2.000 pond. Kun je de "Sky Crane" -manoeuvre beschrijven waarmee je hem op het oppervlak van Mars kon landen?
De Sky Crane-manoeuvre is het neerlaten van de rover onder zijn jet-rugzak terwijl de twee naar Mars blijven dalen totdat het gewicht van de rover wordt ingenomen door het Marsoppervlak. Dat wordt gevoeld in het gebrek aan spanning op de touwen die de jet-rugzak verbinden met de rover. De rover snijdt zichzelf los en de jet-rugzak vliegt weg naar een veilige afstand.
Alle deadlines lijken fungibel in vergelijking met diegene die 'door hemelse mechanica worden bepaald', zoals je in het boek beschrijft. Je moest op het juiste moment op zo'n 350 miljoen mijl afstand een doel raken. Hoe is het om met dit soort tijdlijn te werken?
Onze projecten zijn een beetje gemaakt in een bankschroef. Tijd is niet flexibel en meestal is ons budget niet flexibel. Om er een trifecta van te maken, is wat we proberen niet flexibel te zijn. Dat is veel druk.
Dit soort werk is niet voor iedereen weggelegd. Je verzint met een enorme deadline. Het kan heel angstig zijn. Je hebt je creatieve sappen nodig om te stromen - individueel, ja, maar ook collectief moeten de creatieve sappen van het team stromen. Er is hier niemand die het leeuwendeel van het werk doet. Dit is een samenwerking van 100 procent in samenwerking en samenwerking. Je moet een groep mensen hebben die kunnen werken onder de druk van een onbeweeglijke tijdslimiet.
Wanneer je voor een uitdaging staat, herinner je jezelf eraan om "aan de twijfel vast te houden" en "in de Donkere Kamer te zitten". Wat bedoel je?
Regelmatig stuit u op blokkades wanneer u in tijd met deze race bezig bent en oplossingen voor problemen moet bedenken. Je zult tegenkomen wanneer je geen antwoord hebt. Dat is de donkere kamer. The Dark Room is die plek van duisternis waar je geen uitweg ziet. Je hebt een probleem, je hebt de deadline, maar je weet niet hoe je het gaat halen. Het is heel gemakkelijk om in paniek te raken, om opgesloten te raken in onproductief gedrag. The Dark Room is een plek die ik graag voor mezelf en anderen roep. Het is angstig. Laten we niet in paniek raken en laten we zitten met de open vraag. Dat is waar het "vasthouden aan de twijfel" vandaan komt. Het was iets dat me opviel toen ik ingenieur en natuurkunde studeerde. Ik zou hoogstwaarschijnlijk afdwalen door angstig naar het antwoord te springen omdat het zo ongemakkelijk was om bij de open vraag te zitten. Maar de open vraag heeft meestal het antwoord. Om met de open vraag te kunnen zitten, moet je die twijfel kunnen vasthouden, niet ermee wegrennen, er gewoon bij zitten. Laat het antwoord naar voren komen.
Op welk punt bevond je je met Curiosity het meest in het donker?
Al vroeg, vóór de Sky Crane, hadden we een aantal verschillende landingsmogelijkheden, een met airbags en de andere met dit ding dat we de pallet noemden, dat werkte gewoon niet. In de herfst van 2003 kwamen we samen met een tiental mensen, omdat we in een donkere kamer waren. We wisten niet wat de uitweg was. We hadden een grote rover. We wilden het op Mars zetten, maar we wisten niet hoe we het daar zouden krijgen.
Wat was de grootste verrassing - misschien wel de meest tegenstrijdige ontdekking - in al het onderzoek en de ontwikkeling van de Sky Crane?
We hebben ons lange tijd zorgen gemaakt over de pendulummodus. Wanneer je je twee voertuigen voorstelt die aan een touw zijn bevestigd en het bovenste voertuig raketten heeft en het onderste voertuig ondersteunt, is het heel gemakkelijk om na te denken over dit heen en weer slingeren en dit slingerachtige gedrag. We waren er doodsbang voor. We nodigen altijd externe oogbollen uit in het spel om de gaten te vinden die we niet zien, en iedereen in onze reviewcommunity was erg gefocust op de pendulummodus. Wat we contra-intuïtief vonden, is dat het moeilijkste deel eigenlijk een axiale, pogo-y-modus is die eruit ziet als een van die spellen waar je een bal op elastiek en een peddel hebt en je gaat boink, boink, boink, boink . Het was dat soort gedrag waar we het meest mee worstelden.
Op een persconferentie dagen voor de landing liet Steltzner zien hoe de Curiosity rover zou afdalen op kabels van een luchtkraan. (© Fred Prouser / Reuters / Corbis) NASA-beheerder Mike Griffin vroeg jou en een deel van je team om naar Washington te komen om de Sky Crane uit te leggen. De dag voor deze presentatie liep je rond in het Air and Space Museum. Wat ging er door je hoofd?
Het Air and Space Museum is een kerk voor mij. De vindingrijkheid en uitvinding die in die hallen ligt, binnen die tentoonstellingen, is altijd een bron van ontzag voor mij. Het was alsof ik naar de kerk ging. Het was alsof we de schouders van reuzen waar we op zaten, aanschouwden en ons afvroegen of we het in ons hadden om vooruitgang te boeken.
Jij en je teamgenoten zetten jaren in op brainstormen, berekenen, testen en een plan ontwerpen dat het meest gezond zou zijn, in wezen het minst gek. Maar wat was er volgens jou nog steeds gek op?
Een van de uitdagingen die we hadden, is dat het hele systeem samen, inclusief de Sky Crane-manoeuvre, niet getest kan worden voor ons hier op aarde. Je leeft in deze wereld van analyse en simulatie, en je doet je best, maar analyse en simulatie beschermen je zelden tegen zonden van verzuim, tegen dingen die je niet hebt overwogen of waarvan je denkt dat je het niet kunt overwegen. We hebben begrepen dat het er gek uitziet, zoals Mike Griffin zei. Ik denk dat de grootste uitdaging voor mezelf en voor anderen was wat er is als ik 'vergeten' ben. Wat als er een mislukking van onze verbeelding is en er een faalmodus is of een fenomeen dat we niet begrijpen dat ons zal brengen naar beneden?
We hebben allemaal vastgesteld dat er weinig sympathie voor ons zou zijn, omdat het ontwerp dat we hadden gekozen zo bizar was. Het zag er zo gek uit dat het falen ervan er onmiddellijk toe zou leiden dat mensen zeiden: 'Natuurlijk heb ik je dat verteld. Het is duidelijk dat het ding zou hebben gefaald. 'We voelden ons zeer blootgesteld. Ik dacht, als dit niet werkt, kunnen we net zo goed hamburgers omdraaien, omdat het niet mooi zal zijn.
Wat was je ergste nachtmerrie?
Absoluut, het ding waar ik me het meeste zorgen over maakte, was het ding waarvan ik niet wist dat ik me zorgen maakte. Het team was ongelooflijk capabel, dus als we woorden aan een bezorgdheid of risico konden verwoorden, vonden we uniform een manier om dat risico naar een plek te brengen waar het acceptabel was. Ik vreesde de risico's waaraan we geen namen konden geven, waarvan we niet wisten dat ze bang waren.
Een kunstenaar toont het ruimtevaartuig Mars Science Laboratory van NASA dat de bovenste atmosfeer van Mars bereikt. (NASA / JPL-Caltech) 
Een parachute was bevestigd aan de bovenkant van de achterkant van de aeroshell van het ruimtevaartuig. Het schoot open ongeveer zeven mijl van het oppervlak, toen nieuwsgierigheid vertraagde van 13.000 mijl per uur tot ongeveer 1.000. (NASA / JPL-Caltech) 
Het hitteschild op de aeroshell werd weggegooid waardoor de rover zichtbaar in de backshell zichtbaar was. (NASA / JPL-Caltech) 
De rover vertraagde met raketkracht voordat hij het oppervlak van Mars aanraakte. (NASA / JPL-Caltech) Deze illustratie toont de Sky Crane-manoeuvre. De rover wordt neergelaten op kabels onder zijn 'raketrugzak'. (NASA / JPL-Caltech) 
De raketrugzak plaatste de rover op zijn wielen, klaar om aan zijn missie te beginnen. (NASA / JPL-Caltech) 
In deze afbeelding onderzoekt de rover een rots op Mars met een set gereedschappen op zijn arm. (NASA / JPL-Caltech) Je hebt teams geleid om het onmogelijke mogelijk te maken en je hebt anderen bij JPL hetzelfde zien doen. Dus wat zijn volgens u de meest bepalende eigenschappen en gewoonten van effectieve leiders?
Ik denk dat dit geldt voor de leiders en het team. Je moet een krachtig intellectueel debat hebben. Je moet echt gaan voor het vinden van wat waar is als je aan de rand van wat mogelijk is werkt. Er is geen formule voor wat de volgende juiste stappen zijn, dus je moet een team hebben dat zichzelf kan controleren, de plannen kan ondervragen en begrijpt of ze de juiste weg inslaan. Om een krachtig intellectueel debat te hebben, moet je de mensen scheiden van de ideeën die de mensen hebben. Je moet de mensen respecteren, liefhebben en koesteren en toestaan dat de ideeën brute intellectuele gevechten voeren.
Waar kijk je naar als je een team samenstelt?
Je hoeft niet agressief of luid te zijn. Je kunt stil zijn en zelfs met pensioen gaan, maar je moet bereid zijn jezelf op het spel te zetten om naar de waarheid te zoeken. Dat is waar ik naar op zoek ben. Als ik dat bij een ingenieur ontdek, weet ik dat ik iemand heb die het rubber echt op de weg kan krijgen.
Hoe kunnen we onze werkomgevingen zodanig structureren dat we nieuwsgierigheid en innovatie stimuleren?
Neem ons werk serieus, maar neem onszelf niet te serieus. Ik heb een dochter van drie en ze stelt een ongelooflijk gedetailleerd model van het universum samen door te spelen. Wij mensen hebben dat allemaal gedaan. We kwamen deze wereld totaal onvervormd binnen en we leerden over de zwaartekracht en het verschil tussen een vaste stof en een vloeistof en allerlei dingen over de basisstructuur van ons universum door spel en experimenten. Ik probeer die speelcultuur levend te houden binnen de teams waar ik werk, eerlijk gezegd, want dat is hoe ik graag rol.
We begrepen ons gecompliceerde ruimtevaartuig dat van vorm verandert en parachutes uitdoet en aeroshells en allerlei dingen verwijdert, terwijl het zich een weg baant door de atmosfeer van Mars via een zeer grote complexe computersimulatie. Met behulp van de informatie en kennis die we over het systeem hebben, zouden we elke keer weddenschappen aangaan om de crank te draaien op deze grote computersimulatie, die enkele dagen duurde. Het team zou een pool maken van wat de resultaten zouden zeggen. Het was een speels, enigszins competitief spel waarin ze hun begrip konden gebruiken om het antwoord te krijgen dat de chique set van supercomputers gaat krijgen voor de supercomputers. Het was leuk. Het voelde niet als werk, en wat dat spel aan het doen was, was ons begrip van het systeem oefenen, ons pushen om meer uit te rekken en dat systeem beter te begrijpen in plaats van achterover te leunen en wachten op de computer om ons te vertellen wat er gaande was op.
Ik ben dol op spelen en ik vind dat ik het meest leer en ontdek wanneer ik speel. Een speelcultuur is zo belangrijk om onze nieuwsgierigheid levend te houden.
Maak kennis met de winnaar van de American Ingenuity Award 2013 voor technologie
