張 田(中國航天員科研訓(xùn)練中心)
航天員是NASA工作的最佳代言人,其優(yōu)異表現(xiàn)不僅反映出NASA在航天探索方面的重大進步,也極大地激勵青少年們成為下一代科學(xué)家和工程師。NASA航天員隊伍的人數(shù)在2000年達到峰值,當(dāng)時有近150名航天員活躍在各項任務(wù)中,隨著2011年航天飛機時代的結(jié)束,航天員隊伍的規(guī)模逐漸縮小,《報告》表示現(xiàn)階段僅為44人。
在后航天飛機時代,負責(zé)培訓(xùn)NASA航天員的NASA飛行運行董事會(FOD)和負責(zé)管理航天員隊伍的NASA航天員辦公室面臨著多項挑戰(zhàn),其中包括:
1)實現(xiàn)深空探索目標(biāo);
2)維持和擴大NASA在近地軌道(LEO)的存在,特別是在“國際空間站”(ISS)上的存在;
3)在多種飛行器上執(zhí)行太空飛行任務(wù);
4)協(xié)助設(shè)計和開發(fā)用于“阿爾忒彌斯”任務(wù)(Artemis)的其他系統(tǒng)。
然而,隨著任務(wù)的發(fā)展和多項挑戰(zhàn)的來臨,NASA現(xiàn)有的航天員隊伍以及選拔、培訓(xùn)、管理模式能否適應(yīng)新的變化,又該如何改善,成為了亟需探明的問題。為此,OIG歷時1年多進行了此項審計,最終形成該《報告》。
《報告》主要研究了NASA對其航天員隊伍的管理情況,特別是NASA在確定航天員隊伍規(guī)模、制定航天員訓(xùn)練計劃和分配航天員特定任務(wù)的幾類過程?!秷蟾妗贩治隽艘韵聝?nèi)容:
自1959年成立以來,總部位于約翰遜航天中心的NASA航天員隊伍在規(guī)模、技術(shù)專長和訓(xùn)練重點上都有所變化,這取決于不同時期的任務(wù)和項目需求。從航天飛機時代的巔峰時期開始,這支隊伍現(xiàn)在已經(jīng)接近有史以來的最小規(guī)模。航天員隊伍從1959年的全白人男性飛行員群體,到今天已轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€代表著更廣泛人口結(jié)構(gòu)的多元化群體。
航天員隊伍受航天員辦公室管理,而后者由約翰遜航天中心FOD管理。FOD與航天員辦公室合作,選擇預(yù)備航天員,確保太空飛行準(zhǔn)備訓(xùn)練可滿足任務(wù)要求,推薦飛行乘組,指導(dǎo)和管理飛行乘組活動,并在沒有訓(xùn)練或飛行任務(wù)時,給航天員分配技術(shù)和行政崗位。FOD內(nèi)設(shè)有11個技術(shù)辦公室或部門為航天員隊伍提供支持,例如運行部門在太空飛行期間為乘組人員提供支持,而飛行集成部門則致力于制定訓(xùn)練方案,為航天員進行特定太空飛行做好準(zhǔn)備。航天員隊伍也被整合到其中,并參與關(guān)鍵項目的流程、程序、系統(tǒng)和飛行器的開發(fā)工作中。
NASA的航天員從招募、雇用到完成基本培訓(xùn)大約需要4年,且日程安排非常密集。由于這一過程的漫長性,以及現(xiàn)有航天員存在潛在短缺,航天員辦公室每年都要對航天員隊伍的規(guī)模和預(yù)期的短缺進行評估,以確保其人數(shù)能夠滿足任務(wù)目標(biāo)。在評估各種需求以確定未來5年太空飛行任務(wù)所需的航天員總數(shù)后,航天員辦公室會增加一個安全裕度,以計算“最低艙單要求”——即航天員隊伍的目標(biāo)規(guī)模。如果在分析計算中發(fā)現(xiàn)當(dāng)前或未來某個階段會出現(xiàn)短缺,航天員辦公室將開始招聘新的預(yù)備航天員。
NASA首席航天員(Chief Astronaut)并不是單純的航天員,而是NASA約翰遜航天中心航天員辦公室主任,負責(zé)領(lǐng)導(dǎo)整個航天員隊伍,同時也是NASA規(guī)劃航天員訓(xùn)練和操作方面的主要顧問。首席航天員在FOD和約翰遜航天中心董事的同意下,決定太空飛行任務(wù)的乘組人員分配。
《報告》確定了影響乘組分配決策的幾個具體因素,包括飛行資格、需要的特定技能、國際合作關(guān)系考量、平衡飛行機會以及其他與航天員有關(guān)的因素,比如航天員的太空飛行經(jīng)驗、乘組人員的個性組合和外語技能等。
《報告》發(fā)現(xiàn),NASA用于確定航天員規(guī)模、訓(xùn)練和分配到特定任務(wù)的過程主要是為了滿足“國際空間站”當(dāng)前的需求,而沒有考慮推進中的“阿爾忒彌斯”任務(wù)以及未來的一系列任務(wù)。此外,NASA尚需要較長時間才能為2024年和2025年計劃的“阿爾忒彌斯”載人任務(wù)招募、選拔和培訓(xùn)出一批合格的航天員,因此幾乎沒有時間重新調(diào)整團隊。
《報告》確定了5個因素,考慮到不斷增加的太空飛行任務(wù),這些因素可能會使航天員隊伍在未來面臨短缺風(fēng)險。如果不加以解決,會導(dǎo)致訓(xùn)練時間延長或任務(wù)延誤。
“阿爾忒彌斯”任務(wù)假想圖(來源:NASA)
在航天飛機時代,航天員隊伍安全裕度高達50%。從2010年開始,隨著航天員隊伍規(guī)模的大幅縮減,安全裕度降至25%,而目前安全裕度僅為15%。雖然15%的安全裕度可以支持“國際空間站”項目的當(dāng)前需求,但隨著未來新任務(wù)的啟動,可用的航天員將減少。在多種飛行器上執(zhí)行多項任務(wù),或是在新型飛行器上執(zhí)行新任務(wù),對于航天員來說,每次所需培訓(xùn)增多,面對的潛在健康影響更大,要想減輕其中的風(fēng)險,15%的安全裕度可能不夠,無法支持NASA未來的太空飛行要求?!秷蟾妗氛J為,確保足夠的安全裕度至關(guān)重要,人員不足可能會影響安全和士氣,并導(dǎo)致任務(wù)延誤。
航天員辦公室每年使用固定數(shù)字來預(yù)計的航天員隊伍的損耗,而不是使用固定的損耗百分比?!秷蟾妗氛J為,考慮到多年來航天員總數(shù)的變化,使用百分比來進行估算更為合適?;仡?959年至2020年航天員隊伍的人員消耗數(shù)據(jù),整個航天員隊伍歷史上的平均年消耗率為6.8%,也就是說,假設(shè)總共有73名航天員,那么每年就有5名航天員退出現(xiàn)役。而且,伴隨著航天飛行任務(wù)或運載工具的更迭,損耗率會同步增加,如從2004年到2012年,航天員隊伍的損耗率為11.1%,差不多每年有10名航天員離開。每當(dāng)有新航天員選拔的年份,消耗率也會上升,平均有7.7%的人員流失。因此,隨著“阿爾忒彌斯”任務(wù)的推進,新類型任務(wù)、新飛行器、新航天員這三種因素疊加,航天員辦公室可能需要重新評估航天員消耗率,以用于規(guī)劃未來航天員隊伍的規(guī)模和招募工作。
NASA火星載人任務(wù)創(chuàng)意圖(來源:NASA)
隨著NASA太空飛行任務(wù)的不斷發(fā)展,NASA對航天員的具體技能需求已從“阿波羅”(Apollo)時期對試飛員的需求發(fā)展到空間站任務(wù)時期對科學(xué)家和任務(wù)專家的更高需求。NASA預(yù)計,隨著“阿爾忒彌斯”任務(wù)的發(fā)展,未來幾年可能還會增加對新技能的需求。例如,地質(zhì)學(xué)就已經(jīng)被確定為“阿爾忒彌斯”任務(wù)和火星任務(wù)所需的特定專業(yè)技能。
航天員辦公室維護著獨立的內(nèi)部數(shù)據(jù)庫,其中包含與航天員隊伍的構(gòu)成和技能相關(guān)的信息?!秷蟾妗钒l(fā)現(xiàn),航天員技能及數(shù)據(jù)沒有得到一致的收集、全面的組織、定期的監(jiān)測更新,以及必要的回顧和審查。由于目前航天員人數(shù)較少,首席和副首席航天員主要依靠自己對成員的非正式了解來做出技能決策。這種非正式的經(jīng)驗已經(jīng)應(yīng)用了20多年,但隨著航天員隊伍規(guī)模的增加,這種非正式的方法是否繼續(xù)有效值得商榷。
除了上述的數(shù)據(jù)限制外,《報告》還發(fā)現(xiàn),航天員辦公室的人事數(shù)據(jù)庫不包含針對航天員的全面信息統(tǒng)計,包括種族、國籍、性別、出生地、教育或傷病情況,無法反映其多樣性、公平性和包容性。同時,航天員辦公室也沒有隨著時間推移來監(jiān)控航天員隊伍的人員構(gòu)成。這些情況導(dǎo)致難以衡量NASA在“實現(xiàn)廣泛的多樣性和包容性”目標(biāo)方面取得的進展。
《報告》還指出,現(xiàn)有航天員培訓(xùn)過程可滿足“國際空間站”的需求,但需要根據(jù)“阿爾忒彌斯”任務(wù)要求進行更新。
針對“阿爾忒彌斯”任務(wù)第一次載人飛行的特定集中訓(xùn)練尚未開始。航天員辦公室估計,其后續(xù)任務(wù)的訓(xùn)練需要大約2年時間。然而,根據(jù)“國際空間站”的經(jīng)驗,初始訓(xùn)練工作需要的時間可能比預(yù)期更長?!皣H空間站”只是一個單一的項目辦公室,而“阿爾忒彌斯”任務(wù)涉及多個項目和項目辦公室,需要額外的協(xié)調(diào)和規(guī)劃。此外,“阿爾忒彌斯”任務(wù)的關(guān)鍵系統(tǒng),如“獵戶座”(Orion)、下一代航天服、月球“載人著陸系統(tǒng)”(HLS)和“門戶”(Gateway)系統(tǒng)仍在開發(fā)中,“國際空間站”正在進行的降低航天員健康風(fēng)險研究的結(jié)果也要到2027年才能產(chǎn)生結(jié)果。這些因素也可能會推遲新培訓(xùn)需求的開發(fā)和實施。
《報告》發(fā)現(xiàn),現(xiàn)有的航天員分配流程仍需不斷發(fā)展。重點需要考慮3個方面:協(xié)調(diào)與國際合作伙伴的關(guān)系;納入機構(gòu)多樣性和包容性目標(biāo);基于對輻射暴露健康風(fēng)險的更清晰的了解,對航天員進行醫(yī)學(xué)鑒定。NASA希望國際合作伙伴航天員能夠參與“阿爾忒彌斯”任務(wù)。但《報告》指出,其尚未對“阿爾忒彌斯”任務(wù)制定合作伙伴之間協(xié)商乘組任務(wù)的具體流程或商談模式。其次,盡管隨著時間的推移,航天員隊伍的多樣性不斷增加,但目前尚未在乘組人員分配過程中正式記錄對多樣性和包容性的考慮。最后,NASA仍在評估航天員執(zhí)行“阿爾忒彌斯”任務(wù)期間面臨的與輻射暴露有關(guān)的健康風(fēng)險。如果由于近地軌道之外的任務(wù)持續(xù)時間過長,致使輻射量超過了機構(gòu)設(shè)定的最高暴露水平,會導(dǎo)致“阿爾忒彌斯”任務(wù)航天員在醫(yī)學(xué)上喪失資格,需要調(diào)整乘組規(guī)模和任務(wù)流程。
《報告》認為,航天員辦公室對航天員隊伍進行了良好的管理。然而,現(xiàn)在的NASA面臨著新的要求和挑戰(zhàn),需要招募新的航天員、調(diào)整現(xiàn)有的航天員隊伍,以滿足新時代在近地軌道和深空執(zhí)行多項任務(wù)的要求。為了確保航天員隊伍能夠滿足當(dāng)前和未來的任務(wù)需求,《報告》提出了4項建議:
進一步集中管理和維護對航天員數(shù)據(jù)的收集、匯總和監(jiān)控,包括專業(yè)技能、資格認證、培訓(xùn)經(jīng)歷和人口統(tǒng)計等信息,以更好地支撐航天員隊伍的規(guī)模和調(diào)整,并為招募和培訓(xùn)航天員提供信息支持。
評估15%的安全裕度是否足以滿足當(dāng)前和近期的空間飛行任務(wù)頻率,并記錄調(diào)整安全裕度背后的理由。
在計劃的“阿爾忒彌斯-2”(Artemis-2)發(fā)射前至少18個月,與“阿爾忒彌斯”項目辦公室協(xié)調(diào),完成專家委員會和小組的設(shè)立,討論制定更優(yōu)的航天員培訓(xùn)流程,確保與新飛行器和未來任務(wù)的培訓(xùn)需求一致。
記錄制定和確立培訓(xùn)方案的過程,以符合“阿爾忒彌斯”任務(wù)的需要。
《報告》揭示了NASA航天員隊伍近年來發(fā)展中隱藏的問題,對航天員隊伍建設(shè)和其背后一系列機構(gòu)及其職能的發(fā)展進行詳細梳理,其中許多數(shù)據(jù)統(tǒng)計及分析,都是之前的審計報告所忽視的。OIG已向NASA的管理層提交了這份《報告》,并收到了正式反饋意見。NASA管理層表示,將依照《報告》指出的航天員隊伍目前在招募、選拔、培訓(xùn)、管理和分配各個環(huán)節(jié)存在的問題,逐一制定糾正措施,并迅速投入實踐檢驗。