Спутники NASA, наблюдающие за Землей, отслеживают множество параметров нашей меняющейся планеты — от аэрозолей и уровня моря до состояния земного покрова и облачности — на протяжении многих лет и десятилетий. Для научных и оперативных сообществ, зависящих от этих данных, обеспечение их непрерывности требует не только инженерных талантов. Это также планирование неопределенного будущего: предвидение того, где задержка миссии или событие на орбите могут создать пробел в данных, на которые полагаются эти сообщества.
Работа Линдси Джейкобсон помогает NASA предвидеть такие сбои до их возникновения и предоставляет руководству варианты для их устранения. Джейкобсон, стажер по программе Pathways в области инженерии, поддерживает Отдел наук о Земле NASA в составе команды NASA Earth Science Strategic Integration Environment (NESSIE) при Директорате системного анализа и концепций (SACD) в Исследовательском центре Лэнгли NASA в Хэмптоне, Вирджиния. Программа Pathways NASA связывает студентов бакалавриата и магистратуры с центрами NASA через стажировки, которые при удовлетворительной работе могут привести к постоянным должностям государственных служащих. Джейкобсон возвращается в NASA Лэнгли каждое лето с 2022 года, разделяя свое время между центром и завершением своей диссертации по машиностроению в Университете штата Северная Каролина.
«Наш подход к наукам о Земле меняется».
Сложность проблемы
Джейкобсон и команда NESSIE поддерживают портфель спутников для наук о Земле — десятки миссий, каждая из которых измеряет специфические параметры планеты, от облаков до температуры поверхности моря и землепользования. Цель — предоставление конечным пользователям данных, на которые они полагаются. Вызов заключается в неизвестности.
«Существует неопределенность относительно сроков службы миссий, того, что может произойти на орбите, и графиков», — объясняет Джейкобсон. Работа команды дает руководству NASA возможность справляться с этой неопределенностью: понимать, где может возникнуть пробел в охвате, и определять варианты для его смягчения или хеджирования. Предоставляя альтернативные пути для удовлетворения потребностей конечных пользователей, эта работа помогает руководству управлять сложным, взаимозависимым портфелем.
Написание кода
В рамках этой деятельности Джейкобсон сосредоточена на создании инструментов анализа, которые дают команде, по ее словам, «способность предвидения».
«Это способность предвидеть различные вещи, которые могут произойти — изменения, которые могут произойти в портфеле миссий по наблюдению за Землей — и иметь в виду стратегии реагирования, чтобы мы могли продолжать поставлять данные конечным пользователям», — говорит она.
Не каждое изменение — это плохая новость. Миссии иногда работают значительно дольше запланированного срока службы, что дает возможность продлить их полезность. Но независимо от того, является ли корректировка желательной или нет, принцип остается тем же: знать варианты до того, как что-либо произойдет.
Джейкобсон сравнивает это с подготовкой к сезону ураганов. «Вы устанавливаете ставни от урагана, покупаете мешки с песком и размещаете их заранее», — говорит она. «Тогда, когда приходит предупреждение, вы не суетитесь и не рискуете, что товар закончится в магазине. У вас уже есть все необходимое». Работа NESSIE следует той же логике для портфеля наблюдения за Землей, заранее понимая, что может означать сбой, и имея готовый набор ответов до того, как что-либо произойдет.
«Мы проактивно предлагаем стратегии и альтернативы, которые могут быть реализованы в случае изменений», — говорит Джейкобсон. «Мы делаем это заранее, чтобы люди понимали, какие варианты могут существовать».
Ее подход перекликается с ее диссертационными исследованиями, которые рассматривают, как сложные системы — инфраструктура, которую нельзя просто снести и перестроить, как электросеть — должны эволюционировать целенаправленно. «Мы спроектировали сеть, и теперь мы живем с этой сетью навсегда», — говорит она. «Мы не можем ее снести и построить новую. Что мы можем сделать, так это модифицировать, расширить и улучшить то, что у нас есть». Это тот же инстинкт работы с тем, что существует, а не начинать с нуля, который формирует ее подход к работе в NASA.
Поддержание темпа
Инженеры, впервые попадающие в NASA, могут ожидать, что самой сложной частью работы будет техническая. Джейкобсон обнаружила другое: именно ландшафт требует наибольшей адаптивности.
«Наш подход к наукам о Земле меняется», — говорит она. Коммерческие компании все больше вносят свой вклад в данные наряду с государственными учреждениями. На поле выходят новые космические агентства. Постоянно появляются инновационные технологии и архитектуры. Поддержание темпа с этим сдвигом — понимание того, как развиваются собственные возможности NASA и как лучше всего обслуживать сообщества, которые зависят от данных, — является такой же частью работы, как и любой расчет.
Часть этой адаптивности проявляется и в более мелких аспектах, таких как растущая роль инструментов искусственного интеллекта в рабочем процессе ее команды. «Лэнгли сделал много первых шагов», — говорит Джейкобсон, повторяя слова, которые она недавно услышала от Трины Дайал, директора NASA Лэнгли, на мероприятии для стажеров. «И мы хотим продолжать быть первыми. Это означает изучение нового и выяснение того, как интегрировать это в нашу работу».
В коллекции научной фантастики Джейкобсон
«Сирены Титана» Курта Воннегута
Джейкобсон получила этот роман в старшей школе, оставила его на полке на годы, а затем наконец взяла в руки во время пандемии.
«Это было очень особенным. В нем много говорится о смысле жизни, и это связано с некоторыми причинами, по которым меня изначально мотивировал космос. Идея о том, что освоение космоса может объединить человечество. Эта космическая перспектива».
