综述：管理露西任务

《SPACE SCIENCE REVIEWS》：Managing the Lucy Mission

这篇来自《空间科学评论》的综述文章，由NASA戈达德太空飞行中心（GSFC）团队撰写，系统阐述了露西（Lucy）这一开创性发现（Discovery）级行星科学任务的成功管理经验。文章重点介绍了在严格成本与进度约束下，特别是在COVID-19大流行的巨大挑战中，项目如何通过清晰的治理结构（PI负责制）、结果驱动设计、严谨的风险管理（NPR 7123.1/7120.5）和高效的团队协作（“Lucy Strong”精神），最终实现按时发射并低于预算，为未来复杂空间任务管理提供了宝贵范例。

　　

管理方法

露西任务的管理旨在向利益相关方交付成功的成果，同时平衡时间、成本和性能等约束条件。露西管理团队基于成熟的管理实践制定了一套可执行计划。该计划包括明确界定的目标和目的、清晰的权责界限、有效的沟通、结果驱动的设计、高绩效的团队、使团队保持进度和成本可控的项目规划与控制，以及严格的风险管理策略。

任务实施团队

首席研究员（PI）哈尔·莱维森博士为这项首次探测特洛伊天体的激动人心任务组建了一个世界级的机构团队和经验丰富的人员。任务实施团队包括来自西南研究所（SwRI）、NASA戈达德太空飞行中心（GSFC）和洛克希德·马丁（LM）的成员，他们在PI领导的任务实施方面均拥有经过验证的业绩记录。他们拥有在成本和进度约束内执行并回报高价值科学的经验。团队的进一步强化得益于约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室（APL）、亚利桑那州立大学（ASU）和GSFC作为传承仪器供应商的加入；这三家都是公认的行星科学仪器供应商。曾领导“新视野号”前往冥王星和“奥西里斯-雷克斯号”前往贝努的KinetX公司完善了团队构成。

露西项目成功最重要的因素是团队本身。团队配备了高绩效的成员，拥有牢固的纽带和弥漫在团队动态各个方面的同志情谊。所有团队成员都全身心投入并致力于任务和彼此。团队的高绩效特性使得项目能够在关键领导职位变动时受到极小甚至没有影响，并能克服无数技术挑战。

目标与目的

在任何任务中，明确界定的目标和目的对于确保每个人都理解其工作方向至关重要。团队深刻意识到该任务对NASA和行星科学界的广泛议题至关重要。露西任务的目标是为2013年十年研究报告中提出的十个优先问题中的四个提供关键信息输入，涉及太阳系形成的初始阶段、巨行星吸积与迁移、原始有机物质来源等。

权责界限与治理结构

露西项目的管理流程和计划与NASA政策指令（NPD）1000.1提供的指导保持一致。NASA基于生命周期、关键决策点（KDP）以及每个生命周期阶段不断演变的项目和技术产品来管理项目，如NASA程序要求NPR 7120.5和NPR 7123.1所述。

项目权限从科学任务理事会的助理管理员通过行星科学分部（PSD）委托给马歇尔太空飞行中心（MSFC）的行星任务项目办公室（PMPO）。科学任务理事会项目管理委员会负责管理该任务。露西PI负责任务 formulation 并保持任务实施的责任。在B/C/D阶段，莱维森博士将日常决策权委托给GSFC的露西项目经理（PM）。在E/F阶段，莱维森博士将日常决策权委托给GSFC的空间科学任务运营（SSMO）PM。

行星任务项目管理

PMPO提供了整合“发现计划”中所有项目项目资源需求的能力。“发现计划”经理向PSD主任负责行星任务的技术和项目进展，包括露西。

中心管理

露西开发项目办公室位于GSFC，负责任务运营的SSMO也位于GSFC。GSFC中心主任向NASA管理员报告。GSFC中心主任通过接受管理项目实施的委托责任并作为SSMO的机构权威，对露西项目的全面成功负责。

首席研究员

露西任务由PI领导。PI对PMPO和PSD负有在成本和进度内成功执行露西任务的唯一责任和问责。PI在SwRI得到副PI（DPI）、副项目科学家和PI支持办公室的支持。

PI作为维护任务科学完整性、保持在PI管理的任务成本上限内以及确保航天器按时交付以满足固定行星发射窗口的所有相关事项的最终决策权威。PI在这些指导方针内将日常管理和开发决策权委托给PM，并将日常运营委托给运营PM。

沟通-内部与外部

权责界限有助于建立清晰的沟通和决策，从而实现有效和高效的项目执行。良好的沟通对任何项目都至关重要。对于露西项目，清晰一致的沟通有助于确保每个人都能知情并步入正轨。

露西使用了合作机构的最佳实践来促进团队内部高效开放的沟通。每周与所有任务要素和合作机构举行管理标签会议。此外，领导团队每周开会，促进科学、工程和业务人员之间的沟通。团队生成每周状态报告分发给整个项目。领导团队还建立了多个每周开会进行设计的工作组。除了固定会议，露西项目还在合作机构之间轮流举行面对面的月度状态评审（MSR）。

露西的沟通计划还包括向各利益相关者进行例行状态报告。然而，一旦露西进入实施阶段，团队还实施了“首次报告”（First Stories），以快速通知各合作机构的所有管理层级以及常设评审委员会成员可能严重影响进度的新出现的技术问题。

结果驱动设计

露西对整体任务设计采用了结果驱动的方法，重点是成功实现科学目标。露西航天器和仪器基于具有广泛成功飞行历史的设计。任务不需要新技术开发。大部分硬件只需要微小的设计修改以适应露西任务的独特要求。

项目规划与控制

“进度至上”（Schedule is king）是一个常用短语，强调将遵守进度优先于其他因素的重要性。露西受限的21天发射窗口导致了对进度绩效的关注。由于延迟发射会产生极端任务影响，团队 concerted effort 致力于维持进度节奏。这是通过积极平衡地管理技术范围、进度和成本（即三重约束）以及健康的成本储备和资金化的进度裕度来实现的。时间成为一种宝贵的商品（“时间就是金钱，但当时间耗尽时，再多的钱也无济于事”）。C/D阶段已在与先前类似任务相对应的健康资源水平上进行了良好规划。受限的发射窗口，延伸开来，也限制了开发持续时间。支付风险缓解活动的费用尽早解决，着眼于控制范围蔓延。

严格的成本储备管理等同于对近10亿美元任务的生命周期成本（LCC）控制。基线在任务选择时（KDP-B）确定。对LCC基线的每次调整都经过论证、记录、跟踪，并每月及在每个生命周期评审时报告。这使露西PI/PM能够持续了解可用的成本储备。在战略上，露西项目利用所有可用资源，按时将合格的航天器和有效载荷送到发射场。

进度管理与成本控制

进度管理的重点是开发并维护一个集中的Microsoft Project进度数据库或露西集成主进度表（IMS）。IMS按工作分解结构（WBS）组织，捕获了露西项目按时间阶段要求的工作范围。IMS按时间顺序编排了所有里程碑、重大事件、机构级和项目级评审，并将它们逻辑关联以识别各种关键路径。它还跟踪项目生命周期内任何给定时间的总进度松弛量。此外，IMS将任务进度日期与项目中部署的各种预算系统中的分阶段预算对齐。IMS是项目进度数据的记录系统。

露西IMS为每个主要生命周期评审完全构建。通过分析对汇总的项目进度进行评估，并每两周评审一次，提供对规划和调度里程碑的可见性，以帮助确保实现项目目标。由于露西飞行系统与有效载荷和地面系统开发工作相比规模较大，有必要以解集形式进行常规月度评估，同时通过分析验证总体关键路径和其他接口。通过这种方式，可以轻松解决离关键路径较远的硬件供应商或地面系统的真实进度绩效。

项目通过这种方法改进了对进度控制的洞察。项目实施并维护了一个能够促进IMS开发、维护、分析和控制的进度管理系统。

所有飞行硬件和地面要素都与露西首席调度员协调制定其进度表。所有硬件和地面要素的进度表每月交付。每个合作机构负责维护其进度表，并在PI管理评审（PIMR）上每月提供进度状态。此外，露西首席调度员每月对露西主进度表以及合作机构的输入进行分析（包括关键路径、里程碑完成情况、趋势观察等），向项目报告，并向各机构提供反馈。

露西首席调度员制定了绩效指标和报告以支持所有项目评审和会议。常规进度评估，如前三名关键路径、12个月“滚动波”/关键里程碑进度、进度裕度跟踪和戈达德进度评估工具绩效指标，按月报告。这些评估创建了验证进度健康的交叉验证，并且在进度遵守对任务成功至关重要的行星任务中非常有效。

储备释放方法

在露西上，储备的释放由PM在PI委托的权限下（在某些预定义限制内）授权并接受评审。影响进度或要求的决策通过配置控制委员会流程处理。变更控制、资源分配和储备释放的过程对露西的成功至关重要。PI通过定期、每周和每月的项目报告了解储备释放情况。

项目携带三种储备或裕度分配：技术、进度和成本。总体任务级技术资源储备（质量、功率、数据速率等）由露西项目系统工程师（PSE）持有。航天器经理和有效载荷副项目经理（DPM-P/L）由露西PSE分配部分技术资源裕度，根据需要分配给各自的技术团队。如果需要更多技术资源，露西PSE会进一步参与，获得PM的同意，并能够批准释放任务级技术储备。

总体任务级进度储备或裕度由露西PM持有。PM会为三个开发团队（仪器、航天器和地面系统）分配进度裕度，因为他们制定各自的进度表。DPM-P/L和航天器经理会向PM请求使用进度裕度以支持各自的技术开发工作。如果需要更多进度裕度，露西PM负责授权释放这些储备。

项目进度包含资金化和非资金化（进度松弛）的进度裕度。项目在整个开发过程中遵守GSFC要求（GPR 7120.7）的最低资金化进度裕度（FSM）。FSM被纳入每个项目要素的成本和进度估算中。PM也持有使用非资金化进度松弛所需的成本裕度。

在开发开始时，露西在任务级别携带了125个工作日的FSM，而政策要求为102个工作日。这一水平的裕度被允许随时间缓慢侵蚀，侵蚀速率取决于项目阶段，最终在发射时为零。露西进度在C阶段每月在PIMR和MSR更新，在集成和测试期间直至发射更频繁地更新。在此过程中，根据基线进度评估总体进度完成情况，PM可以重新调整开发团队持有的FSM。

增值管理方法

露西实施增值管理（EVM）的方法满足NPR 7120.5E、NASA联邦采购法规以及2014年发现计划机会公告（AO）对项目施加的要求。露西未请求对EVM构建的豁免。

LM的航天器合同超过了1亿美元的阈值，要求经过认证的EVM系统（EVMS）报告，而LM已经具备。L'LORRI（APL）和L'TES（ASU）仪器的开发在SwRI有效载荷管理合同内作为分包工作进行。合同价值未超过1亿美元，但超过了2000万美元的阈值，要求SwRI进行EVM报告。SwRI在之前的硬件开发中具有EVM经验。L'Ralph仪器在GSFC建造，超过了EVM报告的2000万美元阈值。露西的EVM方法与在GSFC实施EVM的最佳实践一致，并在2018年7月发布的露西EVM计划中详细说明。由于GSFC没有经过认证的EVMS，露西尽其所能实施了电子工业联盟-748定义的EVM指南。在实施定于2019年1月开始C/D阶段的露西EVMS之前，向露西人员提供了EVM培训。

露西交付了涵盖整个项目的增值报告——所有WBS要素，包括KinetX和管理活动水平的工作，这些没有单独的增值报告要求（因为这些项目的价值低于EVM要求的美元阈值）。项目内部利用月度进度和成本报告来重建那些没有EVM报告要求的工作的EVM绩效。

在为期32个月的C/D阶段开发和增值监控期间，露西的累计进度绩效指数（SPI）或成本绩效指数（CPI）从未低于0.90，最终实现按时发射（SPI为1.0）和大于0.95的CPI（尽管受到COVID-19的影响）。随着2020年3月出现实质性的大流行影响，项目在三个月后的2020年6月开始基线化COVID-19缓解工作，从而消除了长期成本超支和进度延迟的可能性。

风险管理

所有项目都携带风险，露西也不例外。露西项目通过持续监控的方法管理风险。实施的露西持续风险管理计划与NPR 8705.4中定义的“B”类风险分类一致运作。露西风险管理委员会（RMB）由露西高级人员组成，定期开会以促进和领导持续风险管理过程。由露西PM主持的RMB至少每月开会一次，以评审、评估和更新任务风险及其缓解计划。所有露西员工，包括仪器、飞行、地面和科学团队，负责识别风险和相应的缓解方案；这些数据随后提交给RMB评审。被视为黄色或红色的风险在RMB级别管理，低于该阈值的风险由WBS要素负责人管理。航天器、仪器和地面系统团队也实施了风险管理，并每月报告所有风险，以供评估和可能升级到项目RMB，或在缓解后关闭。

只有露西PI和PM有权动用项目持有的资源进行缓解、分配风险缓解计划的责任，并批准风险关闭和/或接受。PM将最高风险项目作为MSR的一部分报告给GSFC中心管理委员会和NASA总部。

领导应对千载难逢的大流行

NASA项目的性质通常意味着计划可能迅速改变。项目经理必须能够应对这些变化并相应调整项目计划。这一点在大流行期间变得更加明显。

2020年3月，在计划开始航天器级组装、测试、发射和运营（ATLO）前五个月，总统宣布因高传染性新型冠状病毒疾病（COVID-19）传播进入全国紧急状态。到4月1日，NASA过渡到强制远程办公，大多数州发布了强制居家令。露西航天器供应商及其供应链实施了改变以遏制病毒传播。在某些情况下，这些改变包括关闭设施，在不同长度的时间内影响硬件开发。旅行限制急剧减少了典型集成支持的旅行量，并最小化了允许现场的人员数量。三个露西仪器、推进子系统和太阳能电池板经历了显著的进度侵蚀，危及ATLO的开始，并最终影响我们在2021年10月达到发射准备日期的能力。团队面临保持露西团队健康安全、维持在机构管理协议内以及满足行星发射窗口的挑战。

首要任务。露西建立了项目范围的COVID-19协议以保持团队安全：1）现场支持减少到提供接触劳动的必要人员；2）团队尽可能隔离；3）项目旅行受限；4）项目提供防护设备；5）机构执行加强的清洁和消毒。

项目利用主动的“假设分析”（what-if）方法来评估“风险暴露”，识别权衡空间，并为多种情景制定应对计划，包括因COVID、硬件交付延迟、供应链问题、无法旅行等导致的工作停止。团队彻底检查了仪器和航天器测试程序以进行优化，并确定项目可以承担更高风险姿态以节省进度的领域。例如，“按飞行的方式测试”和“按测试的方式飞行”是关键考虑因素。为仪器建立了新的交付日期。新日期包括应急情况和进度松弛。项目通过每日标签会议和每周进度评审提供额外监督，以增加仪器满足新日期的信心。

项目积极动用储备以减轻COVID-19影响并满足行星发射窗口：1）增强远程工作能力，包括虚拟检查；2）为航天器和仪器增加增援支持；3）识别收回进度的机会；4）建造仪器质量模拟器。

2020年6月，项目实施了其可行的ATLO缩短时间线（FAST）计划，该计划：

● 适应关键硬件的延迟交付，恢复了关键路径的资金化进度裕度，并维持了ATLO开始日期和肯尼迪航天中心装运日期。

● 通过人员隔离以及在可行情况下利用周末和轮班工作，最大化团队对COVID-19的适应能力。

● 利用Zoom和Microsoft Teams等工具，使场外人员能够监控集成活动以及“肩并肩”查看现场人员的测试遥测数据。

在ATLO进行到一半时，项目进行了优势、劣势、机会和威胁（SWOT）分析以评审FAST计划。项目共识别出23个劣势/威胁和20个机会，以减轻进度风险并进一步提高团队在剩余ATLO和发射处理期间的适应能力。

我们不能忽视“人为因素”。项目迄今的成功依赖于多年来建立的社会/关系资本。他们继续共同努力，以新的创造力维持团队精神，包括：虚拟聚会/集会、团队同行奖励计划、“值得注意的成就”、建立同行“伙伴”以提供支持、虚拟宾果游戏、保持社交距离的聚会等。项目领导前往工作现场以表示对需要现场工作的人员的支持。增加更频繁的团队范围会议以促进沟通。

它奏效了！项目不必妥协地面测试活动。航天器按计划运抵发射场，发射操作按计划进行。露西在大流行期间按时发射并低于预算；将9.5个月的工作压缩到7个月内完成，同时保证了团队的安全！

经验教训

露西成功应对COVID并按时发射的原因有很多：

他们保持了“人员优先，任务至上”的心态。

他们平衡了时间、成本和性能，以风险作为判别标准。

他们拥有健康的成本储备，用于购买额外的支持和时间。

风险管理是持续进行的。他们制定了带有退出策略的缓解措施。

他们体现了家庭的特性……开放、宽容、欣赏、对彼此及其生活的兴趣。他们互相帮助，根据需要填补空缺。

他们努力工作，共同庆祝每一个成功，无论大小。

进度至上。每个决策都考虑了潜在的进度影响。

他们目标单一——实现发射并完成成功任务。

尽管团队非常成功，但FAST计划付出了代价——团队在非常紧张的情况下努力工作了10.5个月。随着时间的推移，团队的脆弱性变得明显。在正常情况下，这是不可持续的。