Sai lầm đã xóa sổ 125 triệu USD

Chuyến bay hoàn hảo

Khi hình dung về một thảm họa không gian, hầu hết mọi người thường nghĩ đến một vụ nổ bất ngờ hoặc một lỗi cơ khí nghiêm trọng. Nhưng sự phá hủy của tàu Mars Climate Orbiter năm 1999 không hề liên quan đến bất kỳ bộ phận hỏng hóc nào. Con tàu hoạt động chính xác theo đúng thiết kế. Nó chỉ đơn giản là làm theo những chỉ dẫn đã đưa nó lao thẳng vào bầu khí quyển khắc nghiệt của một hành tinh khác.

Những con số nghe như hư cấu. Nhưng sự thật lại chính là điều khiến câu chuyện này trở nên đáng sợ. Một cỗ máy trị giá 125 triệu USD đã bốc hơi chỉ vì ai đó quên đổi đơn vị từ pound sang Newton.

Bạn có thể cho rằng NASA luôn kiểm tra kỹ lưỡng mọi thứ. Bạn đúng, trong hầu hết mọi trường hợp. Nhưng sứ mệnh này đã lọt qua kẽ hở của một sự chia rẽ lớn trong tổ chức.

Vào tháng 12 năm 1998, tàu Mars Climate Orbiter được phóng từ Florida. Sứ mệnh này vô cùng tham vọng: con tàu được thiết kế để nghiên cứu khí hậu sao Hỏa và đóng vai trò là trạm tiếp sóng cho các tàu đổ bộ trong tương lai.

Trong suốt chín tháng, hành trình diễn ra hoàn hảo. Con tàu lướt qua hàng triệu dặm không gian trống rỗng. Mọi thứ trên màn hình điều khiển tại Trái Đất trông hoàn toàn bình thường.

Sự biến mất

Vào ngày 23 tháng 9 năm 1999, con tàu bắt đầu thực hiện thao tác cuối cùng. Theo kế hoạch, nó sẽ kích hoạt động cơ chính để giảm tốc và đi vào quỹ đạo nhẹ nhàng quanh sao Hỏa.

Con tàu đi vào vùng khuất phía sau hành tinh, tạm thời mất liên lạc vô tuyến với Trái Đất. Đây là điều đã được dự tính trước. Đội ngũ kỹ sư kiên nhẫn chờ đợi tín hiệu quay trở lại.

Nhiều phút trôi qua. Rồi nhiều giờ. Tín hiệu không bao giờ xuất hiện nữa.

Cả đội ráo riết tìm hiểu xem chuyện gì đã xảy ra. Một động cơ đẩy bị nổ chăng? Hay nó bị thiên thạch đâm trúng? Sự thật còn đáng xấu hổ hơn nhiều.

Câu chuyện về hai hệ thống

Khi các điều tra viên xem xét kỹ nhật ký chuyến bay, họ phát hiện ra một sự sai lệch rõ rệt trong phần mềm điều hướng. Hai đội ngũ khác nhau đã xây dựng hai phần khác nhau của hệ thống.

Lockheed Martin chế tạo tàu vũ trụ tại Colorado. Họ viết phần mềm lực đẩy bằng các đơn vị Anh (English units), cụ thể là pound-giây (pound-seconds).

Trong khi đó, đội ngũ điều hướng tại Phòng Thí nghiệm Phản lực (JPL) của NASA ở California lại sử dụng hệ mét. Họ tính toán lực đẩy bằng Newton-giây (Newton-seconds), vốn là tiêu chuẩn cho các sứ mệnh khoa học trên toàn thế giới.

Cả hai đội đều không nhận ra sự không đồng nhất này. Trong suốt chín tháng, máy tính của tàu vũ trụ cơ bản là đang nói hai ngôn ngữ khác nhau. Đây là một lời nhắc nhở đắt giá về The Missing Math That Doomed A Spaceship.

Khi con tàu đến sao Hỏa, đáng lẽ nó phải lướt qua bầu khí quyển ở độ cao an toàn là 226 km. Thay vào đó, hệ thống điều hướng bị nhầm lẫn đã đưa nó xuống chỉ còn 57 km.

Ma sát của bầu khí quyển sao Hỏa ở độ cao đó là quá lớn. Con tàu ngay lập tức bị xé toạc và cháy rụi trên bầu trời.

Di sản từ một lỗi toán học

Nhưng khoan đã - nếu điều đó là thật, tại sao không ai nhận ra lỗi trong suốt hành trình chín tháng?

Lúc đầu, các sai số điều hướng cực kỳ nhỏ. Một phần nhỏ của pound ở chỗ này, một dấu thập phân ở chỗ kia. Qua hành trình dài 416 triệu dặm, những sai lệch nhỏ bé đó đã cộng dồn lại thành một sự thay đổi quỹ đạo chí tử.

Bạn có thể đọc các kết luận chính thức trong NASA Mars Climate Orbiter mishap report nếu muốn xem dữ liệu thô. Nó giống như một bi kịch được viết bằng mã nguồn.

Cảm giác thật khó tin khi những nhà khoa học tên lửa thực thụ lại có thể mắc một sai lầm mà ngay cả một giáo viên toán cấp hai cũng có thể phát hiện ra. Chúng ta thường coi thám hiểm không gian là lĩnh vực của sự chính xác tuyệt đối. Thế nhưng, nó vẫn được vận hành bởi con người.

Sự kiện này đã buộc NASA phải đại tu hoàn toàn cách họ chia sẻ dữ liệu giữa các nhà thầu. Nó chứng minh rằng một hệ thống kỹ thuật phức tạp cũng chỉ bền vững như cách giao tiếp đơn giản nhất của nó. Giống như The Tiny Typo That Paralyzed An Airline, một chi tiết nhỏ không khớp cũng có thể đánh sập toàn bộ hệ thống.

Giờ đây, chúng ta đã có những robot tự hành chạy trên bề mặt sao Hỏa và trực thăng bay trong bầu không khí mỏng manh của nó. Nhưng bóng ma của Climate Orbiter vẫn luôn ám ảnh những câu chuyện thành công đó.

Còn bao nhiêu lỗi chuyển đổi đơn vị đơn giản khác đang ẩn náu bên trong các phần mềm mà chúng ta vẫn tin tưởng giao phó mạng sống của mình mỗi ngày?