Лаборатория реактивного движения НАСА (JPL): факты и информация

Лаборатория реактивного движения (JPL) строила космические корабли еще до существования НАСА, а сегодня это центр космического агентства по роботизированным исследованиям миров за пределами Земли.



Техники НАСА



Техники из Лаборатории реактивного движения НАСА работают над марсоходом Curiosity из Марсианской научной лаборатории в мае 2011 года. Марсоход перевернут, и его шесть колес отключены (они лежат на столе в крайнем правом углу фотографии).(Изображение предоставлено Майком Уоллом)

JPL возглавляет миссию Марсианской научной лаборатории стоимостью 2,5 миллиарда долларов, в результате которой в 2012 году был сброшен однотонный марсоход Curiosity на поверхность Красной планеты. Он также управляет новым марсоходом Mars 2020, который должен отправиться на Красную планету в 2020 году. также провел исследование Сатурна Миссия Кассини (который закончился в 2017 году) и продолжает управлять зондами 'Вояджер' во внешней Солнечной системе и межзвездном пространстве.



Лаборатория реактивного движения базируется в Пасадене, штат Калифорния, и управляется для НАСА Калифорнийским технологическим институтом (Калифорнийский технологический институт). Вот краткое изложение лаборатории, в которой работает около 5000 человек, а годовой бюджет составляет 1,6 миллиарда долларов.

Долгая история

История JPL восходит к 1936 году, когда группа исследователей из авиационной лаборатории Гуггенхайма в Калифорнийском технологическом институте выполнила серия ракетных экспериментов в сухом каньоне, известном как Арройо Секо. Они двинулись в долину после случайный взрыв в кампусе.

«Они не собирались здесь ничего путать», - сказал Цзя-Руи Кук demokratija.eu. Кук сотрудничает с JPL по связям со СМИ.



Успех этих испытаний привлек внимание вооруженных сил США, которые предоставили команде Калифорнийского технологического института деньги на разработку ременных ракет, которые помогут армейским самолетам взлетать с коротких взлетно-посадочных полос - концепция, названная «взлет с реактивным приводом» или JATO. [ 10 военных самолетов, которые так и не прошли этап испытаний ]

В 1943 году несколько исследователей сформировали корпорацию Aerojet Corporation, которая продолжает свою деятельность и сегодня, для производства двигателей JATO. В том же году команда Калифорнийского технологического института начала называть свою исследовательскую организацию Лабораторией реактивного движения.

В первые годы JPL финансировалась армией США для разработки ракетная техника . К 1945 году в лаборатории работало около 300 человек, и она начала запускать испытательные аппараты на высоту 37 миль (60 километров) от Уайт-Сэндс, штат Нью-Мексико.



Всего два года спустя JPL впервые запустила управляемую ракету 'Капрал', которую рассматривали как ответ на знаменитую немецкую ракету Фау-2. Корпоративные ракеты размещались в США и Европе с 1954 по 1964 год.

Затем JPL расширилась, применив навыки, полученные в результате ракетных усилий, в невоенных исследовательских миссиях. Лаборатория приступила к разработке первого успешного спутника США Explorer 1 в ноябре 1957 года и вывела его на орбиту 31 января 1958 года.

До конца года JPL была переведена из военной в гражданскую юрисдикцию. Конгресс создал НАСА в октябре 1958 года, а два месяца спустя космическое агентство взяло на себя ответственность за Лабораторию реактивного движения. [ 10 величайших научных миссий НАСА ]

Планетарные исследования: первые годы

Вскоре лаборатория начала нацеливаться за пределы околоземной орбиты. Например, в 1962 году космический корабль JPL Mariner 2 пролетел мимо Венеры, став первым зондом, когда-либо наблюдавшим другую планету вблизи.

Космический корабль

Космический корабль 'Маринер-9'.(Изображение предоставлено НАСА)

Mariner 4 совершил облет Марса в 1964 году, а Mariner 9 стал первым космическим кораблем, который облетел другую планету, когда он вышел на орбиту вокруг Красной планеты в 1971 году.

Усилия JPL также помогли проложить путь пилотируемым космическим полетам НАСА 'Аполлон'. В 1964 и 1965 годах космические корабли Ranger 7, 8 и 9 сфотографировали ближайшего соседа Земли, прежде чем намеренно врезаться в поверхность Луны. А с 1966 по 1968 годы Surveyor 1, 3, 5, 6 и 7 совершили мягкую посадку на Луну.

Маринер 10, спущенный на воду в 1973 году, стал еще одним новаторским проектом. Космический корабль JPL повернул к Меркурию после того, как получил ускорение от Венера - впервые зонд использовал эту планетарную «гравитационную» стратегию, которая позволяет роботам-исследователям максимизировать расстояние, которое они путешествуют, при минимальном расходе топлива.

На Марс

Curiosity и более продвинутый Mars 2020 могут быть самыми амбициозными и способными марсоходами из когда-либо созданных, но это далеко не первый набег JPL на Красную планету. Лаборатория помогла отправить на Марс фалангу роботов-исследователей за последние четыре десятилетия. [История полетов роботов на Марс (инфографика)]

В 1975 году НАСА запустило миссию «Викинг», первую попытку агентства найти жизнь на Красной планете. 'Викинг' доставил на Марс два орбитальных аппарата и два посадочных модуля, в конечном итоге вернув интригующие, но двусмысленные доказательства возможной биологической активности. Лаборатория реактивного движения построила орбитальные аппараты и в конечном итоге взяла на себя ответственность за управление миссией.

Лаборатория реактивного движения также руководила миссией Mars Pathfinder, в ходе которой марсоход и посадочный модуль были размещены на Красной планете в 1997 году, и Mars Global Surveyor, которая исследовала планету с орбиты с 1997 по 2006 год. Орбитальный аппарат Mars Odyssey, запущенный в лаборатории в 2001 году, продолжает работать по сей день. .

Кроме того, JPL управляет миссией Mars Exploration Rover, в ходе которой в январе 2004 года на Марс были доставлены двухходовые марсоходы Spirit и Opportunity. Spirit прекратил связь с Землей в 2010 году, но Opportunity по-прежнему сильна и преодолела расстояние, превышающее марафонский путь на Марс.

Марсианский орбитальный аппарат JPL, запущенный в 2005 году, продолжает изучать Красную планету сверху, предоставляя подробную информацию о погоде и особенностях планеты. А в 2008 году спускаемый аппарат «Феникс» подтвердил наличие водяного льда чуть ниже поверхности Марса, недалеко от северного полюса планеты. Кроме того, в 2018 году ожидается запуск посадочного модуля Mars InSight для изучения внутренней части Красной планеты.

Не все попытки Лаборатории реактивного движения на Марсе были успешными. Например, связь с Mars Observer была потеряна в 1993 году, незадолго до выхода на орбиту. И Mars Climate Orbiter, и Mars Polar Lander были потеряны по прибытии на Красную планету в конце 1999 года.

«Посадка на Марс сложна, - сказал Кук.

Вот почему миссии часто полагаются на существующие идеи и оборудование из предыдущих поездок на красную планету. По словам Кука, в предстоящем марсоходе Mars 2020, например, будет использоваться запасной тепловой экран из миссии Curiosity.

«Если мы уже сделали это успешно, то мы будем опираться на это», - сказала она.

За пределами красной планеты

Исполнитель

Художественная иллюстрация космического корабля НАСА 'Вояджер-1', самого далекого от Земли созданного человеком объекта, который был запущен в 1977 году и направляется в межзвездное пространство.(Изображение предоставлено НАСА)

JPL также отправила множество зондов за пределы Марса. Двое из самых известных - близнецы лаборатории. Космический корабль 'Вояджер' , который был запущен в 1977 году для изучения Юпитера, Сатурна и их спутников. Зонды достигли своих первоначальных целей, а затем продолжили работу, проверяя Уран и Нептун на их пути к межзвездному пространству. 'Вояджер-2' вошел в межзвездное пространство в 2012 году, а 'Вояджер-1' должен достичь его в ближайшие несколько лет.

Зонд 'Галилео' JPL также изучал Юпитер, выйдя на орбиту крупнейшей планеты Солнечной системы в 1995 году и проводя наблюдения в течение следующих восьми лет. Кассини, запущенный к системе Сатурна в 1997 году, отправлял данные и изображения домой до 2017 года, когда зонд был намеренно брошен на Сатурн на случай, если он может врезаться (и заразить) ледяную луну, такую ​​как Энцелад. Одним из самых известных открытий Кассини было наблюдение воды, бьющей из десятков гейзеров с поверхности Луны.

Лаборатория также руководила или участвовала в миссиях по изучению комет и астероидов. Одной из таких попыток была Stardust, которая собирала частицы из хвоста кометы Wild-2 в 2004 году и возвращала их на Землю.

Управляемый JPL космический корабль Deep Impact разбил снаряд в комету Темпель 1 в 2005 году, а затем преследовал комету Хартли 2, чтобы рассмотреть ее поближе в 2010 году. А космический корабль JPL Dawn совершил орбиту вокруг Весты, второго по величине объекта в поясе астероидов, прежде чем отправился изучать самое большое тело пояса, карликовую планету Цереру.

JPL также не спускает глаз с Земли. По словам Джейсона Крейга, который работает над визуализацией в JPL, почти треть бюджета лаборатории тратится на изучение нашей собственной бледно-голубой точки. Некоторые из миссий очень продолжительны, например, спутник Topex / Poseidon, который предоставляет информацию о глобальном уровне моря; в 2017 году ему исполнилось 25 лет. Большие и маленькие спутники отслеживают атмосферу Земли, океаны, гравитацию и температуру, когда она вращается вокруг Солнца. Они даже отслеживают, «что горит вокруг Земли», - сказал Кук, - благодаря монооксиду углерода в атмосфере. Помимо лесных пожаров, это позволяет ученым отслеживать тактику рубящих и выжигающих, распространенных в тропических лесах Южной Америки и Африки. Вся эта информация доступна общественности через настольное приложение, известное как «Взгляд на Землю».

«Мы собираем данные и передаем их», - сказал Крейг. «Все, что мы делаем, передается миру».

Центр управления Deep Space Network отслеживает JPL

Командный центр Deep Space Network отслеживает дальние миссии JPL.(Изображение предоставлено Нола Тейлор Редд)

Не только исследование планет

Несмотря на то, что JPL наиболее известна своими миссиями по исследованию планет, на протяжении многих лет она также управляла или содействовала ряду других усилий.

Например, лаборатория управляет космическим телескопом Спитцер, который сканирует Вселенную в инфракрасном свете с момента своего запуска в 2003 году. А космический телескоп Wide-field Infrared Survey Explorer JPL или WISE обнаружил более 100000 ранее неизвестных астероидов в поясе астероидов, прежде чем отключился в 2011 году.

Лаборатория реактивного движения также служит базой для программы НАСА по объектам, сближающейся с Землей, которая координирует наблюдения астероидов и комет, пересекающих Землю.

Кроме того, JPL руководила разработкой проекта полета для космического телескопа Кеплер, который обнаружил тысячи потенциальных инопланетных планет. Лаборатория передала контроль над научными операциями Кеплера исследовательскому центру НАСА Эймса в Маунтин-Вью, Калифорния, после запуска Кеплера в марте 2009 года. У Kepler заканчивается топливо, и ожидается, что он прекратит работу в 2018 году.

Лаборатория реактивного движения также разработала, построила и эксплуатирует Сеть Deep Space , система антенных станций, расположенных в пустыне Мохаве в Калифорнии, Испании и Австралии. DSN предоставляет отслеживание для НАСА и международных миссий в дальний космос, а также помогает получать изображения планет и астероидов с помощью радара. Данные, собранные с окраин Солнечной системы, поступают обратно в лабораторию в Калифорнии, что заставляет некоторых сотрудников Лаборатории реактивного движения в шутку называть его «центром вселенной», по словам Джима МакКлюра, руководителя управления полетами.

Об этом нике свидетельствует пол диспетчерского пункта DSN. Большая вставка отмечает сотрудничество Лаборатории реактивного движения с НАСА и Калтехом, провозглашая это место центром вселенной.

«Мы очень высоко поднимаем наши флаги ботаников здесь, в JPL, - сказал МакКлюр. «Так высоко, что у нас было четыре предложения руки и сердца в центре вселенной».

Помимо основного объекта в Пасадене и трех антенных станций DSN по всему миру, объекты JPL включают обсерваторию на Столовую гору, штат Калифорния, и стартовый комплекс на мысе Канаверал во Флориде. Нынешний директор лаборатории - д-р. Майкл Уоткинс , который взял на себя управление в июле 2016 года. [Инфографика: Новая миссия центров НАСА]

Дополнительная информация от участника demokratija.eu Нолы Тейлор Редд. Следите за ее туром по Лаборатории реактивного движения здесь .