Лабораторията за реактивни двигатели на НАСА (JPL): Факти и информация

Лабораторията за реактивни двигатели (JPL) изгражда космически кораби, преди НАСА дори да е съществувала, а днес това е центърът на космическата агенция за роботизираното изследване на светове извън Земята.

Техници от НАСА

Техници от лабораторията за реактивно задвижване на НАСА работят върху марсохода Curiosity на Mars Science Laboratory през май 2011 г. Марсоходът е обърнат с главата надолу и шестте му колела са изключени (те лежат на маса, най-вдясно на снимката).(Изображение: Майк Уол)

JPL ръководи мисията за научна лаборатория на Марс от 2,5 милиарда долара, която пусна 1-тонния марсоход Curiosity на повърхността на Червената планета през 2012 г. Той също така управлява предстоящия марсоход Mars 2020, който трябва да отиде на Червената планета през 2020 г. Центърът също ръководеше изучаването на Сатурн Мисия Касини (което приключи през 2017 г.) и продължава да управлява сондите на Вояджър във външната Слънчева система и междузвездното пространство.

JPL е със седалище в Пасадена, Калифорния, и се управлява за НАСА от Калифорнийския технологичен институт (Калтех). Ето кратко описание на лабораторията, в която работят около 5000 души и има годишен бюджет от 1,6 милиарда долара.

Дълга история

Корените на JPL датират от 1936 г., когато група изследователи от авиационната лаборатория Гугенхайм в Калтех извършиха поредица от ракетни експерименти в сухо измиване на каньон, известно като Arroyo Seco. Те се изнесоха в долината след случайна експлозия на територията на колежа.

„Те нямаше да объркат нищо тук“, каза Джиа-Руй Кук пред demokratija.eu. Кук работи с връзките с медиите на JPL.

Успехът на тези изпитания привлече вниманието на военните на Съединените щати, които дадоха пари на екипа на Калтех за разработване на ракети, които да помагат на армейските самолети да излитат от къси писти-концепция, наречена „излитане с реактивен самолет“ или JATO. [ 10 военни самолета, които никога не са успели да преминат фазата на изпитване ]

През 1943 г. няколко от изследователите сформираха Aerojet Corporation - която продължава да работи и днес - за производство на двигатели JATO. Същата година екипът на Caltech започва да нарича своята изследователска организация Лаборатория за реактивни двигатели.

В първите години JPL е финансиран от армията на САЩ за развитие ракетна технология . До 1945 г. в лабораторията са работили близо 300 души и са започнали да изстрелват тестови превозни средства на надморска височина от 60 километра от Уайт Сендс, Северна Каролина.

Само две години по-късно JPL изстрелва за първи път Corporal, управляема ракета, разглеждана като отговор на известната германска ракета V-2. Ефрейторски ракети бяха разположени в САЩ и Европа от 1954 до 1964 г.

След това JPL се разклонява, прилагайки уменията, придобити от усилията си за ракети, към невоенни изследователски мисии. Лабораторията започва да разработва Explorer 1, първият успешен спътник на САЩ, през ноември 1957 г. и го извежда на орбита на 31 януари 1958 г.

Преди края на годината JPL беше прехвърлен от военна в гражданска юрисдикция. Конгресът създаде НАСА през октомври 1958 г., а космическата агенция пое управлението на JPL два месеца по -късно. [ 10 -те най -големи научни мисии на НАСА ]

Планетарно проучване: Ранните години

Скоро лабораторията започна да насочва мерките си извън орбитата на Земята. През 1962 г. например космическият кораб на JPL Mariner 2 прелетя край Венера, ставайки първата сонда, наблюдавала отблизо друга планета.

Космическият кораб Маринър 9.

Космическият кораб Маринър 9.(Изображение кредит: НАСА)

Mariner 4 извърши прелитане на Марс през 1964 г., а Mariner 9 стана първият космически кораб, обиколил друга планета, когато се установи на орбита около Червената планета през 1971 г.

Усилията на JPL също помогнаха да се проправи пътят на пилотираните от НАСА лунни мисии на Аполо. През 1964 и 1965 г. космическите кораби Ranger 7, 8 и 9 правят снимки на най -близкия съсед на Земята, преди умишлено да се блъснат в лунната повърхност. И от 1966 до 1968 г. Surveyor 1, 3, 5, 6 и 7 направиха меки кацания на Луната.

Mariner 10, лансиран през 1973 г., беше друго пионерско усилие. Космическият кораб JPL се завъртя от Меркурий, след като получи тласък от Венера -за първи път някоя сонда използва тази планетарна стратегия за подпомагане на гравитацията, която позволява на роботизираните изследователи да увеличат максимално разстоянието, което изминават, като същевременно сведат до минимум разхода на гориво.

Отиване на Марс

Любопитството и по -напредналият Марс 2020 може да са най -амбициозните и способни марсоходи, проектирани някога, но те далеч не са първият набег на JPL на Червената планета. Лабораторията помогна за изпращането на фаланга от роботизирани изследователи на Марс през последните четири десетилетия. [История на роботизираните мисии на Марс (инфографика)]

През 1975 г. НАСА стартира мисията Viking, първият опит на агенцията да търси живот на Червената планета. Викинг достави два орбитални и два десанта на Марс, като в крайна сметка върна интригуващи, но двусмислени доказателства за възможна биологична активност. JPL изгради орбиталните кораби и в крайна сметка пое отговорността за управлението на мисията.

JPL също ръководи мисията Mars Pathfinder, която постави марсоход и кацащ апарат на Червената планета през 1997 г., и Mars Global Surveyor, който изследва планетата от орбита от 1997 до 2006 г. Лабораторният орбитален апарат Mars Odyssey стартира през 2001 г. и остава в експлоатация днес .

Освен това JPL управлява мисията Mars Exploration Rover, която приземи двойните роувъри Spirit и Opportunity на Марс през януари 2004 г. Spirit спря да комуникира със Земята през 2010 г., но Opportunity все още е силен и е изминал повече от маратон на разстояние на Марс.

Mars Reconnaissance Orbiter на JPL стартира през 2005 г. и продължава да изучава Червената планета отгоре, предоставяйки подробности за времето и характеристиките на планетата. А през 2008 г. кацащият апарат Феникс потвърди наличието на воден лед точно под повърхността на Марс близо до северния полюс на планетата. Освен това се очаква кацането на марса InSight през 2018 г. да проучи вътрешността на Червената планета.

Не всички усилия на JPL за Марс са успешни. Например, контактът с Mars Observer беше загубен през 1993 г., малко преди да бъде планирано да влезе в орбита. И климатичният орбитален апарат на Марс, и Марсовият полярен ландър бяха загубени при пристигането си на Червената планета в края на 1999 г.

„Кацането на Марс е трудно“, каза Кук.

Ето защо мисиите често разчитат на съществуващи идеи и хардуер от предишни пътувания до червената планета. Според Кук, предстоящият марсоход Mars 2020 например ще използва резервния топлинен щит от мисията Curiosity.

„Ако вече сме го направили успешно, тогава ще надградим това“, каза тя.

Отвъд Червената планета

Артист

Художествена илюстрация на космическия кораб „Вояджър 1“ на НАСА, най-отдалеченият от Земята обект, създаден от човека, който стартира през 1977 г. и се насочва към междузвездното пространство.(Изображение кредит: НАСА)

JPL също изпрати много сонди отвъд Марс. Два от най -известните са близнаците на лабораторията Космически кораб Вояджър , който стартира през 1977 г. за изследване на Юпитер, Сатурн и техните луни. Сондите са постигнали първоначалните си цели, след това са продължили, проверявайки Уран и Нептун по пътя им към междузвездното пространство. Вояджър 2 влезе в междузвездното пространство през 2012 г. и Вояджър 1 трябва да достигне там през следващите няколко години.

Сондата Galileo на JPL също изследва Юпитер, влизайки в орбита около най -голямата планета на Слънчевата система през 1995 г. и прави наблюдения през следващите осем години. Касини, който стартира към системата на Сатурн през 1997 г., изпрати данни и изображения до вкъщи до 2017 г., когато сондата умишлено беше хвърлена в Сатурн при случайността да се разбие (и да замърси) ледена луна като Енцелад. Едно от най -известните открития на Касини беше виждането на вода, която се пръска в десетки гейзери от повърхността на Луната.

Лабораторията също е водила или участвала в мисии за изследване на комети и астероиди. Едно такова усилие беше Stardust, който събра частици от опашката на кометата Wild-2 през 2004 г. и ги върна на Земята.

Космическият кораб Deep Impact, управляван от JPL, разбива снаряд в комета Tempel 1 през 2005 г., след което преследва кометата Hartley 2 за по-отблизо през 2010 г. И космическият кораб Jwn на Dawn обикаля около Веста, втория по големина обект в астероидния пояс, преди тръгвайки да изследва най -голямото тяло на колана, планетата джудже Церера.

JPL също държи очите си на Земята. Според Джейсън Крейг, който работи по визуализация за JPL, близо една трета от бюджета на лабораторията се изразходва за изучаване на нашата собствена бледосиня точка. Някои от мисиите са много продължителни, като например сателитът Topex/Poseidon, който предоставя информация за глобалното морско равнище; той отпразнува своята 25 -годишнина през 2017 г. Сателитите големи и малки наблюдават земната атмосфера, океаните, гравитацията и температурата, докато обикалят около Слънцето. Те дори проследяват „какво гори около Земята“, каза Кук, благодарение на въглеродния окис в атмосферата. В допълнение към горските пожари, това позволява на учените да проследят тактиката на нарязване и изгаряне, разпространена в тропическите гори на Южна Америка и Африка. Цялата тази информация е достъпна за обществеността чрез настолно приложение, известно като „Очи на Земята“.

„Ние събираме данните и ги предаваме“, каза Крейг. 'Всичко, което правим, се разпространява в света.'

Командният център на Deep Space Network следи JPL

Командният център на Deep Space Network следи далечните мисии на JPL.(Изображение кредит: Нола Тейлър Ред)

Не само планетарни изследвания

Въпреки че JPL е най -известен със своите мисии за проучване на планети, той е управлявал или подпомагал редица други усилия през годините.

Например, лабораторията управлява космическия телескоп Spitzer, който сканира Вселената в инфрачервена светлина от стартирането си през 2003 г. Космическият телескоп за широколентови инфрачервени изследвания на JPL или WISE откри повече от 100 000 неизвестни досега астероиди в астероидния пояс, преди да се изключи през 2011 г.

JPL също така служи като дом на програмата на НАСА за околоземни обекти, която координира наблюденията на астероиди и комети, пресичащи Земята.

Освен това JPL управлява разработването на полетен проект за космическия телескоп Kepler, който е забелязал хиляди потенциални извънземни планети. Лабораторията предаде контрола върху научните операции на Кеплер на изследователския център на НАСА в Еймс в Маунтин Вю, Калифорния, след стартирането на Кеплер през март 2009 г. Kepler изчерпва горивото и се очаква да прекрати дейността си през 2018 г.

JPL също проектира, изгражда и управлява НАСА Дълбока космическа мрежа , система от антенни станции, разположена в калифорнийската пустиня Мохаве, Испания и Австралия. DSN предоставя проследяване за НАСА и международни мисии в дълбок космос и помага за изобразяване на планети и астероиди с помощта на радар. Данните, събрани от покрайнините на Слънчевата система, се връщат обратно в лабораторията в Калифорния, което кара някои хора от JPL на шега да я наричат ​​„центъра на Вселената“, според Джим МакКлур, който управлява контрола на мисиите.

Подът на контрола на мисията на DSN свидетелства за псевдонима. Голяма вложка отбелязва сътрудничеството на JPL с НАСА и Caltech, обявявайки мястото за център на Вселената.

„Ние издигаме знамената си за глупаци изключително високо тук, в JPL“, каза МакКлур. „Толкова високо, че имахме четири предложения за брак в центъра на Вселената.“

В допълнение към основното си място в Пасадена и трите антенни станции DSN по целия свят, съоръженията на JPL включват обсерватория в Table Mountain, Калифорния, и комплекс за изстрелване на нос Канаверал във Флорида. Настоящият директор на лабораторията е д -р. Майкъл Уоткинс , който пое контрола през юли 2016 г. [Инфографика: Новата мисия на центровете на НАСА]

Допълнително докладване от сътрудника на demokratija.eu Нола Тейлър Ред. Следвайте нейната обиколка на JPL тук .