Jet Propulsiolaboratorion
Säätiö | 1936 |
---|
Lyhenne | (sisään) JPL |
---|---|
Tyyppi | Liittovaltion rahoittama tutkimus- ja kehityskeskus |
Toimiala | Avaruusalusten suunnittelu, Avaruustekniikka |
Istuin | Pasadena ( Kalifornia ) |
Maa | Yhdysvallat |
Yhteystiedot | 34 ° 12 '06' N, 118 ° 10 '18' W |
Tehokas | ~ 6000 ihmistä |
---|---|
Suunta | Michael M.Watkins (vuodesta2016) |
Vanhempien järjestöt |
Kansallinen ilmailu- ja avaruushallinto Kalifornian teknillinen instituutti |
Tuote | Avaruussondi , Maan havainnointisatelliitti , avaruusteleskooppi |
Verkkosivusto | (en) www.jpl.nasa.gov |
Jet Propulsion Laboratory , joka tunnetaan paremmin lyhenteellä JPL , on NASA avaruustutkimuksen keskus hallinnoi California Institute of Technology , perustettiin vuonna 1936 ja sijaitsee Pasadena ( Kalifornia). ) On Yhdysvalloissa . Hänellä on vertaansa vailla olevaa asiantuntemusta robotti-avaruusoperaatioiden alalla. Amerikan avaruusjärjestössä JPL kehittää etsintäoperaatioita aurinkokunnalle , erityisesti Marsiin ( Mars Exploration Rover -tehtävät , Mars Science Laboratory , InSight , Mars 2020 jne.) Ja ulkoisiin planeetoihin ( Cassini , Europa Clipper ...) samoin kuin tieteelliset tehtävät maan havainnoinnissa ja avaruuden tähtitieteessä. JPL hallinnoi myös maa-asemien syvän avaruuden verkostoa , jonka avulla avaruusjärjestö voi kommunikoida planeettojen välisten avaruuskoettimiensa kanssa . JPL työllistää noin 6000 henkilöä vuonna 2017. Lakisääteiseltä kannalta se on tutkimuskeskus, jota rahoittaa liittohallitus, mutta jota johtaa yksityinen elin ( liittovaltion rahoittama tutkimus- ja kehityskeskus ).
JPL perustettiin rakettiharrastajien ja kuuluisan Kalifornian teknillisen instituutin (Caltech) professorin Theodore von Kármánin aloitteesta. Tavoitteena oli tutkia rakettimoottoreiden käyttövoimaa . Aattona toisen maailmansodan , The Yhdysvaltain ilmavoimien kääntyi näitä asiantuntijoita kehittämään JATO take - off apua raketteja jotta sen pommikoneet lentoon lyhyestä kiitotiellä. Sodan lopussa tutkimuskeskus suunnitteli armeijalle yhä voimakkaampia raketteja ja ohjuksia . Avaruusajan alkaessa JPL osallistui ensimmäisen amerikkalaisen keinotekoisen satelliitin laukaisuun tarjoamalla sekä seurantavälineet, kantoraketin ylemmät vaiheet että itse satelliitin ( Explorer 1 ). Tämä on käännekohta tutkimuskeskuksen toiminnassa, jonka vahvistaa sen kiintymysLokakuu 1958että uusille Yhdysvaltain siviili- avaruusjärjestö , NASA . Tästä päivästä lähtien keskus kehittää taitojaan aurinkokunnan tutkimiseen kirjoittamalla joitain amerikkalaisen avaruusohjelman kauneimmista sivuista, mukaan lukien tehtävät Surveyor , Mariner , Voyager , Viking , Galileo , Cassini Huygens , MER ja Marsin tiedelaboratorio .
Luominen Jet Propulsion Laboratory liittyy kahteen intohimoinen raketti harrastajia , Jack Parsons ja Edward S. Forman, asuu Los Angeles alueella . 1930-luvun puolivälissä he testasivat käsityötään Formanin talon pihalla ja pitivät kirjeenvaihtoa eräiden kentällä työskentelevien saksalaisten tutkijoiden, erityisesti Willy Leyn kanssa . Intohimoisesti rakettikokouksesta, johon he osallistuivat vuonna 1936 Kalifornian teknologiainstituutissa (Caltech), joka on yksi Yhdysvaltojen arvostetuimmista yliopistoista, joka sijaitsee Pasadenassa Los Angelesin lähiöissä , he pyysivät neuvoja toiminnan edistymiseen professori Theodore von Karmanille . Hän johtaa Guggenheimin ilmailulaboratoriota (GALCIT) Caltechissa, tutkimuslaitoksessa, jolla on johtava rooli aerodynamiikan alalla . Von Karman pyytää yhtä oppilaansa Frank Malinaa , joka myöhemmin valmistui väitöskirjasta rakettien työntövoimasta, auttamaan heitä. Kolme miestä muodostavat joukkueen, jota muutamat muut CalTech-opiskelijat, mukaan lukien Apollo Milton, Olin Smith ja Tsien Hsue-shen, vahvistavat nopeasti .
Tämä ryhmä on suorittaa ensimmäisen testit on nestemäistä polttoainetta raketti moottori on yleensä kuiva kanjoni on Arroyo Seco , pohjoisella reunalla Pasadena ja että jalka San Gabriel vuoret . Ensimmäisten epäonnistuneiden testien jälkeen he onnistuivat käyttämään moottoriaan huomattavan pitkän ajan vuoden 1937 alussa. Vaikuttuneena von Karman päätti luoda koepenkin rakettimoottoreille lähellä rakennusta CalTechin kampuksella. Parsons ja Forman työskentelevät osa-aikaisesti työmaalla. Kahden räjähdyksen jälkeen, jotka ansaitsivat pienelle ryhmälle lempinimen "kuoleman joukkue", heitä pyydettiin siirtämään testipenkkinsä muualle. He päättävät jatkaa kokeilujaan alkuperäisellä Arroyo Seco -sivustolla. He testaavat useita ponneaineita ja erilaisia moottoriarkkitehtuureja.
Vuonna 1938 Yhdysvaltain ilmavoimien päällikkö Henry Arnold kutsui von Karmanin ja Molinan Washingtoniin keskustelemaan armeijan tutkimushankkeista. Arnold on tietoinen GALCITin työstä raketteissa ja hän päättää antaa instituutille tehtäväksi tutkimushankkeen, jossa hyödynnetään rakettien potentiaalia. Tämä helpottaa raskaiden pommikoneiden lentoonlähtöä lyhyillä kiitoteillä, joita on runsaasti etenkin Tyynenmeren eteläosissa. Armeija osoitti aluksi 1000 dollarin summan tähän tutkimukseen, joka korotettiin vuotta myöhemmin 10 000 dollariin. Von Karman onnistui suostutella Caltech vuokrata useita hehtaaria maata länsirannalla Arroyo Seco kehittää JATO (Jet-Assisted TakeOf) raketteja. Testataan erilaisia kiinteiden ja nestemäisten ponneaineiden yhdistelmiä sekä erilaisia arkkitehtuureja ja voimia. SisäänElokuu 1941pieni ERCO Ercoupe- tyyppinen lentokone suorittaa ensimmäisen JATO-avusteinen lentoonlähdön maaliskuusta Field lentopaikan vuonna Riverside , Kalifornia. Kuusi kuukautta myöhemmin Karman ja hänen yhteistyökumppaninsa perustivat Aerojet Engineering Corporation -yhtiön valmistamaan armeijalle tarkoitettuja JATO-raketteja. Alun perin muutamia työntekijöitä työllistävä yritys kasvoi nopeasti ja muutti pian Azusaan, muutama kilometri Pasadenasta itään. Toisen maailmansodan joka muuttaa Tyynellämerellä valtavaksi taistelukenttä, nopeuttaa tarpeet JATO. Kaksikymmentä vuotta myöhemmin, kun Aerojetista on tullut johtava rakettimoottoreiden valmistaja Yhdysvalloissa, se työllistää yli 30000 ihmistä.
Suihkumoottorilaboratorion sijainti, joka on kuvattu vuonna 1942 kukkulan huipulta, joka nyt hallitsee itäistä porttia: sillä oli silloin vain muutama vaatimaton rakennus ja rakettimoottoreiden testaamiseen tarkoitettu kuoppa.
Kolme JPL: n perustajaa on kuvassa: Jack Parsons toinen vasemmalta, ES Foreman kolmas ja Frank Malina neljäs (12. elokuuta 1941).
Ensimmäinen lentoonlähtö JPL: n luoma JATO- raketti (Joulukuu 1941).
Vuonna 1943 saksalaiset kehittivät V2- ohjuksen toivoen, että tämä vallankumouksellinen ase toisi voiton kolmannelle valtakunnalle . Käytännössä sotilaallinen hyötysuhde on hyvin heikko, mutta tehty tutkimus sallii merkittäviä läpimurtoja rakettien ohjauksen ja työntövoiman alalla. Hanketta kehitetään salaa, mutta Ison-Britannian salaiset palvelut pystyivät keräämään alkiotietoja meneillään olevasta työstä: näiden mukaan saksalaiset kehittäisivät ammuksia, jotka kuljettivat rakettimoottoreita, joiden luotettavuusalue oli 160 kilometriä. Ison-Britannian hallitus välittää nämä tiedot Yhdysvaltain hallitukselle. Yhdysvaltain armeijan kysyntä alkaaElokuu 1943von Karmanille tutkimaan kerättyjä tietoja ja toimittamaan aiheesta raportin. Professori ilmoittaa raportissaan, että samanlaisen laitteen toteuttaminen ei ole mahdollista Yhdysvaltojen tietämystilassa ja ehdottaa asteittaista lähestymistapaa, jossa ehdotetaan kasvavan tehon rakettien kehittämistä ja mukaan lukien tuulitunnelin rakentaminen. mallit hyperäänenopeudella. Armeija, jolla on huomattavat budjettivarat konfliktin vuoksi, reagoi innostuneesti tähän suunnitelmaan, mikä antaa sille mahdollisuuden hyötyä Caltechin vahvasta asiantuntemuksesta. Yliopiston hallitus antaa suostumuksensa rajoittamalla sen aluksi sodan kestoon. Uusi yksikkö nimeltä Jet Propulsion Laboratory , lyhennettynä JPL (sana raketti - raketti - joka on liian konnotoitu tuolloin julkaistujen sarjakuvien takia), on virallisesti perustettu1. st heinäkuu 1944GALCITin sisällä ottamaan vastuun projektista. Ilmavoimien parissa työskentelevä Karman lähtee Los Angelesista Washingtoniin, ja Malina ottaa vastaan laboratorion. JPL: llä oli noin 150 ihmistä perustamisen yhteydessä. Luku nousi 500: een vuonna 1948 ja ylitti tuhannen vuonna 1953.
Ensimmäinen raketti, jonka pituus on 2 metriä ja jonka nimi on yksityinen A (sotilas A), testataan lennolla ensimmäisen kerran vuonnaJoulukuu 1944ja saavutti 20 kilometrin korkeuden. Seuraava raketti, nimeltään WAC Corporal , saavutti 76 kilometrin korkeuden. Alikersantti , huomattavasti suurennettu versio WAC korpraali, teki ensilentonsa vuonna 1947. Toinen testi epäonnistui ja määräsi palata ääreen joka siirsi seuraavat testi vuodessa. Vuonna 1949 Pentagon päättää, että korpraalia käytetään sotilaallisiin tarkoituksiin ja että se varustetaan ydinpommilla. Armeija allekirjoitti JPL: n ja Firestonen kanssa sopimuksen 200 korporaalin rakentamisesta vuodessa vuodesta 1952. Sen jälkeen JPL: lle annettiin laajennettu rooli, joka hankki vähitellen asiantuntemusta järjestelmätekniikan alalla. Tätä käytetään laajalti kersantiksi kutsutun seuraavan sukupolven ohjuksia varten .
Nimi | Design | Massa käynnistämisen yhteydessä | Pituus | Halkaisija | Käyttövoima | Palamisaika | Esitykset | Hyötykuorma |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Yksityinen | 1945 | 240 kg | 2,34 m | 24 cm | 2 vaihetta (kiinteä ponneaine) | |||
WAC-kapraali | 1945 | 480 kg | 7,3 m | 30 cm | 2 vaihetta (kiinteä ponneaine + nestemäinen ponneaine) | 48 s | Korkeus: 80 km | |
Ruumiillinen | 1947-1955 | 5 t | 13,8 m | 76 cm | Nestemoottori (89 kN) | 63 s | Ydinkärki (20 kt) Toimintasäde 130 km Radio-ohjaus |
680 kg |
Kersantti | 1955 | 4,6 t | 10,52 m | 79 cm | Thiokol XM100 (kiinteä ponneaine) 200 kN | 34 s | Ydinkärki (200 kt) Kantama 139 km Hitausohjaus |
820 kg |
Suihkumoottorilaboratorion perustajat lähtivät laboratoriosta 1940-luvulla. Von Karman otti vuonna 1944 ilmavoimien tieteellisen neuvoa-antavan komitean johtajan . Hän on yksi keskeisistä kannattajista suojarakennepolitiikassa, jonka tarkoituksena on pysäyttää Neuvostoliiton vaikutusalueen laajentuminen yliMaaliskuu 1947ja vastustamaan valtioita, jotka todennäköisesti omaksuvat kommunismin . Frank Malina , joka ei pitänyt rakettien käytöstä sotilaallisiin tarkoituksiin, lähti Yhdysvalloista vuonna 1947 ja muutti Pariisiin työskentelemään Unescon palveluksessa . Myöhemmin hänestä tuli studiotaiteilija, kineettisten veistosten luoja ja hän kuoli Boulogne sur Seinen vuonna 1981. Jack Parsons kehitti useita teknisiä innovaatioita rakettien alalla. Erinomainen kemisti ja viehättävä pähkinä von Karman vie huumeiden käytöstä ja orgioistaan tunnetun okkultistisen lahkon pään. Hän työskenteli Aerojetissa 1942, mutta jätti yrityksen kaksi vuotta myöhemmin. Myöhemmin hän työskenteli räjähteitä valmistavissa yrityksissä ja lentokonevalmistajissa. Vuonna 1952 hän päätti lähteä Los Angelesista asettumaan Mexico Cityyn, mutta kuoli 37-vuotiaana autotallissa tapahtuneen räjähdyksen takia loukkaantumisiin. Entisellä kiinalaisella von Karmanin opiskelijalla, Tsien Hsue-shenillä , oli keskeinen rooli ensimmäisten JPL: n luomien rakettien kehittämisessä. Hän oli yksi kolmesta ensimmäisestä armeijalle laaditusta asiakirjasta, joka ehdotti raketin kehittämissuunnitelmaa, jota JPL sovelsi myöhemmin. Eversti-asteella hän kuului Wernher von Braunin kyseenalaistettuihin vuonna 1945 sen jälkeen, kun hän antautui Yhdysvaltain viranomaisille. Vuonna 1950 McCarthyism , kommunististen kannattajien metsästys, pyyhkäisi Yhdysvaltoja. Tsien Hsue-shenia syytetään osallistumisesta kommunistien järjestämiin kokouksiin 1930-luvulla. Hän kiistää, mutta hänen oikeutensa tutustua armeijan salaisuuteen kuuluviin asiakirjoihin peruutetaan. Sitten hän päättää palata kotimaahansa, mutta Yhdysvaltain viranomaiset estävät häntä lähtemästä Yhdysvalloista, koska he eivät halua hänen käyttävän hänen ohjusten osaamistaan Kiinassa. Vuonna 1955 Korean sodan päättymisen jälkeen vankien vaihtoa koskevissa neuvotteluissa Kiinan viranomaiset vaativat ja saivat Tsien Hsue-shenin palauttamisen. Kotimaassaan ollut Tsien Hsue-shen otti johtoaseman Silkworm -alusten vasta-ohjuksen kehittämisessä . 1970-luvulla hän oli Kiinan avaruusohjelman perustaja ja auttoi maansa ensimmäisen keinotekoisen satelliitin kiertoradalle . Hyvin lähellä Kiinan johtajia (hän tapasi Mao Tse Tungin useaan otteeseen ja hieroi hartioita Kiinan pääministerin kanssa, hän selviytyi vuoden 1968 kulttuurivallankumouksesta ja tuki hallitusta Tiananmenin aukion verilöylyssä vuonna 1989.
1950-luvun alussa Yhdysvaltain armeijan kolme elintä ( ilmavoimat , armeija ja laivasto ) kehittivät pitkän kantaman ballistisia ohjuksia. Samaan aikaan tutkijat käyttävät yhä voimakkaampia kuulostavia raketteja ylemmän ilmakehän tutkimiseen. Näistä Iowan yliopiston fysiikan osaston johtaja James Van Allen tutkii kosmisen säteilyn ominaisuuksia . Vuonna 1950 Van Allen käynnisti muiden tutkijoiden avustuksella ajatuksen kansainvälisestä geofysikaalisesta vuodesta uusilla teknisillä keinoilla, kuten tutka, raketit ja tietokoneet. Tämä tapahtuma antaa tutkijoille ympäri maailmaa mahdollisuuden tutkia maata koordinoimalla ponnistelujaan. Tämän ehdotuksen tukee Kansainvälinen tiedeliittojen neuvosto (ICSU), jonka tehtävänä on koordinoida tieteellistä tutkimusta eri maissa, ja komitea vastaa kansainvälisen geofysiikan vuoden, joka on suunniteltu vuosille 1957-1958, työn koordinoinnista, koska tämä kausi vastaa maksimaalista aurinkoaktiivisuutta . Tuolloin kylmä sota vastusti Neuvostoliittoa ja sen liittolaisia länsimaita vastaan. Mutta Joseph Stalinin kuolema vuonna 1953 johti lievään lieventymiseen ja itäblokin maat päättivät osallistua. Tutkijat päättävät, että tämän tapahtuman kruunattamiseksi keinotekoiset satelliitit asetetaan kiertoradalle tieteellisen tiedon keräämiseksi.
Ilmoitus ensimmäisten keinotekoisten satelliittien laukaisemisesta (1954)Vuonna 1954 kaksi suurvaltaa ( Neuvostoliitto ja Yhdysvallat ) ilmoittivat asettavansa keinotekoisen satelliitin maapallon ympärille tässä yhteydessä . Keinotekoisen satelliitin käsite on vanha, mutta vasta viimeisten kahden vuosikymmenen aikana tekninen tieto on kertynyt ensin natsi-Saksan (V-2 ohjus), sitten kahden suurvallan (ballististen ohjusten kehittäminen) sysäyksessä.) harkita sen täytäntöönpanoa. Tämä tavoite vahvistettiin4. lokakuuta 1954kansainvälisen geofyysisen vuoden järjestäjätoimikunta, joka kannustaa kaikkia maita osallistumaan. Yhdysvalloissa satelliitin laukaisun hyväksyi Geofysiikan vuoden kansallinen komitea18. toukokuuta 1955. Kauan ennen tätä päivämäärää Rand Corporation ja Yhdysvaltain merivoimien ilmailutoimistot olivat tutkineet tällaisen satelliitin suunnittelua , mikä johti raportteihin, jotka julkaistiin jo vuonna 1946. Mutta tämän satelliitin laukaisemiseksi oli ensin oltava käytettävissä kantoraketti pystyy kiihdyttämään sitä riittävästi (yli 7 km sekunnissa) pysyäkseen kiertoradalla.
Amerikkalaisen kantoraketin valinta (1955)Tuolloin Uuden-Seelannin insinööri William H. Pickering , josta tuli JPL: n telemetrian (raketinohjaus ja ohjaus) asiantuntija , oli Corporal ohjusohjelman kärjessä. Työskennellessään Valkohiekkaisten laukaisualustalla hän tapasi Van Allenin, joka käytti Wernher von Braunin ja hänen insinööriensä tarjoamia V-2-koneita kokeiden käynnistämiseen ylemmässä ilmakehässä. Vuonna 1954 von Braun joukkue joka johti insinöörit Yhdysvaltain armeijan ballististen ohjusten viraston sijaitseva Huntsville ( Alabama ehdotetaan käytettäväksi Redstone ohjus hän oli kehittymässä Yläpuolella nippu kiinteiden rakettiruudit. Ja muuttaa sen kantoraketti ja paikka satelliitin kiertoradalla.Syyskuu 1956. Von Braun lähettää JPL: lle, jonka kanssa hän haluaa työskennellä, yksityiskohdat tästä ehdotuksesta nimeltä Project Orbiter . Vastineeksi Pickering ehdottaa rekrytointirakettien käyttämistä ylemmissä kerroksissa ja kehitettävän radiolähettimen asentamista tilaansa. Van Allen puolestaan yrittää saada Yhdysvaltojen virkamiesten tuen Wahshingtonissa. Mutta armeija ei ole yksin kilpailussa keinotekoisen satelliitin laukaisemisesta . Naval Research Laboratory ehdottaa käyttää Vanguard kantoraketti , uusi raketti omistettu tieteellistä tutkimusta, jonka toinen vaihe on Aerobee luotainraketti toimittamia JPL kun ilmavoimien tarjoaa mannertenvälistä Atlas ballistinen ohjus . Nämä kaksi rakettia ovat kuitenkin hyvin varhaisessa kehitysvaiheessa. Puolustussihteeristö nimittää vuonna Elokuu 1955valiokunta, joka valitsee yhden kolmesta hankkeesta. Se koostuu kahdesta edustajasta kummastakin kolmesta aseesta ja sitä johtaa Homer Stewart, CalTechin professori, joka on vastuussa yhdestä JPL-divisioonasta. Vaikka Orbiter-projekti on menestynein, Yhdysvaltain laivaston laboratorion ehdottama Vanguard-projekti voittaa Orbiter-projektin viidellä äänellä kahdella. Tämä valinta heijastaa nykyisen Yhdysvaltain presidentin Eisenhowerin halua, että avaruusohjelma ei liity suoraan aseeseen. Muutama päivä myöhemmin tämä päätös vahvistettiin, ja von Braunin tiimi kiellettiin yrittämästä laukaista satelliittia.
Jupiter-C-tutkimuksetSyksyllä armeija pyysi JPL: ää avustamaan mantereiden välisten ballististen ohjusten taistelukärkien kehittämisessä. Nämä altistuvat ilmakehään palaamisensa aikana hyvin suurella nopeudella usean tuhannen asteen lämpötilaan. Von Braun on vastuussa lasikuitupäällysteen käytön testaamisesta, joka sublimoi lennon tässä vaiheessa suojaamalla taistelupäätä. Näiden testien suorittamiseen käytetään Orbiter-projektille ehdotettua asetusta. JPL tarjoaa ylemmät vaiheet (Rekrytointiraketit) sekä seuranta-asemien verkon nimeltä Microlock, joka vastaa ohjuksen radiolähetysten valvonnasta. Ensimmäinen testi suoritetaan vuonnaSyyskuu 1956. Jotta raketti ei pääse kiertoradalle, se täytetään hiekalla kiinteän ponneaineen sijasta . Ensimmäisestä testistä lähtien hyötykuorma saavutti 5391 km: n korkeuden, mikä on uusi korkeusennätys. Kaksi kuukautta myöhemmin puolustussihteeristö, joka halusi estää uutta testiä johtamasta kiertoradalle ennen Vanguard-ohjelmaa, lähetti muistion armeijalle, von Braunin työnantajalle, kieltämällä kaikki ohjustustestit, joiden kantama on yli 320 kilometriä.
Puolustusministerin ohjeista huolimatta Yhdysvaltain armeijan ballististen ohjusten viraston (ABMA) pääjohtaja Medaris ja von Braun esittävätHuhtikuu 1957suunnitelma laukaista puoli tusinaa keinotekoista satelliittia Redstone-ohjukseen perustuvalla kantoraketilla (nimeltään Jupiter-C for Jupiter Composite Re entry Test Vehicle ), joista ensimmäinen saatettaisiin kiertoradalle viisi kuukautta myöhemmin. Puolustussihteeristö hylkää tämän ehdotuksen. ABMA ja JPL jatkoivat ydinkärjen lämpösuojakokeita kesällä 1957, kun Neuvostoliiton viranomaiset ilmoittivat maansa valmistautuvan laukaisemaan keinotekoisen satelliitin muutamassa kuukaudessa. Tuolloin kolme Jupiter-C oli laukaistu ja varastossa oli noin kymmenen tällaista rakettia. Medaris, saatuaan selville, että Vanguard-ohjelma on vaikeuksissa, antaa käskyn valmistaa kolme näistä raketeista siinä tapauksessa, että Jupiter-C joutuu korvaamaan Vangard-kantoraketin lyhyellä varoitusajalla. Pickering puolestaan valmistelee JPL: n uudistamista. Pian nimityksen jälkeen vuonna 1954 hän oli sopinut laboratorion johtajan Caltechin johtajan kanssa siitä, että kersanttiohjus olisi viimeinen hänen laitoksensa kehittämä raketti. Pickeringille avaruusalusten toteuttaminen, erityisesti kehittyneen elektroniikan kehittäminen keinotekoiselle satelliitille, oli paljon lupaavampi tavoite. Kesällä 1957 hän ehdotti ensimmäisen satelliitin kehittämistä, jonka hyötykuorma olisi kokeilu Caltechin professorin tarjoaman kosmisen säteen havaitsemiseksi ja toinen väline, jonka tähtitieteilijä toimitti Mont Palomarin observatoriosta. Mutta hänen ehdotukseensa ei ole vielä vastattu.
Syyskuun puolivälissä alkoivat levittää ensimmäiset huhut Neuvostoliiton välittömästä laukaisusta. Lopuksi4. lokakuutaNeuvostoliitto ilmoitti Sputnik 1: n onnistuneesta käynnistämisestä . Amerikkalaisille, jotka ovat vähän tietoisia käynnissä olevista töistä, se on järkytys. Von Braun ja Medaris vetävät jälleen kantorakettiaan puolustusministerille, aluksi ilman tulosta. Mutta Sputnik 2: n julkaisun jälkeen, joka tapahtuu3. marraskuuta, JPL- ja von Braun -joukkueilla on lupa valmistautua satelliitin laukaisuun. Käynnistys tapahtuu kuitenkin vain, jos Vanguard-ohjelma epäonnistuu.
JPL ja armeija sitoutuvat käynnistämään satelliitin 90 päivän kuluessa. Roolijakauma JPL: n ja von Braunin tiimin välillä jäädytetään nopeasti. Viimeksi mainittu halusi kehittää satelliitin, mutta se on uskottu JPL: lle. Von Braunin tiimi valmistaa kantoraketin ohjuskoodinimellä 29 pitääkseen nämä valmistelut salassa, kun taas JPL luo uusia asemia satelliittiseurannan mahdollistamiseksi ja sijoittaa viimeisen silauksen kantoraketin (Rocket Recruit) ylimmälle tasolle, jonka tulee myös isännöidä hyötykuorma. James Van Allenin yhteistyökumppani muuttaa Pasadenaan kokoamaan kosmisen säteen kokeen. Satelliitti, jonka massa on 8,4 kg, kuljettaa kosmisilla säteillä tehdyn kokeen lisäksi toisen kokeen, joka on tarkoitettu mikro-meteoriittien havaitsemiseen. Se vakautetaan pyörimällä (12 kierrosta sekunnissa), sen lämpötilaa säädetään vaihtamalla valkoista (heijastamatonta) ja mustaa (heijastavaa) maalinauhaa. Siinä on kaksi radiolähetintä ja energia toimitetaan paristoilla, jotka takaavat muutaman kuukauden käyttöiän. Koska ei ollut aikaa asentaa magneettinauhuria, kehitettiin nerokas järjestelmä laskemaan kosmisten säteiden määrä kahden kosketuksen välillä maa-asemiin. 6. joulukuuta Ensimmäinen Vanguard-raketin laukaisu tapahtui, mutta se tuhoutui heti nousun jälkeen.
Ensimmäinen amerikkalainen keinotekoinen satelliitti: Explorer 120. joulukuutaJupiter-C-kantoraketin ensimmäinen vaihe saapuu Cape Canaveralin kantorakettiin. Seuraavan kuukauden aikana satelliitti ja sitten ylemmät vaiheet kootaan laukaisualustalle 26A, ja ensimmäinen laukaisun harjoitus suoritetaan27. tammikuuta 1958. Lentoonlähtö tapahtuu sen jälkeen, kun sitä on lykätty useita päiviä epäsuotuisien sääolosuhteiden vuoksi31. tammikuuta. Kiertoradalle laukaiseminen oli menestys, mikä helpotti sekä poliitikkoja että projektiryhmiä, joiden harteilla oli valtava paine. Van Allenin instrumentti näyttää odottamattomat säteilyn vaihtelut korkeuden mukaan. Nämä tulokset, joita täydennetään muutama kuukausi myöhemmin Explorer 4: llä lanseeratulla kehittyneemmällä instrumentilla , johtavat Van Allenin säteilyhihnojen löytämiseen.
Muutama kuukausi Explorer 1: n käynnistämisen jälkeen ja vaikka Yhdysvaltojen presidentti Dwight D.Eisenhower onkin halukas investoimaan massiivisesti siviili-avaruuteen, se päätti29. heinäkuuta 1958( National Aeronautics and Space Act ) siviilien avaruusjärjestön perustaminen . Tämän, jota kutsutaan NASA: ksi, on yhdistettävä Yhdysvaltojen pyrkimykset torjua paremmin Neuvostoliiton menestystä: avaruuskilpailu on käynnissä. NASA perustettiin virallisesti1. st Lokakuu 1958. Se kokoaa koko siviili-avaruusohjelmassa työskentelevän henkilöstön muihin valtion virastoihin, mukaan lukien JPL. NASA: lla on aluksi 8000 työntekijää, jotka ovat jakautuneet kolmeen laboratorioon. JPL on erikoistunut planeettojen tutkimusmatkoihin. Vaikka JPL on lopettanut kaiken propulsiotutkimuksen, JPL säilyttää nimensä, joka viittaa siihen suoraan.
Varhaisina aikoina JPL yritti löytää paikkansa NASA: n laitoksista. Yhtäältä sen pääosaaminen liittyy sotilaallisiin ballistisiin ohjuksiin ja toisaalta se on edelleen yliopiston hallinnoima yksikkö, kun taas muut NASA: n laitokset ovat liittovaltion organisaatioita. NASA ja JPL sopivat laboratorion ensisijaisesta tehtävästä, jonka pitäisi olla robotti-aurinkokunnan tutkimusmatkojen kehittäminen, mutta ne ovat eri mieltä laboratorion strategiasta ja tarkasta roolista. JPL: n johtajat haluavat käynnistää välittömästi tehtäviä Marsille ja Venukselle, kun taas NASA: n henkilökunta haluaa tutkia kuun ensin ennen kuin ryhtyy jatkamaan. Lisäksi JPL haluaa säilyttää hallinnan avaruuskoettimien rakentamisessa, kun taas NASA haluaisi, että JPL rajoitettaisiin vain sellaisten projektien hallintaan, joiden rakentaminen annettaisiin alihankintana valmistajille. Laivalla olevien tieteellisten välineiden valinta on myös konfliktien aiheuttaja, koska JPL haluaa säilyttää tämän tehtävän, kun taas avaruusjärjestön henkilöstö pitää parempana, että tämä valinta tehdään sen valvonnassa.
1950-luvulla JPL: n vahvuus nousi 600: sta 2500: een ja rakennettiin uusia tiloja. JPL kehittää tekniikoita rakettireittien laskemiseksi analogisilla tietokoneilla, joita nuoret naiset ottavat käyttöön keskiasteen opintojensa lopussa.
Kuun tehtävätKäynnistämisen jälkeen Explorer, JPL kehitetty neljä muuta tehtävien Explorer ohjelman , joista kaksi menetit epäonnistuminen kantoraketti . Laitos kehitti sitten kaksi tehtävää Kuuhun : Pioneer 3 : n käynnistäminen epäonnistui; Vuonna 1959 lanseerattu Pioneer 4 onnistuu lentämään Kuun yli, mutta odotettua pidemmällä etäisyydellä. Tehtävä on puoliksi menestys. NPL: n johdon toiveiden mukaisesti JPL kehitti sitten sarjan Ranger-avaruuskoettimia, jotka oli tarkoitettu kaatumaan Kuuhun kerätessään tietoja siitä, samoin kuin Surveyor-koettimien perheen, joiden oli laskeuduttava varovasti Kuuhun valmistautuakseen tulevien Apollo-operaatioiden laskeutumista varten . Surveyor-koettimien rakentaminen on annettu ilmailu- ja avaruusteollisuuden yritykselle Hughes Aircraft . Lisäksi JPL alkaa suunnitella avaruuskoettimia Mariner-ohjelmalle , joka on paljon monimutkaisempi alus kuin edelliset, joiden massa on yli 400 kiloa. Voidakseen heidät kiertoradalle laitos alkaa kehittää kantoraketin , Vega- nimisen, ylemmän vaiheen . Mutta NASA muutaman kuukauden kuluttua vihreän valon antamisesta tälle työlle päättää vuonna 1959 peruuttaa päätöksensä, koska se päätti käyttää kahta ylempää kerrosta, joita ilmavoimat kehittivät: ensimmäinen on Agena- vaihe, joka on juuri ensimmäisen lennon valmistui, toinen on Centaur , jonka ensimmäinen lento on suunniteltu vuodelle 1962. JPL-insinöörit päättävät kehittää ensimmäisen Mariner A -avaruuskoettimen, jonka on tarkoitus lentää Venuksen planeetan yli vuonna 1962, ja monimutkaisemman avaruuskoettimen Mariner B jonka oli tarkoitus suorittaa Marsin ensimmäinen lento vuonna 1964. Nämä koettimet käyttävät ensimmäistä kertaa avaruusajan alusta lähtien korkean suorituskyvyn ponneaineiden, nestemäisen vedyn ja nestemäisen hapen yhdistelmää, jonka pitäisi sallia Mariner-avaruuskoettimien laukaisu. Mutta kentaurin kehitys osoittautui vaikeaksi, ja kesällä 1961 ilmavoimat ilmoittivat ensimmäisen lennon päivämäärän lykkäämisestä. Ensimmäistä Mariner-tehtävää varten JPL joutui käyttämään Agena-vaihetta, lentoonlähtöä paljon vähemmän voimakkaana.
Ensimmäinen planeettojen välinen avaruuskoetin: Mariner 2Yhdessä viikossa Mariner A: n suunnittelu uudistettiin kokonaan, jotta sen massaa voitaisiin vähentää kahdella kolmasosalla. Insinöörit lainata komponentteja valmistettavilta Ranger-koettimilta. Projektiryhmällä on alle vuosi aikaa kehittää avaruussondia. Tämän on oltava " 3-akselinen vakautettu " - ensin avaruuskoettimelle - jotta reittikorjaus voidaan tehdä sen kulkiessa Venukseen ja että se voi lentää planeetan yli riittävän lähellä tieteellisen tiedon keräämiseksi. Projektista vastaavat päättävät rakentaa kaksi erillistä avaruuskoetinta (Mariner 1 ja Mariner 2) sekä varaosan. Tuolloin JPL työllisti noin 2200 ihmistä. Nämä ihmiset työskentelevät usein rinnakkain useissa projekteissa. Projektissa työskentelee noin 250 JPL: n työntekijää sekä 34 alihankkijaa ja lähes 1000 varaosatoimittajaa. Mariner 1: n ja Mariner 2: n kehityskustannukset ovat 47 miljoonaa Yhdysvaltain dollaria, mikä on tärkeä summa tälle ajanjaksolle, mutta seuraavat projektit ylittävät ne suurelta osin.
Tehtävän oli täytettävä tärkeät tieteelliset odotukset. Ensimmäinen koski Venuksen planeettaa. 1950-luvulla pidettiin todennäköisimpänä hypoteesia maata kuumemmasta, mutta asuttavasta Venuksesta. Mutta maanpäällisillä instrumenteilla 1950-luvun lopulla tehdyt mittaukset näyttävät osoittavan, että ilmakehässä ei ole happea ja vesihöyryä ja että lämpötila on useita satoja celsiusasteita. Toinen kysymys koski aurinkotuulen olemassaoloa (hiukkasten virtaus, mukaan lukien protonit, joita aurinko lähetti), jonka Eugene Parker, Caltechin astrofyysikko arvioi. Aluksi 202 kg: n avaruuskoetin voi kuljettaa vain 11 kg instrumentteja, mutta tämä paino nostetaan lopulta 21 kg: iin . Avaruussondissa on instrumentti aurinkotuulen läsnäolon varmistamiseksi, infrapunasäteilymittari, laite suurenergisten hiukkasten mittaamiseksi, pölyilmaisin, laite säteilyhihnojen mittaamiseksi, magnetometri ja mikroaaltouunissa oleva radiometri, joka on tarkoitettu vahvistamaan maapallolta luettu lämpötila. Keskustelujen jälkeen päätettiin olla ottamatta kameraa, koska siihen ei voida liittää mitään tieteellistä tavoitetta. Useat näistä välineistä ovat suoraan JPL: n jäsenten kehittämiä, eikä NASA voi vastustaa niitä, koska niiden kehittämiseen on käytettävissä vain vähän aikaa. Mariner 1 käynnistetään22. heinäkuuta 1962mutta kantoraketti tuhotaan tahallaan ilmeisesti vaatimusten vastaisen lentoradan vuoksi. Kaksois-Mariner 2 -koetin käynnistetään27. elokuuta saman vuoden aikana.
Suurimmat avaruusoperaatiot 1970-luvulta 1990-luvulle1970-luvulla, 1980-luvulla ja 1990-luvulla JPL kehitti asiantuntemusta monimutkaisista planeettojenvälisistä tehtävistä: Viking-ohjelman marsilaiset tehtävät yhteistyössä Langley-tutkimuskeskuksen kanssa , Galileo- tehtävä Jupiter- jättiläisplaneetta tutkia , Cassini- tehtävä - Saturnuksen Hiygens- tutkimus järjestelmä yhteistyössä Euroopan avaruusjärjestön ja Italian avaruusjärjestö .
NASA: ssa Jet Propulsion -laboratorio on Goddardin avaruuslentokeskuksen kanssa yksi kahdesta tieteellisiin tehtäviin omistautuneesta keskuksesta ja sellaisenaan sen toimintaa johtaa Yhdysvaltain avaruusjärjestön ( Science Mission Directorate tai SMD) tieteellisten tehtävien osasto . Muiden NASA-keskusten toiminta on joko suunnattu miehitettyyn avaruusohjelmaan ( Marshall , Lyndon B.Johnson , Kennedyn avaruuskeskus ) tai ilmailu- tai tutkimusalaan ( Langley , Neil Armstrong , Amesin tutkimuskeskus , Glennin tutkimuskeskus ).
Jet Propulsion Laboratory hallinnoi noin 25 avaruuslentoja, josta kolmannes on kehitteillä. Näiden tehtävien kehitys, joiden hinta vaihtelee muutamasta kymmenestä miljoonasta kolmeen miljardiin dollariin ( maaliskuu 2020 , Europa Clipper ), voi kestää kymmenen vuotta ja kerran avaruudessa avaruusalus voi pysyä toiminnassa useita vuosikymmeniä. JPL tunnetaan parhaiten Marsin avaruuskoettimista , mutta sen toiminta on itse asiassa paljon monimuotoisempaa. Tutkimuskeskus kehittää tähtitieteellisiä tehtäviä, maan havainnointia ja tieteellisiä välineitä muihin avaruus- tai lentotehtäviin. Se on vastuussa asemien verkostosta, joka mahdollistaa viestinnän planeettojen välisen avaruuden avaruuskoettimien kanssa ( Deep Space Network ) ja lähellä maapalloa olevien asteroidien tutkimusohjelmaan, ja kehittää myös avaruusteleskooppeja . JPL huolehtii hankkeiden yleisestä hallinnoinnista, eritelmien määrittelystä, mutta usein alihankkii avaruusaluksen rakentamisen muutamille ilmailu- ja avaruusteollisuuden valmistajille, jotka ovat hankkineet vahvan alan asiantuntemuksen: Lockheed Martin , Applied Physics Laboratory , Southwest Research Institute , Ball Aerospace ja Airbus Euroopassa. Tutkimuskeskus hallinnoi avaruusaluksia yleensä niiden toimintavaiheessa.
NASA: n sisällä JPL vastaa erityisesti ilman Marsia käynnistettyjen robottien ( Mars Science Laboratory , Mars Exploration Rover .) Aurinkokunnan etsintäoperaatioiden kehittämisestä ilman yksinoikeutta . ulommat planeetat ( Cassini-Huygens , Galileo-koetin ) ja asteroidit ja komeetat ( Deep Impact ...). Tärkeimmät vuonna 2018 kehitteillä olevat avaruuskoettimet ovat maaliskuu 2020 , Psyche ja Europa Clipper . JPL kehittää myös maapallon havainnointitehtäviä , joiden tavoitteena on ymmärtää ja mallintaa paremmin prosessit, jotka hallitsevat veden, ilmakehän kaasujen ( hiilidioksidi , otsoni jne.) Ja energian kiertoa ( Topex / Poseidon , Grace-FO , Jason 3 ...). Tämä usein yhteistyössä muiden avaruusjärjestöjen kanssa toteutettu toiminta oli kolmasosa tutkimuskeskuksen budjetista vuonna 2018. Vuonna 2018 tehtävät kehitteillä ovat SWOT kanssa CNES ja NISAR kanssa ISRO . JPL hallitsee myös avaruusteleskooppeja, jotka tarkkailevat infrapuna- ja näkyvässä valossa erityisesti Spitzer ja Kepler eksoplaneettojen löytäjää. Keskus vastaa vuonna 2018 WFIRST : n kehittämisestä ja osallistuu tärkeällä tavalla Euclid- projektiin .
JPL on myös vastuussa Deep Space Network , tai DSN (verkon viestintää syvän välilyönti), jota käytetään tiedonvälitykseen avaruusalusten planeettainvälisen ja muutaman virkamatkat kiertoradalla ympäri maapallon . Deep Space Network koostuu ohjauskeskus sijaitsee Jet Propulsion Laboratory ja kolme maa-asemille hallinnoima JPL ja levitetty ympäri planeettaa, jotta varmistetaan pysyvä peittävyyttä koko aurinkokunnan . Nämä asemat, joista kukin on parabolinen heijastin 70 metriä halkaisijaltaan ja useita antenneja 34 metriä ja 26 metriä halkaisijaltaan, sijaitsevat Kalifornia ( Goldstonen Deep Space Complex ), lähellä Madrid vuonna Espanja ( Deep Complex Space de Madrid ) ja lähellä Canberra kaupungissa Australia ( Canberra Deep Space Complex ). JPL hallinnoi myös maapallon lähellä sijaitsevaa objektiohjelmaa, joka koordinoi lähinnä NASAn hallinnoimien teleskooppien lähellä sijaitsevia asteroideja , eli esineitä, joiden kiertorata leikkaa maapallon ja jotka todennäköisesti törmäävät siihen. Anecdotally, JPL avustaa myös läheistä elokuvateollisuutta ( Hollywood ) neuvomalla tuotannon tieteellisistä näkökohdista.
Vuonna 2018 avaruusjärjestön budjetti on 2,5 miljardia dollaria, joka on jaettu pääasiassa Marsin etsinnän (20%), muun aurinkokunnan (25%), tähtitieteen (15%), Maan havainnoinnin (25) välillä. %) ja DSN-verkon hallinta (8%)
Jet Propulsion Laboratory Sivusto kattaa 72 hehtaaria ja sijaitsee sen jalka San Gabriel Mountains in La Canada Flintridge , California , 12 mailia pohjoiseen Los Angeles . Vanhimmat rakennukset sijaitsevat Pasadenan alueella , minkä vuoksi juuri tämä kaupunki liittyy JPL: ään (tuolloin La Cañada Flintridgeä ei ollut). Vuonna 2018 siellä työskenteli noin 6000 kokopäiväistä työntekijää sekä useita tuhansia alihankkijoita. Yli sata rakennusta on hajallaan sivuston ympärillä. Merkittävimmät ovat:
Joka vuosi toukokuun sunnuntaina JPL pitää avoimen oven ja yleisö on kutsuttu vierailemaan sivustolla ja osallistumaan JPL: ssä kehitetyn tekniikan esittelyihin. Järjestetyt retket ovat mahdollisia ympäri vuoden, mutta ne tulisi järjestää hyvissä ajoin.
Jet Propulsion Laboratory -yhtiön vastuulla oli vuoden 2018 lopussa 17 käynnissä olevaa avaruusoperaatiota, 7 kehitteillä olevaa operaatiota (joista yksi vähemmistöosakkaana ja kaksi yhteisenä osallistujana) ja noin viisitoista instrumenttia lennossa tai kehitteillä.
Tehtävän tila | Tuoda markkinoille | Tehtävä | Kuvaus | Tavoite |
---|---|---|---|---|
Meneillään | 2018 | InSight | Marsin laskeutuja | Seisminen tutkimus Marsista |
2011 | MSL (uteliaisuus) | mönkijä | Marsin geologinen ja ilmastollinen historia | |
2011 | Juno | Kiertelijä | Tutkimus Jupiterin rakenteesta | |
2005 | Mars Reconnaissance Orbiter | Marsin kiertorata | Marsin pinnan kartoitus | |
2001 | 2001 maaliskuun Odysseia | Kiertelijä | Marsin pinnan koostumus | |
1977 | Matkustaminen 1 | Yleiskatsaus | Tutkimus Jupiterista , Saturnuksesta , Uraanista ja Neptunuksesta | |
1977 | Matkustaminen 2 | Yleiskatsaus | Jupiterin ja Saturnuksen tutkimus | |
Kehitys | 2020 | Maaliskuu 2020 | mönkijä | Näytteenotto maaperästä Marsista, geologia |
2021 | Psyyke | Kiertelijä | Asteroiditutkimus | |
2023 | Europa Clipper | Kiertelijä | Tutkimus moon Jupiter Euroopassa | |
Tutkimuksessa | noin 2030 | Marsin näytteen palauttamisoperaatio | Maaperänäytteen palaaminen Marsilta maapallolle |
Tehtävän tila | Tuoda markkinoille | Tehtävä | Kuvaus | Tavoite |
---|---|---|---|---|
Meneillään | 2012 | NuSTAR | Röntgenteleskooppi | Mustia aukkoja, kovia röntgenlähteitä |
2009 | VIISAS | Infrapuna-teleskooppi | Infrapunalähteiden kartoitus | |
2003 | Spitzer | Infrapuna-teleskooppi | Tähtien muodostuminen jne. | |
Kehitys | 2021 | Euclid | Näkyvä / lähellä oleva infrapunateleskooppi | Kosmologia (ESA: n tehtävä) |
noin vuonna 2025 | ENSIMMÄINEN | Näkyvä / lähellä oleva infrapunateleskooppi | Tumma energia, eksoplaneetit |
Tehtävän tila | Tuoda markkinoille | Tehtävä | Kuvaus | Tavoite |
---|---|---|---|---|
Meneillään | 2018 | Grace-FO | Kiertelijä | Maan painovoimakentän mittaus (yhteistyössä DLR: n kanssa) |
2016 | Jason 3 | Kiertelijä | Merentutkimus (tehtävä yhteistyössä CNES: n kanssa) | |
2015 | SMAP | Kiertelijä | Vesi-, hiili- ja energiasyklitutkimus | |
2014 | OCO-2 | Kiertelijä | Hiilidioksidin lähteet ja nielut | |
2008 | Jason 2 | Kiertelijä | Merentutkimus (tehtävä yhteistyössä CNES: n kanssa) | |
2006 | Cloudsat | Kiertelijä | Pilvien sisäinen rakenne | |
Kehitys | 2021 | NISAR | Kiertelijä | Tutkimus maan ekosysteemin kehityksestä ( ISRO: n kanssa ) |
1977 | SWOT | Kiertelijä | Merivirtojen tutkimus ( CNES: n kanssa ) |
Jet Propulsion Laboratoryn kahdeksan johtajaa on seurannut toisiaan kahdeksan vuosikymmenen aikana (1936-2018) avaruuskeskuksen kärjessä. Yhtä poikkeusta lukuun ottamatta ( Lew Allen ) kaikki rekrytoitiin joko Caltechista tai itse JPL: stä. Kaikilla on ollut tohtorin tutkinto kruunaa tekniikan tai luonnontieteiden peruskoulutuksen.