Jet Propulsion Laboratory
Nadace | 1936 |
---|
Akronym | (v) JPL |
---|---|
Typ | Federálně financované výzkumné a vývojové centrum |
Pole činnosti | Design kosmické lodi, kosmické telekomunikace |
Sedadlo | Pasadena ( Kalifornie ) |
Země | Spojené státy |
Kontaktní údaje | 34 ° 12 ′ 06 ″ severní šířky, 118 ° 10 ′ 18 ″ západní délky |
Efektivní | ~ 6000 lidí |
---|---|
Směr | Michael M. Watkins (od2016) |
Mateřské organizace |
Kalifornský technologický institut, Národní úřad pro letectví a vesmír |
Produkt | Vesmírná sonda , satelit pro pozorování Země , vesmírný dalekohled |
webová stránka | (en) www.jpl.nasa.gov |
Jet Propulsion Laboratory , lépe známý jeho zkratkou JPL , je NASA prostor výzkumné středisko řídí California Institute of Technology , která byla vytvořena v roce 1936 a nachází se v Pasadeně ( Kalifornie). ) Ve Spojených státech . Má nepřekonatelné odborné znalosti v oblasti robotických vesmírných misí. V rámci americké vesmírné agentury JPL vyvíjí průzkumné mise pro sluneční soustavu , zejména pro Mars (mise Mars Exploration Rover , Mars Science Laboratory , InSight , Mars 2020 atd.) A externí planety ( Cassini , Europa Clipper ...) stejně jako vědecké mise pozorování Země a vesmírné astronomie. JPL také spravuje síť Deep Space Network pozemských stanic , která umožňuje vesmírné agentuře komunikovat se svými meziplanetárními vesmírnými sondami . V roce 2017 JPL zaměstnává přibližně 6000 lidí. Ze statutárního hlediska se jedná o výzkumné středisko financované federální vládou, ale spravované soukromým subjektem ( federálně financované výzkumné a vývojové centrum ).
Společnost JPL byla vytvořena z iniciativy raketových nadšenců a Theodora von Kármána , profesora renomovaného Kalifornského technologického institutu (Caltech), s cílem provádět výzkum raketového pohonu . V předvečer druhé světové války se letectvo Spojených států obrátilo na tyto specialisty, aby vyvinuli asistenční rakety pro vzlet JATO, aby umožnily svým bombardérům vzlétnout z krátkých drah. Na konci války navrhlo výzkumné středisko pro armádu rakety a rakety s rostoucí silou . Na začátku vesmírného věku společnost JPL přispěla k vypuštění první americké umělé družice tím, že poskytla jak sledovací prostředky, horní stupně nosné rakety, tak samotnou družici ( Explorer 1 ). Jedná se o bod obratu v činnosti výzkumného centra, který je potvrzen jeho vazbou naŘíjen 1958na nově vytvořené americkou civilní kosmické agentury , NASA . Od tohoto data centrum rozvíjí své dovednosti v oblasti průzkumu sluneční soustavy psaním nejkrásnějších stránek amerického vesmírného programu, včetně misí Surveyor , Mariner , Voyager , Viking , Galileo , Cassini Huygens , MER a Mars Science Laboratory .
Vznik Jet Propulsion Laboratory je spojen se dvěma vášnivými raketovými nadšenci , Jackem Parsonsem a Edwardem S. Formanem, žijícími v oblasti Los Angeles . V polovině třicátých let vyzkoušeli svá řemesla na nádvoří Formanova domu a udržovali korespondenci s některými německými vědci pracujícími v této oblasti, zejména s Willym Leym . Vášniví na raketové konferenci, které se zúčastnili v roce 1936 na Kalifornském technologickém institutu (Caltech), jedné z nejuznávanějších univerzit v USA v Pasadeně na předměstí Los Angeles , požádali o radu, jak pokročit ve své činnosti profesorovi Theodorovi von Karmanovi . Vede Guggenheimovu leteckou laboratoř (GALCIT) v Caltech, výzkumném ústavu, který hraje přední roli v oblasti aerodynamiky . Von Karman požádá jednoho ze svých studentů Franka Malinu , který později dokončil doktorskou práci o raketovém pohonu, aby jim pomohl. Tyto tři muži tvoří tým, který je rychle posílen několika dalšími studenty CalTech, včetně Apolla Miltona, Olin Smith a Tsien Hsue-shen .
Tato skupina provádí své první testy raketového motoru na kapalná paliva v obecně suchém kaňonu Arroyo Seco , na severním okraji Pasadeny a na úpatí pohoří San Gabriel . Po počátečních neúspěšných testech se jim podařilo spustit motor po značnou dobu počátkem roku 1937. Pod dojmem se von Karman rozhodl vytvořit zkušební stav raketových motorů poblíž budovy v areálu CalTech. Parsons a Forman jsou na místě zaměstnáni na částečný úvazek. Po dvou explozích, které vynesly malé skupině přezdívku „komando smrti“, byli požádáni, aby přesunuli zkušební stolici jinam. Rozhodli se pokračovat ve svých experimentech na původním místě Arroyo Seco. Testují několik typů pohonných hmot a různé architektury motorů.
V roce 1938 byli von Karman a Molina pozváni do Washingtonu vedoucím amerického letectva Henrym Arnoldem, aby diskutovali o vojenských výzkumných projektech. Arnold si je vědom práce systému GALCIT na raketách a rozhodl se pověřit tento institut výzkumným projektem využívajícím potenciál raket. To má usnadnit vzlet těžkých bombardérů pomocí krátkých drah, které se hojně vyskytují zejména na ostrovech jižního Tichého oceánu. Armáda původně vyčlenila na tento výzkum částku 1 000 USD, která byla o rok později zvýšena na 10 000 USD. Von Karmanovi se podařilo přesvědčit Caltech, aby pronajal několik hektarů půdy na západním břehu Arroyo Seco, aby vyvinuli rakety JATO (Jet-Assisted TakeOf). Testovány jsou různé kombinace tuhých a kapalných pohonných hmot, jakož i různé architektury a síly. vSrpna 1941malé letadlo typu ERCO Ercoupe provádí první vzlet s pomocí JATO z letiště March Field v Riverside v Kalifornii. O šest měsíců později Karman a jeho spolupracovníci založili společnost Aerojet Engineering Corporation na výrobu raket JATO určených pro armádu. Společnost, která původně zaměstnávala několik lidí, rychle rostla a brzy se přestěhovala do Azusy, několik kilometrů východně od Pasadeny. Druhé světové války, který transformuje na Tichý oceán do gigantické bitevní pole, urychluje potřeby Jato. O dvacet let později Aerojet, který se stal předním výrobcem raketových motorů ve Spojených státech, zaměstnává více než 30 000 lidí.
Místo laboratoře tryskového pohonu vyfotografované v roce 1942 z vrcholu kopce, který nyní dominuje východní bráně: v té době ho obsadilo jen několik skromných budov a jáma určená pro testování raketových motorů.
Na obrázku jsou tři ze zakladatelů JPL: Jack Parsons druhý zleva, ES Foreman třetí a Frank Malina čtvrtý (12. srpna 1941).
První vzlet s pomocí rakety JATO vyvinuté tvůrci JPL (Prosinec 1941).
V roce 1943 Němci vyvinuli raketu V2 s nadějí, že tato revoluční zbraň přinese vítězství Třetí říši . V praxi je vojenská účinnost velmi nízká, ale provedený výzkum umožňuje zásadní průlomy v oblasti raketového vedení a pohonu. Projekt je vyvíjen tajně, ale britské tajné služby dokázaly sbírat embryonální informace o probíhajících pracích: podle nich by Němci vyvíjeli střely poháněné raketovými motory s dosahem 160 kilometrů. Tyto informace sděluje britská vláda vládě Spojených států. Americká vojenská poptávka začínáSrpna 1943von Karmanovi, aby prostudoval shromážděná data a podal o tom zprávu. Profesor ve své zprávě naznačuje, že realizace podobného zařízení není ve stavu znalostí ve Spojených státech možná, a navrhuje přírůstkový přístup, který navrhuje vývoj raket se zvýšením výkonu a včetně konstrukce aerodynamického tunelu. modely nadzvukovou rychlostí. Armáda, která má vzhledem ke konfliktu značné rozpočtové zdroje, na tento plán reaguje s nadšením, což jí umožňuje těžit ze silné odbornosti Caltech. Správní rada univerzity souhlasí tím, že ji původně omezila na dobu trvání války. Nová entita s názvem Jet Propulsion Laboratory , zkráceně JPL (slovo raketa - raketa - je příliš konotované kvůli komiksu zveřejněnému v té době), je oficiálně vytvořena na1 st 07. 1944v rámci GALCIT, aby se ujal vedení projektu. Karman, zaneprázdněný prací pro letectvo, opouští Los Angeles do Washingtonu a laboratoř zajišťuje Malina. JPL měla při svém založení asi 150 lidí, tento údaj vzrostl na 500 v roce 1948 a přesáhl 1 000 v roce 1953.
První raketa o délce 2 metry a pojmenovaná vojín A (voják A) je testována za letu poprvé v roceProsinec 1944a dosáhl výšky 20 kilometrů. Další raketa s názvem WAC desátník dosáhla výšky 76 kilometrů. Desátník , výrazně rozšířené verzi WAC Corporal, uskutečnil svůj první let v roce 1947. Druhý test byl neúspěšný a uložil návrat k rýsovacím prkně, který rozhodl o odkladu následující test o jeden rok. V roce 1949 Pentagon rozhodl, že desátník bude použit pro vojenské účely a bude vybaven jadernou hlavicí. Armáda podepsala smlouvu s JPL a Firestone na stavbu 200 desátníků ročně od roku 1952. Následně byla rozšířena role JPL, která postupně získala odborné znalosti v oblasti systémového inženýrství. To bude široce používáno pro vývoj nové generace raket zvaných seržant .
název | Design | Mše při startu | Délka | Průměr | Pohon | Doba hoření | Představení | Užitečné zatížení |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Soukromé | 1945 | 240 kg | 2,34 m | 24 cm | 2 stupně (tuhá pohonná látka) | |||
Desátník WAC | 1945 | 480 kg | 7,3 m | 30 cm | 2 stupně (tuhá paliva + kapalná paliva) | 48 s | Nadmořská výška: 80 km | |
Desátník | 1947-1955 | 5 t | 13,8 m | 76 cm | Motor na kapalná paliva (89 kN) | 63 s | Jaderná hlavice (20 kt) Dosah 130 km Rádiové navádění |
680 kg |
Seržant | 1955 | 4,6 t | 10,52 m | 79 cm | Thiokol XM100 (tuhá pohonná látka) 200 kN | 34 s | Jaderná hlavice (200 kt) Dosah 139 km Inerciální vedení |
820 kg |
Zakladatelé Laboratoře tryskového pohonu opustili laboratoř ve 40. letech 20. století Von Karman převzal v roce 1944 vedoucího vědeckého poradního výboru letectva . Je jedním z klíčových obhájců izolační politiky zaměřené na zastavení expanze sovětské zóny vlivu nad její hranice dosažené vBřezen 1947a postavit se proti státům, které by mohly přijmout komunismus . Frank Malina , kterému se nelíbilo použití raket k vojenským účelům, opustil USA v roce 1947 a přestěhoval se do Paříže, aby pracoval v UNESCO . Později se stal studiovým umělcem, tvůrcem kinetických soch a zemřel v Boulogne sur Seine v roce 1981. Jack Parsons vyvinul několik technických inovací v oblasti raket. Ten, který von Karman popsal jako vynikajícího chemika a okouzlujícího nutcala, se ujal vedoucí lóže okultní sekty známé pro své užívání drog a orgií. V roce 1942 pracoval pro Aerojet, ale o dva roky později opustil společnost. Později pracoval ve společnostech vyrábějících výbušniny a výrobci letadel. V roce 1952 se rozhodl opustit Los Angeles, aby se usadil v Mexico City, ale zemřel na zranění v důsledku výbuchu v jeho garáži ve věku 37 let. Bývalý čínský student von Karmana , Tsien Hsue-shen , hrál ústřední roli ve vývoji prvních raket vytvořených JPL. Byl jedním ze tří autorů prvního dokumentu vypracovaného pro armádu, který navrhoval plán rozvoje rakety následně aplikovaný JPL. S hodností plukovníka byl mezi těmi, kteří vyslýchali Wernhera von Brauna v roce 1945 poté, co se vzdal americkým úřadům. V roce 1950 se USA zmocnil McCarthyismus , hon na komunistické sympatizanty. Tsien Hsue-shen je obviňován z účasti na schůzkách organizovaných komunisty ve 30. letech. Popírá to, ale jeho práva na přístup k dokumentům, na které se vztahuje vojenské tajemství, jsou zrušena. Poté se rozhodne vrátit do své rodné země, ale americké úřady mu brání opustit Spojené státy, protože nechtějí, aby jeho znalosti v oblasti raket používala Čína. V roce 1955 během jednání o výměně vězňů, které následovaly po skončení korejské války , čínské úřady požadovaly a dosáhly návratu Tsien Hsue-shen. Po návratu do své vlasti se Tsien Hsue-shen ujal vedení ve vývoji protilodní střely Silkworm . V 70. letech byl zakladatelem čínského vesmírného programu a pomohl umístit první umělý satelit své země na oběžnou dráhu . Velmi blízký čínským vůdcům (několikrát se setkal s Mao Ce Tungem a třel si ramena s čínským premiérem, přežil kulturní revoluci v roce 1968 a podporoval vládu během masakru na náměstí Nebeského klidu v roce 1989.
Na počátku 50. let tři orgány americké armády ( letectvo , armáda a námořnictvo ) vyvinuly balistické střely dlouhého doletu. Vědci zároveň používají stále silnější znějící rakety k prozkoumání horní atmosféry. Mezi nimi, James Van Allen, vedoucí katedry fyziky na University of Iowa, studuje vlastnosti kosmického záření . V roce 1950 zahájil Van Allen s pomocí dalších vědců myšlenku Mezinárodního geofyzikálního roku s využitím nových dostupných technických prostředků, jako je radar, rakety a počítače. Tato událost umožní vědcům z celého světa studovat Zemi koordinací jejich úsilí. Tento návrh schvaluje Mezinárodní rada vědeckých odborů (ICSU), jejímž úkolem je koordinovat vědecký výzkum v různých zemích, a výbor je odpovědný za koordinaci prací Mezinárodního roku geofyziky, který je plánován na roky 1957-1958, protože toto období odpovídá maximální sluneční aktivitě . V té době studená válka postavila Sovětský svaz a jeho spojence proti západním zemím. Ale smrt Josepha Stalina v roce 1953 vedla k mírnému uvolnění a země východního bloku se rozhodly zúčastnit. Vědci se rozhodli, že na korunu této události budou na oběžnou dráhu umístěny umělé satelity, které budou shromažďovat vědecké údaje.
Oznámení o vypuštění prvních umělých satelitů (1954)V roce 1954 dvě supervelmoci ( Sovětský svaz a USA ) oznámily, že při této příležitosti umístí kolem Země umělou družici . Koncept umělé družice je starý, ale teprve v posledních dvou desetiletích se technické znalosti nashromáždily nejprve na základě podnětu nacistického Německa (raketa V-2), poté dvou supervelmocí (vývoj balistických raket).) zvážit jeho implementaci. Tento cíl byl ratifikován dne4. října 1954organizační výbor mezinárodního geofyzikálního roku, který vybízí všechny země k účasti. Ve Spojených státech je vypuštění satelitu schváleno zasedáním Národního výboru geofyzikálního roku dne18. května 1955. Dlouho před tímto datem byla konstrukce takového satelitu studována společností Rand Corporation a leteckou kanceláří amerického námořnictva, což vedlo ke zprávám zveřejněným již v roce 1946. Aby bylo možné tento satelit vypustit, bylo nejprve nutné mít k dispozici odpalovací zařízení schopné ho dostatečně zrychlit (více než 7 km za sekundu), aby zůstalo na oběžné dráze.
Výběr amerického odpalovacího zařízení (1955)V té době stál v čele raketového programu desátník William H. Pickering , inženýr z Nového Zélandu, který se ve společnosti JPL stal specialistou na telemetrii (navádění a řízení raket). Při práci na odpalovací rampě White Sands se setkal s Van Allenem, který k zahájení experimentů v horních vrstvách atmosféry použil V-2, které dal k dispozici Wernher von Braun a jeho inženýři. V roce 1954 von Braunův tým, který stál v čele inženýrů Agentury pro balistické rakety americké armády v Huntsville ( Alabama navrhl použít raketu Redstone, kterou vyvíjel, zakončenou svazkem pevných raketových pohonných hmot. Aby se z ní stal odpalovač a umístil satelit do obíhat.Září 1956. Von Braun pošle společnosti JPL, se kterou chce pracovat, podrobnosti tohoto návrhu s názvem Project Orbiter . Na oplátku Pickering navrhuje použít pro horní patra rakety Recruit a instalovat ve svém zařízení vyvíjený rádiový vysílač. Van Allen se snaží získat podporu amerických úředníků ve Wahshingtonu. Armáda však není v boji o vypuštění umělého satelitu sama . Naval Research Laboratory navrhuje použít Vanguard spouštěč , nové rakety určené k vědeckému výzkumu, jehož druhá etapa je Aerobee sondážní raketa dodávané JPL, zatímco Air Force nabízí své mezikontinentální Atlas balistickou střelu . Tyto dvě rakety jsou však ve velmi rané fázi vývoje. Sekretariát obrany jmenuje v Srpna 1955výbor pro výběr jednoho ze tří projektů. Tvoří ji dva zástupci z každé ze tří ramen a vede ji Homer Stewart, profesor CalTech odpovědný za jednu z divizí JPL. Přestože je projekt Orbiter nejúspěšnější, jedná se o projekt Vanguard navržený laboratoří amerického námořnictva, který pro projekt Orbiter vyhrává pět hlasů proti dvěma. Tato volba odráží přání dosavadního amerického prezidenta Eisenhowera , aby vesmírný program nebyl přímo spojován se zbraní. O několik dní později bylo toto rozhodnutí potvrzeno a von Braunův tým byl vyloučen z jakéhokoli pokusu o vypuštění satelitu.
Zkoušky Jupiter-CNa podzim armáda požádala JPL o pomoc při vývoji hlavic pro mezikontinentální balistické střely. Tito jsou vystaveni během jejich atmosférického reentry při velmi vysoké rychlosti teplotám několika tisíc stupňů. Von Braun je zodpovědný za testování použití povlaku ze skleněných vláken, který by sublimoval během této fáze letu a zároveň chránil hlavici. K provedení těchto testů se používá nastavení navržené pro projekt Orbiter. JPL poskytuje horní stupně (náborové rakety) a také síť sledovacích stanic zvaných Microlock odpovědných za sledování rozhlasového vysílání rakety. První zkouška se provádí vZáří 1956. Aby raketa nemohla umístit nejvyšší stupeň na oběžnou dráhu, je místo tuhého paliva naplněna pískem . Od prvního testu dosáhlo užitečné zatížení výšky 5 391 km, čímž vytvořil nový výškový rekord. O dva měsíce později poslal sekretariát obrany, který chtěl zabránit tomu, aby nový test vedl na oběžnou dráhu před programem Vanguard, vojsku von Braunova zaměstnavatele, který zakazuje jakékoli raketové testy s dosahem přesahujícím 320 kilometrů.
Přes pokyny ministra obrany, generálního ředitele Agentury pro balistické rakety americké armády (ABMA) generála Medarise a von BraunaDuben 1957plán vypustit půl tuctu umělých satelitů pomocí odpalovacího zařízení založeného na raketě Redstone (přezdívaná Jupiter-C pro vstupní testovací vozidlo Jupiter Composite Re ), z nichž první mohl být vynesen na oběžnou dráhu o pět měsíců později. Tento návrh sekretariát obrany odmítá. ABMA a JPL pokračovaly ve svých testech na tepelných štítech jaderných hlavic v létě roku 1957, kdy sovětští představitelé oznámili, že se jejich země připravuje na vypuštění umělého satelitu během několika měsíců. V době, kdy byly vypuštěny tři Jupiter-C, bylo na skladě asi deset takových raket. Medaris, když se dozvěděl, že program Vanguard je v nesnázích, vydá rozkaz připravit tři z těchto raket pro případ, že by Jupiter-C musel v krátké době nahradit odpalovač Vangard. Pickering připravuje opětovnou konverzi JPL. Krátce po svém jmenování v roce 1954 se dohodl s vedoucím laboratoře Caltech, že seržantská střela bude poslední raketou vyvinutou jeho zřízením. Pro Pickeringa byla realizace kosmických lodí, zejména vývoj sofistikované elektroniky pro umělou družici, mnohem slibnějším cílem. V létě roku 1957 navrhl vyvinout první satelit, jehož užitečným zatížením by byl experiment v detekci kosmických paprsků poskytnutý profesorem z Caltechu a dalším nástrojem poskytovaným astronomem z observatoře Mont Palomar. Jeho návrh však zůstává nezodpovězený.
V polovině září začaly kolovat první zvěsti o bezprostředním vypuštění satelitu ze strany Sovětů. Nakonec4. říjnaSověti oznamují úspěšné spuštění Sputniku 1 . Pro americkou veřejnost, která si je málo vědoma probíhající práce, je to šok. Von Braun a Medaris znovu prosili příčinu svého odpalovacího zařízení u ministra obrany, zpočátku bez výsledku. Ale po spuštění Sputniku 2, který se koná dne3. listopadujsou týmy JPL a von Braun oprávněny připravovat se na vypuštění satelitu. Ke spuštění však dojde pouze v případě, že program Vanguard selže.
JPL a armáda se zavazují vypustit satelit do 90 dnů. Rozdělení rolí mezi JPL a von Braunovým týmem je rychle zamrzlé. Ten chtěl vyvinout satelit, ale je svěřen JPL. Von Braunův tým připravuje odpalovací zařízení pod kódovým označením rakety 29, aby tyto přípravy byly v tajnosti, zatímco JPL vytváří nové stanice, které umožňují satelitní sledování, a dotváří vrchní část odpalovacího zařízení (raketa Recruit), která musí také hostit užitečné zatížení. Spolupracovník Jamese Van Allena se stěhuje do Pasadeny, aby sestavil experiment kosmického záření. Družice, jejíž hmotnost je 8,4 kg, nese kromě experimentu s kosmickým paprskem i druhý experiment určený k detekci mikrometeoritů. Je stabilizován rotací (12 otáček za sekundu), jeho teplota je řízena střídáním bílých (nereflexních) a černých (reflexních) lakovacích pásů. Má dva rádiové vysílače a energii dodávají baterie, které zaručují životnost několika měsíců. Nemají čas na instalaci magnetofonu, byl vyvinut důmyslný systém pro počítání počtu kosmických paprsků mezi dvěma kontakty se pozemskými stanicemi. the6. prosince Došlo k prvnímu startu rakety Vanguard, která však byla ihned po vzletu zničena.
První americký umělý satelit: Explorer 1the 20. prosinceprvní fáze odpalovacího zařízení Jupiter-C dorazí na odpalovací základnu Cape Canaveral. Během následujícího měsíce se satelit a poté horní stupně sestaví na odpalovací ploše 26A a první zkouška vypuštění se provede na27. ledna 1958. Poté, co byl na několik dní odložen kvůli nepříznivým povětrnostním podmínkám, se koná start31. ledna. Start na oběžnou dráhu byl úspěch, k velké úlevě politiků i projektových týmů, na jejichž bedrech spočíval obrovský tlak. Van Allenův přístroj ukazuje neočekávané variace záření podle nadmořské výšky. Tyto výsledky, doplněné o výsledky sofistikovanějšího nástroje spuštěného o několik měsíců později na palubě Explorer 4 , povedou k objevu radiačních pásů Van Allen.
Několik měsíců po spuštění Průzkumníka 1, a přestože se zdráhá masivně investovat do civilního prostoru, americký prezident Dwight D. Eisenhower rozhodl výkonným nařízením ze dne29. července 1958( National Aeronautics and Space Act ) vytvoření civilní kosmické agentury . Toto, nazvané NASA, musí spojit americké úsilí o lepší boj proti sovětským úspěchům: vesmírný závod je zapnutý. NASA byla oficiálně založena dne1 st October z roku 1958. Sdružuje všechny zaměstnance pracující na civilním vesmírném programu v jiných vládních agenturách, včetně JPL. NASA má původně 8 000 zaměstnanců ve třech výzkumných laboratořích. JPL se specializuje na planetární průzkumné mise. Přestože JPL zastavila veškerou výzkumnou činnost v oblasti pohonu, JPL si zachovává svůj název, který na ni přímo odkazuje.
V počátcích se JPL snažila najít své místo v zařízeních NASA. Na jedné straně se jeho hlavní odbornost týká vojenských balistických raket a na druhé straně je i nadále subjektem spravovaným univerzitou, zatímco ostatní zařízení NASA jsou federální organizace. NASA a JPL se shodují na primární misi laboratoře, kterou by měl být vývoj průzkumných misí robotické sluneční soustavy, ale nesouhlasí se strategií a přesnou rolí laboratoře. Vedoucí JPL chtějí okamžitě zahájit mise na Mars a Venuše, zatímco pracovníci NASA chtějí nejprve studovat Měsíc, než se pustí do dalšího. Kromě toho si JPL přeje ponechat kontrolu nad konstrukcí vesmírných sond, zatímco NASA by upřednostňovala, aby se JPL omezila na řízení projektů, jejichž výstavba by byla subdodavatelům pro výrobce. Výběr palubních vědeckých přístrojů je rovněž zdrojem konfliktů, protože JPL si přeje tento úkol zachovat, zatímco pracovníci kosmické agentury se domnívají, že je vhodnější, aby byl tento výběr proveden pod jejím dohledem.
Během padesátých let se síla JPL zvýšila ze 600 na 2 500 a byla postavena nová zařízení. JPL vyvíjí techniky pro výpočet trajektorie raket pomocí analogových počítačů, které jsou implementovány mladými ženami získanými na konci sekundárního studia
Měsíční misePo spuštění Průzkumníka vyvinula JPL další čtyři mise programu Průzkumník , z nichž dvě byly ztraceny kvůli selhání spouštěče . Zřízení poté vyvinulo dvě mise na Měsíc : vypuštění Pioneeru 3 selhalo; Pioneer 4 zahájený v roce 1959 dokáže letět nad Měsícem, ale ve větší vzdálenosti, než se očekávalo. Mise je poloviční úspěch. V souladu s přáním vedení NASA poté JPL vyvinula řadu vesmírných sond Ranger určených k havárii na Měsíci při sběru dat o něm, stejně jako rodinu sond Surveyor, které měly přistát. Jemně na Měsíc, aby se připravily pro přistání budoucích misí Apollo . Konstrukcí sond Surveyor je pověřena letecká společnost Hughes Aircraft . Kromě toho JPL začíná navrhovat vesmírné sondy pro program Mariner , mnohem složitější řemeslo než ty předchozí s hmotností přes 400 kilogramů. Aby bylo možné je umístit na oběžnou dráhu, zařízení začne vyvíjet horní fázi odpalovacího zařízení s názvem Vega. Ale NASA, několik měsíců poté, co dala této práci zelenou, se v roce 1959 rozhodla své rozhodnutí zvrátit, protože se rozhodla použít dvě horní patra, která na své straně vyvíjí letectvo : první je fáze Agena, která má právě dokončil svůj první let, druhým je Kentaur , jehož první let je naplánován na rok 1962. Inženýři JPL se rozhodli vyvinout první vesmírnou sondu Mariner A, která má letět nad planetou Venuší v roce 1962, a složitější vesmírnou sondu Mariner B, který měl provést první průlet kolem Marsu v roce 1964. Tyto sondy používají poprvé od počátku vesmírného věku kombinaci vysoce výkonných pohonných látek, kapalného vodíku a kapalného kyslíku, které by měly umožnit start vesmírných sond Mariner. Vývoj kentaura se však ukázal jako obtížný a v létě roku 1961 letectvo oznámilo, že datum jeho prvního letu bylo odloženo. Pro první misi Mariner byl JPL donucen použít fázi Agena, vzlet mnohem méně silný.
První meziplanetární vesmírná sonda: Mariner 2Za jeden týden byl kompletně přepracován design Marineru A, aby bylo možné snížit jeho hmotnost o dvě třetiny. Inženýři si vypůjčují komponenty ze vyráběných sond Ranger. Projektový tým má na vývoj vesmírné sondy méně než rok. To musí být „ stabilizované ve 3 osách “ - první pro vesmírnou sondu - aby bylo možné provést korekci trajektorie během jejího průchodu do Venuše a aby mohla letět nad planetou dostatečně blízko k tomu, aby shromažďovala vědecká data. Osoby odpovědné za projekt se rozhodnou postavit dvě dvojité vesmírné sondy (Mariner 1 a Mariner 2) a také náhradní. V té době zaměstnávala JPL kolem 2200 lidí. Tito lidé často pracují souběžně na několika projektech. Na projektu pracuje přibližně 250 zaměstnanců JPL, dále 34 subdodavatelů a téměř 1 000 dodavatelů náhradních dílů. Náklady na vývoj Mariner 1 a Mariner 2 dosahují 47 milionů USD, což je na tuto dobu důležitá částka, kterou však následující projekty do značné míry překročí.
Mise musela splnit důležitá vědecká očekávání. První se týkala planety Venuše. V padesátých letech byla za nejpravděpodobnější považována hypotéza o Venuši teplejší než Země, ale obyvatelné. Zdá se však, že měření provedená pozemskými nástroji na konci 50. let naznačují, že atmosféra je bez kyslíku a vodní páry a že teplota je několik stovek stupňů Celsia. Druhá otázka se týkala existence slunečního větru (tok částic, včetně protonů emitovaných Sluncem), který předpokládal Eugene Parker, astrofyzik z Caltechu. Zpočátku může 202 kg vesmírná sonda nést pouze 11 kg přístrojové techniky, ale tato hmotnost se nakonec zvýší na 21 kg . Vesmírná sonda nese přístroj pro potvrzení přítomnosti slunečního větru, infračervený radiometr, přístroj pro měření vysokoenergetických částic, detektor prachu, přístroj pro měření radiačních pásů, magnetometr a radiometr v mikrovlnné troubě určené k potvrzení teplota odečtená ze Země. V návaznosti na diskuse bylo rozhodnuto nebrat žádnou kameru, protože s ní nelze spojit žádný vědecký objekt. Některé z těchto nástrojů jsou vyvíjeny přímo členy JPL a NASA jim nemůže odolat, vzhledem k krátké době jejich vývoje. Mariner 1 je spuštěn dne22. července 1962ale odpalovací zařízení je záměrně zničeno kvůli zjevně nevyhovující trajektorii. Dvojitá sonda Mariner 2 je vypuštěna dne27. srpna téhož roku.
Hlavní vesmírné mise od 70. do 90. letBěhem sedmdesátých, osmdesátých a devadesátých let vyvinula JPL odborné znalosti v oblasti komplexních meziplanetárních misí: marťanské mise vikingského programu ve spolupráci s výzkumným střediskem Langley , mise Galileo ke studiu obří planety Jupiter , mise Cassini - studie Saturn z Huygens systém ve spolupráci s Evropskou kosmickou agenturou a Italskou kosmickou agenturou .
V rámci NASA je Jet Propulsion Laboratory společně s Goddardovým vesmírným letovým střediskem jedním ze dvou center věnovaných vědeckým misím a jeho činnost jako takovou řídí Ředitelství vědeckých misí Americké kosmické agentury ( Science Mission Directorate nebo SMD). Činnost dalších center NASA je zaměřena buď na vesmírný program s posádkou ( Marshall , Lyndon B. Johnson , Kennedy Space Center ), nebo na oblast letectví nebo výzkumu ( Langley , Neil Armstrong , Ames Research Center , Glenn Research Center ).
JPL řídí asi 25 vesmírné mise, třetiny, z nichž je ve vývoji. Vývoj těchto misí, jejichž náklady se pohybují od několika desítek milionů do 3 miliard USD ( březen 2020 , Europa Clipper ), může trvat deset let a jednou ve vesmíru může kosmická loď zůstat v činnosti několik desetiletí. JPL je nejlépe známá svými marťanskými vesmírnými sondami , ale její aktivita je ve skutečnosti mnohem rozmanitější. Výzkumné centrum vyvíjí astronomické mise, pozorování Země a vědecké přístroje pro další vesmírné nebo vzdušné mise. Je odpovědný za síť stanic umožňujících komunikaci s kosmickými sondami v meziplanetárním prostoru ( Deep Space Network ) a za výzkumný program pro blízkozemské asteroidy a vyvíjí také vesmírné dalekohledy . JPL se stará o obecné řízení projektů, definici specifikací, ale často zadává konstrukci kosmické lodi několika výrobcům letectví a kosmonautiky, kteří získali silné odborné znalosti v této oblasti: Lockheed Martin , Applied Physics Laboratory , Southwest Research Institute , Ball Aerospace a Airbus v Evropě. Výzkumné centrum obecně řídí kosmické lodě během jejich provozní fáze.
V rámci NASA je JPL konkrétněji odpovědná za vývoj průzkumných misí sluneční soustavy prováděných roboty, zejména těmi, které byly vypuštěny směrem k Marsu (bez vědecké exkluzivity) ( Mars Science Laboratory , Mars Exploration Rover . ..), vnější planety ( Cassini-Huygens , sonda Galileo ) a asteroidy a komety ( Deep Impact ...). Hlavní vesmírné sondy vyvíjené v roce 2018 jsou březen 2020 , Psyche a Europa Clipper . JPL rovněž vyvíjí mise pro pozorování Země , jejichž cílem je lépe porozumět a modelovat procesy řízení cyklu vody, atmosférických plynů ( oxid uhličitý , ozon atd.) A energie. ( Topex / Poseidon , Grace-FO , Jason 3 ...). Tato aktivita, často prováděná ve spolupráci s dalšími kosmickými agenturami, představovala v roce 2018 třetinu rozpočtu výzkumného centra. V roce 2018 jsou vyvíjenými misemi SWOT s CNES a NISAR s ISRO . JPL také spravuje vesmírné dalekohledy pozorující v infračerveném a viditelném světle zejména Spitzer a Kepler, objevitele exoplanet. Centrum je v roce 2018 odpovědné za vývoj WFIRST a významným způsobem se účastní projektu Euclid .
JPL je také zodpovědná za Deep Space Network nebo DSN (síťová komunikace s hlubokým vesmírem), která se používá pro komunikaci s meziplanetárními kosmickými loděmi a během několika misí na oběžné dráze kolem Země . Deep Space Network se skládá z řídící centrum se nachází v Jet Propulsion Laboratory a třemi pozemními stanicemi spravovaný JPL a distribuované po celé planetě, aby bylo zajištěno trvalé pokrytí celé sluneční soustavy . Tyto stanice, přičemž každý z nich mají parabolický reflektor 70 metrů v průměru a několik antény 34 metrů a 26 metrů v průměru, se nacházejí v Kalifornii ( Goldstone Deep Space Complex ), nedaleko Madridu ve Španělsku ( Hluboké Complex Space de Madrid ) a poblíž Canberry v Austrálie ( Canberra Deep Space Complex ). JPL také spravuje objektový program blízký Zemi, který koordinuje detekci a klasifikaci dalekohledů spravovaných převážně NASA blízkozemských asteroidů , to znamená objektů, jejichž oběžná dráha protíná oběžnou dráhu Země, a které proto pravděpodobně narazí. JPL také anekdoticky pomáhá nedalekému filmovému průmyslu ( Hollywood ) tím, že poskytuje rady ohledně vědeckých aspektů produkce.
V roce 2018 má vesmírná agentura rozpočet ve výši 2,5 miliardy USD, který je distribuován hlavně mezi průzkum Marsu (20%), průzkum zbytku sluneční soustavy (25%), astronomii (15%), pozorování Země (25 %) a správa sítě DSN (8%)
Jet Propulsion Laboratory stránka pokrývá 72 hektarů a nachází se na úpatí pohoří San Gabriel v La Canada Flintridge , v Kalifornii , 12 mil severně od Los Angeles . Nejstarší budovy se nacházejí na území Pasadeny , a proto je toto město spojeno s JPL (v té době La Cañada Flintridge neexistovala). V roce 2018 zde pracovalo přibližně 6000 zaměstnanců na plný úvazek a několik tisíc subdodavatelů. Více než sto budov je roztroušeno po celém areálu. Nejpozoruhodnější jsou:
Každoročně v neděli v květnu pořádá JPL den otevřených dveří a veřejnost je zvána k návštěvě tohoto místa a k účasti na demonstracích technologie vyvinuté v JPL. Organizované prohlídky jsou možné po celý rok, ale je třeba je sjednat s dostatečným předstihem.
Na konci roku 2018 měla laboratoř Jet Propulsion Laboratory odpovědnost za 17 probíhajících vesmírných misí, 7 vyvíjených misí (z toho 1 jako menšinový účastník a dvě jako společný účastník) a kolem patnácti letových nebo vyvíjených nástrojů.
Stav mise | Zahájení | Mise | Popis | Objektivní |
---|---|---|---|---|
Probíhá | 2018 | Porozumění | Marťanský přistávací modul | Seismické studium Marsu |
2011 | MSL (kuriozita) | Rover | Geologická a klimatologická historie Marsu | |
2011 | Juno | Orbiter | Studium struktury Jupitera | |
2005 | Mars Reconnaissance Orbiter | Marťanský orbiter | Mapování povrchu Marsu | |
2001 | 2001 March Odyssey | Orbiter | Složení povrchu Marsu | |
1977 | Cestování 1 | Přehled | Studie Jupitera , Saturnu , Uranu a Neptunu | |
1977 | Cestování 2 | Přehled | Studie Jupitera a Saturnu | |
Rozvoj | 2020 | Březen 2020 | Rover | Vzorkování půdy z Marsu, geologie |
2021 | Psychika | Orbiter | Studie asteroidů | |
2023 | Europa Clipper | Orbiter | Studie měsíce Jupitera v Evropě | |
Ve studii | kolem roku 2030 | Marťanská návratová mise | Návrat vzorku půdy z Marsu na Zemi |
Stav mise | Zahájení | Mise | Popis | Objektivní |
---|---|---|---|---|
Probíhá | 2012 | NuSTAR | Rentgenový dalekohled | Černé díry, tvrdé rentgenové zdroje |
2009 | MOUDRÝ | Infračervený dalekohled | Mapování infračervených zdrojů | |
2003 | Spitzer | Infračervený dalekohled | Tvorba hvězd atd. | |
Rozvoj | 2021 | Euklid | Viditelný / blízký infračervený dalekohled | Kosmologie (mise ESA) |
kolem roku 2025 | PRVNÍ | Viditelný / blízký infračervený dalekohled | Temná energie, exoplanety |
Stav mise | Zahájení | Mise | Popis | Objektivní |
---|---|---|---|---|
Probíhá | 2018 | Grace-FO | Orbiter | Měření gravitačního pole Země (ve spolupráci s DLR) |
2016 | Jason 3 | Orbiter | Oceánografie (mise ve spolupráci s CNES) | |
2015 | SMAP | Orbiter | Studie vodního, uhlíkového a energetického cyklu | |
2014 | OCO-2 | Orbiter | Zdroje a jímky oxidu uhličitého | |
2008 | Jason 2 | Orbiter | Oceánografie (mise ve spolupráci s CNES) | |
2006 | Cloudsat | Orbiter | Vnitřní struktura mraků | |
Rozvoj | 2021 | NISAR | Orbiter | Studium vývoje suchozemského ekosystému (s ISRO ) |
1977 | SWOT | Orbiter | Studium oceánských proudů (s CNES ) |
Osm ředitelů Jet Propulsion Laboratory uspělo v osmi desetiletích (1936-2018) v čele vesmírného centra. Až na jednu výjimku ( Lew Allen ) byli všichni rekrutováni buď z Caltech, nebo ze samotné JPL. Všichni absolvovali počáteční školení v oboru strojírenství nebo přírodních věd s doktorátem.