Центр космических полетов Годдарда ( GSFC ) — крупная лаборатория космических исследований НАСА , расположенная примерно в 6,5 милях (10,5 км) к северо-востоку от Вашингтона, округ Колумбия, в Гринбелте, штат Мэриленд , США. В GSFC, основанном 1 мая 1959 года как первый центр космических полетов НАСА, работают около 10 000 государственных служащих и подрядчиков. Названный в честь американского пионера ракетных двигателей Роберта Х. Годдарда , он является одним из десяти крупнейших полевых центров НАСА. GSFC частично находится на территории бывшего места, отведенного переписью Годдарда ; у него есть почтовый адрес Greenbelt . [3] [4]
GSFC — крупнейшая объединенная организация ученых и инженеров в Соединенных Штатах, занимающаяся расширением знаний о Земле , Солнечной системе и Вселенной посредством наблюдений из космоса. GSFC — крупная лаборатория США по разработке и эксплуатации беспилотных научных космических аппаратов. GSFC проводит научные исследования, разработку, производство и эксплуатацию космических систем, а также разработку сопутствующих технологий. Ученые Годдарда могут разработать и поддержать миссию, а инженеры и техники Годдарда могут спроектировать и построить космический корабль для этой миссии. Ученый Годдарда Джон К. Мэзер получил Нобелевскую премию по физике 2006 года за работу над COBE .
GSFC также управляет двумя сетями отслеживания космических полетов и сбора данных ( Космическая сеть и Околоземная сеть ), разрабатывает и поддерживает передовые информационные системы данных о космосе и науках о Земле, а также разрабатывает спутниковые системы для Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA).
GSFC управляет операциями многих НАСА и международных миссий, включая космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) и космический телескоп Хаббла (HST), программу исследователей , программу Discovery , систему наблюдения Земли (EOS), INTEGRAL , MAVEN , OSIRIS-REx , Солнечная и гелиосферная обсерватория ( SOHO ), Обсерватория солнечной динамики ( SDO ), Спутниковая система слежения и ретрансляции данных (TDRS) , Fermi и Swift . Предыдущие миссии под управлением GSFC включают Rossi X-ray Timing Explorer ( RXTE ), Комптонскую гамма-обсерваторию , SMM , COBE , IUE и ROSAT .
Годдард, основанный как Космический центр Белтсвилля, был первым из четырех космических центров НАСА . Его первоначальный устав заключался в выполнении пяти основных функций от имени НАСА: разработка и производство технологий, планирование, научные исследования , технические операции и управление проектами. Центр состоит из нескольких управлений, каждое из которых отвечает за одну из этих ключевых функций.
1 мая 1959 года центр переименовал в Центр космических полетов Годдарда (GSFC) в честь Роберта Х. Годдарда . Его первые 157 сотрудников были переведены из ракетной программы Project Vanguard ВМС США и продолжили свою работу в Военно-морской исследовательской лаборатории в Вашингтоне, округ Колумбия, пока центр строился.
Центр космических полетов Годдарда внес свой вклад в проект «Меркурий» , первую в Америке программу пилотируемых космических полетов . Центр взял на себя ведущую роль в проекте с первых дней его существования и руководил первыми 250 сотрудниками, участвовавшими в проекте, которые были размещены в Исследовательском центре Лэнгли в Хэмптоне, штат Вирджиния . Однако размер и масштаб проекта «Меркурий» вскоре побудили НАСА построить новый Центр пилотируемых космических кораблей, ныне Космический центр Джонсона , в Хьюстоне , штат Техас. Персонал и деятельность проекта «Меркурий» были переведены туда в 1961 году.
Центр космических полетов Годдарда продолжал участвовать в программе пилотируемых космических полетов, обеспечивая компьютерную поддержку и радиолокационное отслеживание полетов через всемирную сеть наземных станций , называемую Сеть слежения за космическими кораблями и сбора данных (STDN). Однако Центр сосредоточился в первую очередь на разработке беспилотных спутников и космических кораблей для научно-исследовательских миссий. Годдард был пионером в нескольких областях разработки космических кораблей, включая модульную конструкцию космических кораблей, которая снизила затраты и позволила ремонтировать спутники на орбите. Спутник Годдарда Solar Max , запущенный в 1980 году, был отремонтирован астронавтами на космическом корабле " Челленджер" в 1984 году. Космический телескоп "Хаббл", запущенный в 1990 году, продолжает работать и продолжает расширять свои возможности благодаря своей модульной конструкции и многочисленным миссиям по обслуживанию, выполняемым Космический шатл.
Сегодня центр продолжает участвовать в каждой из ключевых программ НАСА. Годдард разработал больше инструментов для исследования планет , чем любая другая организация, в том числе научные инструменты, отправленные на каждую планету Солнечной системы . [5] Вклад центра в Предприятие по наукам о Земле включает несколько космических аппаратов в парке системы наблюдения Земли, а также EOSDIS , систему сбора, обработки и распространения научных данных. Для программы пилотируемых космических полетов Годдард разрабатывает инструменты для использования астронавтами во время работы вне корабля и управляет Lunar Reconnaissance Orbiter , космическим кораблем, предназначенным для изучения Луны в рамках подготовки к будущим исследованиям с экипажем .
.jpg/1280px-James_Webb_Space_Telescope_Revealed_(26764527611).jpg)
Информационный бюллетень, освещающий многие из предыдущих миссий Годдарда, записан на веб-странице, посвященной 40-летию. [6]
Годдард занимался проектированием, строительством и эксплуатацией космических кораблей со времен « Эксплорера-1» , первого в стране искусственного спутника. Список этих миссий отражает разнообразный набор научных целей и задач. Серия космических аппаратов Landsat изучает ресурсы Земли с момента запуска первой миссии в 1972 году. TIROS-1 был запущен в 1960 году и стал первым успехом в длинной серии метеорологических спутников . Платформа «Спартан» развертывается с космического корабля «Шаттл», позволяя выполнять простые и недорогие 2–3-дневные миссии. Вторая из Великих обсерваторий НАСА , Комптоновская гамма-обсерватория , проработала девять лет, прежде чем снова войти в атмосферу Земли в 2000 году. Другая космическая обсерватория Годдарда, Cosmic Background Explorer , предоставила уникальные научные данные о ранней Вселенной. [7]
Годдард в настоящее время поддерживает работу десятков космических аппаратов, собирающих научные данные. Эти миссии включают проекты по науке о Земле, такие как Система наблюдения Земли (EOS), в которую входят космические корабли Terra , Aqua и Aura , летающие вместе с несколькими проектами из других центров или других стран. Другие крупные проекты в области науки о Земле, которые действуют в настоящее время, включают миссию по измерению тропических осадков (TRMM) и миссию по глобальному измерению осадков (GPM), миссии, которые предоставляют данные, важные для прогнозирования ураганов. Многие проекты Годдарда поддерживают другие организации, такие как Геологическая служба США на спутниках Landsat-7 и -8, а также Национальное управление океанических и атмосферных исследований (NOAA) в системе геостационарного оперативного экологического спутника (GOES), обеспечивающего прогнозы погоды.
Другие миссии Годдарда поддерживают различные дисциплины космической науки. Самый известный проект Годдарда — космический телескоп «Хаббл» , уникальная научная платформа, которая вот уже почти 20 лет открывает новые горизонты в астрономии. Другие миссии, такие как Зонд микроволновой анизотропии Уилкинсона (WMAP), изучают структуру и эволюцию Вселенной. Другие миссии, такие как Солнечная и гелиосферная обсерватория (SOHO), в настоящее время изучают Солнце и то, как его поведение влияет на жизнь на Земле. Лунный разведывательный орбитальный аппарат (LRO) составляет карту состава и топографии Луны, а Обсерватория солнечной динамики (SDO) отслеживает энергию Солнца и его влияние на Землю.
Сообщество Годдарда постоянно работает над многочисленными операциями и проектами, даты запуска которых варьируются от ближайшего года до десятилетия спустя. Эти операции также различаются по тому, что ученые надеются обнаружить.
Особого внимания заслуживает космический телескоп Джеймса Уэбба , который был запущен в 2022 году и позволяет проводить исследования во многих областях астрономии и космологии, такие как наблюдение первых звезд и формирование первых галактик. [8]
Миссии НАСА (и, следовательно, миссии Годдарда) затрагивают широкий спектр научных вопросов, которые обычно классифицируются по четырем ключевым областям: науки о Земле, астрофизика, гелиофизика и Солнечная система. [9] Для упрощения: Годдард изучает Землю и Космос. [10]
В области наук о Земле Годдард играет важную роль в исследованиях, направленных на улучшение нашего понимания Земли как экологической системы, рассматривая вопросы, связанные с тем, как развивались компоненты этой экологической системы, как они взаимодействуют и как они развиваются. Все это важно для того, чтобы дать возможность ученым понять практическое воздействие природной и человеческой деятельности в ближайшие десятилетия и столетия.
В области космических наук Годдард отличился Нобелевской премией по физике 2006 года, присужденной Джону Мэзеру и миссии COBE. Помимо миссии COBE, Годдард изучает, как сформировалась Вселенная, из чего она состоит, как взаимодействуют ее компоненты и как она развивается. Центр также участвует в исследованиях, направленных на понимание того, как формируются и развиваются звезды и планетные системы, а также изучает природу взаимодействия Солнца с окружающей средой.
На основе существующих знаний, накопленных в ходе предыдущих миссий, формулируются новые научные вопросы. Миссии разрабатываются так же, как эксперимент с использованием научного метода. В этом контексте Годдард работает не как независимая организация, а скорее как один из 10 центров НАСА, работающих вместе, чтобы найти ответы на эти научные вопросы.
Каждая миссия начинается с набора научных вопросов, на которые необходимо ответить, а также набора научных требований к миссии, которые основаны на том, что уже было обнаружено в предыдущих миссиях. Научные требования определяют типы данных, которые необходимо будет собрать. Эти научные требования затем трансформируются в концепции миссии, которые начинают определять тип космического корабля и научных инструментов, которые необходимо разработать для ответа на эти научные вопросы.
В рамках Годдарда Управление науки и исследований (SED) возглавляет научную деятельность центра, включая разработку технологий, связанных с научными исследованиями.
Некоторые из наиболее важных технологических достижений, разработанных Годдардом (и НАСА в целом), обусловлены необходимостью внедрения новых научных инструментов, чтобы иметь возможность наблюдать или измерять явления в космосе, которые никогда раньше не измерялись и не наблюдались. Названия инструментов обычно называются по инициалам. В некоторых случаях название миссии указывает на тип задействованного инструмента. Например, космический телескоп Джеймса Уэбба, как следует из названия, является телескопом, но он включает в себя набор из четырех различных научных инструментов: инструмент среднего инфракрасного диапазона (MIRI); Камера ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam); Спектрограф ближнего инфракрасного диапазона (NIRSpec); Датчик точного наведения, формирователь изображения в ближнем инфракрасном диапазоне и безщелевой спектрограф (FGS-NIRISS). [11] Ученые Годдарда тесно сотрудничают с инженерами над разработкой этих инструментов.
Обычно миссия состоит из космического корабля с набором приборов (несколько приборов) на борту. В некоторых случаях научные требования диктуют необходимость использования нескольких космических аппаратов. Например, Магнитосферная многомасштабная миссия (MMS) изучает магнитное пересоединение, трехмерный процесс. Чтобы получить данные об этом сложном трехмерном процессе, группа из четырех космических аппаратов летает в тетраэдрической формации. Каждый из четырех космических кораблей оснащен идентичными наборами приборов. MMS является частью более крупной программы (Solar Terrestrial Probes), изучающей влияние Солнца на Солнечную систему.
Во многих случаях Годдард работает с партнерами (правительственными агентствами США, аэрокосмической промышленностью, университетскими исследовательскими центрами и другими странами), которые отвечают за разработку научных инструментов. В других случаях Годдард разрабатывает один или несколько инструментов. Отдельные инструменты затем объединяются в комплект приборов, который затем интегрируется с космическим кораблем. Например, в случае с MMS Юго-западный исследовательский институт (SwRI) отвечал за разработку научных инструментов, а Годдард обеспечивал общее управление проектом, проектирование систем миссии, космического корабля и эксплуатацию миссии. [12]
Для лунного разведывательного орбитального аппарата (LRO) рядом партнеров было разработано шесть инструментов. Один из инструментов, лазерный высотомер лунного орбитального аппарата (LOLA), был разработан Годдардом. LOLA измеряет наклоны посадочной площадки и неровности лунной поверхности, чтобы создать трехмерную карту Луны. [13]
Еще одна миссия, которой будет управлять Годдард, — это MAVEN . MAVEN — вторая миссия в рамках программы Mars Scout , которая исследует атмосферу Марса в поддержку более широких усилий НАСА по отправке на Марс. MAVEN имеет восемь инструментов для измерения характеристик атмосферных газов Марса, верхних слоев атмосферы, солнечного ветра и ионосферы . Партнерами по разработке приборов являются Университет Колорадо в Боулдере и Калифорнийский университет в Беркли . Годдард участвовал в общем управлении проектом, а также предоставил два инструмента — два магнитометра.
Как только миссия запущена и достигает пункта назначения, ее инструменты начинают собирать данные. Данные передаются обратно на Землю, где их необходимо проанализировать и сохранить для дальнейшего использования. Годдард управляет большими коллекциями научных данных, полученных в результате прошлых и текущих миссий.
В Отделе наук о Земле находится Отдел данных и информационных услуг Годдарда по наукам о Земле (GES DISC). [14] Он предлагает данные, информацию и услуги по наукам о Земле ученым-исследователям, ученым-прикладникам, пользователям приложений и студентам.
Координированный архив данных космической науки НАСА (NSSDCA), созданный в Годдарде в 1966 году, содержит постоянный архив данных космической науки, включая большую коллекцию изображений из космоса.
Раздел 102(d) Национального закона об аэронавтике и космосе 1958 года призывает к «проведению долгосрочных исследований потенциальных выгод, возможностей и проблем, связанных с использованием авиационной и космической деятельности для мирных и научных целях». [15] В связи с этим мандатом в 1962 году была создана Программа использования технологий, которая требовала, чтобы технологии были доставлены на Землю и коммерциализированы , чтобы помочь экономике США и улучшить качество жизни. [16]
Документирование этих выделенных технологий началось в 1976 году с «Spinoff 1976». [17] С тех пор НАСА выпускает ежегодную публикацию об этих дополнительных технологиях через Офис программы инновационного партнерства.
Центр космических полетов Годдарда внес значительный вклад в экономику США и качество жизни благодаря созданным им технологиям. Вот несколько примеров: технология метеозондов помогла пожарным с помощью радиоприемников ближнего действия; алюминизированный майлар в сателлитах сделал спортивное оборудование более изолированным; системы лазерной оптики изменили индустрию фотоаппаратов, а миссии по обнаружению жизни на других планетах помогают ученым находить бактерии в зараженной пище. [18]
Частично лесистый кампус Годдарда находится в 6,5 милях (10,5 км) к северо-востоку от Вашингтона, округ Колумбия, в округе Принс-Джордж . Центр находится на Гринбелт-роуд, которая является шоссе Мэриленда 193 . Балтимор, Аннаполис и штаб-квартира НАСА в Вашингтоне находятся в 30–45 минутах езды по шоссе. В Гринбелте также есть железнодорожная станция с доступом к системе метро Вашингтона и линии Камдена пригородного поезда MARC .
Чистое помещение High Bay, расположенное в здании 29, является крупнейшим в мире чистым помещением, соответствующим стандарту ISO 7 , площадью 1,3 миллиона кубических футов (37 000 м 3 ). [19] Вакуумные камеры в соседних зданиях 10 и 7 можно охлаждать или нагревать до ±200 °C (392 °F). В соседнем здании 15 находится центрифуга большой мощности, способная генерировать 30 G при нагрузке до 2,3 тонны (2,5 коротких тонны). [20]
Корпорация Parsons участвовала в строительстве чистого помещения класса 10 000 для поддержки космического телескопа Хаббл, а также других миссий Годдарда. [21]
Научно -исследовательский центр архива астрофизики высоких энергий (HEASARC) является назначенным центром НАСА для архивирования и распространения данных и информации по астрономии высоких энергий. Информация о рентгеновской и гамма- астрономии и соответствующие архивы миссий НАСА хранятся для публичной информации и научного доступа. [22]
Центр технологий обеспечения программного обеспечения (SATC) — это отдел НАСА, основанный в 1992 году как часть Управления надежности и безопасности систем в Центре космических полетов Годдарда. Его цель заключалась в том, чтобы «стать центром передового опыта в области обеспечения программного обеспечения, призванным обеспечить измеримое улучшение качества и надежности программного обеспечения, разработанного для НАСА в GSFC». Центр был источником исследовательских работ по метрикам программного обеспечения, обеспечению качества и управлению рисками. [23]
Центр для посетителей Годдарда открыт для публики со вторника по воскресенье бесплатно, и в нем представлены космические корабли и технологии, разработанные там. Космический телескоп Хаббл представлен моделями и снимками дальнего космоса из недавних миссий. В центре также имеется проекционная система Science On a Sphere .
В центре также есть Ресурсный центр для преподавателей, которым могут пользоваться учителя и волонтеры в сфере образования, такие как лидеры бойцов и девочек-скаутов, а также в течение года проводятся специальные мероприятия. Например, в сентябре 2008 года Центр открыл свои двери для Goddard LaunchFest. [24] Включено бесплатное публичное мероприятие; соревнования роботов, экскурсии по объектам Годдарда, организованные сотрудниками НАСА, и живые развлечения на территории Годдарда. GSFC также имеет большой бальный зал для проведения гостевых мероприятий, таких как лекции, презентации и званые обеды. [25]
GSFC управляет тремя объектами, которые не расположены на площадке Greenbelt. Эти объекты:
GSFC также отвечает за комплекс Уайт-Сэндс , комплекс из двух площадок в Лас-Крусес, штат Нью-Мексико , но этот объект принадлежит Космическому центру Джонсона как часть испытательного полигона Уайт-Сэндс .
.jpg/1280px-Goddard_scientist_Jennifer_Eigenbrode_(6385412459).jpg)
В Центре космических полетов Годдарда работает более 3000 государственных служащих, 60% из которых являются инженерами и учеными. [26] Ежедневно на объекте работает около 7000 вспомогательных подрядчиков. Это одно из крупнейших скоплений ведущих мировых космических ученых и инженеров. Центр состоит из 8 дирекций, в которые входят директораты прикладной техники и технологий, летных проектов, науки и исследований, а также обеспечения безопасности и выполнения миссий. [27]
Студентов кооперативного обучения из университетов всех 50 штатов можно найти на территории кампуса каждый сезон в рамках программы кооперативного образования. [28] Летом такие программы, как Летний институт инженерии и компьютерных приложений (SIECA) и Excellence Through Challenging Exploration and Leadership (EXCEL), предоставляют возможности стажировки студентам из США и таких территорий, как Пуэрто-Рико, для обучения и участия в сложная научная и инженерная работа.
Центр космических полетов Годдарда поддерживает связи с местными сообществами посредством внешних волонтерских и образовательных программ. Сотрудникам рекомендуется принимать участие в программах наставничества и выступать в качестве докладчиков в местных школах. В Центре Годдард регулярно проводит коллоквиумы по инженерному делу, лидерству и науке. Эти мероприятия открыты для широкой публики, но участники должны зарегистрироваться заранее, чтобы получить пропуск для доступа на основную территорию центра. Пропуск можно получить у главных ворот офиса безопасности на Гринбелт-роуд.
Годдард также предлагает несколько различных возможностей стажировки, в том числе NASA DEVELOP в Центре космических полетов Годдарда.
Королева Соединенного Королевства Елизавета II и ее муж принц Филипп, герцог Эдинбургский, посетили Годдардский центр космических полетов во вторник, 8 мая 2007 года. Экскурсия по Годдарду была ближе к концу визита королевы в ознаменование 400-летия со дня основания Годдарда. Джеймстаун в Вирджинии. Королева поговорила с экипажем на борту Международной космической станции . [29]
Центр космических полетов имени Годдарда НАСА (GSFC) расположен в городе Гринбелт, штат Мэриленд, примерно в 6,5 милях к северо-востоку от Вашингтона, округ Колумбия. Пригородный кампус расположен примерно в 1 миле к северо-востоку от кольцевой дороги Кэпитал/Интерстейт 495.
