НАСА расширяет границы освоения космоса от Луны до Ultima Thule

Мы больше не представляем НАСА. За несколько десятилетий космическое агентство США стало самой плодовитой организацией в этой области. С каждой миссией она немного расширяет границы освоения космоса и демонстрирует необычайное стремление попытаться разгадать тайны Вселенной.
От Луны до Ultima Thule, вернитесь (не исчерпывающе) к наиболее значимым событиям в истории знаменитого правительственного агентства, его различным видам деятельности и его будущим миссиям.

1958: рождение НАСА

Создание НАСА, аббревиатуры Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства , датируется 29 июля 1958 года, когда Соединенные Штаты и Советский Союз уже несколько лет участвуют в настоящей «космической гонке».
После последовательных неудач программы American Vanguard , первый полет которой состоялся в 1956 году, и после успеха советского спутника-1 , самого первого искусственного спутника, запущенного в 1957 году, президент США Дуайт Эйзенхауэррешает перейти на самую высокую передачу, подписав Закон о национальной аэронавтике и космосе. Этот закон заложит основы космического агентства, заменит NACA - Национальный консультативный комитет по аэронавтике - и будет иметь гражданский, а не военный характер.
Создатели Explorer 1, первого искусственного спутника, выведенного на орбиту НАСА, с гордостью владеют этой моделью через несколько минут после успешного запуска в 1958 году. © НАСА.
Хотя первый искусственный спутник, выведенный на орбиту американцами, Explorer 1 , либо запущен 1 - ^го октября 1959 года в армии и команд к Вернера фон Брауна (бывший немецкий инженер по нацистам), цели НАСА будет на самом деле лишены военных. Закон, разрешающий создание агентства, также предусматривает «посвятить космическую деятельность мирным целям в интересах всего человечества».
Echo, первый спутник связи НАСА, выведенный на орбиту в 1960 году, состоял из надувного майларового полотна диаметром 30 метров. © NASA
Несмотря ни на что, помимо захвата различных исследовательских центров NACA, таких как знаменитые Эймса и Лэнгли НАСА также возобновит программы, которыми ранее руководила армия, и продолжит разработку военных решений. VS 'Таким образом, реактивный лабораторный двигатель (JPL) присоединен к НАСА в 1960 году и затем изменит курс, чтобы перейти от разработки военных баллистических ракет к роботизированным космическим полетам .

Программа Аполлона

Программа « Аполлон» зародилась в очень напряженном контексте между Советским Союзом и американцами, в самом сердце «холодной войны», которая продлится до распада СССР в 1991 году.
Эта атмосфера соперничества между двумя сверхдержавами имеет, как бы продвинул аэрокосмическую промышленность. В то время, от первого зонда, отправленного в лунную почву 14 сентября 1959 года, до первого человека в космосе - Юрия Гагарина - 12 апреля 1961 года, всего через два месяца после того, как Джон Ф. Кеннеди был избран главой США, техническое превосходство СССР не вызывает сомнений .
Именно Кеннеди будет инициировать программу « Аполлон» . До своего избрания Меркьюри ,за которым следуют Близнецы, являются двумя пилотируемыми космическими программами агентства. К сожалению, Меркурий накапливает неудачи, прежде чем 20 февраля 1962 года ему удалось вывести на орбиту первого американца Джона Гленна .
Тем временем Кеннеди объявил о своем намерении отправить астронавтов на Луну до конца десятилетия в речи 25 мая 1961 года. Это удивительное заявление потребовало огромных усилий со стороны американских инженеров: Так была разработана программа Близнецов с целью подготовить успех Аполлона .
Убитый 22 ноября 1963 года Кеннеди никогда не увидит плода своих амбиций.
Ракета-носитель Saturn V на своей стартовой площадке для миссии Apollo 4 в 1967 году © NASA
Программа Apollo разрабатывалась быстро, но также с определенной осторожностью. В дополнение к программе Gemini НАСА планирует и развернет ракету- носитель Saturn , разведывательные зонды Ranger и Lunar Orbiter , а также зонд Surveyor 1, который приземлится на лунный грунт 2 июня 1966 года
. Разработка этой пилотируемой космической программы не продолжается. несмотря ни на что и, к сожалению, не без разочарования, и три астронавта, составлявшие команду Аполлона-1, умерли от удушья во время наземных испытаний, что привело к задержке на многие месяцы программы Apollo. Задержка, которая в конечном итоге пошла на пользу ракете Saturn V , разработка которой была непростой задачей: это действительно была машина высотой 110 метров и диаметром 10 метров, а общий взлетный вес превышал 3000 тонн.
Базз Олдрин, сфотографирован Нилом Армстронгом 21 июля 1969 года © NASA В
1967 и 1968 годах было выполнено несколько беспилотных полетов, за которыми последовали четыре подготовительных пилотируемых полета , прежде чем миссия Аполлона-11 выполнила обещание покойного президента 21 июля 1969 года. 50 лет назад! Программа Apollo завершится в 1972 году после семи успешных лунных миссий.; Советы также откажутся от своей пилотируемой лунной программы в это время. Однако ракета Saturn V по- прежнему будет использоваться для вывода на орбиту первой американской космической станции: Skylab .

Шаттл и МКС

С 1970-х годов бюджет НАСА неуклонно сокращался, несмотря на желание агентства продолжать реализацию пилотируемой космической программы, которая соответствовала его амбициям. Эти бюджетные ограничения не помешают запуску на орбиту Марса зонда Mariner 9 , двух зондов Viking , которые приземлятся на Красной планете, или даже миссий Pioneer Venus .
Несмотря ни на что, проект космического челнока , принятый в 1972 году, мобилизует большую часть бюджетных ресурсов НАСА и откладывает многие проекты, такие как проект зонда Галилео, который отправится исследовать Юпитер и его спутники в 1989 году. Эти условия также вынуждают агентство по отмене определенных проектов.
Взлет
космического корабля Columbia STS-1, 12 апреля 1981 г. © NASA Первый из четырех космических шаттлов, Колумбия , совершил свой первый полет 12 апреля 1981 г. Если это позволит агентству запустить много коммерческих спутников, это быстро покажет его лимиты в бюджетном плане. Несмотря на свой многоразовый характер, космический челнок не снижает затрат, как предполагалось, и скорость стрельбы остается низкой.
В 1986 году ужасная авария шаттла Challenger , в результате которой погибли семь членов его экипажа, сильно нарушила парадигму агентства. После 32 месяцев простоя было решено, что космический шаттл больше не будет запускать коммерческие спутники., что отчасти объясняет успех европейской ракеты Ariane.
Эта авария также задержала другие программы, в частности, программу телескопа Хаббла, который был наконец запущен в 1990 году шаттлом Discovery , или программу Международной космической станции (МКС), запущенную в 1998 году, более чем через 15 лет после рождения. проекта.
МКС, сфотографированная экипажем 56-й экспедиции на космическом корабле Союз, 4 октября 2018 г. © NASA / Roscomos
Сборка МКС долгая и кропотливая, и снова она омрачена трагическим событием. с распадом космического корабля "Колумбия" 1- ^гоФевраль 2003 г., во время фазы входа в атмосферу. Однако проект МКС знаменует собой важный поворотный момент в истории покорения космоса, поскольку русские и американцы впервые сотрудничают в этом проекте после распада Советского Союза в 1991

году. В технологическом тупике программа космических шаттлов была окончательно остановлена ​​в 2004 году под президентством Джорджа Буша. Это российские ракеты Союзчто затем позволит отправлять на борт МКС грузов и астронавтов. С тех пор частный сектор, состоящий из таких игроков, как SpaceX и Boeing, продемонстрировал масштабы своих возможностей. Этим двум компаниям были доверены грузовые перевозки по программе COTS, и вскоре они должны заменить Союз для перевозки космонавтов по программе CCDeV.

Текущие и предстоящие проекты

В течение шести десятилетий НАСА сталкивается с проблемами , которые толкнули границы освоения космоса . Хотя путь агентства не прошел без трудностей, очевидно, что оно является пионером в своей области, выполняя смелые миссии, которые значительно расширили наши знания о Вселенной и кто однажды может открыть формы жизни на планете за пределами солнечной системы или даже внутри нее. Чтобы процитировать каждую успешную миссию НАСА, потребуется много времени, и до сих пор мы в основном сосредоточились на создании агентства и его флагманских программ с Apollo , Space Shuttle и МКС.
. Деятельность НАСА действительно довольно обширна и не ограничивается пилотируемой космической программой. Сегодня его сфера деятельности охватывает широкий спектр в области науки, начиная с изучения Земли и ее климата с помощью спутников, таких как Suomi NPP, CloudSat или даже ICESat-2.
В этой области в настоящее время разрабатываются три миссии, которые должны быть запущены к 2022 году: NISAR будет изучать наземную экосистему, SWOT - океанские течения, а PACE сосредоточится на углеродном цикле и изучении фитопланктона. .

Космическая астрономия

В свою очередь, космическая астрономия представляет собой один из самых богатых секторов деятельности агентства с точки зрения научных открытий, особенно в области астрофизики.
Столпы творения. Этот знаменитый снимок был первоначально сделан Хабблом в 1995 году. © NASA, ESA и Группа наследия Хаббла (STScI / AURA)
Мы думаем, конечно, в первую очередь о телескопе Хаббла, открытия которого позволили исследованиям стремительно развиваться. такие темы, как существование черных дыр или образование планет, звезд и галактик. Но Хаббл работает не один: собираемые им данные часто дополняются данными наземных обсерваторий.а также с помощью рентгеновских телескопов Chandra и инфракрасных телескопов Spitzer .
Центр Млечного Пути, где проживает Стрелец А *. Изображение получено с использованием данных Chandra и радиотелескопа MeerKAT © Изображение предоставлено: X-Ray: NASA / CXC / UMass / D. Wang et al.; Радио: NRF / SARAO / MeerKAT
Совсем недавно телескоп TESS заменил плодовитого Кеплера в поисках экзопланет; но, прежде чем израсходовать все свое топливо, последний сумел обнаружить несколько тысяч экзопланет благодаря методу транзита.
Читайте также:
Черная дыра M87 *: доказательство теории Эйнштейна изображением?
Многие телескопы в настоящее время находятся в стадии разработки. Самым амбициозным из всех, несомненно, является космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST), который должен стать преемником Хаббла. На разработку этого телескопа, которую много раз откладывали, потребовался ошеломляющий бюджет в размере почти 10 миллиардов долларов , что намного больше, чем планировалось изначально. Его запуск теперь намечен на март 2021 года , когда он будет размещен в точке Lagrange L ₂ .
В ближайшие годы увидят свет и другие проекты, такие как SPHEREx и Euclid , но, несомненно, наиболее многообещающим является WFIRST. Запланированный на 2025 год, этот телескоп будет выполнять миссию по идентификации экзопланет, но особенноизучать темную энергию , природа которой остается загадкой.

Исследование космического пространства

В последние годы о НАСА в основном говорили в рамках его миссий по исследованию космоса , и в частности о его марсианской программе, в рамках которой была запущена серия запусков дюжины инструментов, предназначенных для красной планеты.

Изучение Марса

Развитие марсианских миссий было относительно быстрым после успеха технологического демонстратора Mars Pathfinder, который приземлился на поверхность этой планеты в июле 1997 года. Если только в 2001 году можно было увидеть запуск орбитального зонда Mars Odyssey , Тем не менее, НАСА потерпело две неудачи в 1998 и 1999 годах с парой зондов Mars Climate Orbiter и Mars Polar Lander . Впоследствии на Марсе были размещены знаменитые марсоходы Spirit и Opportunity , запущенные в 2003 году, а также спускаемый аппарат Phoenix в 2007 году. Таким образом, эти инструменты позволили сделать несколько великих открытий, начиная с подтверждения наличия льда в море. вода в марсианской почве.

Запущенный в 2005 году космический зонд Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) выполняет в качестве своей основной цели картографирование и изучение поверхности Марса; он также оснащен мощной телекоммуникационной системой, которая позволяет агентству быстро получать данные, собранные различными инструментами на земле. MRO все еще активен сегодня и должен оставаться таковым до 2020 года.
Совсем недавно НАСА разработало орбитальный зонд MAVEN , отвечающий за изучение атмосферы Марса ; но два проекта, которые привлекают наибольшее внимание, это, конечно же, марсоход Curiosity, который ищет следы жизнина пустынной планете, и InSight, который успешно приземлился 26 ноября 2018 года. Последний оснащен несколькими инструментами SEIS и HP3, разработанными с помощью европейцев, которые позволят InSight детально изучить внутреннюю структуру планеты.
Восход солнца на Марсе, запечатленный Curiosity в 2013 году © NASA / JPL / MSSS
Наконец, марсоход Mars 2020 должен быть запущен, как следует из его названия, в 2020 году. Эта машина, улучшенная копия Curiosity, будет выполнять миссию по поиску биологические сигнатуры на Марсе, а также для анализа условий на его поверхностидля подготовки к возможной пилотируемой миссии. Марсоход также возьмет образцы, которые, возможно, будут доставлены на Землю в ходе обратной миссии, что все еще гипотетически.

От зондов до края солнечной системы

Если НАСА расширило границы исследований, отправив людей на Луну, зонды агентства, возможно, достигли пределов, которые будет трудно пересечь снова. Например, зонды "Вояджер-1" и "Вояджер-2", запущенные в 1977 году, сначала пролетели над газовыми гигантами нашей Солнечной системы, а также над их лунами, а затем получили новую миссию: межзвездное путешествие . Невероятное путешествие, которое длилось почти 42 года!
Впечатление художника о "Вояджере-2", сопровождаемое девятью количественно определенными фактами © НАСА. Как
доказывает зонд New Horizons, наряду с наиболее важными миссиями, миссии с ограниченным бюджетом не обязательно остаются без внимания.. Этот инструмент, запущенный в 2006 году, сначала пролетел над Юпитером, а затем направился к своей цели: Плутону , далекому и все еще в значительной степени неизвестному объекту. Таким образом, данные, собранные зондом, позволили многое узнать о транснептуновых объектах и поясе Койпера , а фотографии Плутона, несомненно, останутся в истории освоения космоса.
Фотография Плутона, сделанная New Horizons во время его пролета 13 июля 2015 г. © НАСА / Лаборатория прикладной физики Университета Джонса Хопкинса / Юго-западный исследовательский институт. На
этом миссия не закончилась, поскольку New Horizons направилась к объекту пояса Койпера,2014 MU ₆₉ , более известный как Ultima Thule. С 1 - ^го января 2019 года, New Horizon стал первым зондом , чтобы посетить объект так отдаленный , расположенный примерно в 6,4 миллиарда километров от Земли.

Рекорды и новинки

Следовательно, различные программы НАСА имеют огромный научный масштаб и влияние. Агентство, которое намеревается однажды отправить людей на Марс, является пионером в области исследования космоса . Стоит упомянуть и многие другие проекты, такие как зонд Паркера, запущенный в 2018 году. Он будет первым, кто приблизится так близко к Солнцу, его цель - изучение солнечной короны, чтобы лучше понять явление солнечного ветра .
Изображение корональной струи, полученное Parker Solar Probe. Яркое пятно в центре - не кто иной, как Меркурий! © НАСА / Военно-морская исследовательская лаборатория / Солнечный зонд Parker Зонд
OSIRIS-REx - этоодна из первых миссий по сбору и возвращению образцов с астероида , в данном случае Бенну . Эта миссия, как и Hayabusa2 от JAXA, может позволить исследователям углубить свои знания о формировании Солнечной системы .
Наконец, среди разрабатываемых миссий Europa Clipper стала одной из великих целей НАСА, поскольку Галилей позволил продемонстрировать, что под ледяной поверхностью этого спутника Юпитера, скорее всего, находится океан . Поэтому его задача будет заключаться в обеспечении наличия воды и подготовке возможного запуска посадочного модуля.составив карту поверхности Европы. Если в нашей солнечной системе существуют формы жизни, Европа действительно лучший претендент на их размещение .

Программа Artemis

Программа Artemis, зародившаяся благодаря стремлению администрации Трампа, сегодня концентрирует большую часть усилий НАСА. Через 50 лет после Аполлона-11 и через 37 лет после последних шагов человека на Луне космическое агентство США в настоящее время разрабатывает амбициозную программу по возвращению к нашему естественному спутнику в относительно короткие сроки, так как дата 2024 года уже объявлено. Кроме того, ожидается , что программа Artemis первой увидит женщину, ступившую на Луну.
В капсуле Orion разместится экипаж миссии Artemis © NASA
Тем не менее, вокруг этого проекта все еще остается много неопределенностей; если капсула Орион кажется готовой, пусковая установка SLS накапливает задержки, и ничто не говорит о том, что она действительно будет готова к сроку. Конечно, мы обязательно будем держать вас в курсе этого подвига, который Соединенные Штаты хотят повторить.
От Луны до Ultima Thule НАСА прошло очень долгий путь, усыпанный несколькими злоключениями, но также и невероятными открытиями. Захватывающее путешествие, чтобы открыть для себя происхождение жизни и Вселенную, которой мы, в конце концов, еще не близки!
Читайте также:
Цилиндр О'Нила и сфера Дайсона: мегаструктуры для колонизации космоса?