Goddard Space Flight Center

O Goddard Space Flight Center (GSFC) (em francês "  Centre Goddard Space Flight  ") é o principal centro da NASA dedicado à pesquisa científica . É fundado em1 ° de maio de 1959e emprega aproximadamente 10.000 pessoas. O centro é especializado na concepção e implementação de missões no campo da observação da Terra, astronomia , cosmologia e estudo do sol. Aproximadamente 250 missões espaciais científicas são projetadas dentro do Goddard Center, incluindo as missões do programa Explorer , os telescópios espaciais James-Webb , INTEGRAL e SWIFT , o COBE Cosmological Observatory e os satélites meteorológicos NOAA .

O site principal do GSFC está localizado a aproximadamente 10  km a nordeste de Washington . O nome do centro é uma homenagem a Robert Goddard , um pioneiro americano na propulsão de foguetes.

Atividade

O Goddard Space Flight Center (GSFC) é o principal centro espacial da NASA dedicado à pesquisa científica . Em 2019 tem um orçamento de 4,9 bilhões de dólares e emprega 10.000 pessoas. As missões da NASA sobre os seguintes assuntos são desenvolvidas lá:

• estudo da terra
• estudo do sol
• estudo das interações entre a Terra e o Sol, a magnetosfera, o meio interplanetário
• astronomia
• cosmologia
• várias missões de estudo do sistema solar
• telecomunicações
• tecnologias espaciais.

O centro projeta as missões, as gerencia e fabrica muitos instrumentos científicos . Ele também é obrigado a construir espaçonaves quando são pequenas. Pilota estações de rastreamento de sondas espaciais , bem como as estações de aquisição de dados dessas sondas, desenvolve e mantém sistemas de informação avançados para ciências espaciais e terrestres, bem como desenvolve satélites para a ' Administração Oceânica e Atmosférica Nacional (NOAA).

Lá são realizadas operações para muitas missões, internacionais ou da NASA, como o Telescópio Espacial Hubble , o programa Explorer , o programa Discovery , o programa de observação da Terra EOS , INTEGRAL , SoHO , o satélite RXTE de observação em tempo real no x - campo de raios , bem como Swift . Algumas das missões espaciais concluídas incluem: International Ultraviolet Explorer , GRO , SMM , COBE e ROSAT .

Histórico

Criação da NASA

No início da era espacial , na segunda metade da década de 1950, projetos nessa área nos Estados Unidos eram realizados por vários centros de pesquisa civis e militares descoordenados. Os primeiros sucessos soviéticos convenceram as autoridades americanas da necessidade de criar uma organização dedicada exclusivamente ao programa espacial. O presidente americano Dwight D. Eisenhower decide criar uma agência espacial para federar o trabalho disperso entre os vários centros de pesquisa militares e civis. A lei que cria a NASA foi aprovada pelo Congresso em julho de 1958 e a ordem executiva da Lei Nacional de Aeronáutica e Espaço foi assinada pelo presidente em29 de julho de 1958. O Comitê Consultivo Nacional para a Aeronáutica (NACA) é escolhido para formar o núcleo da NASA. O NACA, que emprega cerca de oito mil pessoas e tem um orçamento anual de cem milhões de dólares americanos, é uma agência de investigação de orientação aeronáutica que esteve fortemente envolvida durante os anos 1950 no programa de mísseis. Através de trabalhos no domínio da aerodinâmica , propulsão e materiais . Quase 50% de sua atividade na época era no espaço. Os centros da NACA são o Centro de Pesquisa Langley, que emprega mais de 3.000 pessoas e cuja pesquisa se concentra na aerodinâmica, estruturas e implementação operacional de aviões e lançadores, o centro de pesquisa Ames que emprega 1.450 pessoas e também tem uma atividade versátil, mas cujo trabalho se concentra sobre aerodinâmica em altas velocidades e o Lewis Research Center (originalmente denominado, em 1981, Glenn Research Center), que emprega 2.700 pessoas que se dedicam mais especificamente à pesquisa de propulsão aeroespacial. Outros pequenos estabelecimentos são mais especializados. A transferência das duas entidades do Exército americano , o Jet Propulsion Laboratory (JPL) e a Army Ballistic Missile Agency de von Braun , que estão na origem do primeiro sucesso espacial americano, encontra a resistência dos responsáveis. militares. A anexação dessas entidades não foi concluída até julho de 1960.

Criação do centro espacial Goddard

A partir do verão de 1958, os funcionários da agência perceberam que era necessário criar um novo estabelecimento totalmente dedicado à pesquisa espacial para complementar as contribuições dos vários estabelecimentos do NACA e das forças armadas. A criação do novo centro foi oficializada em1 st agosto 1958. É construído em um terreno localizado a cerca de dez quilômetros da área metropolitana de Washington, onde está localizada a sede da nova agência espacial. O centro abre oficialmente suas portas em1 st outubro 1958. Em seguida, leva o nome de Centro Espacial Beltsville. O1 ° de maio de 1959ele leva o nome oficial do Goddard Space Flight Center (GSFC), em homenagem a D Dr. Robert H. Goddard , pioneiro americano de propulsão de foguetes. O primeiro quadro é formado pelos 157 técnicos e pesquisadores do programa Vanguard , desenvolvido pela Marinha dos Estados Unidos . O pessoal é inicialmente disperso em outros estabelecimentos, momento em que os edifícios são construídos. O primeiro deles foi ocupado em setembro de 1950. A força de trabalho do centro chegou a 579 pessoas no final de 1959. O centro ainda estava em construção em 1961, mas vários edifícios tendo sido concluídos e ocupados, o centro foi oficialmente inaugurado em 16 de março , 1961.

Funcionários da NASA queriam construir um centro que recriasse o ambiente de um campus universitário com prédios baixos de um a três andares que se mesclassem com a paisagem. A única exceção é o Edifício 8 , que deveria abrigar o programa de vôo espacial tripulado. Mas, tendo este sido transferido para o centro espacial de Houston, o edifício será finalmente ocupado pelos serviços administrativos. Os engenheiros, técnicos e cientistas que trabalhavam em Goddard naquela época eram todos jovens e entusiasmados porque foram os primeiros a entrar na indústria espacial. Tudo tem que ser inventado, desde a construção de satélites até métodos de teste, incluindo o design de instrumentos científicos. Esta época criou uma cultura própria do centro, feita de pragmatismo e orientada para a procura de soluções, evitando o formalismo excessivo. O centro se beneficiará muito com as consequências dos investimentos maciços no programa espacial tripulado durante a década de 1960 (programas Mercury, Gemini e Apollo). Esta era será uma época de ouro para Goddard.

Dentro da NASA, Goddard é o centro especializado para aplicações científicas, portanto, as relações com a comunidade científica desempenham um papel particularmente importante. Para atrair os teóricos mais avançados no campo da física, Goddard criou no final de 1960 um estabelecimento separado em Nova York, o Instituto Goddard de Estudos Espaciais . Para atrair cientistas, o instituto tem alguns dos computadores mais poderosos da época, que podem processar os grandes números que caracterizam a física teórica e realizar cálculos de órbita complexos. Pela natureza da sua atividade, desde o início, alguns dos projetos realizados pela Goddard envolveram a cooperação com laboratórios estrangeiros. Nessa altura foram definidas duas regras muito simples: por um lado, a cooperação decorre sem troca de fundos entre os parceiros e, por outro, os resultados são colocados à disposição de toda a comunidade internacional. O primeiro projeto internacional é o satélite Ariel 1 , desenvolvido com o Reino Unido e colocado em órbita em abril de 1962.

Principais missões gerenciadas por Goddard em andamento ou planejadas

Observação da terra

A divisão de Ciências da Terra de Goddard é a maior da NASA . Ela é responsável pelo desenvolvimento de satélites coletando os diversos dados que caracterizam a atmosfera e a superfície terrestre (temperaturas, pressões, etc.), bem como os satélites meteorológicos da Administração Oceânica e Atmosférica Nacional (NOAA), agência americana especializada no recolha e processamento de dados meteorológicos.

Astrofísica

A divisão científica de astrofísica de Goddard reúne oito laboratórios especializados no estudo da matéria escura e energia, a busca por exoplanetas, a origem e evolução do universo e a natureza do tempo e do espaço em torno dos buracos negros . Ela é responsável pelos principais telescópios espaciais da NASA.

Heliofísica

Goddard gerencia missões relacionadas ao estudo do Sol e sua relação com a Terra. Os satélites desenvolvidos analisam a magnetosfera terrestre, o vento solar, o meio interplanetário e as várias características de nossa estrela.

Exploração do sistema solar

O Goddard Space Flight Center tem uma longa história de sondas espaciais que exploram o sistema solar. O Laboratório de Propulsão a Jato é o principal estabelecimento neste campo, mas Goddard desenvolve certas sondas espaciais e projeta instrumentos como magnetômetros, altímetros e espectrômetros.

Instrumentos operacionais:

• LEISA para New Horizons Ralph Camera
• Altímetro a laser LOLA para LRO
• magnetômetros para missões DSCOVR, ACE, Juno, MAVEN, Van Allen Probes,

Voyager e Parker Solar Probe

• Espectrômetro de massa NGIMS para MAVEN
• espectrômetro visível / infravermelho OVIRS para OSIRIS-REx
• Conjunto de instrumentos SAM para o rover Curiosity
• Instrumento TIRS para Landsat 8.

Instrumentos em desenvolvimento:

• quatro instrumentos desenvolvidos no programa Artemis (espectrômetro de massa, magnetômetro, etc.)
• Espectrômetro de massa DraMS para a sonda espacial Dragonfly
• Instrumento Ralph para a missão Lucy
• Espectrômetro de massa MOMA para a missão ExoMars
• Instrumento TIRS-2 para Landsat 9.

Gerenciamento de rede de telecomunicações da NASA

O Goddard Space Center gerencia a rede de telecomunicações da NASA usada por missões de baixa órbita . Isso inclui:

• a rede SN ( Rede Espacial ) que inclui a constelação de 9 satélites de telecomunicações geoestacionários de Rastreio e Relé de Dados (TDRS) e quatro estações terrestres que fornecem ligações contínuas entre satélites em órbita terrestre e equipamentos terrestres;
• a rede NAEN ( Near Earth Network ), que inclui 15 estações terrestres pertencentes à NASA ou alugadas de operadores comerciais que fornecem ligações entre o solo e os satélites em órbita terrestre baixa  ;
• a rede NASCOM ( NASA Communications Network ) transporta os dados e os encaminha para os vários centros da NASA.

Este conjunto é completado pela rede de antenas da Deep Space Network gerenciada pelo centro JPL que fornece links com sondas espaciais e certos satélites.

Esta divisão da Goddard também está desenvolvendo tecnologias para cobrir as necessidades futuras da agência espacial: ILLUMA-T, LCRD, LEMNOS.

Tecnologias espaciais

O Goddard Space Flight Center está desenvolvendo tecnologias para manutenção em órbita de espaçonaves: Restore-L , Robotic External Leak Locator 2, RELL2, Robotic Tool Stowage (RiTS), Raven, Robotic Refueling Mission 3 (RRM3).

Site (s

Campus Greenbelt

O local principal do Goddard Space Flight Center fica em Greenbelt , Maryland , cerca de 10  km a nordeste de Washington . O GSFC consiste em um site primário e sites secundários. O local principal é dividido em dois pela estrada do Departamento de Conservação do Solo, que marca os campi oeste e leste. Esses dois campi têm um total de cerca de cinquenta edifícios.

Neste campus, existem edifícios para administração, desenho e construção de satélites, telescópios espaciais e sondas espaciais, edifícios para gestão de operações de voo, bem como para armazenamento de dados e arquivos, bem como para análise de dados. Os edifícios têm geralmente dois ou três andares de altura, com construção em tijolo e arquitetura simples. Os edifícios administrativos incluem duas cafetarias, uma biblioteca, um serviço de saúde, uma zona de lazer e o equivalente a uma estação de correios.

Vários edifícios são dedicados à construção de naves espaciais e sua qualificação:

• a construção do navio é onde os componentes necessários para montar os navios são feitos. Isso inclui as ferramentas de que os astronautas em órbita precisarão, mas também a própria espaçonave;
• edifício 29: O edifício de desenvolvimento e integração de sistemas espaciais tem quase 8.000  m 2 . Ele contém uma das maiores salas limpas do mundo. A sala limpa Classe 1000 M4.5 tem quase 1.200  m 2 (30,5 × 37 × 27  m ). Seus ventiladores, cada um movido por um motor de 250  HP , produzem um fluxo de ar de mais de 25.000  m 3 / min . Ele é construído para permitir a integração e o teste da espaçonave e pode conter duas cargas completas do ônibus espacial . Esta sala desempenhou um papel importante na preparação das missões de manutenção do Telescópio Espacial Hubble.
• edifícios 7 e 10: Integração de nave espacial e edifício de teste têm uma sala limpa para a integração de sondas e uma sala especial para testes ambientais de satélite. São nove câmaras térmicas de vácuo, quatro plataformas vibratórias e uma câmara de ensaio acústico, com capacidade de 150  Db . Você também pode ver um modelo em escala 1: 1 do Telescópio Espacial Hubble;
• o Space Environment Simulator (SES) é um prédio de três andares localizado no prédio 10. Há uma câmara de vácuo de 8,2  m de diâmetro e 12  m de altura, capaz de simular quaisquer condições de vácuo e temperatura. A temperatura dentro da câmara pode variar de - 100  ° C a + 180  ° C  ;
• A centrífuga de alta capacidade (HCC) localizada no prédio 15 é um acelerador rotativo de 30  g capaz de girar sua carga útil de 2.500  kg a 30 rotações por minuto . Essa centrífuga permite que as cargas sejam testadas em uma ampla variedade de posições;
• a Difração Grating Evaluation Facility (DGEF) está localizada no GSFC para avaliar componentes ópticos, como redes de difração , espelhos , filtros , bem como sistemas de detecção usados ​​em instrumentos espaciais.

Vários edifícios reúnem os serviços e equipamentos que permitem controlar o voo de uma nave espacial:

• a Flight Service Facility (FSF) fornece serviços de engenharia para missões, como determinação da órbita e atitude dos satélites, planejamento de manobras de vôo e análise de desempenho de sensores de atitude. Atualmente, mais de quinze missões da NASA contam com informações desta FSF. Também participa das operações do ônibus espacial  ;
• A NASA Communication Network (NASA Communication ou NASCOM) é um sistema abrangente que fornece uma arquitetura de comunicação para todos os projetos da NASA. Voz e dados podem ser transmitidos por esta rede para conectar o Sistema de Rastreamento e Relé de Dados (TDRSS) ao centro de controle de satélite. Essa rede é composta por linhas terrestres, cabos submarinos e satélites;
• o Network Control Center (NCC) gerencia totalmente a Rede Espacial. Ele planeja e configura o TDRSS e verifica o andamento da manutenção. Os operadores planejam a manutenção de emergência, isolam possíveis problemas no sistema. Ele se comunica com outras estações de rastreamento através da NASCOM;
• os edifícios 3, 13 e 14 ou Centros de Controle de Operações de Carga Útil ( POCCs ) são edifícios especificamente dedicados a uma ou mais missões espaciais. Alguns são independentes do GSFC, como o SoHO , e outros são pilotados fora do GSFC, como o Swift . Os equipamentos localizados nestes centros de controle cuidam de todos os dados, se encarregam de enviar os comandos aos navios e se comunicam com as demais estações de rastreamento. Os comandos enviados para os experimentos a bordo, assim como a telemetria, o controle da carga útil são enviados a partir desses prédios. Por exemplo, o centro de controle do Telescópio Espacial Hubble está localizado no Edifício 3;
• o National Space Science Data Center (NSSDC) oferece acesso online e offline a uma grande quantidade de dados relativos à astrofísica, física solar e de plasma, bem como ciências planetárias obtidas com missões espaciais da NASA. O GSFC também fornece acesso online a informações sobre espaçonaves e experimentos que têm ou irão fornecer esses dados publicamente;
• os edifícios 11 e 30 abrigam o Detector Development Laboratory, uma unidade de produção de semicondutores de classe mundial. Alguns dos componentes eletrônicos mais exóticos são feitos aqui e muitos viajaram para o espaço nos últimos 35 anos.

A parte norte do campus oriental contém muitos edifícios usados ​​para manutenção, rastreamento de satélite e comunicações. Existem antenas e outros equipamentos de comunicação usados ​​para operações que ocorrem nesta área. A parte sul contém edifícios usados ​​pela NASA para a missão do planeta Terra. O resto deste campus está praticamente sem uso. Existe também um pequeno centro comercial, um centro de entretenimento e ciclovias. Os seguintes edifícios estão localizados neste campus:

• uma planta de produção de eletricidade e água gelada está localizada no edifício 31;
• o prédio 32 abriga o Sistema de Informação de Dados do Sistema de Observação da Terra (EOSDIS), que é o centro de operações do EOS (Sistema de Observação da Terra) e também dos satélites do programa Landsat . Os dados EOS são processados, arquivados e distribuídos aqui;
• o Earth Systems Science Building (ESSB) está construindo 33. Ele abriga os escritórios nos quais os dados de observação da Terra são analisados.

Outros sites

O Goddard Space Flight Center inclui vários outros sites:

• o Instituto Goddard para Estudos Espaciais está localizado em Nova York, no estado de Nova York . Este laboratório, criado em 1961, desenvolve pesquisas sobre a modelagem do funcionamento da atmosfera terrestre, das mudanças climáticas da Terra e das atmosferas dos demais planetas do sistema terrestre e de outros planetas. O instituto colabora com muitas universidades e centros de pesquisa, em particular com a Columbia University .
• a base de lançamento Wallops Flight Facility , localizada no estado da Virgínia, na costa leste dos Estados Unidos, foi criada em 1945 pela NACA e pela NASA. É um dos locais pioneiros do programa espacial dos Estados Unidos . Desde sua criação, mais de 16.000 foguetes - sonda e alguns foguetes Scout foram lançados lá. A base é especializada em programas de pesquisa envolvendo voos suborbitais, balões ou aviões. A base de lançamento, que cobre uma área de 25 km², é composta por 84 edifícios principais. O centro também possui um site perto de Chincoteague, que é usado para testar novas técnicas de lançamento;
• o centro de verificação e validação independente Katherine Johnson em Fairmont, no estado de West Virginia , tem como missão validar o software de design desenvolvido para missões de outros centros da NASA (Programa IV e V). O centro tem laços estreitos com a University of West Virginia ;
• o estabelecimento de balões científicos Columbia na Palestina, no estado do Texas, realiza lançamentos científicos sob balões estratosféricos com diâmetro de 120 metros em dialéter que podem atingir uma altitude de 36 quilômetros. O centro monitora e recupera cargas úteis. Em 35 anos de operação, 1.700 balões científicos foram lançados a partir deste local;
• a Instalação de Teste de White Sands perto de Las Cruces , Novo México, é operada pelo Centro Espacial Johnson. No entanto, inclui instalações implementadas por Goddard. Em particular, existem várias antenas parabólicas da rede de telecomunicações usadas para se comunicar com espaçonaves em órbita baixa . O centro também inclui bancadas de teste para testar motores de foguetes e o comportamento de vários equipamentos em ambientes específicos (atmosfera de oxigênio puro, etc.) ou em caso de incêndio.

Notas e referências

Notas

1. Os edifícios são numerados por ordem de construção.

Referências

1. Relatório Anual Goddard 2019 , p.  50
2. Goddard 2019 Relatório Anual , p.  19-24
3. (em) "  O nascimento da NASA: 3 de novembro de 1957 a 1 de janeiro de 1958  " , em nasa.gov (acessado em 3 de dezembro de 2012 ) .
4. Rosholt 1966 , p.  44-47.
5. (em) Lane E. Wallace, Sonhos, esperanças, realidades: Goddard Space Flight Center da NASA : os primeiros quarenta anos , NASA2008, 218  p. ( leia online ) , "Um lugar para a ciência".
6. (em) 1, "  Goddard 2015 Annual Report  " , NASA ,2016, p.  9
7. (em) "  NASA Cleanroom: Hubbles Last Stop  " , NASA,8 de março de 2019
8. (em) "  Goddard Space Flight Center - Greenbelt, MD - Parsons  " , em Parsons (acessado em 3 de maio de 2018 )
9. (em) "  Goddard Testing Chambers  " , NASA .
10. (em) "  Sobre o GISS  ' no site oficial , Goddard Institute for Space Studies (acessado em 14 de junho de 2020 ) .
11. (en) "  Goddard Installations  " , na NASA (acessado em 16 de junho de 2020 )
12. (em) "  About IV & V  " , NASA (acessado em 14 de junho de 2020 ) .
13. (em) "  Our History - The Beginning  " , NASA ,4 de maio de 2015.

Origens

• (pt) Lane E. Wallace, Sonhos, esperanças, realidades: Goddard Space Flight Center da NASA: os primeiros quarenta anos , NASA,2008, 218  p. ( leia online )História dos primeiros 40 anos do Goddard Space Flight Center.
• (em) Lane E. Wallace Goddard Relatório Anual 2019 , Goddard,2019, 36  p. ( leia online )Relatório de atividades para o ano de 2019.
• (pt) Robert L. Rosholt (NASA), Uma história administrativa da NASA 1958-1963 ,1966( leia online [PDF] ) História da criação da NASA (documento NASA nº. Publicação Especial - 4101).

Veja também

Artigos relacionados

• Administração Nacional de Aeronáutica e Espaço .
• Eleanor C. Pressly

links externos

• (pt) Site oficial .
• (pt) Relatórios de atividades .