美国宇航局NASA是什么?探索宇宙65年

美国宇航局NASA是什么?探索宇宙65年

一名工人在维护美国宇航局的外部标志。(图片来源:NASA)

(蜘蛛网eeook.com)据美国太空网(伊丽莎白·豪厄尔):美国国家航空航天局,也被称为国家航空航天局,是美国政府的民用航天局。

据该机构网站称,美国宇航局“探索未知的空气和空间,为人类的利益进行创新,并通过发现激励世界”。该机构雇用了18,000名公务员,有数千名承包商,年度预算为230亿美元。

该机构在美国有20个中心和设施,研究方向包括地球气候、太阳、太阳系和航空研究与发展。在载人航天方面,大型项目包括国际空间站和Artemis计划,该计划旨在21世纪20年代将人类送上月球。

在早期的政府包容问题之后,美国宇航局正在努力增加多样性,例如20世纪50年代和60年代针对LGBTQ+人群的“薰衣草恐慌”,以及在宇航员和地面角色中排除女性和有色人种。1978年一个名为“35个新人”的宇航员班是增加该机构中黑人和妇女代表的早期努力。

根据美国国家航空航天局监察长办公室的说法,该机构最近增加多样性的努力至少可以追溯到2010年。此后,美国宇航局于2018年5月为其LGBTQ Pride联盟颁布了宪章。该机构还在2020年以一名黑人女性和“隐藏人物”玛丽·杰克逊的名字命名其总部。

该机构在航空航天和太空探索方面有许多项目,但这里我们将重点关注其主要的太空探索项目——人类和机器人。

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玛丽·w·杰克逊克服了种族隔离和性别偏见的障碍,成为第一位在美国宇航局工作的非洲裔美国女工程师。她后来领导了确保未来几代人机会平等的努力。华盛顿特区的美国国家航空航天局总部大楼以她的名字命名。(图片来源:NASA)

NASA编队

美国国家航空航天局是通过1958年的《国家航空和航天法》正式成立的,其部分目的是追求“太空活动应致力于和平目的,为全人类造福。”(如今,美国宇航局承认劳动力的多样性,并使用“人类”等术语来代替。)

根据NASA的概述,该机构的大部分研究、员工和项目都是从国家航空咨询委员会继承来的,该委员会成立于1915年第一次世界大战中期,当时需要发展先进的飞机技术。

其他设施在1958年10月1日成立后被并入美国国家航空航天局,著名的例子包括后来从事太阳系探索的陆军喷气推进实验室(JPL),以及阿拉巴马州亨茨维尔红石兵工厂下的火箭研究(现在称为马歇尔航天飞行中心)。今天,宇航员的活动在休斯顿的美国宇航局约翰逊航天中心进行,太阳系科学在巴尔的摩附近的美国宇航局戈达德航天飞行中心进行。

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2023年1月,美国桂冠诗人阿达·利蒙在参观美国宇航局喷气推进实验室(JPL)时,俯瞰正在组装中的欧罗巴快船。(图片来源:美国宇航局/JPL加州理工学院)

NASA成立的动机很复杂,但简言之,美国和苏联正处于冷战之中,大英百科全书将冷战描述为1945年第二次世界大战结束至1991年苏联解体期间,这些国家及其盟友之间“持续的政治竞争”。这种竞争刺激了导弹技术和火箭的发展。

美国宇航局自己辩称,它是由于“其他国家的技术进步”而形成的,称在太空事务上的“落后”不仅会使美国处于技术劣势,还会使美国处于经济甚至军事劣势。

随着第二次世界大战的结束,美国宇航局和苏联都获得了前纳粹德国火箭工程师,包括美国宇航局的韦纳·冯·布劳恩。工程师在纳粹暴行中的作用必须被记住,但关于太空计划,他们在开发早期火箭中发挥了关键作用。

1957年,苏联出人意料地发射了第一颗人造地球卫星,这一发展达到了顶峰。在国际地球物理年(从1957年7月1日到1958年12月31日)的赞助下,NASA也在研究自己的卫星。在美国人几次尝试失败后,第一颗美国卫星“探索者1号”于1958年1月31日到达轨道。

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美国宇航局探索者11号卫星的艺术家插图,该卫星是探索者系列的后期成员。(图片来源:NASA)

美国宇航局载人航天计划

美国国家航空航天局的太空飞行历史已被许多书籍所涵盖,但其著名的宇航员计划包括:

水星计划:第一个将单个宇航员送入太空的人类太空飞行计划。1961年5月25日,中国将第一位宇航员(艾伦·谢泼德)送入太空,比苏联的尤里·加加林晚了大约六周。

双子座计划:在登月之前测试技术和程序的一系列两人任务,自1961年以来被认为是美国宇航局的一项重要任务。该计划执行对接和太空行走,以及其他成就。

阿波罗计划:这个计划以1969年7月12日阿波罗11号开始,12个人登上月球而达到高潮。然而,1967年1月27日,三名宇航员在阿波罗1号的发射台失火中丧生,这引发了漫长的调查和航天器的重新设计。1975年的阿波罗-联盟号任务见证了美国人和苏联人在冷战间歇期的太空相遇。

天空实验室:第一个美国空间站包括一系列复杂的太空行走来修复在发射过程中严重受损的天空实验室。天空实验室接待了三批宇航员,并于1981年意外降落,主要是在澳大利亚的农村地区。

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萨莉·赖德是第一位进入太空的美国女性,也是第一位已知的LGBTQ+宇航员,尽管她在生前没有透露后一事实。(图片来源:NASA)

航天飞机:航天飞机搭载了135名机组人员,并因在几十年的限制后最终向女性、有色人种和国际宇航员开放该计划而闻名。两个由七名宇航员组成的机组各有一名遇难:1986年1月28日,挑战者号的STS-51-L在发射过程中遇难;2003年2月1日,哥伦比亚号的STS-107机组在着陆过程中遇难。航天飞机也是发展国际空间站的关键,包括访问苏联-俄罗斯和平号空间站作为早期国际空间站的试验台。

国际空间站:国际空间站的建设始于1998年,2000年开始有常驻人员。国际空间站的目标是在长期任务中作为科学和检查人类健康的试验台。数百人在国际空间站服务过;典型的停留时间是六个月,但是一些美国宇航局的宇航员已经在船上呆了一年。

俄罗斯联盟号座椅:航天飞机于2011年退役,导致近十年来依赖俄罗斯联盟号飞船进入国际空间站。NASA按座位付费使用联盟号。几十次任务进展顺利,尽管关系周期性恶化,一名船员在2018年经历了一次可怕的(但安全的)流产。

商业乘员:美国宇航局资助了SpaceX的Crew Dragon和波音的Starliner,作为第一家为国际空间站载人的美国商业公司,SpaceX和波音获准将该技术用于其他太空事务。这个项目还很年轻。2020年,SpaceX公司将首次载人任务送上了国际空间站,而波音公司预计将在2023年左右完成同样的任务。

阿耳忒弥斯计划:美国宇航局的目标是在2020年通过阿耳忒弥斯计划,与国际合作伙伴一起将人类带回月球。无人审查的阿尔特弥斯1号在2021年成功绕月飞行,载人任务阿尔特弥斯2号预计将在2024年左右进行。一项名为Artemis 3的着陆任务将在2025年或2026年之前发射。

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将环绕月球飞行的阿耳忒弥斯2号机组人员。顺时针:美国宇航局宇航员克里斯蒂娜·科赫,美国宇航局宇航员维克多·格洛弗,加拿大航天局宇航员杰里米·汉森,美国宇航局宇航员里德·怀斯曼。(图片鸣谢:NASA/Josh Valcarcel)

美国宇航局太阳系探索

许多美国宇航局的探测器已经探索了地球和太阳系,但一些著名的任务包括:

先锋系列:这个早期的宇宙飞船系列探索了太阳系,当时航天工程还处于起步阶段。在由于缺乏经验而导致的无数次失败中,该计划成功地向月球、金星、木星和土星发送了探测器。

水手系列:在1962年至1973年间进行的水手系列访问了水星、金星和火星。尤其值得注意的是水手9号,这是第一个在火星上发现火星火山和巨大峡谷的轨道飞行器,在那个时代,科学家们认为它的表面就像地球安静的卫星。

海盗1号和海盗2号着陆:海盗1号和海盗2号于1976年在火星表面着陆,标志着有史以来第一次在红色星球上着陆。探测器在火星表面工作了数年,收集了关于火星环境的宝贵数据,还进行了有争议的生命探索实验。

旅行者1号和旅行者2号:这些航天器于1977年发射,以利用行星之间罕见的对齐,这使得旅行者2号在额外的资助下,于1986年飞越天王星,于1989年飞越海王星。两艘飞船还探索了木星、土星和(几十年后)星际空间,在那里它们仍在发回科学信息。

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艺术家对旅行者号飞船的印象。(图片来源:美国宇航局/ JPL)

哈勃太空望远镜:该天文台(由美国国家航空航天局和欧洲航天局共同资助)于1990年发射升空,用光学和红外线探测宇宙。它有缺陷的镜子导致了1993年的第一次航天飞机维修任务,以及2009年的其他四次维修任务。哈勃仍然活跃,在众多的其他发现中,最著名的是证实了宇宙的加速度。

“更快、更好、更便宜”:随着20世纪90年代计算机技术的进步,美国国家航空航天局在精选的航天器上实施了“更快、更好、更便宜”的方法。它使用多种技术向太空发送了十多项任务,以降低成本,例如以小组形式工作,使用现成的技术,减少发射前的检查。最显著的成功是火星探路者号(下图),其他的包括月球探勘者号和小行星探测器星尘号和近地小行星探测器。也就是说,由于简单的工程错误,火星气候轨道器和火星极地登陆者任务的失败迫使人们重新思考这个计划。

月球勘测轨道飞行器:美国宇航局的LRO号于2009年发射,以高分辨率绘制月球表面,成功跟踪了其他任务中关于水冰的报告。LRO现在是美国宇航局阿尔特弥斯计划之前的侦察员,因为它为南极的着陆任务提供图像(由于怀疑其环形山中存在水冰,这是一个关键区域。)

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1990年4月25日,哈勃太空望远镜在STS-31任务中从发现号航天飞机的货舱中展开。(图片来源:NASA)

火星漫游者计划:几个美国宇航局的轨道飞行器在红色星球的表面发现了古代水的证据,这是正在进行的漫游者计划的巨大推动力。美国宇航局的第一个火星探测器是Sojourner,这是一个微型机器,于1996年乘坐探路者着陆器到达火星表面。该机构继续进行火星探测漫游者的工作,被称为精神和机会,他们在2004年到达表面,并在超过其90-sol设计寿命的情况下探索了数年。一辆汽车大小的火星车“好奇号”在2012年紧随其后,在2021年搭载了一台更先进的机器“毅力号”。好奇心和毅力依然活跃。大约在21世纪30年代,欧空局计划执行火星样本返回任务。

地球观测项目:几十年来,美国宇航局一直在观测我们的星球,以了解诸如气候变化、火灾、水和极端天气预报等问题。已经发射了几十颗卫星,其中一些是经过选择的项目,包括美国地质调查局的长期运行的Landsat系列,美国国家海洋和大气管理局的地球静止业务环境卫星(GOES)系列,以及Aqua或Terra等单个卫星。

其他太阳系探测器:有很多,但例子包括麦哲伦金星任务,许多火星航天器,如火星勘测轨道飞行器,伽利略(与欧空局)和朱诺(独立)木星任务,卡西尼-惠更斯土星任务(与欧空局),冥王星和柯伊伯带的新视野任务,以及几个访问或着陆彗星和小行星的航天器。

詹姆斯·韦伯太空望远镜:韦伯或JWST于2021年发射,探索最早的星系和宇宙历史。它的显著发现跨越了恒星、系外行星和年轻星系的一系列天体物理学。

美国宇航局行星防御协调办公室:该机构与合作伙伴望远镜合作,扫描来自小行星或彗星的潜在威胁(经过几十年的搜索,没有发现迫在眉睫的威胁。)其他美国机构或部门也参与协助培训和应急管理等事宜。

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2021年3月30日,好奇号在火星上的默库山自拍。(图片来源:美国宇航局/JPL加州理工学院/MSSS)

问答:凡妮莎·威奇

凡妮莎·威奇
美国宇航局约翰逊航天中心主任

凡妮莎·威奇在美国美国食品药品监督管理局工作后于1989年加入美国宇航局。她现在是美国宇航局约翰逊航天中心(JSC)的主任,也是第一位担任这一职务的黑人女性。Wyche的其他关键领导职位包括JSC副主任、探索整合和科学理事会主任、航天飞机几次任务的飞行经理和美国航天局局长办公室的执行干事。

你会给那些渴望为美国国家航空航天局工作的学生什么建议?

找到你的激情,无论是什么让你感到兴奋,因为在NASA你可以做很多不同的职业,无论你是对成为工程师还是会计感兴趣,等等。我们在NASA和所有的中心都有实习项目。

你预见宇航员队伍的未来会是怎样的?

我们可能需要更多的宇航员。我们在近地轨道上执行任务。我们还将在月球上同时进行操作,并为去火星做准备。我们的宇航员队伍非常多样化。我们有各种不同背景的人,他们也有不同的技能。

NASA的未来最让你兴奋的是什么?

我们有更多的人以不同的方式进入太空。此外,我们有更多的公司和更多的国家加入进来。我相信太空将会像50年前的航空一样。将会有来自世界各地的人进入太空。

这个问答是基于2023年2月12日在华盛顿特区史密森尼国家航空航天博物馆庆祝美国宇航局黑人历史月的直播活动。答案经过编辑和浓缩。




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