Od Księżyca po Ultima Thule, NASA przesuwa granice eksploracji kosmosu

Nie przedstawiamy już NASA. W ciągu kilku dziesięcioleci amerykańska agencja kosmiczna stała się najbardziej płodnym organem w tej dziedzinie. Z każdą misją przesuwa nieco dalej granice eksploracji kosmosu i demonstruje niezwykłą ambicję, by spróbować rozwikłać tajemnice Wszechświata.
Od Księżyca do Ultima Thule, powróć (nie jest to wyczerpujące) na temat najważniejszych wydarzeń w historii słynnej agencji rządowej, jej różnych działań i przyszłych misji.

1958: Narodziny NASA

Powstanie NASA, akronimu National Aeronautics and Space Administration , datuje się na 29 lipca 1958 r., Kiedy Stany Zjednoczone i Związek Radziecki od kilku lat biorą udział w prawdziwym „wyścigu kosmicznym”.
Po kolejnych niepowodzeniach programu American Vanguard , którego pierwszy lot odbył się w 1956 roku, oraz po sowieckim sukcesie Sputnika 1 , pierwszego sztucznego satelity wystrzelonego w 1957 roku, amerykański prezydent Dwight D.Eisenhowerpostanawia wrzucić wyższy bieg, podpisując ustawę National Aeronautics and Space Act. Ustawa ta położy podwaliny pod agencję kosmiczną, zastąpi NACA - Krajowy Komitet Doradczy ds. Aeronautyki - i będzie miała zakres cywilny, a nie wojskowy.
Twórcy Explorer 1, pierwszego sztucznego satelity umieszczonego na orbicie przez NASA, z dumą dzierżą model w ciągu kilku minut od udanego wystrzelenia w 1958 roku © NASA
Chociaż pierwszy sztuczny satelita umieszczony na orbicie przez Amerykanów, Explorer 1 , również uruchomiony 1 ^st października 1959 roku przez Armię i zespołów do Wernher von Braun (były inżynier niemiecki pod nazistów), cele NASA rzeczywiście będzie pozbawiony wojskowych. Prawo zezwalające na utworzenie agencji przewiduje również „przeznaczanie działań kosmicznych na cele pokojowe w interesie całej ludzkości”.
Echo, pierwszy satelita komunikacyjny NASA umieszczony na orbicie w 1960 roku, składał się z nadmuchiwanego płótna mylarowego o średnicy 30 metrów © NASA
Mimo wszystko, oprócz przejęcia różnych ośrodków badawczych NACA, takich jak słynne Ames i Langley NASA wznowi również programy wcześniej zarządzane przez wojsko i będzie kontynuować opracowywanie rozwiązań militarnych. VS'W ten sposób napęd odrzutowy laboratoryjny (JPL) został dołączony do NASA w 1960 r., A następnie zmieni kurs, aby przejść od rozwoju wojskowych pocisków balistycznych do robotycznych misji kosmicznych .

Program Apollo

Program Apollo narodził się w bardzo napiętym kontekście między Sowietami a Amerykanami, w samym sercu zimnej wojny, która potrwa do upadku ZSRR w 1991 roku.
Ten klimat rywalizacji między dwoma supermocarstwami w pewnym sensie napędzał przemysł lotniczy. W tym czasie od pierwszej sondy wysłanej na księżycową ziemię 14 września 1959 r. Do pierwszego człowieka w kosmosie - Jurija Gagarina - 12 kwietnia 1961 r., Zaledwie dwa miesiące po tym, jak John F. Kennedy został wybrany na szefa Stany Zjednoczone, przewaga techniczna ZSRR nie budzi wątpliwości .
To właśnie Kennedy zainicjuje program Apollo . Przed wyborem Merkurego ,po którym następuje Gemini, to dwa załogowe programy kosmiczne agencji. Merkury niestety zbiera niepowodzenia, zanim 20 lutego 1962 roku udało mu się umieścić na orbicie pierwszego Amerykanina Johna Glenna .
W międzyczasie Kennedy w przemówieniu 25 maja 1961 roku zadeklarował zamiar wysłania astronautów na Księżyc przed końcem dekady . To zdumiewające ogłoszenie wymagało ogromnego wysiłku ze strony amerykańskich inżynierów: c tak właśnie rozwija się program Gemini , którego celem jest przygotowanie sukcesu Apollo .
Zamordowany 22 listopada 1963 roku, Kennedy nigdy nie widział owoców swojej ambicji.
Wyrzutnia Saturn V na swojej platformie startowej dla misji Apollo 4 w 1967 roku © NASA
Program Apollo został opracowany szybko, ale także z pewną dozą ostrożności. Oprócz programu Gemini , NASA planuje i rozmieszcza wyrzutnię Saturn , sondy rozpoznawcze Ranger i Lunar Orbiter , a także sondę Surveyor 1, która wyląduje na Księżycu 2 czerwca 1966
r. Rozwój tego załogowego programu kosmicznego nie jest kontynuowany. mimo wszystko i niestety nie bez rozczarowania i trzej astronauci wchodzący w skład załogi Apollo 1 zmarli w wyniku uduszenia podczas próby naziemnej, powodując w ten sposób wielomiesięczne opóźnienie w programie Apollo. Opóźnienie, które ostatecznie przyniosło korzyści rakiecie Saturn V , której rozwój był wyzwaniem nie do zmierzenia: rzeczywiście była to maszyna o wysokości 110 metrów i średnicy 10 metrów, o całkowitej masie startowej przekraczającej 3000 ton.
Buzz Aldrin sfotografowany przez Neila Armstronga 21 lipca 1969 r. © NASA
W latach 1967 i 1968 odbyło się kilka lotów bezzałogowych, po których nastąpiły cztery przygotowawcze loty załogowe , zanim misja Apollo 11 dotrzymała obietnicy zmarłego prezydenta z 21 lipca 1969 r. 50 lat temu! Program Apollo zakończy się w 1972 roku po siedmiu udanych misjach księżycowych; Sowieci również w tym czasie porzucą swój załogowy program księżycowy. Jednak rakieta Saturn V będzie nadal używana do umieszczenia na orbicie pierwszej amerykańskiej stacji kosmicznej: Skylab .

Prom kosmiczny i ISS

Od lat 70. budżet NASA stale malał, pomimo chęci agencji do kontynuowania programu załogowego kosmosu, który spełnił jej ambicje. Te ograniczenia budżetowe nie uniemożliwiają wystrzelenia na orbitę Marsa sondy Mariner 9 , dwóch sond Viking , które wylądują na Czerwonej Planecie, ani nawet misji Pioneer Venus .
Mimo wszystko, projekt promu kosmicznego , uchwalony w 1972 r., Mobilizuje dużą część środków budżetowych NASA i opóźnia wiele projektów, takich jak sonda Galileo, która wyruszy w celu zbadania Jowisza i jego księżyców w 1989 r. Warunki te wymuszają również agencja do anulowania niektórych projektów.
Columbia STS-1 wystartowała 12 kwietnia 1981 r. © NASA
Pierwszy z czterech promów kosmicznych Columbia odbył swój pierwszy lot 12 kwietnia 1981 r. Jeśli pozwoli to agencji na wystrzelenie wielu komercyjnych satelitów, szybko to pokazuje swoje ograniczenia w kategoriach budżetowych. Pomimo możliwości wielokrotnego użytku, prom kosmiczny nie zmniejsza kosztów, jak oczekiwano, a jego szybkostrzelność pozostaje niska.
W 1986 r. Straszny wypadek wahadłowca Challenger , w którym zginęło siedmiu członków jego załogi, mocno zakłócił paradygmat agencji. Po 32 miesiącach postoju podjęto decyzję, że prom kosmiczny nie będzie już wyrzucał komercyjnych satelitów, co częściowo wyjaśnia sukces europejskiej rakiety Ariane.
Ten wypadek opóźnił również inne programy, w szczególności teleskop Hubble'a, który został ostatecznie uruchomiony w 1990 roku przez wahadłowiec Discovery , lub program Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS), wystrzelony w 1998 roku, ponad 15 lat po urodzeniu. z projektu.
ISS sfotografowany przez załogę Ekspedycji 56 na pokładzie statku kosmicznego Sojuz, 4 października 2018 r. © NASA / Roscomos
Montaż ISS jest długi i drobiazgowy, po raz kolejny naznaczony tragicznym wydarzeniem, z rozpadem promu Columbia na ¹Luty 2003, podczas fazy powrotu do atmosfery. Jednak projekt ISS stanowi ważny punkt zwrotny w historii podboju kosmosu, ponieważ po raz pierwszy Rosjanie i Amerykanie współpracują przy tym projekcie, po rozpadzie Związku Radzieckiego w 1991 roku

. W wyniku technologicznego impasu program promu kosmicznego został ostatecznie zatrzymany w 2004 r. Za prezydentury George'a W. Busha. To rosyjskie rakiety Sojuzco umożliwi następnie wysłanie ładunków i astronautów na pokład ISS. Od tego czasu sektor prywatny, złożony z graczy takich jak SpaceX i Boeing, pokazał zakres swoich możliwości. Transport towarowy został powierzony tym dwóm firmom w ramach programu COTS, które wkrótce powinny przejąć od Sojuz transport astronautów z programem CCDeV.

Aktualne i nadchodzące projekty

Przez sześć dekad NASA w obliczu wyzwań, które popychane granice kosmosu . Chociaż podróż agencji nie przebiegała bez trudności, jasne jest, że jest ona pionierem w swojej dziedzinie, z odważnymi misjami, które znacznie poszerzyły naszą wiedzę o Wszechświecie i który pewnego dnia może odkryć formy życia na planecie poza Układem Słonecznym, a nawet w jego obrębie. Zacytowanie każdej udanej misji NASA zajęłoby dużo czasu, a do tej pory skupialiśmy się głównie na tworzeniu agencji i jej flagowych programów z Apollo , Space Shuttle i ISS.
. Działania NASA są rzeczywiście dość szerokie i nie kończą się na załogowym programie kosmicznym. Dziś jego pole działania obejmuje szerokie spektrum w dziedzinie nauki, zaczynając od badania Ziemi i jej klimatu za pomocą satelitów, takich jak Suomi NPP, CloudSat, a nawet ICESat-2.
W tej dziedzinie obecnie opracowywane są trzy misje, które powinny zostać uruchomione do 2022 r .: NISAR będzie badać ekosystem lądowy, SWOT prądy oceaniczne, podczas gdy PACE skupi się na cyklu węglowym i badaniu fitoplanktonu. .

Astronomia kosmiczna

Astronomia kosmiczna to jeden z najbogatszych sektorów działalności agencji pod względem odkryć naukowych, szczególnie w dziedzinie astrofizyki.
Filary stworzenia. To słynne zdjęcie zostało po raz pierwszy uchwycone przez Hubble'a w 1995 roku. © NASA, ESA i Hubble Heritage Team (STScI / AURA)
Myślimy oczywiście przede wszystkim o Hubble'u, którego odkrycia umożliwiły skokowy postęp badań tematy, takie jak istnienie czarnych dziur lub powstawanie planet, gwiazd i galaktyk. Ale Hubble nie działa sam: gromadzone przez niego dane są często uzupełniane danymi z obserwatoriów naziemnych,jak również przez teleskop rentgenowski Chandra i teleskopy na podczerwień Spitzer .
Centrum Drogi Mlecznej, dom Strzelca A *. Zdjęcie uzyskane przy użyciu danych z Chandry i radioteleskopu MeerKAT © Zdjęcie: X-Ray: NASA / CXC / UMass / D. Wang i in.; Radio: NRF / SARAO / MeerKAT
Niedawno teleskop TESS zastąpił płodnego Keplera w poszukiwaniu egzoplanet; ale zanim skonsumował wszystkie swoje miotające, ten ostatni zdołał wykryć kilka tysięcy egzoplanet dzięki metodzie tranzytu.
Przeczytaj także:
Czarna dziura M87 *: dowód obrazem teorii Einsteina?
Wiele teleskopów jest obecnie w fazie rozwoju. Najbardziej ambitnym ze wszystkich jest niewątpliwie Teleskop Kosmiczny Jamesa Webba (JWST), który powinien być następcą Hubble'a. Opracowanie tego teleskopu, wielokrotnie odkładane, będzie wymagało oszałamiającego budżetu w wysokości prawie 10 miliardów dolarów , znacznie więcej niż pierwotnie planowano. Jego uruchomienie zaplanowano teraz na marzec 2021 r. , Kiedy zostanie umieszczony w _punkcie Lagrange L ₂ .
Inne projekty ujrzą światło dzienne w nadchodzących latach, takie jak SPHEREx i Euclid , ale to bez wątpienia WFIRST jest najbardziej obiecujący. Planowany na 2025 rok teleskop ten będzie miał misję identyfikacji egzoplanet, ale przede wszystkimstudiować ciemną energię , której natura pozostaje tajemnicą.

Eksploracja kosmosu

W ostatnich latach o NASA mówi się głównie poprzez misje eksploracji kosmosu , aw szczególności program marsjański, w ramach którego wystrzelono po kolei kilkanaście instrumentów przeznaczonych na czerwoną planetę.

Odkrywanie Marsa

Rozwój misji marsjańskich był stosunkowo szybki po sukcesie demonstratora technologicznego Mars Pathfinder , który wylądował na powierzchni tej planety w lipcu 1997 r. Gdyby dopiero w 2001 r. Można było zobaczyć wystrzelenie sondy orbitalnej Mars Odyssey , Niemniej jednak NASA poniosła dwie awarie w latach 1998 i 1999 z duetami sondy Mars Climate Orbiter i Mars Polar Lander . Następnie na Marsie pojawiły się słynne łaziki Spirit i Opportunity , oba wystrzelone w 2003 r., A także lądownik Phoenix w 2007 r. Instrumenty te umożliwiły zatem dokonanie kilku wielkich odkryć, poczynając od potwierdzenia obecności lodu w morzu. woda w marsjańskiej glebie.

Wystrzelona w 2005 roku sonda kosmiczna Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) spełnia jako swój główny cel mapowanie i badanie powierzchni Marsa; posiada również potężny system telekomunikacyjny, który umożliwia agencji szybkie wyszukiwanie danych zebranych przez różne instrumenty w terenie. MRO jest nadal aktywny dzisiaj i powinien pozostać taki do 2020 r.
Niedawno NASA opracowała sondę orbitalną MAVEN , odpowiedzialną za badanie atmosfery Marsa ; ale dwa projekty, które przyciągają najwięcej uwagi, to oczywiście łazik Curiosity, który poszukuje śladów życiana pustynnej planecie oraz InSight, który wylądował pomyślnie 26 listopada 2018 r. Ten ostatni posiada kilka instrumentów SEIS i HP3, opracowanych z pomocą Europejczyków, co pozwoli InSight na szczegółowe zbadanie struktury wewnętrznej planety.
Wschód słońca na Marsie uchwycony przez Curiosity w 2013 roku © NASA / JPL / MSSS
Wreszcie łazik Mars 2020 powinien zostać wystrzelony, jak sama nazwa wskazuje, w 2020 roku. Ta maszyna, ulepszona kopia Curiosity, będzie miała misję poszukiwania sygnatury biologiczne na Marsie, ale także do analizy warunków na jego powierzchniw celu przygotowania się do ewentualnej misji załogowej. Łazik pobierze również próbki, które prawdopodobnie mogłyby zostać przywiezione z powrotem na Ziemię w ramach misji powrotnej, co jest nadal hipotetyczne.

Od sond do krawędzi Układu Słonecznego

Jeśli NASA przesunęła granice eksploracji, wysyłając ludzi na Księżyc, sondy agencji mogły osiągnąć granice, które będą trudne do ponownego przekroczenia. Na przykład sondy Voyager 1 i 2 wystrzelone w 1977 roku najpierw przeleciały nad gazowymi gigantami naszego Układu Słonecznego, a także ich księżycami, zanim otrzymały nową misję: podróż międzygwiezdną . Niesamowita podróż, która trwała prawie 42 lata!
Wrażenie artysty dotyczące Voyagera 2 wraz z dziewięcioma kwantyfikowanymi faktami © NASA
Oprócz najważniejszych misji, osoby o niskim budżecie niekoniecznie są pozbawione zainteresowania, jak dowodzi sonda New Horizons. Ten instrument, wystrzelony w 2006 roku, najpierw przeleciał nad Jowiszem, zanim skierował się w stronę swojego celu: Plutona , odległego i wciąż w dużej mierze nieznanego obiektu. Dane zebrane przez sondę pozwoliły więc dowiedzieć się wiele o obiektach transneptunowych i pasie Kuipera , a zdjęcia Plutona niewątpliwie pozostaną zapisane w historii eksploracji kosmosu.
Zdjęcie Plutona uchwycone przez New Horizons podczas przelotu 13 lipca 2015 r. © NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Southwest Research Institute
I misja nie zakończyła się na tym, ponieważ New Horizons skierowało się w stronę obiektu pasa Kuipera,2014 MU ₆₉ , lepiej znany jako Ultima Thule. W dniu 1 ^st stycznia 2019, New Horizon stał się pierwszą sondą do odwiedzenia obiektu tak odległy , położony około 6,4 miliardów kilometrów od Ziemi.

Rekordy i nowości

Różne programy NASA mają zatem ogromny zakres naukowy i wpływ. Agencja, która pewnego dnia zamierza wysłać ludzi na Marsa, jest pionierem w dziedzinie eksploracji kosmosu . Warto wspomnieć o wielu innych projektach, takich jak sonda Parker uruchomiona w 2018 roku. Będzie to pierwsza, która zbliży się do Słońca, a jej celem jest zbadanie korony słonecznej, aby lepiej zrozumieć. zjawisko wiatru słonecznego .
Zdjęcie koronalnego dżetu przechwycone przez Parker Solar Probe. Jasny punkt w środku to nikt inny jak Merkury! © NASA / Naval Research Laboratory / Parker Solar Probe Sonda
OSIRIS-REx to sondajedna z pierwszych misji zbierania i zwracania próbek z asteroidy , w tym przypadku Bennu . Ta misja, podobnie jak Hayabusa2 z JAXA, może pozwolić naukowcom pogłębić wiedzę na temat powstawania Układu Słonecznego .
Wreszcie, wśród rozwijanych misji Europa Clipper stała się jednym z największych celów NASA, odkąd Galileo umożliwił wykazanie, że pod lodową powierzchnią księżyca Jowisza jest bardzo prawdopodobne, że znajduje się ocean . Jego misją będzie zatem zapewnienie obecności wody i przygotowanie do ewentualnego startu lądownika.mapując powierzchnię Europy. Jeśli w naszym Układzie Słonecznym istnieją formy życia, Europa jest rzeczywiście najlepszym kandydatem do ich przyjęcia .

Program Artemis

Zrodzony z aspiracji administracji Trumpa program Artemis koncentruje dziś większość wysiłków NASA. 50 lat po Apollo 11 i 37 lat po ostatnich ludzkich krokach na Księżycu amerykańska agencja kosmiczna opracowuje obecnie ambitny program powrotu na naszego naturalnego satelitę w stosunkowo krótkim czasie od 2024 roku . zostało już ogłoszone. Ponadto oczekuje się , że program Artemis będzie pierwszym, w którym kobieta postawi stopę na Księżycu.
Kapsuła Orion pomieści załogę misji Artemis © NASA
Niemniej jednak wokół tego projektu nadal istnieje wiele niewiadomych; jeśli kapsuła Oriona wydaje się gotowa, wyrzutnia SLS piętrzy opóźnienia i nic nie mówi, że faktycznie będzie gotowa w wyznaczonym terminie. Oczywiście z pewnością będziemy Was informować o tym wyczynie, który Stany Zjednoczone chcą powtórzyć.
Od Księżyca do Ultima Thule , NASA przeszła bardzo długą drogę, usiana kilkoma nieszczęściami, ale także niesamowitymi odkryciami. Ekscytująca podróż, aby odkryć pochodzenie życia i wszechświat, którego ostatecznie nie jesteśmy blisko końca!
Przeczytaj także:
Cylinder O'Neilla i sfera Dysona: megastruktury do kolonizacji kosmosu?