Какой ракетный двигатель самый лучший? / Хабр

Ракетные двигатели — одна из вершин технического прогресса. Работающие на пределе материалы, сотни атмосфер, тысячи градусов и сотни тонн тяги — это не может не восхищать. Но разных двигателей много, какие же из них самые лучшие? Чьи инженеры поднимутся на пьедестал почета? Пришло, наконец, время со всей прямотой ответить на этот вопрос.

К сожалению, по внешнему виду двигателя нельзя сказать, насколько он замечательный. Приходится закапываться в скучные цифры характеристик каждого двигателя. Но их много, какую выбрать?

Мощнее

Ну, наверное, чем мощнее двигатель, тем он лучше? Больше ракета, больше грузоподъемность, быстрее начинает двигаться освоение космоса, разве не так? Но если мы посмотрим на лидера в этой области, нас ждет некоторое разочарование. Самая большая тяга из всех двигателей, 1400 тонн, у бокового ускорителя Спейс Шаттла.

Несмотря на всю мощь, твердотопливные ускорители сложно назвать символом технического прогресса, потому что конструктивно они являются всего лишь стальным (или композитным, но это неважно) цилиндром с топливом. Во-вторых, эти ускорители вымерли вместе с шаттлами в 2011 году, что подрывает впечатление их успешности. Да, те, кто следят за новостями о новой американской сверхтяжелой ракете SLS скажут мне, что для нее разрабатываются новые твердотопливные ускорители, тяга которых составит уже 1600 тонн, но, во-первых, полетит эта ракета еще не скоро, не раньше конца 2018 года. А во-вторых, концепция «возьмем больше сегментов с топливом, чтобы тяга была еще больше» является экстенсивным путем развития, при желании, можно поставить еще больше сегментов и получить еще большую тягу, предел тут пока не достигнут, и незаметно, чтобы этот путь вел к техническому совершенству.

Второе место по тяге держит отечественный жидкостной двигатель РД-171М — 793 тонны.

Четыре камеры сгорания — это один двигатель. И человек для масштаба

Казалось бы — вот он, наш герой. Но, если это лучший двигатель, где его успех? Ладно, ракета «Энергия» погибла под обломками развалившегося Советского Союза, а «Зенит» прикончила политика отношений России и Украины. Но почему США покупают у нас не этот замечательный двигатель, а вдвое меньший РД-180? Почему РД-180, начинавшийся как «половинка» РД-170, сейчас выдает больше, чем половину тяги РД-170 — целых 416 тонн? Странно. Непонятно.

Третье и четвертое места по тяге занимают двигатели с ракет, которые больше не летают. Твердотопливному UA1207 (714 тонн), стоявшему на Титане IV, и звезде лунной программы двигателю F-1 (679 тонн) почему-то не помогли дожить до сегодняшнего дня выдающиеся показатели по мощности. Может быть, какой-нибудь другой параметр важнее?

Эффективнее

Какой показатель определяет эффективность двигателя? Если ракетный двигатель сжигает топливо, чтобы разгонять ракету, то, чем эффективнее он это делает, тем меньше топлива нам нужно потратить для того, чтобы долететь до орбиты/Луны/Марса/Альфы Центавра. В баллистике для оценки такой эффективности есть специальный параметр — удельный импульс.

Удельный импульс показывает, сколько секунд двигатель может развивать тягу в 1 Ньютон на одном килограмме топлива

Рекордсмены по тяге оказываются, в лучшем случае, в середине списка, если отсортировать его по удельному импульсу, а F-1 с твердотопливными ускорителями оказываются глубоко в хвосте. Казалось бы, вот она, важнейшая характеристика. Но посмотрим на лидеров списка. С показателем 9620 секунд на первом месте располагается малоизвестный электрореактивный двигатель HiPEP

Это не пожар в микроволновке, а настоящий ракетный двигатель. Правда, микроволновка ему все-таки приходится очень отдаленным родственником…

Двигатель HiPEP разрабатывался для закрытого проекта зонда для исследования лун Юпитера, и работы по нему были остановлены в 2005 году. На испытаниях прототип двигателя, как говорит официальный отчет NASA, развил удельный импульс 9620 секунд, потребляя 40 кВт энергии.

Второе и третье места занимают еще не летавшие электрореактивные двигатели VASIMR (5000 секунд) и NEXT (4100 секунд), показавшие свои характеристики на испытательных стендах. А летавшие в космос двигатели (например, серия отечественных двигателей СПД от ОКБ «Факел») имеют показатели до 3000 секунд.

Двигатели серии СПД. Кто сказал «классные колонки с подсветкой»?

Почему же эти двигатели еще не вытеснили все остальные? Ответ прост, если мы посмотрим на другие их параметры. Тяга электрореактивных двигателей измеряется, увы, в граммах, а в атмосфере они вообще не могут работать. Поэтому собрать на таких двигателях сверхэффективную ракету-носитель не получится. А в космосе они требуют киловатты энергии, что не всякие спутники могут себе позволить. Поэтому электрореактивные двигатели используются, в основном, только на межпланетных станциях и геостационарных коммуникационных спутниках.

Ну, хорошо, скажет читатель, отбросим электрореактивные двигатели. Кто будет рекордсменом по удельному импульсу среди химических двигателей?

С показателем 462 секунды в лидерах среди химических двигателей окажутся отечественный КВД1 и американский RL-10. И если КВД1 летал всего шесть раз в составе индийской ракеты GSLV, то RL-10 — успешный и уважаемый двигатель для верхних ступеней и разгонных блоков, прекрасно работающий уже много лет. В теории, можно собрать ракету-носитель целиком из таких двигателей, но тяга одного двигателя в 11 тонн означает, что на первую и вторую ступень их придется ставить десятками, и желающих так делать нет.

Можно ли совместить большую тягу и высокий удельный импульс? Химические двигатели уперлись в законы нашего мира (ну не горит водород с кислородом с удельным импульсом больше ~460, физика запрещает). Были проекты атомных двигателей (раз, два), но дальше проектов это пока не ушло. Но, в целом, если человечество сможет скрестить высокую тягу с высоким удельным импульсом, это сделает космос доступней. Есть ли еще показатели, по которым можно оценить двигатель?

Напряженней

Ракетный двигатель выбрасывает массу (продукты сгорания или рабочее тело), создавая тягу. Чем больше давление давление в камере сгорания, тем больше тяга и, главным образом в атмосфере, удельный импульс. Двигатель с более высоким давлением в камере сгорания будет эффективнее двигателя с низким давлением на том же топливе. И если мы отсортируем список двигателей по давлению в камере сгорания, то пьедестал будет оккупирован Россией/СССР — в нашей конструкторской школе всячески старались делать эффективные двигатели с высокими параметрами. Первые три места занимает семейство кислородно-керосиновых двигателей на базе РД-170: РД-191 (259 атм), РД-180 (258 атм), РД-171М (246 атм).

Камера сгорания РД-180 в музее. Обратите внимание на количество шпилек, удерживающих крышку камеры сгорания, и расстояние между ними. Хорошо видно, как тяжело удержать стремящиеся сорвать крышку 258 атмосфер давления

Четвертое место у советского РД-0120 (216 атм), который держит первенство среди водородно-кислородных двигателей и летал два раза на РН «Энергия». Пятое место тоже у нашего двигателя — РД-264 на топливной паре несимметричный диметилгидразин/азотный тетраоксид на РН «Днепр» работает с давлением в 207 атм. И только на шестом месте будет американский двигатель Спейс Шаттла RS-25 с двумястами тремя атмосферами.

Надежней

Каким бы ни был многообещающим по характеристикам двигатель, если он взрывается через раз, пользы от него немного. Сравнительно недавно, например, компания Orbital была вынуждена отказаться от использования хранившихся десятилетиями двигателей НК-33 с очень высокими характеристиками, потому что авария на испытательном стенде и феерический по красоте ночной взрыв двигателя на РН Antares поставили под сомнение целесообразность использования этих двигателей дальше. Теперь Antares будут пересаживать на российский же РД-181.

Большая фотография по ссылке

Верно и обратное — двигатель, который не отличается выдающимися значениями тяги или удельного импульса, но надежен, будет популярен. Чем длиннее история использования двигателя, тем больше статистика, и тем больше багов в нем успели отловить на уже случившихся авариях. Двигатели РД-107/108, стоящие на «Союзе», ведут свою родословную от тех самых двигателей, которые запускали первый спутник и Гагарина, и, несмотря на модернизации, имеют достаточно невысокие на сегодняшний день параметры. Но высочайшая надежность во многом окупает это.

Доступней

Двигатель, который ты не можешь построить или купить, не имеет для тебя никакой ценности. Этот параметр не выразить в числах, но он не становится от этого менее важным. Частные компании часто не могут купить готовые двигатели задорого, и вынуждены делать свои, пусть и попроще. Несмотря на то, что те не блещут характеристиками, это лучшие двигатели для их разработчиков. Например, давление в камере сгорания двигателя Merlin-1D компании SpaceX составляет всего 95 атмосфер, рубеж, который инженеры СССР перешли в 1960-х, а США — в 1980-х. Но Маск может делать эти двигатели на своих производственных мощностях и получать по себестоимости в нужных количествах, десятками в год, и это круто.

Двигатель Merlin-1D. Выхлоп из газогенератора как на «Атласах» шестьдесят лет назад, зато доступно

TWR

Раз уж зашла речь о спейсэксовских «Мерлинах», нельзя не упомянуть характеристику, которую всячески форсили пиарщики и фанаты SpaceX — тяговооруженность. Тяговооруженность (она же удельная тяга или TWR) — это отношение тяги двигателя к его весу. По этому параметру двигатели Merlin с большим отрывом впереди, у них он выше 150. На сайте SpaceX пишут, что это делает двигатель «самым эффективным из всех когда-либо построенных», и эта информация разносится пиарщиками и фанатами по другим ресурсам. В английской Википедии даже шла тихая война, когда этот параметр запихивался, куда только можно, что привело к тому, что в таблице сравнения двигателей этот столбец вообще убрали. Увы, в таком заявлении гораздо больше пиара, нежели правды. В чистом виде тяговооруженность двигателя можно получить только на стенде, а при старте настоящей ракеты двигатели будут составлять меньше процента от ее массы, и разница в массе двигателей ни на что не повлияет. Несмотря на то, что двигатель с высоким TWR будет более технологичным, чем с низким, это скорее мера технической простоты и ненапряженности двигателя. Например, по параметру тяговооруженности двигатель F-1 (94) превосходит РД-180 (78), но по удельному импульсу и давлению в камере сгорания F-1 будет заметно уступать. И возносить тяговооруженность на пьедестал как самую важную для ракетного двигателя характеристику, по меньшей мере наивно.

Цена

Этот параметр во многом связан с доступностью. Если вы делаете двигатель сами, то себестоимость вполне можно подсчитать. Если же покупаете, то этот параметр будет указан явно. К сожалению, по этому параметру не построить красивую таблицу, потому что себестоимость известна только производителям, а стоимость продажи двигателя тоже публикуется далеко не всегда. Также на цену влияет время, если в 2009 году РД-180 оценивался в $9 млн, то сейчас его оценивают в $11-15 млн.

Вывод

Как вы уже, наверное, догадались, введение было написано несколько провокационно (простите). На самом деле, у ракетных двигателей нет одного параметра, по которому их можно выстроить и четко сказать, какой самый лучший. Если же пытаться вывести формулу лучшего двигателя, то получится примерно следующее:

Самый лучший ракетный двигатель — это такой двигатель, который вы можете произвести/купить, при этом он будет обладать тягой в требуемом вам диапазоне (не слишком большой или маленькой) и будет эффективным настолько(удельный импульс, давление в камере сгорания), что его цена не станет неподъемной для вас.

Скучно? Зато ближе всего к истине.

И, в заключение, небольшой хит-парад двигателей, которые лично я считаю лучшими:

Семейство РД-170/180/190. Если вы из России или можете купить российские двигатели и вам нужны мощные двигатели на первую ступень, то отличным вариантом будет семейство РД-170/180/190. Эффективные, с высокими характеристиками и отличной статистикой надежности, эти двигатели находятся на острие технологического прогресса.

Be-3 и RocketMotorTwo. Двигатели частных компаний, занимающихся суборбитальным туризмом, будут в космосе всего несколько минут, но это не мешает восхищаться красотой использованных технических решений. Водородный двигатель BE-3, перезапускаемый и дросселируемый в широком диапазоне, с тягой до 50 тонн и оригинальной схемой с открытым фазовым переходом, разработанный сравнительно небольшой командой — это круто. Что же касается RocketMotorTwo, то при всем скептицизме по отношению к Брэнсону и SpaceShipTwo, я не могу не восхищаться красотой и простотой схемы гибридного двигателя с твердым топливом и газообразным окислителем.

F-1 и J-2 В 1960-х это были самые мощные двигатели в своих классах. Да и нельзя не любить двигатели, подарившие нам такую красоту:

РД-107/108. Парадоксально? Невысокие параметры? Всего 90 тонн тяги? 60 атмосфер в камере? Привод турбонасоса от перекиси водорода, что устарело лет на 70? Это все неважно, если двигатель имеет высочайшую надежность, а по стоимости приближается к «большому глупому носителю». Да, конечно, когда-нибудь и его время пройдет, но эти двигатели будут жить еще лет десять минимум, и, похоже, поставят рекорд по долголетию. Не получится найти более успешный двигатель с более славной историей.

Использованные источники

• Материал во многом базируется на вот этой сводной таблице из английской вики, там стараются на каждую цифру дать ссылку и держать материал актуальным.
• Полная картинка КДПВ с копирайтами, которые пришлось отрезать при кадрировании — тут.

Похожие материалы по тегу «незаметные сложности».

Самый крупный ракетный двигатель

Rus.Delfi.lv | 29 июня 2013, 15:24

Follow @rusdelfi_lv

Foto: Publicitātes foto

Американский однокамерный двигатель SaturnV — cамый крупный ракетный двигатель и самый большой силовой агрегат в мире, когда-либо созданный человечеством. Его высота — 5,64 метров, высота в ракетоносителе — 110,65 метров, мощность — 190,000,000 л. с.

Тяга силы на старте составляла 34500000 Н.м. и мощность 190,000,000 л.с. Двигатель производил столько энергии, которой бы хватило бы на освещение всего Нью-Йорка в течении 75 минут. Эта сила способна отправить на орбиту 130000 кг груза. Двигатель при полете ракеты на лунную орбиту расходовал столько топлива, сколько хватило бы автомобилю объехать весь земной шар 800 раз.

Это была самая мощная ракета из когда-либо построенных. Она служила платформой для запуска пилотируемых лунных экспедиций «Аполлон». Значок «V» в названии означал, что ракета снабжена пятью двигателями типа F1.

Лунная экспедиция была, фактически, проверкой на износ. За считаные секунды до взлета заработали турбонасосы мощностью в 30 дизельных локомотивов. Они закачивали по 15 тонн керосина и жидкого кислорода в секунду во все пять двигателей F-1. Первая ступень сгорела примерно за 2,5 минуты, прижимая астронавтов к сидениям примерно в 4,5 раза сильнее, чем естественная гравитация. На высоте 60 километров первая ступень, длиной 42 метра и диаметром 10 метров, отключилась, затем отделилась и сгорела во время падения сквозь атмосферу.

Вторая ступень, на базе пяти двигателей J-2, за 6 минут сожгла 1000 кубических метров жидкого водорода и 300 кубических метров жидкого кислорода, подняв космический корабль на высоту 185 километров. Затем она тоже отделилась.

Третья ступень состояла из единственного двигателя типа J-2, который горел в течение 2,75 минуты и создавал тягу в 100 тонн (1 МН). Она сообщила кораблю орбитальную скорость в 28 тысяч километров в час. Но отделилась она не сразу. Вся структура крутилась вокруг Земли до момента принятия окончательного решения — лететь к Луне или не лететь. К моменту получения разрешения ракета третьей ступени, известная как S-IVB, была вновь запущена и достигла «лунной» скорости. Как только была достигнута вторая космическая скорость, ракета S-IVB также отделилась.

Во время всей экспедиции куски конструкции так и продолжали отделяться. Нижняя часть посадочного модуля осталась на Луне. А к моменту приводнения трех астронавтов от грандиозной и дорогостоящей конструкции, которая стартовала с Земли, осталась маленькая капсула. Всего, включая испытания, было запущено 13 ракет SaturnV.

Из-за сокращения бюджетных расходов программа «Аполлон» (1967-1973) была закрыта раньше, чем планировалось, и три оставшиеся ракеты SaturnV так и остались неиспользованными. Из остатков лунной программы была собрана и запущена орбитальная станция Skylab. Это была первая, хоть и недолговечная американская орбитальная станция. А сами ракеты стали музейными экспонатами в трех космических центрах — имени Кеннеди во Флориде и имени Джонсона в Хьюстоне и Хантсвилле.

Заметили ошибку?
Выделите текст и нажмите Ctrl + Enter!

шт. 1941 г.

шт. 1941 г.

Первая французская ракета на жидком топливе. Разработан в 1931-1942 гг., испытан в 1945 г.

Статус : Выведен из эксплуатации в 1945 г. Первый запуск : 15 марта 1945 г. Последний запуск : 18 июля 1945 г. Номер : 7 . Полезная нагрузка : 25 кг (55 фунтов). Тяга : 10,00 кН (2248 фунтов силы). Масса брутто : 100 кг (220 фунтов).

Разработка первой французской жидкостной ракеты началась в 1930-х годах. Жан-Жак Барре из Артиллерийской технической службы разработал двигатель на жидком кислороде / бензине мощностью 10 кН. Немецкая оккупация не остановила работы, которые спокойно продолжались. Статические испытания первой ракеты EA 1941 проводились в 1919 г.41-1942 на полигоне Ларзак. 100-килограммовая ракета была разработана для доставки 25-килограммовой полезной нагрузки на расстояние до 100 км. После освобождения юга Франции летные испытания начались с La Renardiere. Наиболее удачным стал пятый пуск, достигший дальности 60 км. Двигатель ракеты работал на жидком кислороде и бензине и развивал скорость истечения 2110 м/с.

Полезная нагрузка: 25 кг (55 фунтов) на дальность 100 км. Максимальная дальность: 100 км (60 миль).

Семейство : Ранняя ракетная техника,
тестовый автомобиль.
Страна : Франция.
Библиография : 2,
572.

1941 15 января — .
Ракета-носитель : EA 1941.

• Перекладина станка — .
  Нация : Франция.
  Связанные лица : Барре.

  Барре завершил исчерпывающий отчет о военном потенциале ракетной техники. Он набросал баллистические ракеты с дальностью 1000 км, работающие на жидком кислороде/бензине. Бронебойные ракеты могли развивать скорость до 2000 м/с и поражали броню любого танка. Зенитные ракеты перехватывали бы самолеты в два раза быстрее. Реактивные бомбы уничтожали огневые точки противника. Ракеты с воздушными форсунками могут достигать еще большей дальности и эффективности.

1941 23 июня — .
Ракета-носитель : EA 1941.

• Разработка EA 1941 разрешена. — .
  Нация : Франция.
  Связанные лица : Барре.

  Доклад Барре прошел через бюрократию военного времени и, наконец, попал к военному министру в Виши, Франция. Это немедленно засекречено, и Барре получает 300 000 франков на разработку жидкостной ракеты. Чтобы скрыть эту работу от внимания немцев-оккупантов, она официально предназначена для разработки автомобильных газогенераторов.

15 ноября 1941 — .
Ракета-носитель : EA 1941.

• EA 1941 двигатель работает. — .
  Нация : Франция.
  Связанные лица : Барре.
  Барре проводит первые испытания двигателя своей зенитной ракеты EA-1941 в Лазарке. Двигатель работает 42 секунды, прежде чем взорваться.

1942 17 марта — .
Ракета-носитель : EA 1941.

• Работа двигателя EA 1941. — .
  Нация : Франция.
  Связанные лица : Барре.

  Двигатель работает 5 секунд до взрыва, развивая тягу 719 кгс. Второе испытание на следующий день произвело 650 кгс всего за четыре секунды до взрыва. Установлена ​​причина теплопередачи от двигателя к конструкции ракеты, и внесены изменения.

1942 24 сентября — .
Ракета-носитель : EA 1941.

• EA 1941 двигатель работает. — .
  Нация : Франция.
  Связанные лица : Барре.
  EA-1941, наконец, работает с 655 кгс в течение 11 секунд при полном пробеге. Барре считает, что ракета готова к летным испытаниям, но это нужно будет сделать в Алжире.

1942 8 ноября — .
Ракета-носитель : EA 1941.

• Программа EA 1941 приостановлена ​​ — .
  Нация : Франция.
  Связанные лица : Барре.

  Треть тестового материала для алжирских летных испытаний была выгружена в Оране, а команда и остальная часть материала были готовы к посадке в Марселе. Затем приходят новости о высадке союзников в Северной Африке. Летные испытания были немедленно прекращены, а все материалы команда спрятала в Алжире и Франции. В конце 1942 года немцы оккупируют Виши во Франции и все дальнейшие работы над проектом приостанавливаются.

1 октября 1943 г. — .
Ракета-носитель : EA 1941.

• Дизайн EA 1941 контрабандой ввезен в Лондон — .
  Нация : Франция.
  Связанные лица : Барре.
  Барре микрофильмировал чертежи ракеты, и они контрабандой переправлены в Великобританию. Члены команды Барре задержаны гестапо. Один из них по иронии судьбы умирает в концентрационном лагере, где узников распределяют по производству ракет Фау-2.

1944 3 сентября — .
Ракета-носитель : EA 1941.

• Программа EA 1941 возобновляет работу. — .
  Нация : Франция.
  Связанные лица : Барре.
  После освобождения Парижа Барре сразу же берется за работу над EA-1941. Все спрятанные материалы возвращаются в Лион и решено провести пробные пуски из Тулона.

15 марта 1945 г. — .
Стартовая площадка : Тулон.
Ракета-носитель : EA 1941.
FAILURE : Взорвался через 5 секунд..

• EA 1941 — .
  Нация : Франция.
  Связанные лица : Барре.
  Апогей : 1,00 км (0,60 мили). Запущен из Тулона, Франция. Предназначенная для доставки 25-килограммовой полезной нагрузки на высоту 100 км, ракета вместо этого отклонилась от курса и разбилась через 5 секунд полета.

1945 16 — 9 марта0008 .
Стартовая площадка : Тулон.
Ракета-носитель : EA 1941.
FAILURE : Взорвана панель..

• EA 1941 — .
  Нация : Франция.
  Связанные лица : Барре.
  Апогей : 0 км (0 миль). Запущен из Тулона, Франция. Ракета взорвалась на стартовой площадке, уничтожив ее.

1945 6 июля — .
Стартовая площадка : Тулон.
Ракета-носитель : EA 1941.
FAILURE : Разогнался с большой скоростью и взорвался через 1,2 секунды полета. .

• EA 1941 — .
  Нация : Франция.
  Связанные лица : Барре.
  Апогей : 1,00 км (0,60 мили). Запущен из Тулона, Франция. Ракета взлетела с большим ускорением, взорвавшись через 1,2 секунды.

1945 6 июля — .
Стартовая площадка : Тулон.
Ракета-носитель : EA 1941.
НЕИСПРАВНОСТЬ : Отклонился от курса, столкнулся в 10 км от стартовой площадки..

• EA 1941 — .
  Нация : Франция.
  Связанные лица : Барре.
  Апогей : 5,00 км (3,10 мили). Запущен из Тулона, Франция. Ракета покинула стартовый стол с малым ускорением, отклонилась и упала в море в 10 км от стартового стола.

1945 6 июля — .
Стартовая площадка : Тулон.
9Ракета-носитель 0019 : EA 1941.
НЕИСПРАВНОСТЬ : Выключение двигателя через 7,5 секунд вместо запланированных 13 секунд..

• EA 1941 — .
  Нация : Франция.
  Связанные лица : Барре.
  Апогей : 30 км (18 миль). Запущен из Тулона, Франция. Самая удачная попытка запуска. Не восстановлен, но, по оценкам, достиг 1400 м / с и упал в океан на глубине 60 км.

1945 18 — 9 июля0008 .
Стартовая площадка : Тулон.
Ракета-носитель : EA 1941.
ОТКАЗ : Не удалось создать достаточную тягу для отрыва..

• EA 1941 — .
  Нация : Франция.
  Связанные лица : Барре.
  Апогей : 0 км (0 миль). Запущен из Тулона, Франция.

1945 18 июля — .
Стартовая площадка : Тулон.
Ракета-носитель : EA 1941.
ОТКАЗ : Не удалось создать достаточную тягу для отрыва..

• EA 1941 — .
  Нация : Франция.
  Связанные лица : Барре.
  Апогей : 0 км (0 миль).

  Спущен на воду из Тулона, Франция. Подушка была повреждена, требовался капитальный ремонт. В итоге выяснилось, что источник проблемы ракеты — прожог и потеря части внутренней стенки камеры сгорания, перекрывавшей выходное отверстие сопла. По иронии судьбы последний EA-19Летом 1946 года 41 проходит наземный обгон на полную мощность без происшествий. Однако от планов по его дальнейшему развитию в качестве зондирующей ракеты отказались.

История

Основание Лаборатории реактивного движения

История Лаборатории реактивного движения восходит к 1930-м годам, когда профессор Калифорнийского технологического института Теодор фон Карман руководил новаторскими работами в области ракетного движения. После неудачных, а иногда и опасных экспериментов несколько аспирантов во главе с Фрэнком Малиной вместе с энтузиастами ракет из района Пасадены перенесли свою работу за пределы кампуса. Они выбрали Арройо-Секо, сухой каньон к северу от Роуз-Боул в Пасадене, Калифорния, и будущий дом JPL.

Ракетчики GALCIT отдыхают от установки своего экспериментального ракетного двигателя в Arroyo Seco. Слева направо: Рудольф Шотт, Аполлон М. О. Смит, Фрэнк Малина, Эдвард Форман, Джек Парсонс.

Авторы и права: NASA/JPL-Caltech

Группа Калифорнийского технологического института провела первые испытания ракетного двигателя на спиртовом топливе в дикой местности русла реки 31 октября 1936 года. в качестве научного консультанта ВВС США убедил армию профинансировать разработку реактивных самолетов, устанавливаемых на тяжелые винтовые самолеты, чтобы облегчить взлет с коротких взлетно-посадочных полос. Армия помогла Калифорнийскому технологическому институту приобрести землю в Арройо-Секо для испытательных карьеров и временных мастерских. Летные испытания на близлежащих авиабазах подтвердили концепцию и проверили конструкцию. К этому времени началась Вторая мировая война, и спрос на двигатели вырос.

Бомбардировщик Douglas A-20 испытывает жидкостные двигатели реактивного взлета JPL в 1942 году.

Авторы и права: NASA/JPL-Caltech

2 программа, обнаруженная разведкой союзников. Он и его исследовательская группа предложили исследовательский проект США, чтобы понять, воспроизвести и улучшить ракеты, начинающие бомбардировать Англию. В своем предложении 1943 года команда Калифорнийского технологического института впервые назвала свою организацию «Лабораторией реактивного движения».

Финансируемая артиллерийским корпусом армии США, начиная с 1944 года, Лаборатория реактивного движения в конечном итоге будет включать в себя технологии, выходящие за рамки аэродинамики и химии топлива, — технологии, которые разовьются в инструменты для космических полетов, защищенной связи, навигации и управления космическими кораблями. и исследования планет.

От ракет к ракетам

В конце 1944 года команда начала испытания возле Лич Спринг в пустыне Мохаве небольших неуправляемых ракет, получивших название Private, которые достигли дальности около 11 миль (почти 18 километров). К 1945, со штатом около 300 человек, группа начала запускать испытательные машины из Уайт-Сэндс, штат Нью-Мексико, на высоту 40 миль (60 километров), контролируя их работу с помощью радио и военного радиолокационного оборудования.

Управление ракетой было следующим шагом, требующим двусторонней радиосвязи, а также радара и примитивного компьютера (с использованием радиоламп) на наземной станции. Результатом стал ответ Лаборатории реактивного движения на немецкую ракету Фау-2. Капрал впервые запущен в мае 1947 года, примерно через два года после окончания Второй мировой войны в Европе.

Капрал E. Запуск 31-го раунда на испытательном полигоне армии США Уайт-Сэндс, 22 мая 1947 года.

Авторы и права: NASA/JPL-Caltech при вибрации и других нагрузках. Команда разработала сверхзвуковую аэродинамическую трубу и ряд технологий экологических испытаний, все из которых нашли более широкое применение и пришли к поддержке внешних клиентов.

Модель зенитной ракеты армии США в сверхзвуковой аэродинамической трубе JPL, 19 мая.55.

Авторы и права: NASA/JPL-Caltech

Разработка такого сложного устройства, как ракета, способная летать без посторонней помощи и не подлежащая ремонту, требовала нового уровня качества, новых методов испытаний и новой дисциплины, называемой системной инженерией.

Гонка в космос

В 1954 году Лаборатория реактивного движения предложила запустить спутник с командой Вернера фон Брауна в армейском Арсенале Редстоун в Алабаме в рамках Международного геофизического года, запланированного на 1957-58 годы. Их предложение было отклонено, и вместо этого JPL приступили к секретному проекту по испытанию технологии возвращения ядерных боеголовок в атмосферу. Используя модифицированный ускоритель Redstone и группы твердотопливных ракет JPL, они совершили три суборбитальных миссии за 19 лет.56 и 1957, чтобы доказать, что боеголовки могут вернуться из космоса и не сгореть.

Программа Re-Entry Test Vehicle «Ракета 27» на пусковой установке, 17 сентября 1956 г.

Авторы и права: NASA/JPL-Caltech

извлеченные боеголовки в качестве реквизита, чтобы показать прогресс страны во время выступления перед нацией по телевидению.

Президент США Дуайт Эйзенхауэр демонстрирует уцелевшую имитацию боеголовки программы 3-го повторного входа в атмосферу во время выступления по телевидению 7 ноября 1957.

Предоставлено: Национальный музей авиации и космонавтики, Смитсоновский институт

Технологии и оборудование, разработанные для этой серии испытаний по возвращению в атмосферу, привели к созданию первого успешного американского спутника. После унизительного взрыва на стартовой площадке при попытке запуска проекта ВМФ «Авангард» в декабре 1957 года, Лаборатории реактивного движения и Армейскому агентству по баллистическим ракетам разрешили попробовать. Они добились впечатляющего успеха с помощью Explorer 1 31 января 1958 года. Explorer I вышел за пределы спутника, проведя первый космический эксперимент, счетчик Гейгера, разработанный Джеймсом Ван Алленом, который обнаружил пояса захваченного излучения, окружающие Землю.

Запуск Explorer 1, 31 января 1958 г.

Авторы и права: NASA/JPL-Caltech

Из JPL в NASA

С помощью Explorer I JPL вывела США в космос и способствовала созданию НАСА. 3 декабря 1958 года, через два месяца после начала работы НАСА, JPL была передана из-под юрисдикции армии в ведение нового гражданского космического агентства. Лаборатория привнесла в НАСА опыт создания и запуска космических кораблей, обширный опыт работы с твердотопливными и жидкостными ракетными двигателями, наведением, управлением, системной интеграцией, широкими возможностями испытаний и опытом в области телекоммуникаций с использованием маломощных передатчиков космических аппаратов и очень чувствительных наземных передатчиков. антенны и приемники. В настоящее время лаборатория занимает около 168 акров (68 гектаров) рядом с местом проведения первых ракетных экспериментов. Это единственный Центр исследований и разработок НАСА, финансируемый из федерального бюджета, которым управляет Калифорнийский технологический институт.

Лаборатория реактивного движения в 2015 году.

Авторы и права: NASA/JPL-Caltech

Лаборатория реактивного движения создает свою нишу

В 1960-х годах Лаборатория реактивного движения начала разрабатывать автоматические космические корабли для исследования других миров. Эти усилия начались с миссий Ranger и Surveyor на Луну, проложивших путь для высадки астронавтов НАСА «Аполлон» на Луну. Рейнджеры 7, 8 и 9, запущенные в 1964 и 1965 годах, фотографировали Луну, когда они спускались в направлении преднамеренных столкновений. С 1966 по 1968 год геодезисты 1, 3, 5, 6 и 7 совершили мягкую посадку на Луну.

Ranger 6 в стадии строительства, 24 сентября 1963 г.

Авторы и права: NASA/JPL-Caltech

В тот же период и в начале 1970-х JPL выполняла миссии Mariner к Меркурию, Венере и Марсу. «Маринер-2» стал первым космическим кораблем, пролетевшим мимо другой планеты и вернувшим данные после запуска к Венере 27 августа 1962 года. кратерированная луноподобная поверхность.

Директор Лаборатории реактивного движения Уильям Пикеринг с моделью космического корабля «Маринер-4», 1965 год.

Авторы и права: NASA/JPL-Caltech . «Маринер-10» был первым космическим кораблем, который использовал «силу гравитации» для отправки с одной планеты на другую — ключевое новшество в космических полетах, которое позже позволило исследовать внешние планеты, которые в противном случае были бы недоступны. Запуск Mariner 10 19 ноября.73 доставил космический корабль к Венере в феврале 1974 года, где гравитационный маневр позволил ему пролететь мимо Меркурия в марте и сентябре того же года.

Чертеж встречи Mariner 10.

Авторы и права: NASA/JPL-Caltech

Лаборатория реактивного движения и Исследовательский центр НАСА в Лэнгли совместно работали над миссией «Викинг» на Марс, в ходе которой в 1976 году были проведены биологические эксперименты. управление миссией.

Интеграция посадочного модуля Viking.

Авторы и права: НАСА/Лаборатория реактивного движения-Калтех

Самая дальняя

Возможно, самой грандиозной миссией Лаборатории реактивного движения является «Вояджер», который посетил все четыре газовых гиганта Солнечной системы. Запущенные в 1977 году космические корабли-близнецы «Вояджер-1» и «Вояджер-2» пролетели мимо планет Юпитер (1979) и Сатурн (1980–81). Затем «Вояджер-2» встретился с планетой Уран в 1986 году и пролетел мимо Нептуна в 1989 году. В начале 1990 года «Вояджер-1» повернул свою камеру, чтобы сделать серию изображений, собранных в «семейный портрет» Солнечной системы. Ожидается, что «Вояджеры» будут продолжать передавать информацию об энергетическом поле Солнца примерно до 2025 года, продолжая передавать свои открытия по мере продвижения к межзвездному пространству. 19 февраля.В 98 году «Вояджер-1» обогнал «Пионер-10» НАСА и стал самым удаленным искусственным объектом в космосе. В августе 2012 года «Вояджер-1» пересек гелиопаузу и стал первым космическим кораблем, вышедшим в межзвездное пространство. «Вояджер-2» последовал за ним 5 ноября 2018 г.

«Вояджер» ожидает инкапсуляции в Космическом центре Кеннеди, 4 августа 1977 г. , построила и управляет сетью антенных станций НАСА для дальнего космоса. Эти комплексы расположены в Калифорнии в Голдстоуне в пустыне Мохаве, недалеко от Мадрида, Испания, и недалеко от Канберры, Австралия, и предназначены для связи с космическими кораблями за пределами орбиты Земли и навигации по ним. Помимо миссий НАСА, сеть регулярно осуществляет отслеживание международных межпланетных миссий. На станции Голдстоун в Калифорнии также находится один из двух планетарных радаров страны.

64-метровая «марсианская» антенна на станции Goldstone Deep Space Network в Калифорнии в 1970 году. Позднее она была расширена до 70-метрового диаметра. Он также имеет возможности радара.

Авторы и права: NASA/JPL-Caltech

Кризис вымирания

Хотя миссии «Викинг» и «Вояджер» были большими достижениями в области исследований, десятилетие их создания и запуска было очень сложным для Лаборатории реактивного движения. НАСА сосредоточило свой сокращающийся после «Аполлона» бюджет на строительство космического корабля «Шаттл», и финансирование исследования планет существенно сократилось. JPL предприняла попытку расширить свою исследовательскую деятельность в областях, не связанных с космосом, при финансировании Министерства энергетики, изучая энергетические технологии, а также связь и транспорт. Лаборатория стала заниматься разработкой солнечных электрических и солнечных тепловых технологий, геотермальными исследованиями в западных штатах, разработкой технологий полицейской связи, транспортных средств на топливных элементах и ​​электромобилях и даже разработкой транспортных средств.

Солнечный генератор Стирлинга на объекте JPL Table Mountain в 1977 г. Самая значительная разработка лаборатории в 1980-х годах была предназначена для армии США: инструмент управления полем боя, известный как система анализа всех источников.

Показывая, насколько низко упал статус исследования планет в НАСА, 19 сентября81 администратор агентства пригрозил полностью прекратить исследования планет и закрыть JPL. Сторонники в научном сообществе, члены Конгресса и некоторые попечители Калифорнийского технологического института собрались в знак протеста. Вместо отмены стали финансироваться новые планетарные миссии. Первой из них была радиолокационная миссия Magellan к Венере, санкционированная в 1983 году.

На протяжении всего своего предсмертного опыта JPL разрабатывала единственную планетарную миссию. Миссия Галилея к Юпитеру была санкционирована 19 октября.77 для запуска космического корабля «Шаттл» в 1982 году, но задержки в программе шаттла, путаница с разработкой подходящей верхней ступени для отправки зонда с орбиты Земли и, наконец, потеря космического корабля «Челленджер» и его экипажа в 1986 году. отложил запуск Галилео до 1989 года.

Развертывание Галилео с космического корабля «Атлантис», октябрь 1989 года.

Авторы и права: NASA/JPL-Caltech

Зонд для входа в атмосферу, который несет Галилео, был разработан Исследовательским центром Эймса НАСА. Зонд вошел в атмосферу Юпитера 7 декабря 19 года.95, измеряя состав атмосферы Юпитера до тех пор, пока она, как и ожидалось, не была раздавлена ​​экстремальным давлением. Орбитальный аппарат «Галилео» просуществовал до сентября 2003 года, когда JPL приказала ему погрузиться в атмосферу Юпитера, чтобы гарантировать, что он не врежется и не загрязнит ни одну из лун Юпитера. Среди прочего Галилей обнаружил водный океан под планетарным ледяным щитом Европы и, возможно, также под двумя другими лунами; определили, что у спутника Ганимед есть магнитное поле; и заметил первую луну-астероид, Дактиль, на орбите главного пояса астероида 243 Ида в главном поясе астероидов между Марсом и Юпитером.

Лаборатория реактивного движения расширяется

Сокращение финансирования исследования планет в 1970-х имело одно долгожданное последствие: Лаборатория реактивного движения начала искать другие виды космических полетов. Это привело Лабораторию к астрономии и наукам о Земле.

Одним из направлений развития технологий JPL в середине 1970-х годов были исследования по усовершенствованию детекторов с зарядовой связью (ПЗС) для использования в космосе. Эта работа была предназначена для системы камер Galileo, но также привела к тому, что Лаборатория была награждена широкоугольной и планетарной камерой космического телескопа Хаббла в 1919 году.78. WFPC, задуманный как основной инструмент обработки изображений в обсерватории, работал безупречно, когда телескоп был наконец запущен в эксплуатацию в 1990 году.

WFPC также помог выявить производственный дефект в главном зеркале телескопа. Он был отполирован до слегка неправильной формы. Ошибка сделала Хаббл чрезвычайно дорогим посмешищем вскоре после запуска, но ученые Лаборатории реактивного движения поняли, что могут спасти миссию, установив корректирующую оптику в обновленную камеру. Лаборатория реактивного движения разработала камеру WFPC2, которую астронавты установили на Хаббл в 1919 г.93, и работал до тех пор, пока не был удален во время сервисной миссии в 2009 г.

Широкоугольная и планетарная камера JPL заменяется во время сервисной миссии 1, декабрь 1993 г.

Авторы и права: NASA/JPL-Caltech

, это было далеко не последнее. Лаборатория реактивного движения была партнером США в программе инфракрасных астрономических спутников, совместной работе с Великобританией и Нидерландами по завершению инфракрасного исследования низкотемпературной Вселенной. Запущен в 1983, IRAS проработала 10 месяцев, нанеся на карту 96% неба.

Инфракрасный астрономический спутник на испытаниях в Лаборатории реактивного движения, октябрь 1982 г.

IRAS открыла двери для других инфракрасных астрономических миссий, включая космический телескоп JPL Spitzer, запущенный в 2003 г. и выведенный из эксплуатации в январе 2020 г.

Космический телескоп Spitzer готовится к запуску в 2003 году.

Авторы и права: NASA/JPL-Caltech

Лаборатория реактивного движения также нашла свою первую крупную возможность в науке о Земле в эту эпоху, миссия Seasat-A 1978 года. Seasat-A был спутником дистанционного зондирования океана с экспериментальными приборами для измерения температуры поверхности, высоты поверхности моря и скорости ветра. На спутнике также был установлен радар с синтезированной апертурой для изучения поверхности океана и суши. Seasat-A преждевременно вышел из строя, но все его инструменты позже использовались в других миссиях JPL, включая TOPEX / Poseidon США / Франции и его преемников в серии океанских альтиметрических спутников Jason, QuikScat и RapidScat. Запасное оборудование из эксперимента с радаром с синтезированной апертурой также использовалось во время второго полета космического корабля «Шаттл» в 1919 году.81.

Радар с синтетической апертурой SIR-A, установленный JPL на космическом челноке Columbia в августе 1981 года.

Авторы и права: NASA/JPL-Caltech также приступили к разработке концепции системы наблюдения за Землей, чтобы лучше понять процессы, происходящие на нашей планете. JPL выиграла конкурсы на ряд инструментов на спутниках EOS Terra, Aqua и Aura, включая атмосферный инфракрасный зонд для метеорологических исследований и многоугольный спектрорадиометр для изучения аэрозолей. Запущено между 1999 и 2004, миссии все еще работали по состоянию на 2019 год.

НАСА также разработало параллельную программу более мелких и недорогих миссий, Earth System Science Pathfinders. Лаборатория реактивного движения вошла в программу с гениальной миссией по картированию движения воды и таяния льда косвенно, через изменения гравитационного притяжения движущихся масс на орбитальных спутниках. Спутник восстановления гравитации и климата (GRACE) был запущен в 2002 году и работал до 2017 года. Его преемник, GRACE-Follow On, был запущен в 2018 году. JPL также выиграла миссию по исследованию облачных вычислений CloudSat, запущенную в 2006 году, а также серию атмосферных исследований. миссии по измерению углекислого газа, орбитальные углеродные обсерватории и миссия по определению солености морской поверхности Aquarius. Последняя миссия JPL ESSP, ECOSTRESS, была прикреплена к Международной космической станции в мае 2019 года..

Сборка космического корабля Cloudsat.

Авторы и права: NASA/JPL-Caltech

Лаборатория реактивного движения также принимала авиационные миссии и инструменты, в том числе серию экспедиций JPL Oceans Melting Greenland (OMG); бортовая микроволновая обсерватория подповерхностных и подповерхностных наблюдений; воздушная снежная обсерватория; КОРАЛЛОВЫЙ; визуализирующий спектрометр AVIRIS и радар с синтезированной апертурой UAVSAR. Многие из этих миссий направлены на отслеживание изменения климата Земли, но также способствуют удовлетворению других потребностей. И несколько миссий улучшают прогнозы погоды.

Планетарное возрождение

Первой планетарной миссией Лаборатории реактивного движения после Галилея в 1977 году было одобрение в 1983 году радиолокационной миссии Magellan по картографированию Венеры. За этим последовало одобрение серии недорогих планетарных миссий под названием «Planetary Observers», начиная с Mars Observer. Как и Magellan, Mars Observer должен был летать на космическом шаттле, но после трагедии с Челленджером космический корабль был запущен на ракете Titan III в 1992 году.89.

Авторы и права: NASA/JPL-Caltech

В то время как Magellan провел очень успешную миссию по нанесению на карту большей части поверхности Венеры с помощью радара, Mars Observer исчез незадолго до того, как он должен был выйти на орбиту вокруг Марса. С Mars Observer ушла линейка миссий Planetary Observer — больше не было построено.

Одобрение Магеллана придало импульс миссии Кассини-Гюйгенс к Сатурну, более сложной и трудной политической деятельности. Миссия Кассини-Гюйгенс была совместной миссией НАСА и Европейского космического агентства (ЕКА), в которой НАСА предоставило ракету-носитель и орбитальный аппарат, построенный в Лаборатории реактивного движения, а ЕКА предоставило зонд для входа в атмосферу, нацеленный на спутник Сатурна Титан. ЕКА одобрило совместную миссию в 1988, и НАСА последовало за ним в 1989 году. Но внезапный распад Варшавского договора и Советского Союза в течение следующих нескольких лет привел к неожиданному сокращению бюджета НАСА, и Конгресс пригрозил закрыть Кассини в 1992 году и снова в 1994 году. Миссия спасла его, хотя сокращение бюджета вынудило отказаться от платформы сканирования инструментов Кассини, что по иронии судьбы увеличило эксплуатационные расходы миссии за ее очень долгий срок службы.

Космический корабль Кассини-Гюйгенс в 25-футовом космическом симуляторе JPL 31 января 19 года.97.

Авторы и права: NASA/JPL-Caltech

Миссия «Кассини-Гюйгенс» покинула Землю 15 октября 1997 г. и достигла Сатурна в июне 2004 г. На своем третьем витке вокруг Сатурна орбитальный аппарат выпустил зонд ЕКА «Гюйгенс» для своего Титана. спуск, который произошел 13 января 2005 года. «Гюйгенс» зафиксировал самую дальнюю планетарную посадку на сегодняшний день и проработал 72 минуты на замерзшей поверхности Луны, прежде чем его батареи вышли из строя.

Орбитальный аппарат «Кассини» продолжал изучать Сатурн, его кольца и спутники до 15 сентября 2017 года, когда у него закончилось топливо, и летная группа врезала космический корабль в атмосферу Сатурна, чтобы избежать заражения спутников, которые могут стать пристанищем для местной микроскопической жизни.

«Кассини» облетел вокруг Сатурна почти половину 29,5-летнего оборота планеты-гиганта вокруг Солнца, изучил сезонные изменения в ее атмосфере за это время и совершил десятки облетов ее спутников. Среди его многочисленных открытий был сверхнизкотемпературный вулканизм («криовулканизм») на крошечном спутнике Энцеладе, когда космический корабль даже пролетал сквозь шлейф газа и пыли, чтобы взять его пробы. Шлейф содержал химические вещества, которые могли подпитывать микробную жизнь, что волновало ученых, заинтересованных в поисках жизни за пределами Земли. «Кассини» пролетел сквозь кольца и атмосферу Сатурна во время своей последней научной кампании, возвращая данные об их составе и структуре до того момента, как он распался.

Составное изображение Сатурна и его колец, 9 мая 2007 г.

Авторы и права: NASA/JPL-Caltech возможность. Они получили одобрение программы исследования Марса под названием Mars Surveyor и выбрали JPL, чтобы возглавить программу. В конечном итоге программа Mars Surveyor провела все эксперименты Mars Observer, хотя и на более мелких космических кораблях. Mars Global Surveyor, Mars Climate Orbiter, Mars Odyssey 2001 года и, наконец, Mars Reconnaissance Orbiter 2005 года — все они несли инструменты Mars Observer. Программа Mars Surveyor завершилась в 2000 году после провала двух миссий, запущенных в 1998, Mars Climate Orbiter и Mars Polar Lander.

Потеря Mars Observer также помогла НАСА получить одобрение другой планетарной миссии, известной как Discovery. Программа Discovery требовала, чтобы центры НАСА и университетские ученые представляли предложения на конкурсы, которые должны были проводиться каждые несколько лет. Чтобы запустить программу, были назначены первые две миссии «Дискавери». Лаборатория реактивного движения получила награду Mars Pathfinder. Миссия Mars Pathfinder представила то, что стало мощной технологией для исследования планет: планетоход. СССР высаживал на Луну роботизированные вездеходы, а в 19-м веке пытался посадить миниатюрный вездеход на Марсе.70-х, но потерпел неудачу. Микромарсоход Mars Pathfinder, названный Sojourner в честь аболициониста Sojourner Truth, в 1997 году стал первым роботизированным вездеходом, исследовавшим Красную планету.

Марсоход Sojourner берёт пробы удобной скалы рядом с посадочным модулем Mars Pathfinder.

Авторы и права: НАСА/Лаборатория реактивного движения-Калтех

Mars Pathfinder также стал пионером в новой политике публикации изображений для публики почти в реальном времени через недавно открытую всемирную паутину. Наконец, Mars Pathfinder также был недорогим и оправдывал стремление агентства еще больше снизить стоимость планетарных миссий.

После неудач марсианского климатического орбитального аппарата и марсианского полярного посадочного модуля НАСА одобрило миссию Mars Exploration Rover, два марсохода которой были названы «Spirit» и «Opportunity» после их запуска в июле 2003 года. Оба были оборудованы для роботизированной геологии, поиск признаков того, что жидкая вода когда-либо существовала на поверхности. Они работали до 2010 и 2018 годов соответственно, проехав между собой почти 33 мили (53 километра). Среди множества впечатляющих открытий: когда-то в далеком прошлом Марса на поверхности текла вода.

Марсоход Opportunity для исследования Марса оглядывается на свой посадочный модуль в 2004 году.

Авторы и права: NASA/JPL/Cornell

НАСА также одобрило использование большого орбитального аппарата для поиска подходящих посадочных площадок для будущего проекта по возвращению образцов с Марса. Эта орбитальная миссия стала Mars Reconnaissance Orbiter, запущенной в 2005 году.

Следующий марсоход, впоследствии названный Curiosity, был оборудован для еще более детального исследования древних минералов и геологии Марса. Он прибыл на Марс 6 августа 2012 г. и продолжал работать в 2020 г.

Марсоходная научная лаборатория Марсоход Curiosity проходит испытания в Лаборатории реактивного движения в 2010 году. Он был запущен 30 июля 2020 года. Вместо минералогии он будет специализироваться на астробиологии и искать именно признаки прошлой жизни на Марсе. Perseverance также предназначен для сбора и хранения образцов горных пород на поверхности Марса для их извлечения будущей миссией по возврату образцов с Марса, официально одобренной НАСА в 2019 году.. В Perseverance также находится роботизированный вертолет Ingenuity, демонстрационная технологическая миссия, которая попытается совершить полет на другой планете.

Борьба за планеты

Лаборатория реактивного движения получила ряд других миссий программы Discovery после Mars Pathfinder. Миссия Stardust собрала частицы кометы Wild-2 в 2004 году, а миссия Genesis вернула часть частиц солнечного ветра в 2004 году. Миссия Deep Impact запустила кинетический ударный двигатель к комете Tempel 1 для оценки ее структуры и состава в 2005 году. Миссия, основанная на гравитационных спутниках GRACE, подготовила гравитационные карты Луны с очень высоким разрешением, в то время как миссия Dawn использовала солнечно-электрическую двигательную установку для посещения карликовой планеты Цереры и крупнейшего астероида главного пояса Весты. Лаборатория реактивного движения также руководила разработкой астрономической миссии исследовательского центра Эймса Кеплер, запущенной в 2009 году.. Последняя миссия Лаборатории по программе Discovery, InSight, приземлилась на Марсе 26 ноября 2018 года. Ее миссия заключалась в измерении марсианской сейсмической активности и теплового потока, исходящего из недр Марса. Следующая миссия JPL Discovery, Psyche, предназначена для исследования необычного астероида 16 Psyche главного пояса в конце 2020-х годов.

Посадочный модуль InSight после размещения сейсмометра и тепловых зондов на поверхности Марса в 2019 году.

Авторы и права: NASA/JPL-Caltech сосредоточены на более крупных и дорогостоящих мероприятиях. JPL руководила разработкой одного проекта New Frontiers, миссии Juno к Юпитеру. В отличие от Галилея, который сосредоточил большую часть сбора данных на спутниках Юпитера, Юнона сосредоточилась исключительно на Юпитере. «Юнона» вышла на полярную орбиту 4 июля 2016 г. и продолжала работать в 2020 г.

Разработка технологий

В течение десятилетий, когда JPL возглавляла национальную программу исследования планет, отточила несколько навыков и областей инноваций, включая навигацию в дальнем космосе и связь, цифровую обработку изображений, системы визуализации, интеллектуальные автоматизированные системы, приборостроение. , микроэлектроника и многое другое.

Космический корабль JPL использует цифровые изображения с момента его миссии Mariner IV на Марс. Алгоритмы цифрового сжатия, используемые JPL для возврата данных Galileo с Юпитера, в настоящее время широко используются в цифровой записи и передаче. Исследователь JPL разработал датчик изображения на основе CMOS, используемый во многих камерах мобильных телефонов. Космический корабль JPL Deep Space 1 продемонстрировал использование солнечной электрической силовой установки для межпланетных миссий, а также для автономной космической навигации.