Jet Propulsion Laboratory ( JPL ) es un centro de investigación y desarrollo financiado con fondos federales en Pasadena, California , Estados Unidos. [1] Fundado en 1936 por investigadores de Caltech, el laboratorio ahora pertenece y está patrocinado por la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) y administrado y gestionado por el Instituto de Tecnología de California . [2] [3]
La función principal del laboratorio es la construcción y operación de naves espaciales robóticas planetarias , aunque también realiza misiones astronómicas y en órbita terrestre. También es responsable de operar la Red de Espacio Profundo de la NASA .
Entre los principales proyectos activos del laboratorio se encuentran la misión Mars 2020 , que incluye el rover Perseverance ; la misión Mars Science Laboratory , incluido el rover Curiosity ; el Orbitador de Reconocimiento de Marte ; la nave espacial Juno que orbita alrededor de Júpiter ; el satélite SMAP para la vigilancia de la humedad del suelo en la superficie terrestre; el telescopio de rayos X NuSTAR ; y el orbitador de asteroides Psyche . También es responsable de gestionar la base de datos de cuerpos pequeños del JPL y proporciona datos físicos y listas de publicaciones para todos los cuerpos pequeños conocidos del Sistema Solar .
La instalación de operaciones de vuelos espaciales del JPL y el simulador espacial de veinticinco pies están designados como Monumentos Históricos Nacionales .
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El JPL tiene sus inicios en 1936 en el Laboratorio Aeronáutico Guggenheim del Instituto Tecnológico de California (GALCIT), cuando se llevó a cabo la primera serie de experimentos con cohetes en Arroyo Seco . [5] Esta empresa inicial involucró a los estudiantes graduados de Caltech Frank Malina , Qian Xuesen , Weld Arnold [6] y Apollo MO Smith , junto con Jack Parsons y Edward S. Forman , a menudo referido como el "Escuadrón Suicida" debido a su naturaleza peligrosa. de sus experimentos. [7] Juntos, probaron un pequeño motor impulsado por alcohol para recopilar datos para la tesis de posgrado de Malina. [8] El asesor de tesis de Malina fue el ingeniero y aerodinámico Theodore von Kármán , quien finalmente consiguió el apoyo financiero del ejército estadounidense para este "Proyecto de cohete GALCIT" en 1939.
En los primeros años del proyecto, el trabajo se centró principalmente en el desarrollo de la tecnología de cohetes. En 1941, Malina, Parsons, Forman, Martin Summerfield y el piloto Homer Bushey demostraron al ejército los primeros cohetes de despegue asistido por jet ( JATO ). En 1943, von Kármán, Malina, Parsons y Forman fundaron Aerojet Corporation para fabricar cohetes JATO. El proyecto tomó el nombre de Laboratorio de Propulsión a Chorro en noviembre de 1943, convirtiéndose formalmente en una instalación del Ejército operada bajo contrato por la universidad. [9] [10] [11] [12]
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En una conferencia de la NASA sobre la historia de los primeros cohetes, Malina escribió que se "consideraba que el trabajo del JPL incluía" la investigación llevada a cabo por el Grupo de Investigación de Cohetes GALCIT desde 1936 en adelante. [13] En 1944, Parsons fue expulsado debido a sus "métodos de trabajo poco ortodoxos e inseguros" después de una de varias investigaciones del FBI sobre su participación en el ocultismo, las drogas y la promiscuidad sexual. [14] [15]
Durante los años del JPL en el Ejército, el laboratorio desarrolló dos importantes sistemas de armas desplegados, los misiles balísticos de alcance intermedio MGM-5 Corporal y MGM-29 Sergeant , los primeros misiles balísticos estadounidenses desarrollados en el JPL. [16] También desarrolló varios otros prototipos de sistemas de armas, como el sistema de misiles antiaéreos Loki y el precursor del cohete sonda Aerobee . En varias ocasiones, llevó a cabo pruebas de cohetes en el White Sands Proving Ground , la Base de la Fuerza Aérea Edwards y Goldstone, California . [12]
En 1954, el JPL se asoció con los ingenieros de Wernher von Braun en el Arsenal Redstone de la Agencia de Misiles Balísticos del Ejército en Huntsville, Alabama , para proponer poner en órbita un satélite durante el Año Geofísico Internacional . El equipo perdió esa propuesta ante el Proyecto Vanguard y, en cambio, se embarcó en un proyecto clasificado para demostrar la tecnología de reentrada ablativa utilizando un cohete Júpiter-C . Realizaron con éxito tres vuelos suborbitales en 1956 y 1957. Utilizando un Juno I de repuesto (un Júpiter-C modificado con una cuarta etapa), las dos organizaciones lanzaron el primer satélite estadounidense, el Explorer 1 , el 31 de enero de 2015. 1958. [10] [11] Este importante logro marcó una nueva era para el JPL y los EE. UU. en la carrera espacial.
Menos de un año después, en diciembre de 1958, el JPL fue transferido a la recién formada Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA). [17] Como resultado de esta transición, el JPL se convirtió en el principal centro de naves espaciales planetarias de la agencia, liderando el diseño y operación de varias misiones lunares e interplanetarias. La transferencia a la NASA marcó el comienzo de una "Edad de Oro" de exploración planetaria para el JPL en los años 1960 y 1970. [18] Los ingenieros del JPL diseñaron y operaron misiones Ranger y Surveyor a la Luna que allanaron el camino para el programa Apolo . JPL demostró ser líder en exploración interplanetaria con las misiones Mariner a Venus , Marte y Mercurio , proporcionando datos valiosos sobre nuestros planetas vecinos. [10]
Además, el JPL fue uno de los primeros en emplear matemáticas. En las décadas de 1940 y 1950, utilizando calculadoras mecánicas, las mujeres de un grupo de cálculo exclusivamente femenino realizaban cálculos de trayectoria. [19] [20] En 1961, JPL contrató a Dana Ulery como la primera ingeniera en trabajar junto a ingenieros varones como parte de los equipos de seguimiento de misiones Ranger y Mariner . [21]
Aprovechando el impulso de los éxitos de los años 1960 y principios de los 1970, el JPL inició una era de exploración del espacio profundo a finales de los años 1970 y 1980. El punto culminante de este período fue el lanzamiento de las naves espaciales gemelas Voyager en 1977. [22]
Inicialmente establecida en una trayectoria para explorar Júpiter y su luna Io, los parámetros de la misión de la Voyager 1 se ajustaron para proporcionar también un sobrevuelo cercano de Titán , la luna de Saturno . [23] La nave espacial envió imágenes y datos detallados de ambos gigantes gaseosos, revolucionando nuestra comprensión de estos mundos distantes. [24] La nave espacial Voyager 2 siguió una trayectoria más extensa, realizando sobrevuelos no solo de Júpiter y Saturno, sino también de Urano y Neptuno. [25] Estos encuentros proporcionaron datos de primera mano de los cuatro gigantes gaseosos, ofreciendo información sobre la naturaleza y la dinámica de los planetas exteriores. Ambas naves Voyager, tras cumplir los objetivos principales de su misión, se dirigieron hacia el espacio interestelar , llevando consigo los Golden Records , discos fonográficos que contienen sonidos e imágenes seleccionadas para retratar la diversidad de la vida en la Tierra. [26]
La década de 1980 también vio el inicio de la misión Galileo , que se lanzó a finales de la década de 1980. [27] La nave espacial Galileo fue diseñada para estudiar Júpiter y sus lunas principales en detalle. [28] Aunque la sonda sólo entró en la órbita del gigante gaseoso en la década de 1990, su inicio y planificación durante la década de 1980 significó el compromiso continuo del JPL con la exploración del espacio profundo.
Las décadas de 1990 y 2000 vieron un resurgimiento en la exploración de Marte , impulsada por las misiones Mars Pathfinder y Mars Exploration Rover del JPL . [29] En 1997, la misión Mars Pathfinder desplegó el primer rover exitoso en Marte, Sojourner , demostrando la viabilidad de la exploración móvil en la superficie marciana. En 2004, los vehículos de exploración de Marte, Spirit y Opportunity , aterrizaron en Marte. Opportunity sobrevivió 14 años a su vida útil prevista, proporcionando una gran cantidad de datos científicos y sentando las bases para futuras misiones a Marte. [30]
En las décadas de 2000 y 2010, el JPL amplió su alcance de exploración, incluido el lanzamiento de misiones para estudiar los planetas exteriores, como la misión Juno a Júpiter y la misión Cassini-Huygens a Saturno. [31] [32] Al mismo tiempo, el JPL también comenzó a centrarse en misiones científicas de la Tierra, desarrollando tecnología satelital para estudiar el cambio climático, los patrones climáticos y los fenómenos naturales en la Tierra. JPL también abrió la Oficina del Programa de Objetos Cercanos a la Tierra para la NASA en 1998, que había encontrado el 95% de los asteroides de un kilómetro o más de diámetro que cruzaban la órbita de la Tierra en 2013. [33] [34]
Al entrar en las décadas de 2010 y 2020, el JPL continuó su exploración de Marte con el rover Curiosity y la misión Mars 2020, que incluía el rover Perseverance y el helicóptero retirado Ingenuity . [35] El objetivo principal de Perseverance era recolectar muestras para una futura misión Mars Sample Return (MSR). Además, el JPL se aventuró en la exploración de asteroides con la misión OSIRIS-REx con el objetivo de devolver una muestra del asteroide Bennu . [36]
A medida que el JPL avanza, su atención se mantiene en diversas misiones interplanetarias e incluso interestelares. Las futuras misiones a Marte tendrán como objetivo devolver a la Tierra las muestras recolectadas por el rover Perseverance. [37] Además, la misión Europa Clipper planificada por el JPL se lanzará en la década de 2020 para estudiar la luna Europa de Júpiter , que se cree que alberga un océano subterráneo. [38] Aprovechando el éxito del programa Voyager, el JPL continúa ampliando los límites de la exploración del espacio profundo. El concepto de sonda interestelar , aunque aún no formalizado, propone enviar una nave espacial a diez veces la distancia del Sol que Plutón, para explorar el medio interestelar y los confines de nuestro sistema solar. [39]
El JPL ha sido reconocido cuatro veces por la Space Foundation : con el Premio Douglas S. Morrow Public Outreach, que se otorga anualmente a un individuo u organización que haya realizado contribuciones significativas a la conciencia pública sobre los programas espaciales, en 1998; y con el Premio John L. "Jack" Swigert, Jr. a la Exploración Espacial en tres ocasiones: en 2009 (como parte del equipo Phoenix Mars Lander de la NASA [40] ), 2006 y 2005.
Cuando se fundó, el sitio del JPL estaba inmediatamente al oeste de una llanura rocosa aluvial (el lecho del río Arroyo Seco ) sobre la presa Devil's Gate en el noroeste de la ciudad de Pasadena en el sur de California , cerca de Los Ángeles . Si bien los primeros edificios se construyeron en terrenos comprados a la ciudad de Pasadena, [1] los edificios posteriores se construyeron en terrenos vecinos no incorporados que luego pasaron a formar parte de La Cañada Flintridge . Hoy en día, la mayor parte de las 168 acres (68 ha) de propiedad de la NASA, propiedad del gobierno federal de EE. UU. , que componen el campus del JPL se encuentran en La Cañada Flintridge. [41] [42] A pesar de esto, JPL todavía utiliza una dirección de Pasadena (4800 Oak Grove Drive, Pasadena, CA 91109) como su dirección postal oficial. [43] Ha habido rivalidad ocasional entre las dos ciudades sobre la cuestión de cuál debería ser mencionada en los medios como el hogar del laboratorio. [42] [44] [45] [46]
Hay aproximadamente 6.000 empleados de Caltech a tiempo completo y, por lo general, unos miles de contratistas adicionales que trabajan en un día determinado. La NASA también tiene una oficina residente en las instalaciones atendida por gerentes federales que supervisan las actividades del JPL y trabajan para la NASA. También hay algunos estudiantes graduados de Caltech , estudiantes universitarios en prácticas y estudiantes cooperativos.
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La Oficina de Educación del JPL sirve a educadores y estudiantes brindándoles actividades, recursos, materiales y oportunidades relacionadas con las misiones y la ciencia de la NASA. La misión de sus programas es introducir y promover el interés de los estudiantes en seguir carreras STEM (ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas). [47]
JPL ofrece oportunidades de investigación, pasantías y becas durante el verano y durante todo el año desde la escuela secundaria hasta estudiantes postdoctorales y docentes. (En la mayoría de los casos, los estudiantes deben ser ciudadanos estadounidenses o residentes legales permanentes para postularse, aunque los extranjeros que estudian en universidades estadounidenses son elegibles para programas limitados). Los pasantes son patrocinados a través de programas de la NASA, asociaciones universitarias y mentores del JPL para oportunidades de investigación en el laboratorio de áreas que incluyen tecnología, robótica, ciencia planetaria, ingeniería aeroespacial y astrofísica. [48]
En agosto de 2013, Popular Science nombró al JPL uno de los "10 laboratorios universitarios más impresionantes de 2013", que señaló que alrededor de 100 estudiantes que realizan prácticas en el laboratorio son considerados para trabajos permanentes en el JPL después de graduarse. [49]
La Oficina de Educación del JPL también organiza la Escuela de Verano de Ciencias Planetarias (PSSS), un taller anual de una semana de duración para estudiantes de posgrado y postdoctorado. El programa implica un ejercicio de diseño en equipo de una semana de duración que desarrolla un estudio inicial del concepto de misión, trabajando con el Equipo de Diseño de Proyectos Avanzados del JPL ("Equipo X") y otros equipos de ingeniería simultáneos. [50]
JPL creó la NASA Museum Alliance en 2003 con el deseo de proporcionar a museos, planetarios, centros de visitantes y otros tipos de educadores informales materiales de exhibición, desarrollo profesional e información relacionada con los próximos aterrizajes de los rovers Spirit y Opportunity en Marte . [51] La Alianza ahora tiene más de 500 miembros, que obtienen acceso a exhibiciones, modelos, talleres educativos y oportunidades de establecimiento de contactos de la NASA a través del programa. El personal de organizaciones educativas que cumplan con los requisitos de Museum Alliance puede registrarse para participar en línea. [52]
Museum Alliance es un subconjunto del grupo de Educación Informal de la Oficina de Educación del JPL, que también ofrece programas extracurriculares y de verano, padres y otros tipos de educadores informales. [53]
El Centro de Recursos para Educadores de NASA/JPL, que se mudará de su ubicación en el Indian Hill Mall en Pomona, California, a finales de 2013, [54] ofrece recursos, materiales y talleres gratuitos para educadores formales e informales que cubren ciencia, tecnología, Temas de ingeniería y ciencia relacionados con las misiones y la ciencia de la NASA.
El laboratorio tenía una jornada de puertas abiertas una vez al año, un sábado y domingo de mayo o junio, cuando se invitaba al público a recorrer las instalaciones y ver demostraciones en vivo de la ciencia y la tecnología del JPL. También se encuentran disponibles recorridos privados más limitados durante todo el año si se programan con mucha antelación. Miles de escolares del sur de California y de otros lugares visitan el laboratorio cada año. [55] Debido a los recortes del gasto federal ordenados por el secuestro presupuestario , la jornada de puertas abiertas ha sido cancelada previamente. [56] La jornada de puertas abiertas del JPL para 2014 fue el 11 y 12 de octubre y la de 2015 fue el 10 y 11 de octubre. A partir de 2016, JPL reemplazó la jornada de puertas abiertas anual con "Ticket to Explore JPL", que presenta las mismas exhibiciones pero requiere boletos y reserva anticipada. . [57] Vandi Verma , robótica y conductora del vehículo explorador de Marte, actúa con frecuencia como comunicadora científica en eventos tipo jornada de puertas abiertas para alentar a los niños (y particularmente a las niñas) a participar en carreras STEM . [58] [59] [60]
Además de su trabajo gubernamental, el JPL también ha ayudado a las industrias cinematográficas y televisivas locales, aconsejándolas sobre la exactitud científica de sus producciones. Los programas de ciencia ficción asesorados por JPL incluyen Babylon 5 y su serie secuela, Crusade .
JPL también trabaja con la Dirección de Ciencia y Tecnología del Departamento de Seguridad Nacional (DHS-S&T). JPL y DHS-S&T desarrollaron una herramienta de búsqueda y rescate para socorristas llamada FINDER. Los socorristas pueden utilizar FINDER para localizar a personas aún vivas que están enterradas entre los escombros después de un desastre o ataque terrorista. FINDER utiliza un radar de microondas para detectar la respiración y el pulso. [61]
Además, el JPL alberga el JPL-RPIF (Laboratorio de Propulsión a Chorro – Instalación Regional de Imágenes Planetarias), que está autorizado como depósito de todos los datos impresos de naves espaciales robóticas y, por lo tanto, proporciona un recurso valioso para los investigadores científicos financiados por la NASA y un conducto importante. para la distribución de materiales generados por la NASA a educadores locales en el área de Los Ángeles y el sur de California. [62] [63]
La fuente predominante de apoyo financiero del JPL es la NASA. [64] Como centro de campo de la NASA, las principales actividades y proyectos del JPL generalmente están alineados con los objetivos de la misión de la NASA en exploración espacial, ciencias de la Tierra y astrofísica. Los fondos asignados al JPL forman parte del presupuesto anual de la NASA, que a su vez forma parte del presupuesto federal de los Estados Unidos aprobado por el Congreso. [65] La escala del presupuesto depende de los proyectos que emprenda el JPL, ya que las misiones pueden variar desde misiones interplanetarias emblemáticas que cuestan miles de millones de dólares estadounidenses hasta sistemas más pequeños de observación de la Tierra con presupuestos de cientos de millones.
Además de la NASA, el JPL obtiene financiación para proyectos especializados de otras agencias federales, incluidas, entre otras, la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA), el Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) y el Departamento de Defensa de los Estados Unidos (DoD). [66] [67] Ocasionalmente, el JPL participa en misiones conjuntas o esfuerzos de investigación con agencias espaciales internacionales o instituciones de investigación. Si bien estas asociaciones contribuyen con una porción relativamente pequeña del presupuesto general del JPL, sirven para mejorar el alcance y el impacto de su investigación científica y desarrollo tecnológico.
El presupuesto total del JPL está sujeto a fluctuaciones anuales basadas tanto en la asignación federal a la NASA como en el ciclo de vida de los proyectos en curso. Las misiones de alto perfil pueden recibir importantes compromisos de financiación a largo plazo, mientras que los proyectos más pequeños o de más corto plazo pueden tener un apoyo financiero más modesto. Estas agencias suelen encargar proyectos que aprovechan la experiencia única del JPL en áreas como la teledetección , la robótica y la ingeniería de sistemas. Aunque estos proyectos forman una parte más pequeña del presupuesto general del JPL, son fundamentales para cumplir el diverso conjunto de objetivos que supervisan estas agencias federales.
En el año fiscal 2022, el presupuesto del laboratorio fue de aproximadamente 2.400 millones de dólares, y la mayor parte se destinó al desarrollo de la ciencia planetaria. [68]
Existe la tradición en el JPL de comer " maníes de la buena suerte " antes de eventos críticos de la misión, como inserciones orbitales o aterrizajes. Según cuenta la historia, después de que el programa Ranger experimentara fracaso tras fracaso durante la década de 1960, la primera misión Ranger exitosa que impactó la Luna ocurrió después de que un miembro del personal del JPL decidió repartir maní para aliviar la tensión. El personal decidió en broma que los cacahuetes debían haber sido un amuleto de buena suerte y la tradición persistió. [69] [70]
Estas son algunas de las misiones parcialmente patrocinadas por el JPL: [71]
El Equipo de Diseño de Proyectos Avanzados del JPL, también conocido como Equipo X, es un equipo interdisciplinario de ingenieros que utiliza "metodologías de ingeniería concurrentes para completar el diseño, análisis y evaluación rápidos de diseños de conceptos de misión". [76]
El 25 de febrero de 2005, el Secretario de Comercio aprobó la Directiva Presidencial de Seguridad Nacional 12 . [77] A esto le siguieron los Estándares Federales de Procesamiento de Información 201 ( FIPS 201 ), que especificaban cómo el gobierno federal debería implementar la verificación de identidad personal. Estas especificaciones llevaron a la necesidad de cambiar el nombre para cumplir con los requisitos actualizados.
El 30 de agosto de 2007, un grupo de empleados del JPL presentó una demanda ante un tribunal federal contra la NASA, Caltech y el Departamento de Comercio, alegando que sus derechos constitucionales estaban siendo violados por las nuevas investigaciones de antecedentes demasiado invasivas. [78] El 97% de los empleados del JPL fueron clasificados en el nivel de bajo riesgo y estarían sujetos a los mismos procedimientos de autorización que aquellos que obtuvieron la autorización de riesgo moderado/alto. Según HSPD 12 y FIPS 201, los investigadores tienen derecho a obtener cualquier información sobre los empleados, lo que incluye interrogar a conocidos sobre el estado de estabilidad mental, emocional y financiera del empleado. Además, si los empleados abandonan el JPL antes del final de los dos años de validez de la verificación de antecedentes, no se cancela ninguna capacidad de investigación; Los ex empleados todavía pueden ser supervisados legalmente.
A los empleados se les dijo que si no firmaban una renuncia ilimitada a la privacidad, [79] se consideraría que habían "renunciado voluntariamente". [80] El Tribunal de Apelaciones del Noveno Circuito de los Estados Unidos concluyó que el proceso violaba los derechos de privacidad de los empleados y emitió una orden judicial preliminar. [81] La NASA apeló y la Corte Suprema de los Estados Unidos concedió el certiorari el 8 de marzo de 2010. El 19 de enero de 2011, la Corte Suprema anuló la decisión del Noveno Circuito, dictaminando que las verificaciones de antecedentes no violaban ningún derecho constitucional a la privacidad que pudieran tener los empleados. tenía. [82]
El 12 de marzo de 2012, el Tribunal Superior de Los Ángeles tomó declaraciones de apertura sobre el caso en el que el ex empleado de JPL, David Coppedge, presentó una demanda contra el laboratorio por discriminación en el lugar de trabajo y despido injustificado. En la demanda, Coppedge alega que primero perdió su estatus de "líder de equipo" en la misión Cassini-Huygens del JPL en 2009 y luego fue despedido en 2011 debido a sus creencias cristianas evangélicas y específicamente su creencia en el diseño inteligente . Por el contrario, JPL, a través de los abogados de Caltech que representan al laboratorio, alega que el despido de Coppedge se debió simplemente a recortes presupuestarios y su degradación del puesto de líder del equipo se debió a quejas de acoso y conflictos continuos con sus compañeros de trabajo. [83] El juez del Tribunal Superior Ernest Hiroshige emitió un fallo final a favor del JPL el 16 de enero de 2013. [84]
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