El Centro de Vuelos Espaciales Goddard ( GSFC ) es un importante laboratorio de investigación espacial de la NASA ubicado aproximadamente a 6,5 millas (10,5 km) al noreste de Washington, DC en Greenbelt, Maryland , Estados Unidos. Establecido el 1 de mayo de 1959 como el primer centro de vuelos espaciales de la NASA, GSFC emplea a unos 10.000 funcionarios y contratistas. Llamado así en honor al pionero estadounidense de la propulsión de cohetes Robert H. Goddard , es uno de los diez principales centros de campo de la NASA. GSFC se encuentra parcialmente dentro del antiguo lugar designado por el censo de Goddard ; tiene una dirección postal de Greenbelt . [3] [4]
GSFC es la organización combinada más grande de científicos e ingenieros de los Estados Unidos dedicada a aumentar el conocimiento de la Tierra , el Sistema Solar y el Universo a través de observaciones desde el espacio. GSFC es un importante laboratorio estadounidense para el desarrollo y operación de naves espaciales científicas no tripuladas. GSFC lleva a cabo investigación científica, desarrollo, fabricación y operación de sistemas espaciales y desarrollo de tecnologías relacionadas. Los científicos de Goddard pueden desarrollar y respaldar una misión, y los ingenieros y técnicos de Goddard pueden diseñar y construir la nave espacial para esa misión. El científico de Goddard, John C. Mather, compartió el Premio Nobel de Física de 2006 por su trabajo sobre el COBE .
GSFC también opera dos redes de seguimiento de vuelos espaciales y adquisición de datos (la Red Espacial y la Red Cerca de la Tierra ), desarrolla y mantiene sistemas avanzados de información de datos de ciencias espaciales y de la Tierra, y desarrolla sistemas satelitales para la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA).
GSFC gestiona las operaciones de muchas misiones internacionales y de la NASA, incluido el Telescopio Espacial James Webb (JWST) y el Telescopio Espacial Hubble (HST), el Programa Explorers , el Programa Discovery , el Sistema de Observación de la Tierra (EOS), INTEGRAL , MAVEN , OSIRIS-REx , el Observatorio Solar y Heliosférico ( SOHO ), el Observatorio de Dinámica Solar ( SDO ), el Sistema de Seguimiento y Retransmisión de Datos por Satélite (TDRS) , Fermi y Swift . Las misiones anteriores gestionadas por GSFC incluyen Rossi X-ray Timing Explorer ( RXTE ), Compton Gamma Ray Observatory , SMM , COBE , IUE y ROSAT .
Fundado como Centro Espacial Beltsville, Goddard fue el primero de los cuatro centros espaciales de la NASA . Su estatuto original era realizar cinco funciones principales en nombre de la NASA: desarrollo y fabricación de tecnología, planificación, investigación científica , operaciones técnicas y gestión de proyectos. El centro está organizado en varias direcciones, cada una de las cuales se encarga de una de estas funciones clave.
El 1 de mayo de 1959, el centro pasó a llamarse Centro de vuelos espaciales Goddard (GSFC) en honor a Robert H. Goddard . Sus primeros 157 empleados fueron transferidos del programa de misiles Proyecto Vanguard de la Armada de los Estados Unidos y continuaron su trabajo en el Laboratorio de Investigación Naval en Washington, DC, mientras el centro estaba en construcción.
El Centro de Vuelos Espaciales Goddard contribuyó al Proyecto Mercurio , el primer programa de vuelos espaciales tripulados de Estados Unidos. El Centro asumió un papel de liderazgo en el proyecto en sus inicios y administró a los primeros 250 empleados involucrados en el esfuerzo, que estaban destinados en el Centro de Investigación Langley en Hampton, Virginia . Sin embargo, el tamaño y el alcance del Proyecto Mercurio pronto llevaron a la NASA a construir un nuevo Centro de naves espaciales tripuladas, ahora el Centro Espacial Johnson , en Houston , Texas. El personal y las actividades del Proyecto Mercury fueron trasladados allí en 1961.
El Centro de Vuelos Espaciales Goddard siguió involucrado en el programa de vuelos espaciales tripulados, brindando soporte informático y seguimiento por radar de los vuelos a través de una red mundial de estaciones terrestres llamada Red de Adquisición de Datos y Seguimiento de Naves Espaciales (STDN). Sin embargo, el Centro se centró principalmente en el diseño de satélites y naves espaciales no tripulados para misiones de investigación científica. Goddard fue pionero en varios campos del desarrollo de naves espaciales, incluido el diseño de naves espaciales modulares , que redujo los costos y permitió reparar satélites en órbita. El satélite Solar Max de Goddard , lanzado en 1980, fue reparado por astronautas en el transbordador espacial Challenger en 1984. El Telescopio Espacial Hubble, lanzado en 1990, permanece en servicio y continúa creciendo en capacidad gracias a su diseño modular y a las múltiples misiones de mantenimiento realizadas por el Transbordador espacial.
Hoy, el centro sigue involucrado en cada uno de los programas clave de la NASA. Goddard ha desarrollado más instrumentos para la exploración planetaria que cualquier otra organización, entre ellos instrumentos científicos enviados a todos los planetas del Sistema Solar . [5] La contribución del centro a Earth Science Enterprise incluye varias naves espaciales de la flota del Sistema de Observación de la Tierra, así como EOSDIS , un sistema de recopilación, procesamiento y distribución de datos científicos. Para el programa de vuelos espaciales tripulados, Goddard desarrolla herramientas para uso de los astronautas durante actividades extravehiculares y opera el Lunar Reconnaissance Orbiter , una nave espacial diseñada para estudiar la Luna en preparación para futuras exploraciones tripuladas .
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En una página web del 40 aniversario se registra una hoja informativa que destaca muchas de las misiones anteriores de Goddard. [6]
Goddard ha estado involucrado en el diseño, construcción y operación de naves espaciales desde los días del Explorer 1 , el primer satélite artificial del país. La lista de estas misiones refleja un conjunto diverso de objetivos y metas científicos. La serie de naves espaciales Landsat ha estado estudiando los recursos de la Tierra desde el lanzamiento de la primera misión en 1972. TIROS-1 se lanzó en 1960 como el primer éxito de una larga serie de satélites meteorológicos . La plataforma Spartan se desplegó desde el transbordador espacial, lo que permitió misiones sencillas y de bajo costo de 2 a 3 días. El segundo de los Grandes Observatorios de la NASA , el Observatorio Compton de Rayos Gamma , funcionó durante nueve años antes de volver a entrar en la atmósfera de la Tierra en 2000. Otro de los observatorios científicos espaciales de Goddard, el Cosmic Background Explorer , proporcionó datos científicos únicos sobre el universo primitivo. [7]
Goddard apoya actualmente el funcionamiento de decenas de naves espaciales que recopilan datos científicos. Estas misiones incluyen proyectos de ciencias de la Tierra como el Sistema de Observación de la Tierra (EOS), que incluye las naves espaciales Terra , Aqua y Aura que vuelan junto con varios proyectos de otros centros u otros países. Otros proyectos importantes de ciencias de la Tierra que están actualmente en funcionamiento incluyen la Misión de Medición de Lluvias Tropicales (TRMM) y la misión de Medición de Precipitaciones Globales (GPM), misiones que proporcionan datos críticos para las predicciones de huracanes. Muchos proyectos de Goddard apoyan a otras organizaciones, como el Servicio Geológico de EE. UU. en Landsat-7 y -8, y la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA) en el sistema de Satélite Ambiental Operacional Geoestacionario (GOES) que proporciona predicciones meteorológicas.
Otras misiones Goddard respaldan una variedad de disciplinas científicas espaciales. El proyecto más famoso de Goddard es el Telescopio Espacial Hubble , una plataforma científica única que ha estado abriendo nuevos caminos en astronomía durante casi 20 años. Otras misiones como la Sonda de Anisotropía de Microondas Wilkinson (WMAP) estudian la estructura y evolución del universo. Otras misiones como la del Observatorio Solar y Heliosférico (SOHO) estudian actualmente el Sol y cómo su comportamiento afecta a la vida en la Tierra. El Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) está trazando la composición y topografía de la Luna y el Observatorio de Dinámica Solar (SDO) está rastreando la energía y la influencia del Sol en la Tierra.
Entre las operaciones particularmente destacables se encuentra el Telescopio Espacial James Webb , que se lanzó en 2022 y permite investigaciones en muchos campos de la astronomía y la cosmología, como la observación de las primeras estrellas y la formación de las primeras galaxias. [8]
La comunidad de Goddard trabaja continuamente en numerosas operaciones y proyectos que tienen fechas de lanzamiento que van desde el próximo año hasta dentro de una década. Estas operaciones también varían en lo que los científicos esperan descubrir.
Las misiones de la NASA (y por tanto las misiones de Goddard) abordan una amplia gama de cuestiones científicas generalmente clasificadas en torno a cuatro áreas clave: ciencias de la Tierra, astrofísica, heliofísica y el Sistema Solar. [9] Para simplificar, Goddard estudia la Tierra y el Espacio. [10]
Dentro del área de ciencias de la Tierra, Goddard desempeña un papel importante en la investigación para avanzar en nuestra comprensión de la Tierra como un sistema ambiental, analizando cuestiones relacionadas con cómo se han desarrollado los componentes de ese sistema ambiental, cómo interactúan y cómo evolucionan. Todo esto es importante para permitir a los científicos comprender los impactos prácticos de las actividades naturales y humanas durante las próximas décadas y siglos.
En el ámbito de las ciencias espaciales, Goddard se ha distinguido con el Premio Nobel de Física de 2006 otorgado a John Mather y la misión COBE. Más allá de la misión COBE, Goddard estudia cómo se formó el universo, de qué está hecho, cómo interactúan sus componentes y cómo evoluciona. El centro también contribuye a la investigación que busca comprender cómo se forman y evolucionan las estrellas y los sistemas planetarios y estudia la naturaleza de la interacción del Sol con su entorno.
A partir del conocimiento existente acumulado a través de misiones anteriores, se articulan nuevas preguntas científicas. Las misiones se desarrollan de la misma manera que se desarrollaría un experimento utilizando el método científico. En este contexto, Goddard no trabaja como una entidad independiente sino como uno de los 10 centros de la NASA que trabajan juntos para encontrar respuestas a estas preguntas científicas.
Cada misión comienza con un conjunto de preguntas científicas que deben responderse y un conjunto de requisitos científicos para la misión, que se basan en lo que ya se ha descubierto en misiones anteriores. Los requisitos científicos detallan los tipos de datos que deberán recopilarse. Estos requisitos científicos luego se transforman en conceptos de misión que comienzan a especificar el tipo de nave espacial y los instrumentos científicos que deben desarrollarse para responder a estas preguntas científicas.
Dentro de Goddard, la Dirección de Ciencias y Exploración (SED) lidera los esfuerzos científicos del centro, incluido el desarrollo de tecnología relacionada con actividades científicas.
Algunos de los avances tecnológicos más importantes desarrollados por Goddard (y la NASA en general) provienen de la necesidad de innovar con nuevos instrumentos científicos para poder observar o medir fenómenos en el espacio que nunca antes habían sido medidos u observados. Los nombres de los instrumentos tienden a conocerse por sus iniciales. En algunos casos, el nombre de la misión da una indicación del tipo de instrumento involucrado. Por ejemplo, el Telescopio Espacial James Webb es, como su nombre indica, un telescopio, pero incluye un conjunto de cuatro instrumentos científicos distintos: Instrumento de infrarrojo medio (MIRI); Cámara de infrarrojo cercano (NIRCam); Espectrógrafo de infrarrojo cercano (NIRSpec); Sensor de guía fina, generador de imágenes de infrarrojo cercano y espectrógrafo sin ranura (FGS-NIRISS). [11] Los científicos de Goddard trabajan en estrecha colaboración con los ingenieros para desarrollar estos instrumentos.
Normalmente, una misión consta de una nave espacial con un conjunto de instrumentos (múltiples instrumentos) a bordo. En algunos casos, los requisitos científicos dictan la necesidad de múltiples naves espaciales. Por ejemplo, la Misión Magnetosférica Multiescala (MMS) estudia la reconexión magnética, un proceso tridimensional. Para capturar datos sobre este complejo proceso tridimensional, un conjunto de cuatro naves espaciales vuelan en formación tetraédrica. Cada una de las cuatro naves espaciales lleva conjuntos de instrumentos idénticos. MMS es parte de un programa más amplio (Solar Terrestrial Probes) que estudia el impacto del Sol en el Sistema Solar.
En muchos casos, Goddard trabaja con socios (agencias del gobierno de EE. UU., industria aeroespacial, centros de investigación universitarios, otros países) que son responsables del desarrollo de instrumentos científicos. En otros casos, Goddard desarrolla uno o más de los instrumentos. Luego, los instrumentos individuales se integran en un conjunto de instrumentos que luego se integra con la nave espacial. En el caso de MMS, por ejemplo, el Southwest Research Institute (SwRI) fue responsable del desarrollo de los instrumentos científicos y Goddard se encarga de la gestión general del proyecto, la ingeniería de los sistemas de la misión, la nave espacial y las operaciones de la misión. [12]
En el Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), varios socios han desarrollado seis instrumentos. Uno de los instrumentos, el altímetro láser Lunar Orbiter (LOLA), fue desarrollado por Goddard. LOLA mide las pendientes del lugar de aterrizaje y la rugosidad de la superficie lunar para generar un mapa tridimensional de la Luna. [13]
Otra misión que gestionará Goddard es MAVEN . MAVEN es la segunda misión dentro del Programa Mars Scout que explora la atmósfera de Marte en apoyo de los esfuerzos más amplios de la NASA para ir a Marte. MAVEN lleva ocho instrumentos para medir las características de los gases atmosféricos, la atmósfera superior, el viento solar y la ionosfera de Marte . Los socios de desarrollo de instrumentos incluyen la Universidad de Colorado en Boulder y la Universidad de California en Berkeley . Goddard contribuyó con la gestión general del proyecto, así como con dos de los instrumentos, dos magnetómetros.
Una vez que se lanza una misión y llega a su destino, sus instrumentos comienzan a recopilar datos. Los datos se transmiten de regreso a la Tierra, donde deben analizarse y almacenarse para referencia futura. Goddard gestiona grandes colecciones de datos científicos resultantes de misiones pasadas y en curso.
La División de Ciencias de la Tierra alberga la División de Servicios de Información y Datos de Ciencias de la Tierra de Goddard (GES DISC). [14] Ofrece datos, información y servicios de ciencias de la Tierra a científicos investigadores, científicos de aplicaciones, usuarios de aplicaciones y estudiantes.
El Archivo Coordinado de Datos Científicos Espaciales de la NASA (NSSDCA), creado en Goddard en 1966, alberga un archivo permanente de datos científicos espaciales, incluida una gran colección de imágenes del espacio.
La sección 102(d) de la Ley Nacional de Aeronáutica y del Espacio de 1958 exige "el establecimiento de estudios a largo plazo sobre los beneficios potenciales que se obtendrán, las oportunidades y los problemas involucrados en la utilización de las actividades aeronáuticas y espaciales para fines pacíficos y científicos." [15] Debido a este mandato, en 1962 se estableció el Programa de Utilización de Tecnología, que requería que las tecnologías descendieran a la Tierra y se comercializaran para ayudar a la economía estadounidense y mejorar la calidad de vida. [dieciséis]
La documentación de estas tecnologías derivadas comenzó en 1976 con "Spinoff 1976". [17] Desde entonces, la NASA ha producido una publicación anual de estas tecnologías derivadas a través de la Oficina del Programa de Asociaciones Innovadoras.
El Centro de Vuelos Espaciales Goddard ha hecho importantes contribuciones a la economía y la calidad de vida de los EE. UU. con las tecnologías que ha generado. He aquí algunos ejemplos: la tecnología de los globos meteorológicos ha ayudado a los bomberos con sus radios de corto alcance; el Mylar aluminizado en los satélites ha hecho que los equipos deportivos estén más aislados; Los sistemas de óptica láser han transformado la industria de las cámaras y las misiones de detección de vida en otros planetas ayudan a los científicos a encontrar bacterias en alimentos contaminados. [18]
El campus parcialmente arbolado de Goddard está a 10,5 km (6,5 millas) al noreste de Washington, DC, en el condado de Prince George . El centro está en Greenbelt Road, que es la ruta 193 de Maryland . Baltimore, Annapolis y la sede de la NASA en Washington están a entre 30 y 45 minutos por autopista. Greenbelt también tiene una estación de tren con acceso al sistema de metro de Washington y a la línea Camden del tren de cercanías MARC .
La sala limpia High Bay ubicada en el edificio 29 es la sala limpia ISO 7 más grande del mundo con 1,3 millones de pies cúbicos (37.000 m 3 ) de espacio. [19] Las cámaras de vacío en los edificios adyacentes 10 y 7 se pueden enfriar o calentar a ±200 °C (392 °F). El edificio adyacente 15 alberga la centrífuga de alta capacidad que es capaz de generar 30 G con una carga de hasta 2,3 toneladas (2,5 toneladas cortas). [20]
Parsons Corporation ayudó en la construcción de la sala limpia Clase 10.000 para respaldar el Telescopio Espacial Hubble y otras misiones Goddard. [21]
El Centro de Investigación del Archivo Científico de Astrofísica de Altas Energías (HEASARC) es el centro designado por la NASA para el archivo y la difusión de datos e información de astronomía de altas energías. La información sobre astronomía de rayos X y rayos gamma y los archivos relacionados de misiones de la NASA se mantienen para información pública y acceso científico. [22]
El Centro de Tecnología de Garantía de Software (SATC) es un departamento de la NASA fundado en 1992 como parte de su Oficina de Seguridad y Confiabilidad de Sistemas en el Centro de Vuelos Espaciales Goddard. Su propósito era "convertirse en un centro de excelencia en garantía de software, dedicado a realizar mejoras mensurables tanto en la calidad como en la confiabilidad del software desarrollado para la NASA en GSFC". El centro ha sido la fuente de artículos de investigación sobre métricas de software, aseguramiento y gestión de riesgos. [23]
El Centro de visitantes Goddard está abierto al público de martes a domingo, de forma gratuita, y presenta exhibiciones de naves espaciales y tecnologías desarrolladas allí. El Telescopio Espacial Hubble está representado por modelos e imágenes del espacio profundo de misiones recientes. El centro también cuenta con un sistema de proyección Science On a Sphere .
El centro también cuenta con un Centro de recursos para educadores disponible para uso de maestros y voluntarios educativos, como líderes de Boy y Girl Scouts, y organiza eventos especiales durante el año. Por ejemplo, en septiembre de 2008 el Centro abrió sus puertas para el Goddard LaunchFest. [24] El evento, gratuito para el público, incluyó; competencias de robots, recorridos por las instalaciones de Goddard organizados por empleados de la NASA y entretenimiento en vivo en los terrenos de Goddard. GSFC también cuenta con un gran salón de baile para eventos de invitados, como conferencias, presentaciones y cenas. [25]
GSFC opera tres instalaciones que no están ubicadas en el sitio de Greenbelt. Estas instalaciones son:
GSFC también es responsable del Complejo White Sands , un conjunto de dos sitios en Las Cruces, Nuevo México , pero el sitio es propiedad del Centro Espacial Johnson como parte de las Instalaciones de Pruebas de White Sands .
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El Centro de Vuelos Espaciales Goddard tiene una plantilla de más de 3.000 empleados públicos, el 60% de los cuales son ingenieros y científicos. [26] Hay aproximadamente 7.000 contratistas de apoyo en el sitio cada día. Es una de las mayores concentraciones de los principales científicos e ingenieros espaciales del mundo. El centro está organizado en 8 direcciones, que incluyen Ingeniería y Tecnología Aplicadas, Proyectos de Vuelo, Ciencia y Exploración, y Seguridad y Garantía de Misión. [27]
Cada temporada, se pueden encontrar estudiantes cooperativos de universidades de los 50 estados en el campus a través del Programa de Educación Cooperativa. [28] Durante los veranos, programas como el Instituto de Verano en Ingeniería y Aplicaciones Informáticas (SIECA) y Excelencia a través de Exploración y Liderazgo Desafiantes (EXCEL) brindan oportunidades de pasantías a estudiantes de los EE. UU. y territorios como Puerto Rico para aprender y participar en desafiante trabajo científico y de ingeniería.
El Centro de Vuelos Espaciales Goddard mantiene vínculos con las comunidades del área local a través de programas educativos y de voluntariado externos. Se anima a los empleados a participar en programas de tutoría y a asumir funciones de oradores en las escuelas de la zona. En el Centro, Goddard organiza periódicamente coloquios sobre ingeniería, liderazgo y ciencia. Estos eventos están abiertos al público en general, pero los asistentes deben registrarse con anticipación para obtener un pase de visitante para acceder a los terrenos principales del centro. Los pases se pueden obtener en la puerta principal de la oficina de seguridad en Greenbelt Road.
Goddard también ofrece varias oportunidades de pasantías diferentes, incluido NASA DEVELOP en Goddard Space Flight Center.
La Reina Isabel II del Reino Unido y su marido , el Príncipe Felipe, Duque de Edimburgo, visitaron el Centro de Vuelos Espaciales Goddard el martes, 8 de mayo de 2007. La gira de Goddard fue cerca del final de la visita de la Reina para conmemorar el 400º aniversario de la fundación de Jamestown en Virginia. La Reina habló con la tripulación a bordo de la Estación Espacial Internacional . [29]
El Centro de Vuelos Espaciales Goddard (GSFC) de la NASA está ubicado dentro de la ciudad de Greenbelt, Maryland, aproximadamente a 6,5 millas al noreste de Washington, DC. El campus suburbano está situado aproximadamente a 1 milla al noreste de Capital Beltway/Interstate 495.
