美國國家航空航天局

美國國家航空航天局

美國國家航空航天局,簡稱NASA,是美國聯邦政府的一個行政性科研機構,負責製定、實施美國的民用太空計畫與開展航空科學暨太空科學的研究 。

1958年7月29日,美國總統艾森豪威爾簽署了《美國公共法案85-568》,創立了國家航空和太空管理局,取代了其前身美國國家航空咨詢委員會(NACA)。美國國家航空航天局與許多美國國內及國際上的科研機構分享其研究資料。

  • 中文名稱
    美國國家航空航天局
  • 外文名稱
    National Aeronautics and Space Administration
  • 成立時間
    1958年7月29日
  • 性質
    行政機構
  • 總部
    華盛頓哥倫比亞特區
  • 局長
    查爾斯·博爾
  • 員工
    約17900

發展歷程

前蘇聯斯普特尼克1號前蘇聯斯普特尼克1號

蘇聯于1957年10月4日成功地將第一枚人造衛星斯普特尼克1號送入太空之後,美國的註意力轉移到自己正在起步的航天工業發展。國會受到此一史潑尼克危機的震撼,要求政府立即採取行動,但艾森豪總統與其顧問團則認為應該更審慎地考量,在數個月的商議後,認為有必要成立一個全新的政府機構,以領導所有非軍事太空行動。

美國的第一顆環地球人造衛星“探險者1號”在1958年1月31日發射升空。同年7月29日,艾森豪威爾總統簽署了NASA的成立,1958年10月1日NASA正式成立。NASA以擁有46年歷史的研究機構國家航空咨詢委員會NACA的四個主要實驗機構與其中80名成員改組而成。由在戰後遷移美國的前德國火箭專家沃納·馮·布勞恩所領導的德國火箭計畫,對于美國進入太空競賽領域有著重大的貢獻,被譽為“美國太空計畫之父”。陸軍彈道飛彈署(Army Ballistic Missile Agency)和美國海軍研究實驗室(Naval Research Laboratory)的一部份也整合到NASA的組織裏。

1958年10月1日開始運作。美國太空探索的努力,因為美國航天局的帶領下,包括阿波羅登月任務,“天空實驗室(Skylab)空間站,以及後來的太空梭

1960年6月接管馮·布勞恩領導的陸軍彈道飛彈局,在亨茨維爾組建馬歇爾航天飛行中心,負責大型運載火箭的研究計畫。在太空計畫之外,NASA還進行長期的民用以及軍用航空太空研究。

研究計畫

雙子星座計畫雙子星座計畫

美國航空航天局的研究計畫有:水星計畫、雙子星計畫、阿波羅計畫、太空實驗室、太空梭國際空間站(與俄羅斯、加拿大、歐洲、Rosaviakosmos以及日本宇宙開發局合作)、星座計畫等。由在戰後遷移美國的前德國火箭專家沃納·馮·布勞恩所領導的德國火箭計畫,對于美國進入太空競賽領域有著重大的貢獻,被譽為美國太空計畫之父。

原計畫中,在水星計畫和雙子星計畫結束之後的阿波羅計畫啓動,以在太空中做“有意思”的工作,甚至把宇航員送入月球軌道(並未計畫登月)。

肯尼迪總統在1961年5月25日的演說中聲稱美國應該在1970年以前“把一個宇航員送到月球上並把他安全帶回來”使得阿波羅計畫被迅速調整。

阿波羅計畫

阿波羅計畫也就變成了載人登月計畫。雙子星計畫很快變成了為復雜得多了的阿波羅計畫提供輔助航天器技術的任務。

奧爾德林阿波羅11號)在月球表面行走包括阿波羅1號中美國第一次有宇航員犧牲的事件,阿波羅8號首次航天器環繞月球的壯舉在內,8年的初期準備之後,阿波羅計畫為阿波羅11號派遣尼爾·阿姆斯特朗和巴茲·奧爾德林于1969年7月20日登月並于7月24日返回做好了準備。在踏出登月艙之後,阿姆斯特朗說道:“這是一個人的一小步,也是全人類的一大步。”到1972年為止,共有12個宇航員登月成功。

美國太空總署贏得了登月競賽,但在某種意義上失去了方向,至少失去了以保持保證國會批準高額預算的來自公眾的關註和興趣。約翰遜總統下台之後,美國太空總署失去了其主要的政治支持,火箭科學家沃納·馮·布勞恩被派到華盛頓遊說政客。作為後續計畫,建立宇宙空間站,建立月球基地。

1990年前由宇航員登入火星的想法被提出,但是土星火箭和阿波羅計畫所使用的設備卻無法支持這些目標。阿波羅13號氧氣罐爆炸近乎失事而差點損失全部3名宇航員的性命,引起了全國上下的註意和關切。

盡管阿波羅計畫一直安排到阿波羅20號,阿波羅17號為她的母計畫畫上了句號。這個計畫因為預算緊縮(部分因為越南戰爭的高額支出),和建造可重復使用航天器的計畫而結束。火箭飛機實驗開始,由NACA採取更進了一步NASA支持航天飛行,這是第一個載人和軍用火箭發射。當把視線轉向到達月球時,選擇的解決方案是復雜的,但也是最經濟的。

支持的項目,無論是載人和無人進行了介紹和更大的火箭,共同與飛船和moonlander發展。登入月球的太空競賽結束意味著美國航空航天局的活動減少。空間站的一個較為固定的性質,建議已經在spacerace,已建成並嘗試使國家一起,在同一時間分享太空任務的成本高的國際合作。自1958年以來有超過100個載人航天任務由美國航空航天局。

它的主要成分是一個太空梭軌道器與外部燃料箱和兩個固體燃料運載火箭在其側。外部燃料箱,這是大于飛船本身,是唯一的,不能重復使用的組件,。太空梭軌道高度185-643公裏(115-400英裏)和隨身攜帶的最大有效載荷(低軌道),24,400公斤(54,000磅)。任務可能會持續5至17天機組人員可以是從2到8個宇航員。

太空實驗室

在20個任務(1983-1998年)的太空梭進行太空實驗室,空間實驗室設計與歐空局合作。空間實驗室是獨立的軌道飛行,但保持在太空梭的貨物灣作為宇航員的進入和離開它通過一個氣閘艙。的另一個著名系列的任務是在啓動和以後成功修復的哈勃太空望遠鏡1990年至1993年

在1995年,俄羅斯和美國的互動與和平號太空梭任務(1995-1998年)恢復。一旦更多的是美國與俄羅斯太空船停靠的車輛,此時一個完整的空間站。這種合作一直在繼續與俄羅斯和美國作為兩個最大的空間站建成的最大的合作伙伴:國際空間站(ISS)。的實力在這個項目上的合作更是顯而易見的,當美國航空航天局開始依賴于俄羅斯的運載火箭,向國際空間站提供服務,在兩年的接地太空梭是繼2003年哥倫比亞號太空梭災難。

太空梭失去了兩顆衛星和14名宇航員于1986年,在兩次災難:挑戰者和哥倫比亞于2003年。雖然1986年的虧損減輕建設的奮進號太空梭從更換零件,NASA沒有建立另一個軌道器,以取代第二損失。美國航空航天局的太空梭計畫的135團在節目結束後,2011年7月21日亞特蘭蒂斯號太空梭在肯尼迪航天中心成功著陸。該方案跨越了30年,300多名宇航員送入太空。

無人機計畫

2014年6月,美國航空航天局(NASA)正在考慮一項無人機計畫:派送一個四軸飛行器前往“泰坦”搜尋生命跡象。他們考慮使用無人機——包括飛行器與氣球,探索土衛六的地形與海洋,收集樣本,之後還能返回到“母艦”上充電及提交資料進行分析。

土衛六“泰坦”(Titan)是土星最大的衛星,位列太陽系中最有可能孕育生命的星體榜單前5名。它亦是一個擁有濃厚大氣層的衛星。在太陽系,除了地球外隻有土衛六“泰坦”擁有原理與地球上水迴圈相似的所謂“甲烷迴圈”。

土衛六表面被山巒河流覆蓋,也算是有雲有雨有湖泊,可惜成分都是甲烷。此前研究曾認為甲烷的來源則是地表下的液態甲烷綠洲。迄今,天文學家仍視“泰坦”為最接近地球環境的衛星,對其探索將有助人類揭開自身誕生之謎。

這個新計畫一旦成功,很可能將大大改變人類探索太空的方式。截止目前,人類派往火星上的探測器,比較類似移動實驗室的效果,它們與地面的接觸方式意味著其對地形地貌的探索有一定局限。而無人機的飛行能力則會消除這種障礙,且相對于其他選擇,無人機的成本也要低得多。

最強大火箭

2014年7月3日,在完成了關鍵設計審定之後,波音公司與NASA最終簽訂了一份協定,使得美國航天局(NASA)研發的太空發射系統的建造得以全面啓動,它將成為有史以來最強大的火箭,有朝一日或可載著航天員飛向火星。

全長約98米的太空發射系統,將攜帶洛克希德-馬丁公司建造的可承載四名宇航員的“獵戶座”太空艙飛離近地軌道,並做長時間飛行,到達包括近地小行星、月球和火星在內的深空目的地。

為載人和載貨而設計的該火箭,計畫于2017年進行初步飛行測試。首次飛行任務將發射空載的“獵戶座”。二次任務則計畫于2021年進行,屆時“獵戶座”將攜帶四名NASA宇航員升空。火箭初步飛行測試的運載力將為77噸。最終的二級火箭的運載能力將超過143噸。

太空的士

美國宇航局(NASA)16日在佛羅裏達州的肯尼迪航天中心宣布,波音公司和美國太空探索技術公司(SpaceX)贏得價值68億美元的“太空的士”契約,將在未來幾年向國際空間站運送航天員。此舉標志著NASA向著重啓載人航天飛行邁進了一大步。

成立目的

阿波羅計畫阿波羅計畫

1、擴大人類對大氣層和宇宙空間方面的知識。

2、改進飛機的用途、性能、安全性和效率。

3、發展能攜帶武器、設備和生物進入宇宙空間的飛行器。

4、 保持美國在航空和空間技術方面的領先地位。

5、向政府部門提供有軍事價值或軍事意義的研究成果。

6、與其他國家合作,從事空間研究成果的和平利用。

7、最有效地利用美國的工程力量,以及避免設備建設的重復。

任務使命

自2006年2月,美國國家航空航天局的願景是 “開拓未來的太空探索,科學發現及航空研究”。

美國國家航空航天局的使命是“理解並保護我們賴以生存的行星;探索宇宙,找到地球外的生命;啓示我們的下一代去探索宇宙”。

美國國家航空航天局

在太空計畫之外,美國國家航空航天局還進行長期的民用以及軍用航空太空研究。

NASA是美國政府系統中主要的航空航天科研機構,在研究和探索發展方面向有關單位提供有價值的科研成果,並負責航空航天技術咨詢工作。該局以民用航宇科研為主,也為軍用航宇服務;自1958年以來以空間科研為主,航空科研所佔比重較小。

由于NASA在軍用、民用航空和宇航方面所擔負的任務,它的協作面非常廣泛,它與國防部的計畫分析與鑒定部、高級研究計畫局有著密切的聯系;與陸、海、空軍有共同的合作計畫;與政府其他部門如能源部、氣象局和工業部門有各種契約關系。

NASA的研究成果直接轉讓給國防部、各航空製造公司、聯邦航空局以及其他有關機構。NASA對各航空製造公司設計新飛機和聯邦航空局適航性鑒定提供技術基礎。

科學研究

研究領域

航空學研究及探索,包括空間科學(太陽系探索、火星探索、月球探索、宇宙結構和環境),地球學研究(地球系統學、地球學的套用),生物物理研究,航空學(航天技術),並承擔一定的培訓計畫。

研究課題

美國國家航空航天局的研究課題內容廣泛,以航天為主。在航空方面的研究課題主要有超聲速技術 、飛機節能技術等 ;在航天方面主要配合幾個大型工程,如阿波羅工程、天空實驗室、太空梭等開展研究。它通過科研課題、契約、計畫等形式與國防部、高等院校、工業企業的研究機構保持密切的關系。它下轄的研究中心和實驗室有十幾個,如戈達德航天中心、肯尼迪航天中心、噴氣推進實驗室等。但科研工作80%以上委托局外各單位進行處理。研究成果以NASA出版物形式發表。

科研活動

在航空技術方面,主要從事以下四方面的工作: 1、空氣動力:紊流學、翼型、 超音速飛行等。2、推進技術:燃燒與燃料、噪聲及其傳播、計算流體力學、渦輪機械部件研究。3、材料與結構:復合材料、高溫材料、動態載入與氣動彈性、結構分析等。4、航空電子學和人素工程:製導/導航、航空電子學、飛行管理和模擬技術。

研究目標

1、航空航天技術:實現航空航天領域技術和工程革命,開發更加先進、更加安全的航空技術,增強運載能力,降低輻射和噪聲;革新航天運輸系統,降低成本,增強安全性並進行商業開發。

美國國家航空航天局

2、人類航天探索與開發:探索空間前沿,開發能夠讓人類永久工作和生活空間,對宇宙進行商業開發,分享探索帶來的經驗和益處。

3、地球科學:開發一個了解地球科學系統,探索它對于自然環境變化和人類活動情況的反應,提高氣候、天氣和自然災害預測水準。

4、宇宙科學:負責與天文有關的項目,研究太陽系以及太陽活動對地球的影響等。

機構設定

實驗機構

NASA航天局NASA航天局

NASA以擁有46年歷史的研究機構國家航空咨詢委員會的四個主要實驗機構與其中80名成員改組而成。

陸軍彈道飛彈署(Army Ballistic Missile Agency)和海軍研究中心(Naval Research Laboratory)的一部份也整合到NASA的組織裏。

原國家航空咨詢委員會(NACA)的3個實驗室:蘭利研究實驗室、劉易斯研究實驗室、艾姆斯研究實驗室編入NASA,更名為蘭利研究中心、劉易斯研究中心、艾姆斯研究中心。愛德華空軍基地的飛行試驗室改名為飛行研究中心,海軍研究實驗室有關先鋒計畫的部分劃歸NASA,在馬裏蘭州組建了戈達德航天飛行研究中心。

管理機構

NASA華盛頓指揮部為最高管理機構。下設埃姆斯研究中心(NASA-ARC)、德萊頓飛行研究中心(NASA-DFRC)、格倫研究中心(NASA-GRC)、戈達德空間研究所(NASA-GISS)、戈達德航天飛行中心(NASA-GSFC)、獨立識別與鑒定研究所(NASA-ⅣVF)、噴氣推進實驗室(NASA-JPL)、肯尼迪航天中心(NASA-KSC)、蘭利研究中心(NASA-LRC)、馬歇爾航空飛行中心(NASA-MSFC)、斯坦尼斯航天中心(NASA-SSC)、沃羅普飛行研究所(NASA-WFF)和白沙試驗研究所(NASA-WST F)。

2010年,Google和NASA合辦了一所“奇點大學”。NASA在行政上直屬總統領導,由局長整體負責。NASA是在兩個層次的基礎上實施管理,局總部管理和戰略事務部管理。局總部對全局負有領導責任,協調局內外工作,執行NASA的對外成本核算和聯絡,製定該局長遠規劃、年度計畫,實施預算集成,製定NASA的發展戰略、長期投資戰略、NASA政策和標準。監督各研究中心的技術管理工作;檢查各階段工作進展和完成情況;保證執行經國家批準的計畫。

NASA建立了六個戰略事務部,分管NASA的主要業務領域,以實現NASA的任務和更好地服務于客戶。它們分別是:航天飛行部(約翰遜航天中心、肯尼迪航天中心、馬歇爾航天飛行中心、斯坦尼斯航天中心);航空航天技術部(下屬艾姆斯研究中心、德萊登飛行研究中心、蘭利研究中心、戈蘭研究中心四個研究中心);地球科學部(下屬戈達德航天飛行中心);空間科學部(下屬噴氣推進實驗室);生物和物理研究部和安全與任務保障部。每個戰略事務部都有自己的一套戰略目標、目的和為滿足主要客戶需求的執行措施。戰略事務部負責確定客戶需求並確保所有客戶滿意。各事務部會同分管業務的副局長確定其工作方向,負責製定各事務部的長期投資戰略、預算、項目資源分配和性能評估、政策和標準,執行NASA的政策。

2016年1月初,美國航空航天局(NASA)成立行星防御協調辦公室(Planetary Defense Coordination Office/PDCO)。PDCO的職責是調用所有太空機構的能力來分類、監測、跟蹤存在于地球軌道內的小行星、彗星和其它天體,協調各機構和政府間的努力,以應對任何潛在影響的威脅 ,並由美國國家科學基金會(NFS)提供支持。PDCO可以與美國聯邦緊急事務管理局(FEMA)、國防部和其他美國、國際相關機構合作,提出應急計畫。該辦公室的負責人是Lindley Johnson,頭銜為行星防御官(Planetary Defense Officer)。​

研發機構

NASA總部下轄10個研究中心:

1、戈達德航天飛行中心(Goddard Space Flight Center)位于馬裏蘭州格林貝特

2、約翰遜航天中心(Lydon B. Johnson Space Center)位于德克薩斯州休斯頓

3、肯尼迪航天中心 (John F. Kennedy Space Center)位于佛羅裏達州卡納維拉爾角

4、馬歇爾航天飛行中心(George C. Marshall Space Flight Center)位于亞拉巴馬州亨茨維爾

5、斯坦尼斯航天中心(John C. Stennls Space Center)位于密西西比州聖路易斯

6、艾姆斯研究中心(Ames Research Center)位于加利福尼亞州墨菲特聯邦

7、阿姆斯特朗飛行研究中心 (Armstrong Flight Research Center)位于加利福尼亞州愛德華茲空軍基地

8、蘭利研究中心(Langley Research Center)位于弗吉尼亞州漢普頓

9、格倫研究中心(Glenn Research Center)位于俄亥俄州克利夫蘭

10、噴氣推進實驗室(Jet Propulsion Laboratory)位于加利福尼亞州帕薩迪納

其中噴氣推進實驗室是NASA的契約運作單位。

NASA總部下轄進行航空科研工作的單位,主要有5個,現分別介紹如下。

1)艾姆斯研究中心,

2) 戈蘭研究中心,John H. Glenn Research Center at Lewis Field ,

3) 蘭利研究中心,Langley Research Center (LaRC),

4)噴氣推進實驗室,Jet Propulsion Laboratory (JPL) ,

5) 德萊登飛行研究中心,Dryden Flight Research Center

僱傭人員

NASA 1994年度僱員為24731人,到1999年減少到21000人。1994年度經費為145.5億美元,1995年度經費為143億美元。2001年經費為142.5億美元。2002年,NASA有僱員18800多人,其中總部有1200多人、約翰遜航天中心2900多人、肯尼迪航天中心1800多人、馬歇爾航天飛行中心2700多人、斯坦尼斯航天中心約300人,艾姆斯研究中心1500多人、德萊登研究中心約600人、蘭利研究中心2300多人、戈蘭研究中心1900多人,戈達德航天飛行中心3300多人。從業務領域來看,從事人類航空航天探索與開發的有6700多人,從事空間科學的有2453人,從事生物與物理研究的1200多人、從事地球科學的1800多人。

科研著作

1957年蘇聯第一顆人造地球衛星上天後,美國組建了國家航空航天局,對發展美國的航空航天事業起了重大作用。美國國家航空航天局的研究課題內容廣泛,以航天為主。在航空方面的研究課題主要有超聲速技術、飛機節能技術等;在航天方面主要配合幾個大型工程,如阿波羅工程天空實驗室太空梭等開展研究。它通過科研課題、契約、計畫等形式與國防部、高等院校、工業企業的研究機構保持密切的關系。它下轄的研究中心和實驗室有十幾個,如戈達德航天中心肯尼迪航天中心噴氣推進實驗室等。但科研工作80%以上委托局外各單位進行處理。 研究成果以NASA出版物形式發表。出版物有《技術報告》、《技術札記》、《契約戶報告》、《技術備忘錄》、《技術譯文》、《特殊出版物》等。

在太空計畫之外,美國太空總署還進行長期的民用以及軍用航空宇宙研究。美國國家航空航天局被廣泛認為是世界範圍內太空機構的領頭羊。

《技術報告》(TR)、《技術札記》(TN)、《契約戶報告》(CR)、《技術備忘錄》(TM)、《技術譯文》(TT-F)、《特殊出版物》(SR)等。

獎項設定

1、傑出公共服務獎章(NASA Distinguished Public Service Medal)

該獎章為美國國家航空航天局最高獎章,用于授予圓滿完成工作任務並為NASA取得卓著貢獻,且這種貢獻是其它獎章不足以表明其功績的非政府僱員。

2、優異服務獎章(NASA Exceptional Service Medal)

該獎章僅授予政府僱員,授予積極主動表現忠于職守或者具有創造性的才幹並取得工程、航空、空間飛行、管理等方面進步,使NASA計畫取得實質性進展的僱員。

美國國家航空航天局獎章美國國家航空航天局獎章

3、公平就業機會獎章(NASA Equal Employment Opportunity Medal)

該獎章授予政府和非政府僱員,獎勵取得突出成就和使美國國家航空航天局公平就業計畫取得實質性貢獻的政府、社團和群體成員。

4、優異管理成就獎章(NASA Exceptional Administrative Achievement Medal)

該獎章僅授予政府僱員,用于授予聯邦政府僱員中取得具有重大意義成就、特殊的成就,主動做出不同尋常的貢獻,或者創造性地在管理上使NASA取得實質性進步的人員。

5、優異成就獎章(NASA Exceptional Achievement Medal)

該獎章僅授予政府僱員,用于授予具有重大意義,包括特殊成就、程式改進、效率、服務、金融儲蓄及技術進步等方面為NASA做出貢獻的人員。

6、特殊勇敢獎章(NASA Exceptional Bravery Medal)

該獎章授予政府和政府僱員,用于獎勵做出模範性的,不顧個人危險勇敢地處理突發事件避免了生命及政府財產損失的個人。

7、優異技術成就獎章(NASA Exceptional Technology Achievement Medal)

該獎章授予政府和非政府僱員,獎勵在NASA計畫早期技術發展方面取得引人註目的貢獻、模範性的合作努力、技術上的發展變化、航空航天技術轉化商業套用方面作出特殊貢獻者。

8、空間飛行獎章(NASA Space Flight Medal)

該獎章授予取得重大成就或服務于從事民間或軍事太空飛行的人員,包括宇航員、飛行員、任務專家、載荷專家、或者其它參與空間飛行任務的人員。

9、公共服務獎章(NASA Public Service Medal)

該獎章授予非政府職員,獎勵完成任務的非政府僱員,承認其為美國國家航空航天局做出的特殊貢獻。

10、傑出領導獎章(NASA Outstanding Leadership Medal)

該獎章僅授予政府職員,獎勵取得突出成績,在美國國家航空航天局技術和行政上有著非凡影響的領導人員。

11、傑出服務獎章(NASA Distinguished Service Medal.)

該獎章僅授予政府僱員,是NASA的最高榮譽稱號,用于授予聯邦政府僱員中提供了卓越服務,具有非凡才幹或精神,使NASA取得實質性進步其它獎章不足以表明其功績的人員。

12、優異工程成就獎章(NASA Exceptional Engineering Achievement Medal)

該獎章授予在工程方面做出貢獻的政府或非政府職員。

13、優異科學成就獎章(NASA Exceptional Scientific Achievement Medal ,ESAM)

該獎章授予取得顯著重大的包括航空、空間探險等科學方面貢獻的人員。

相關技術

圖像感測器

自從尼爾·阿姆斯特朗踏上月球的第一步通過電視傳向世界,NASA就一直堅持把推動動態圖像記錄作為一個重要的的任務目標。而為了推動攝像機小型化同時提高畫質,Aptina圖像公司應運而生。該公司把噴氣動力實驗室的“互補式金屬氧化物半導體動態像素”(CMOS)圖像感測器民用化,在1995年至2000年間銷量過百萬。今天的CMOS高級成像系統具有了穩定成像、高清攝像等功能,由于其顯著的低功耗,在攝影機和攝像機中大有取代傳統的電荷耦合裝置(CCD)圖像感測器之勢。

圖像感測器圖像感測器

仿鷹眼透鏡

在嘗試改進噴氣推進實驗室技術人員戴的電焊面罩時,NASA註意到鷹的眼睛雖然完全暴露于太陽光線下,卻有在極遠的距離辨識出獵物的能力。鷹不會得白內障,于是NASA從它們身上研究防治人類白內障的辦法。研究結果是鷹眼的光學系統可以近100%地濾掉有害的藍色和紫外光,隻讓無害的紅、黃、綠色光暢通透過。鷹眼光學系統催生了透鏡技術的創新,這種新型眼鏡面板與傳統太陽鏡不同,卻因其保護作用和透射性能獲得長期呆在戶外人群的青睞。

空氣動力學小翼

NASA飛機NASA飛機

美國主要的飛機製造商波音公司在1999年建立了Aviation Partners Boeing公司(以下簡稱APB公司),用于將NASA工程師開發的小翼商業化。這種“混合型小翼”被時常改進,精準地融入一系列的設計,使得不論私人還是商業飛機的重量減輕20%,在對燃料的節省上得到主要體現。APB公司一年400架的速度為波音飛機裝備這種改進型小翼。2010年,APB公司量化了該項技術帶來的好處,NASA衍生品報告中這樣描述:“混合型小翼”技術在全球節省了20億加侖航空燃料,這也意味著節約了40億美元的資金,並相應減少了2150萬噸二氧化碳排放。

箭動力降落傘

在航空安全方面NASA也貢獻良多。他們開發出了一種能夠支撐一整架飛機懸浮空中並安全降落的降落傘。曾發明過彈道恢復系統的Boris Popov股份有限公司負責這種降落傘的研發,研究人員考慮到既要避免引發飛機的自由下落可能帶來的危險,又要使系統輕便高效,不至于影響到飛機飛行,依靠NASA的資金該公司進行了合適的薄膜降落傘以及智慧型調姿系統兩個主要方面的研製。借助減震裝置,火箭配備的這種降落傘可以根據飛機速度調整開啟速度:高速飛行時,降落傘在開始幾秒鍾隻開啟25%,以將飛行速度減至降落傘能夠全部開啟並且飛機能夠承受開啟的震動的那一點。

納米技術發型產品

NASA研究過通過增加陶瓷塗層實現癌症病人使用的釋葯微囊劑的精密活化,這項研究啓發了Farouk Systems公司創始人法羅可·沙米將此項技術用在他的燙發產品中。沙米發現,使用陶瓷塗層技術生產出的產品在加熱時會釋放陰離子,而陰離子已被證明對卷發大有益處。除此之外,這家公司還採用了NASA的另一項創新——納米銀,使用顆粒極小的銀粉末為他們的產品製造無菌塗層。

除油細菌

Micro-Bac International公司通過與NASA簽訂契約研製出一種細菌,它可以在封閉系統比如國際空間站中凈化水,而且隻需要極少量的光線就可以工作。這種細菌的工作原理在于破壞掉油中的特定組成部分。它也可用于其它環境污染物的處置,在處理了厄瓜多的石油泄漏之後,這種細菌自2010年被開發用于破壞沖上岸的油。該公司的下一項研究包括一種幹細菌,其可以拿在手中撒向任何來源的油斑,從而保護陸地不被污染。

污染地下水凈化

NASA曾開發過一套名為零價鐵乳化(簡稱EZⅥ)的方案,用于解決美國的工業污染。該方案可以中和排入土壤的化學毒素,而且全過程的副產物隻有一種無毒的烴,這種烴會隨著滲入地下水而消失無蹤。雖然EZⅥ的起效僅限于一種叫做DNAPLs的污染物,但這項技術仍是數千家處理廠所需要的。美國有百分之六十到七十的污染處理廠需要處理DNAPLs污染。

研究發現

發現行星

天文學家利用美國宇航局的開普勒望遠鏡在2012年就以一個讓人難以置信的速率發現了一個“新世界”。但這次發現的可居住“超級地球”卻是迄今為止第一顆,因為它是天文學家發現的第一顆巨大的岩石行星,其地表溫度約為78度華氏溫度,與地球春季的氣溫相似。

由來自美國宇航局艾姆斯研究中心的威廉·博拉吉(William Borucki)所帶領的研究小組,通過使用來自美國宇航局開普勒太空望遠鏡測光資料,對15.5萬顆星球的亮度作了監視。其中發現,與地球同樣大小的行星,它們的軌道平面都是成一條直線的,因此它們就會周期性地經過它們所圍繞旋轉的恆星的前方,以至于其恆星的光線就會微微變暗,而這種變暗的幅度也隻能有類似開普勒望遠鏡這種專門的設備才會察覺出。該可居住行星也是研究人員首次發現的圍繞類似太陽的恆星進行軌道旋轉的可居住行星。研究人員發現,這顆行星的恆星距離地球有600光年之遠,朝向天琴座和天鵝座星群。其為G5恆星,體積較大,其半徑僅比太陽小一點。但它所發出的光度要比太陽稍暗25%。

而該行星圍繞G5恆星旋轉,其軌道周期為290天,距離恆星的距離要比地球距離太陽的距離近15%,這也是該行星上氣候比較溫和的原因。該行星在行星的可居住區域中心進行軌道運動,研究人員認為在這裏極有可能會有液體水資源的存在。眾所周知,液體水資源對于人類的生存十分重要,因此,綜合該行星的情況,它也許不僅是適宜人類居住,很可能上面早已有生命的存在。且該外系可居住行星是迄今為止在任何行星可居住區域中發現的最小半徑行星,其半徑僅比地球大2.4倍。研究人員已經 將其歸類為外系行星“超級地球”等級中了。研究人員表示,該發現足以說明我們人類居住在一個充滿了各種生命的大宇宙中,同時,開普勒望遠鏡也讓我們在太陽系中,發現了更多真實的,可居住的類地行星。來自賓夕法尼亞州大學行星適居科學的專家吉姆—卡斯汀(Jim Kasting)表示,他希望這次發現的資料能夠幫助提高大家建立大型太空望遠鏡的興趣,這樣就能夠直接的觀察到更多外系行星,更容易尋找到有生命存在的行星。

2012年5月31日,NASA公布了一副銀河系仙女座相撞前的夜空景象效果圖。據報道,根據預測銀河系與仙女座將會在37.5億年後相遇並發生潮汐扭曲,大約40億年後開始碰撞,最終在60億年後融合成為一個星系。

美國宇航局(NASA)當地時間2014年2月26日宣布,其開普勒太空望遠鏡觀測取得最新成果,在太陽系外發現了715顆行星。NASA表示,這是目前為止單次宣布發現數量最多的一次。

據報道,這些行星的大小大部分都介于地球和海王星之間。NASA指出,這項重大發現得益于一項新的識別方法,也就是所謂的“統計技術”。行星科學家裏斯奧爾(Jack Lissaueer)及其團隊完成了這次壯舉。

此次發現將在未來賦予科學家們單獨研究行星及其“行星小區”的能力。科學家將通過這樣的方式,找到行星形成的具體過程。

開普勒望遠鏡于2009年3月發射升空。此次NASA公布的觀測結果均為開普勒太空望遠鏡在2009年至2011年觀測到的結果。從開始執行任務至今,已有961個開普勒望遠鏡觀測對象被證實為行星。

著陸火星

美國宇航局的“好奇”號火星車已于美國東部時間2012年8月6日1時31分(台北時間13時31分)成功登入火星

該火星車是于2011年11月從肯尼迪航天中心升空的,用于探索火星是否存在適宜生命存在的環境。它與2004年登入火星的“機遇”號和“勇氣”號火星車相比,以放射性鈈-238為動力的“好奇”號攜帶的探測設備更多、更先進,在火星表面的連續行駛能力也更強。“好奇”號的項目成本最初預計約為10億美元,但它最終卻花費了高達25億美元,是迄今最昂貴的火星探測項目。

由于“好奇”號火星車將使用數台高能耗的儀器,往往會有多台儀器同時開機

運行,因此不能依靠太陽能發電作為火星車的能源。“好奇”號火星車使用的是“放射性同位素熱發電機”(Radioisotope Thermoelectric Generator,縮寫為RTG)提供電能。其原理是,通過熱電偶裝置把放射性同位素鈈-238衰變產生的熱直接轉換為直流電來提供火星車的行駛和各項儀器設備使用。人造同位素鈈-238的半衰期僅為88年,這意味著它的放射性衰減之快可以讓它非常熾熱。-238釋放的是阿爾法射線,很容易被阻擋。因為RTG沒有活動的部件,所以很可靠,並且放射性材料能夠持續發熱很多年。

由于其質量高達900千克,所以以前的辦法都不能保證“好奇”號安全著陸。工程師們設計了“空中吊車”這個向火星表面投放重型科學儀器的全新方式。

“好奇”號是美國第3代火星車,有6個輪子,體積與小汽車相當;質量將近900千克,是第2代火星車“機遇”號和“勇氣”號的5倍多;長度是第2代火星車的2倍多;搭載10套科學探測儀器,桅桿上安裝高解析度相機和雷射器,能夠在最遠7米處探測目標物體;使用核能在火星表面漫遊和工作;可展開為期一個火星年(約687個地球日)的探測。

採火星石

國外媒體報道,美國國家航空航天局下一步火星探索戰略將把火星岩石帶回地球進行分析,以尋找這顆紅色星球上過去存在的生命。在2013年9月25日美國宇航局火星計畫規劃組(MPPG)公布的報告中規劃了一系列火星探索目標,科學家可以在地球上對控製火星著陸器採集岩石樣本。預計在2014年初將宣布火星岩石採集返回計畫的探索路線。

美國宇航局科學任務理事會副主任約翰·格倫斯菲爾德(John Grunsfeld)認為火星計畫規劃組可在火星計畫被削減後重組機器人探索項目,但需要考慮美國宇航局新的預算限製狀況以及美國國家研究委員會行星科學的十年調查結果,由火星岩石採集返回計畫積累的技術將用于2030年代中期把宇航員送往火星。火星計畫規劃組將集中研究火星返回技術,該計畫作為火星探索的一個優先任務展開,採集火星岩石返回也可以促進美國宇航局火星載人探索計畫。

約翰·格倫斯菲爾德提到採集火星表面岩石並將其安全帶回地球的技術程式與載人計畫存在共同點,我們向火

美國佛羅裏達州:1998年10月31日

星發射一艘宇宙飛船並帶回岩石樣本看起來就像是把宇航員發射往火星軌道,最後把他們安全帶回。根據火星計畫規劃組的報告,宇航員可能介入火星岩石返回計畫中,美國宇航局獵戶座宇宙飛船處于開發階段,該宇宙飛船具備深空飛行的能力。

有科學家提出在火星岩石採集飛船接近地球時派遣獵戶座宇宙飛船搭載宇航員登上攜帶岩石的火星返回探測器,確保火星岩石處于可靠的環境中,不受到地球微生物的影響,最後安全帶回地面。當探測器採集火星岩石樣本返回時需要確保這些火星岩石被完全包裹住,不僅需防止由于密封不嚴實造成地球微生物進入到岩石樣本中,也可能是來自火星上的某些物質會污染地球。

美國國家航空航天局目前正在考慮在2018年執行火星樣品採集返回任務,但也可能在2020年,其中一個復雜的原因是美國宇航局在2018年這段時期僅有8億美元用于該計畫中。根據火星計畫規劃組主任奧蘭多菲格羅亞(Orlando Figueroa)介紹:“該計畫驅使火星計畫的科學家們計畫首先發射一個火星軌道探測器,或者延後到2020年時開始一項火星著陸計畫。關于火星樣品採集計畫的報告中還提供了多種收集火星岩石和返回技術的方案。”

比如,該計畫可以用一枚運載火箭完成發射,載荷艙中攜帶了採集火星土壤的著陸器、一個類似于“鷹號”登月艙上升級的返回模組以及一個用于對接返回模組的軌道飛行器。奧蘭多菲格羅亞認為我們可以通過兩次或者三次發射降低發射成本和風險。火星計畫規劃組的報告也討論了在2024年使用美國宇航局未來空間發射系統的火箭執行這項任務,該火箭系統將于2017年進行首次試飛,起飛重量可達到3000噸級,但攜帶宇航員進行首次飛行需要等到2021年。

美國宇航局的機器人火星“漫遊者”等探測器都以尋找水為目標,比如機遇號和勇氣號火星車,而價值25億美元的好奇號火星車將在蓋爾撞擊坑尋找火星遠古適合居住的證據。在火星岩石樣品採集任務之前,美國宇航局還有兩個火星探測計畫,一個是“洞察”號探測器和火星大氣與揮發物演化任務(MAVEN),前者使用了鳳凰號探測器的主體技術,將于2016年發射升空。

火星有液態水

2015年9月28日, 美國宇航局發布訊息,由火星勘測軌道飛行器(MRO)提供的強有力的資料表明,目前在火星表面存在流動的液態水。

在火星的溫暖季節,會出現液態水。證據由火星偵察軌道器傳回的資料中發現。火星偵察軌道器環繞火星運行,對火星進行化學分析。人們發現有深色條斜坡紋線季節性出現在圖像裏,對黑色條紋進行化學分析後發現,這是從火星的山上留下的鹽水。鹽水會在深春出現,流過夏季,在秋季消失。

NASA 火星探索計畫的科學家介紹,“隨著對火星研究的深入,越來越多的證據表明在這顆行星上,存在支持生命存在的環境。”

登月高清圖片

上個月,美國國家航空航天局宣布了一個在火星上的重大發現,稱已經確認在火星發現液態水存在的證據。訊息一出,引起全世界的極度關註。但同時,各種質疑的聲音也陸續出現。

為了回應質疑,美國國家航空航天局日前公布了8400多張阿波羅登月計畫高清照片,解析度為1800影象解析度,涵蓋了從阿波羅7號開始的所有登月任務。

過去幾十年當中,質疑阿波羅登月計畫的陰謀論一直很盛行。這次8000多張高清照片的公布,應該算是對質疑者最好的回應。

冥王星上有冰山

2016年2月4日,美國國家航空航天局表示,透過“新視野號”太空船所傳回的照片和資料進行分析後,科學家們已證實冥王星上存在冰山,不僅橫跨距離達幾公裏,還穿越了尚未正式命名的“Sputnik Planum”冰冷平原地區,整體面積佔到人類熟悉的巨大“心形”陰影部分的一半左右。

美國國家航空航天局

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