Ames Research Center

Ames Research Center — один из десяти основных полевых центров Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA), расположенный в Кремниевой долине, штат Калифорния, США. Основан 20 декабря 1939 года как вторая лаборатория Национального консультативного комитета по аэронавтике (NACA). Специализируется на фундаментальных и прикладных исследованиях в области аэродинамики, астрофизики, биологии, информатики, материаловедения и космических технологий. Центр назван в честь Джозефа С. Эймса, одного из основателей и многолетнего председателя NACA.

История

Создание и ранние годы (1939–1958)

Решение о строительстве второй исследовательской лаборатории NACA было принято в 1938 году в связи с необходимостью расширения аэродинамических исследований для быстро развивавшейся авиационной промышленности США. Местом строительства была выбрана территория авиабазы Моффетт-Филд (Moffett Field) в округе Санта-Клара, Калифорния. Первоначально лаборатория называлась «Исследовательская лаборатория NACA в Моффетт-Филд» (NACA Moffett Field Research Laboratory). В 1944 году она была переименована в честь Джозефа С. Эймса, скончавшегося годом ранее.

В годы Второй мировой войны и в послевоенный период центр внёс значительный вклад в аэродинамику высокоскоростных летательных аппаратов, разработав методики расчёта профилей крыла, воздушных винтов и систем охлаждения двигателей. Ключевым объектом стала аэродинамическая труба с возвратным потоком, позволявшая моделировать полёт на скоростях, близких к звуковым.

Эпоха NASA (с 1958)

После образования NASA в 1958 году центр был передан в его структуру и получил современное название. В 1960–1970-е годы Ames Research Center активно участвовал в программах «Аполлон» (разработка теплозащиты командного модуля), «Скайлэб» (изучение поведения жидкостей в невесомости) и «Викинг» (анализ образцов марсианского грунта). В 1980-е годы центр сосредоточился на исследованиях в области суперкомпьютеров и вычислительной гидродинамики, став одним из пионеров в этой области.

В 1990-е годы Ames Research Center сыграл ключевую роль в программе «Марс Пасфайндер» (1996) и в разработке беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). В 2000-е годы центр стал важнейшей площадкой для программ «Кеплер» (поиск экзопланет), «София» (стратосферная обсерватория) и «Новые рубежи» (исследование Плутона и пояса Койпера).

Основные направления деятельности

Аэродинамика и авиация

Ames Research Center располагает одним из крупнейших в мире парков аэродинамических труб, включая:

• Труба с возвратным потоком (Unitary Plan Wind Tunnel) — комплекс из трёх труб с различными скоростными диапазонами (от дозвуковых до сверхзвуковых), построенный в 1955–1957 годах.
• Труба для испытаний на сваливание (Ames Vertical Spin Tunnel) — уникальная установка для изучения поведения самолётов на критических режимах полёта.
• Труба для низкоскоростных испытаний (National Full-Scale Aerodynamics Complex) — одна из крупнейших в мире, позволяющая испытывать полноразмерные летательные аппараты.

Центр активно участвует в исследованиях по снижению шума самолётов, повышению топливной эффективности, созданию «летающих крыльев» и гибридных электрических силовых установок.

Астрофизика и космология

Ames Research Center управляет рядом космических миссий и обсерваторий:

• Миссия «Кеплер» (2009–2018) — космический телескоп, обнаруживший более 2600 подтверждённых экзопланет, включая планеты земного типа в обитаемых зонах звёзд.
• Стратосферная обсерватория «София» (SOFIA, 2010–2022) — совместный проект NASA и Немецкого аэрокосмического центра (DLR), представлявший собой телескоп диаметром 2,5 метра, установленный на борту самолёта Boeing 747SP. Использовалась для наблюдений в инфракрасном диапазоне.
• Миссия «Психея» (запуск в 2023 году) — исследование металлического астероида (16) Психея, проводимое под руководством Ames Research Center.
• Программа «Новые рубежи» (New Frontiers) — Ames Research Center является ведущим центром NASA по реализации этой программы, включающей миссии «Новые горизонты» (Плутон), «Юнона» (Юпитер) и OSIRIS-REx (астероид Бенну).

Биология и астробиология

Центр является одним из мировых лидеров в области астробиологии — науки о происхождении, эволюции и распространении жизни во Вселенной. Основные направления:

• Изучение экстремофилов — организмов, способных выживать в экстремальных условиях (высокая радиация, низкие температуры, высокое давление), что позволяет моделировать возможные формы жизни на других планетах.
• Анализ марсианских метеоритов — в частности, метеорита ALH84001, в котором в 1996 году были обнаружены структуры, предположительно имеющие биогенное происхождение (гипотеза остаётся спорной).
• Эксперименты на МКС — Ames Research Center разрабатывает и проводит эксперименты по выращиванию растений, изучению микробиома и воздействию космической радиации на живые организмы.

Информатика и суперкомпьютеры

Ames Research Center является одним из ключевых центров NASA по разработке и эксплуатации высокопроизводительных вычислительных систем. В центре расположен Центр суперкомпьютерных вычислений NASA (NASA Advanced Supercomputing Division, NAS). Наиболее известные системы:

• Pleiades (с 2008 года) — суперкомпьютер, входящий в число самых мощных в мире. Используется для климатического моделирования, аэродинамических расчётов, моделирования космических миссий.
• Electra (с 2018 года) — система для обработки данных с телескопов и спутников.

Центр также занимается разработкой программного обеспечения для управления космическими аппаратами, обработки изображений и анализа больших данных.

Ключевые объекты и инфраструктура

Авиабаза Моффетт-Филд

Ames Research Center расположен на территории бывшей военно-морской авиабазы Моффетт-Филд (Moffett Field), которая была передана NASA в 1994 году. На территории базы находятся:

• Ангар №1 (Hangar One) — один из крупнейших в мире ангаров для дирижаблей, построенный в 1933 году. Высота — 61 метр, площадь — более 3,2 гектара. В настоящее время используется для проведения мероприятий и частично сдан в аренду.
• Взлётно-посадочная полоса — используется для испытательных полётов и базирования самолётов NASA (в том числе «Софии» до 2022 года).

Лаборатории и центры

• Центр аэродинамических испытаний (Aerodynamics Test Center) — комплекс аэродинамических труб.
• Центр астробиологии (Astrobiology Institute) — ведущая научная организация в этой области.
• Центр робототехники (Robotics and Autonomous Systems Laboratory) — разработка роботов для исследования планет и обслуживания спутников.
• Центр космических наук (Space Science and Astrobiology Division) — управление космическими миссиями и обработка данных.

Вклад в науку и технологии

Ames Research Center внёс значительный вклад в развитие авиации, космонавтики и смежных наук. Среди наиболее значимых достижений:

• Разработка теплозащиты для космических аппаратов — материалы и конструкции, использованные в программах «Аполлон», «Спейс Шаттл» и «Марс 2020».
• Создание первого в мире сверхзвукового самолёта с изменяемой стреловидностью крыла — XB-70 Valkyrie (совместно с ВВС США).
• Разработка системы управления для беспилотного летательного аппарата Global Hawk — одного из первых высотных БПЛА.
• Открытие тысяч экзопланет — благодаря миссии «Кеплер».
• Моделирование климата Земли — суперкомпьютерное моделирование, используемое в отчётах Межправительственной группы экспертов по изменению климата (IPCC).

Критика и проблемы

Как и другие центры NASA, Ames Research Center периодически сталкивается с критикой, связанной с:

• Финансированием — периодические сокращения бюджетов NASA приводят к задержкам или отмене научных миссий.
• Устареванием инфраструктуры — многие здания и аэродинамические трубы были построены в 1940–1950-е годы и требуют капитального ремонта.
• Экологическими проблемами — использование аэродинамических труб и суперкомпьютеров требует значительных энергетических ресурсов, что вызывает обеспокоенность экологов.
• Конкуренцией с частным сектором — в последние годы часть функций Ames Research Center (например, испытания БПЛА) дублируется частными компаниями (SpaceX, Blue Origin, Boeing).

Интересные факты

• В 1999 году Ames Research Center стал первым центром NASA, получившим награду «Лучшее место для работы» (Best Place to Work) по версии журнала Fortune.
• На территории центра находится памятник «Столп ветров» (Pillar of Wind), символизирующий вклад центра в аэродинамику.
• В 2014 году Ames Research Center совместно с компанией Google (организация признана экстремистской и запрещена в РФ) арендовал часть ангара №1 для размещения штаб-квартиры подразделения Google X.
• В центре работали или проходили стажировку несколько будущих астронавтов, включая Салли Райд и Эллен Очоа.

Источники

• NASA Ames Research Center Official Website
• "A History of the Ames Research Center" — NASA Historical Series, 1970
• "The Wind Tunnel: A History of the Ames Research Center" — National Academies Press, 2005
• "NASA's Ames Research Center: A Brief History" — NASA Facts, 2010
• "The Search for Life on Mars: The Story of the ALH84001 Meteorite" — Scientific American, 1996