Centro de vuelos espaciales Goddard

Goddard ha participado en el diseño, construcción y operación de naves espaciales desde los tiempos del Explorer 1 , el primer satélite artificial del país. La lista de estas misiones refleja una diversidad de objetivos y metas científicas. 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 desplegaba desde el transbordador espacial, lo que permitía misiones sencillas y de bajo costo de 2 a 3 días. El segundo de los Grandes Observatorios de la NASA , el Observatorio de Rayos Gamma Compton , operó durante nueve años antes de reingresar a la atmósfera terrestre en 2000. Otro de los observatorios de ciencia espacial de Goddard, el Explorador del Fondo Cósmico , proporcionó datos científicos únicos sobre el universo primitivo. ^{[ 6 ]} Una ficha informativa que destaca muchas de las misiones anteriores de Goddard está registrada en una página web del 40.º aniversario. ^{[ 7 ]}

Goddard actualmente apoya la operación 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 o de otros países. Otros proyectos importantes de ciencias de la Tierra que se encuentran actualmente en operación incluyen la Misión de Medición de Lluvias Tropicales (TRMM) y la Misión de Medición de Precipitación Global (GPM), misiones que proporcionan datos cruciales para las predicciones de huracanes. Muchos proyectos de Goddard apoyan a otras organizaciones, como el Servicio Geológico de los Estados Unidos (USG) en Landsat-7 y -8, y la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA) en el sistema de Satélites Ambientales Operacionales Geoestacionarios (GOES), que proporciona predicciones meteorológicas.

Otras misiones de Goddard apoyan diversas disciplinas de la ciencia espacial. El proyecto más famoso de Goddard es el Telescopio Espacial Hubble , una plataforma científica única que ha sido pionera en astronomía desde 1990. Otras misiones, como la Sonda de Anisotropía de Microondas Wilkinson (WMAP), estudian la estructura y evolución del universo. Otras misiones, como el Observatorio Solar y Heliosférico (SOHO), estudian actualmente el Sol y cómo su comportamiento afecta la vida en la Tierra. El Orbitador de Reconocimiento Lunar (LRO) está cartografiando la composición y topografía de la Luna, y el Observatorio de Dinámica Solar (SDO) está rastreando la energía del Sol y su influencia en la Tierra. La misión OSIRIS-REx de retorno de muestras de asteroides trajo una muestra del asteroide 101955 Bennu en 2023 y, bajo el nombre de OSIRIS-APEX, se dirige al asteroide 99942 Apophis en 2029.

Entre las operaciones particularmente destacables se encuentra el Telescopio Espacial James Webb , que fue lanzado 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 con fechas de lanzamiento que van desde el próximo año hasta dentro de una década. Estas operaciones también varían en cuanto a los descubrimientos que los científicos esperan obtener. Entre las próximas misiones se incluyen el Telescopio Espacial Nancy Grace Roman , Dragonfly y DAVINCI . ^{[ 9 ]}

Las misiones de la NASA (y por lo tanto las misiones de Goddard) abordan una amplia gama de cuestiones científicas que generalmente se clasifican en torno a cuatro áreas clave: ciencias de la Tierra, astrofísica, heliofísica y el Sistema Solar. ^{[ 10 ]} En resumen, Goddard estudia la Tierra y el Espacio. ^{[ 11 ]}

En el ámbito de las ciencias de la Tierra, Goddard desempeña un papel fundamental en la investigación para profundizar en nuestra comprensión de la Tierra como un sistema ambiental, abordando cuestiones relacionadas con el desarrollo, la interacción y la evolución de los componentes de dicho sistema. Todo esto es crucial para que los científicos puedan comprender las repercusiones prácticas 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 esta misión, Goddard estudia cómo se formó el universo, de qué está compuesto, 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 acumulado en misiones anteriores, se formulan nuevas preguntas científicas. Las misiones se desarrollan siguiendo el mismo método científico que un experimento. En este contexto, Goddard no funciona como una entidad independiente, sino como uno de los diez centros de la NASA que colaboran para encontrar respuestas a estas preguntas científicas.

Cada misión comienza con una serie de preguntas científicas que deben responderse y una serie de requisitos científicos, que se basan en los descubrimientos de misiones anteriores. Los requisitos científicos especifican el tipo de datos que se deben recopilar. Estos requisitos se transforman en conceptos de misión que definen el tipo de nave espacial e instrumentos científicos necesarios para responder a dichas preguntas.

Dentro del Centro Goddard, la Dirección de Ciencias y Exploración (SED, por sus siglas en inglés) lidera las iniciativas científicas del centro, incluido el desarrollo de tecnología relacionada con la investigación científica.

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 se habían medido u observado. Los nombres de los instrumentos suelen 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 y Generador de Imágenes de Infrarrojo Cercano y Espectrógrafo sin Rendija (FGS-NIRISS). ^{[ 12 ]} Los científicos en Goddard trabajan en estrecha colaboración con los ingenieros para desarrollar estos instrumentos.

Normalmente, una misión consiste en una nave espacial con un conjunto de instrumentos a bordo. En algunos casos, los requisitos científicos exigen el uso de varias naves. Por ejemplo, la Misión Multiescala Magnetosférica (MMS) estudia la reconexión magnética, un proceso tridimensional. Para obtener datos sobre este complejo proceso, un conjunto de cuatro naves espaciales vuela en formación tetraédrica. Cada una de las cuatro naves lleva conjuntos de instrumentos idénticos. La MMS forma parte de un programa más amplio (Solar Terrestrial Probes) que estudia el impacto del Sol en el Sistema Solar.

En muchos casos, Goddard colabora con socios (agencias del gobierno estadounidense, la industria aeroespacial, centros de investigación universitarios y otros países) responsables del desarrollo de los instrumentos científicos. En otros casos, Goddard desarrolla uno o más instrumentos. Estos se integran en un conjunto de instrumentos que, a su vez, se integra con la nave espacial. En el caso de la misión MMS, por ejemplo, el Instituto de Investigación del Suroeste (SwRI) se encargó del desarrollo de los instrumentos científicos, mientras que Goddard proporcionó la gestión general del proyecto, la ingeniería de los sistemas de la misión, la nave espacial y las operaciones de la misión. ^{[ 13 ]}

En el Orbitador de Reconocimiento Lunar (LRO), se han desarrollado seis instrumentos por diversos socios. Uno de ellos, el Altímetro Láser del Orbitador Lunar (LOLA), fue desarrollado por Goddard. LOLA mide las pendientes de los lugares de aterrizaje y la rugosidad de la superficie lunar para generar un mapa tridimensional de la Luna. ^{[ 14 ]}

Otra misión gestionada por Goddard es MAVEN . MAVEN es la segunda misión del Programa de Exploración de Marte, que explora la atmósfera marciana en apoyo de los esfuerzos más amplios de la NASA para llegar 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 . Entre los socios para el desarrollo de los instrumentos se encuentran 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 una misión se lanza y llega a su destino, sus instrumentos comienzan a recopilar datos. Estos datos se transmiten a la Tierra, donde deben analizarse y almacenarse para futuras consultas. Goddard gestiona grandes colecciones de datos científicos procedentes de misiones pasadas y en curso.

La División de Ciencias de la Tierra alberga el Centro de Servicios de Información y Datos de Ciencias de la Tierra Goddard (GES DISC). ^{[ 15 ]} 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 de Ciencias Espaciales de la NASA (NSSDCA), creado en Goddard en 1966, alberga un archivo permanente de datos de ciencias espaciales, incluida una gran colección de imágenes del espacio.

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 m³) de espacio. [20} ] Las cámaras de vacío en ^{los edificios adyacentes} 10 y 7 pueden enfriarse o calentarse a ± 200 °C (392 °F) . El edificio adyacente 15 alberga la centrífuga de alta capacidad, capaz de generar 30 G con una carga de hasta 2,3 toneladas (2,5 toneladas cortas) . ^{[ 21 ]}     

Parsons Corporation colaboró ​​en la construcción de la sala limpia Clase 10.000 para dar soporte al Telescopio Espacial Hubble, así como a otras misiones de Goddard. ^{[ 22 ]}

El Centro de Investigación y 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 sobre astronomía de altas energías. Se mantiene información sobre astronomía de rayos X y rayos gamma , así como archivos relacionados de misiones de la NASA, para información pública y acceso científico. ^{[ 23 ]}

El Centro de Tecnología de Aseguramiento de Software (SATC) es un departamento de la NASA fundado en 1992 como parte de su Oficina de Confiabilidad y Seguridad de Sistemas en el Centro de Vuelo Espacial Goddard. Su propósito era "convertirse en un centro de excelencia en aseguramiento de software, dedicado a lograr mejoras medibles tanto en la calidad como en la confiabilidad del software desarrollado para la NASA en el GSFC". El centro ha sido fuente de artículos de investigación sobre métricas de software, aseguramiento y gestión de riesgos. ^{[ 24 ]}

Durante la época de las misiones Gemini de la NASA, surgió la necesidad de un nuevo tipo de centro de operaciones, y así se creó el Centro de Control de la Red de Vuelos Espaciales Tripulados (MSFNOCC) en el edificio 13. El nombre ha cambiado con el paso de los años y, en consecuencia, su capacidad ha aumentado; durante años, estas instalaciones han sido el centro neurálgico del GSFC para vuelos espaciales tripulados y misiones de vehículos de lanzamiento, y tienen el honor de haber brindado apoyo a todas y cada una de las misiones del transbordador espacial.

Tras el MSFNOCC, las instalaciones pasaron a llamarse Centro de Control de Red (NCC). Mantuvo este nombre hasta 1997-1999, cuando se creó el NIC. El NIC impulsó el inicio de la nueva era de las comunicaciones espaciales, que incluía la Estación Espacial Internacional (ISS). Posteriormente, en 2023, las instalaciones fueron completamente renovadas para convertirse en el Centro de Control de Operaciones del Espacio Cercano (NSOCC). Actualmente, el NSOCC proporciona apoyo fundamental a diversas misiones de lanzamiento, como las de tripulación y carga de SpaceX, misiones científicas como JWST y PACE, y ofrece servicios de datos esenciales para la Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial (JAXA) y la Agencia Espacial Europea (ESA).

El NSOCC proporciona un espacio de trabajo basado en consola para que varios elementos de la red colaboren y brinden el más alto nivel de servicio posible a la NASA y sus clientes. Algunos de los elementos de la red incluidos en la estructura de soporte del NSOCC son la Instalación de Dinámica de Vuelo (FDF), el Vuelo Espacial Humano (HSF), los Vehículos de Lanzamiento (LV), el liderazgo de soporte de misiones de robótica, Búsqueda y Rescate (SAR) y el "Entorno de Red de Procesamiento y Manejo de Adquisición de Datos (DAPHNE+)".

El Centro de Visitantes Goddard abrió sus puertas el 18 de mayo de 1976 en un edificio que anteriormente albergaba una estación de radio experimental del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología. ^{[ 25 ]} El centro 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 maquetas 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 maestros y voluntarios educativos, como líderes de Boy Scouts 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. ^{[ 26 ]} El evento, gratuito para el público, incluyó competencias de robótica, recorridos por las instalaciones de Goddard a cargo de empleados de la NASA y entretenimiento en vivo en los terrenos de Goddard. El GSFC también cuenta con un gran salón de baile para eventos con invitados, como conferencias, presentaciones y cenas. ^{[ 27 ]}

La NASA anunció planes para cerrar el centro de visitantes el 1 de octubre de 2025. ^{[ 28 ]}

GSFC opera tres instalaciones que no están ubicadas en el sitio de Greenbelt. Estas instalaciones son:

• El Centro de Lanzamiento de Wallops, ubicado en la isla de Wallops , Virginia , fue fundado en 1945 y es uno de los centros de lanzamiento más antiguos del mundo. Wallops gestiona el programa de cohetes sonda de la NASA y da soporte a aproximadamente 35 misiones al año.
• El Instituto Goddard de Estudios Espaciales (GISS), ubicado en la Universidad de Columbia en la ciudad de Nueva York, es donde se lleva a cabo gran parte de la investigación teórica del centro. Opera en estrecha colaboración con Columbia y otras universidades de la zona, y brinda apoyo a la investigación en geofísica, astrofísica, astronomía y meteorología.
• El Centro Independiente de Verificación y Validación Katherine Johnson (IV&V), ubicado en Fairmont, Virginia Occidental , se estableció en 1993 para mejorar la seguridad, la confiabilidad y la calidad del software utilizado en las misiones de la NASA.

El GSFC también es responsable del Complejo White Sands , un conjunto de dos emplazamientos en Las Cruces, Nuevo México , pero el emplazamiento es propiedad del Centro Espacial Johnson como parte de las Instalaciones de Pruebas de White Sands .