Centro de Investigación Ames

El Centro de Investigación Ames ( ARC ), también conocido como NASA Ames , es un importante centro de investigación de la NASA ubicado en el Aeródromo Federal Moffett, en Silicon Valley , California . Fue fundado en 1939 ^{[ 1 ]} como el segundo laboratorio del Comité Asesor Nacional de Aeronáutica (NACA). Dicha agencia se disolvió y sus activos y personal se transfirieron a la recién creada NASA el 1 de octubre de 1958. NASA Ames lleva el nombre de Joseph Sweetman Ames , físico y uno de los miembros fundadores de la NACA. Según la última estimación, NASA Ames contaba con más de 3 mil millones de dólares en equipos, 2300 investigadores y un presupuesto anual de 750 millones de dólares. ^{[ 2 ]}

Ames se fundó para realizar investigaciones en túneles de viento sobre la aerodinámica de aeronaves con hélice; sin embargo, su función se ha ampliado para abarcar los vuelos espaciales y la tecnología de la información. Ames participa en numerosas misiones de la NASA. Lidera proyectos en astrobiología , satélites pequeños, exploración lunar robótica, búsqueda de planetas habitables, supercomputación , sistemas inteligentes/adaptativos, protección térmica avanzada, ciencia planetaria y astronomía aérea . Ames también desarrolla herramientas para un espacio aéreo nacional más seguro y eficiente. El director actual del centro es Eugene Tu. ^{[ 3 ]}

El sitio fue centro de misión para varias misiones clave ( Kepler , el Observatorio Estratosférico de Astronomía Infrarroja (SOFIA), el Espectrógrafo de Imágenes de la Región de Interfaz ) y un importante contribuyente al "nuevo enfoque de exploración" ^{[ 4 ]} como participante en el vehículo de exploración tripulado Orión .

Aunque Ames es un centro de investigación de la NASA y no un centro de vuelos espaciales, ha participado activamente en numerosas misiones astronómicas y espaciales.

Las ocho misiones espaciales exitosas del programa Pioneer, realizadas entre 1965 y 1978, fueron gestionadas por Charles Hall en Ames y, en un principio, se dirigieron al sistema solar interior. ^{[ 5 ]} En 1972, el programa apoyó las audaces misiones de sobrevuelo a Júpiter y Saturno con Pioneer 10 y Pioneer 11. [ ^{6 ] Estas} dos misiones fueron pioneras (entorno de radiación, lunas nuevas, sobrevuelos con asistencia gravitatoria) para los planificadores de las misiones más complejas Voyager 1 y Voyager 2 , lanzadas cinco años después. En 1978, el fin del programa trajo consigo un regreso al sistema solar interior con Pioneer Venus Orbiter y Multiprobe, esta vez utilizando la inserción orbital en lugar de misiones de sobrevuelo. ^{[ 7 ] [ 8 ]}

Lunar Prospector fue la tercera misión seleccionada por la NASA para su desarrollo y construcción completos como parte del Programa Discovery . ^{[ 9 ]} Con un costo de $62.8 millones, la misión de 19 meses se colocó en una órbita polar baja de la Luna, logrando mapear la composición de la superficie y posibles depósitos de hielo polar, medir los campos magnéticos y gravitatorios, y estudiar los eventos de desgasificación lunar. Basándose en los datos del espectrómetro de neutrones (NS) de Lunar Prospector , los científicos de la misión determinaron que efectivamente hay hielo de agua en los cráteres polares de la Luna. ^{[ 10 ]} La misión finalizó el 31 de julio de 1999, cuando el orbitador fue guiado a un impacto en un cráter cerca del polo sur lunar en un intento (fallido) de analizar el agua polar lunar vaporizándola para permitir su caracterización espectroscópica desde telescopios terrestres. ^{[ 11 ]}

El GeneSat-1 , de 5 kg (11  libras) de peso y que transportaba bacterias dentro de un laboratorio en miniatura, fue lanzado el 16 de diciembre de 2006. Este pequeño satélite de la NASA ha demostrado que los científicos pueden diseñar y lanzar rápidamente una nueva clase de naves espaciales económicas.

La misión del Satélite de Observación y Detección de Cráteres Lunares ( LCROSS ), cuyo objetivo era buscar agua en la Luna, era una "nave espacial de carga útil secundaria". LCROSS inició su viaje a la Luna en el mismo cohete que el Orbitador de Reconocimiento Lunar ( LRO ), que continúa realizando una tarea lunar diferente. Fue lanzado en abril de 2009 en un cohete Atlas V desde el Centro Espacial Kennedy , Florida. ^{[ 12 ]}

La misión Kepler fue la primera misión de la NASA capaz de encontrar planetas del tamaño de la Tierra o más pequeños. La misión Kepler monitoreó el brillo de las estrellas para encontrar planetas que pasan frente a ellas durante sus órbitas. Durante estos pasos o "tránsitos", los planetas disminuyen ligeramente el brillo de la estrella. ^{[ 13 ]}

El Observatorio Estratosférico de Astronomía Infrarroja ( SOFIA ) fue un proyecto conjunto de las agencias aeroespaciales de Estados Unidos y Alemania, la NASA y el Centro Aeroespacial Alemán (DLR), para construir una plataforma de telescopio infrarrojo capaz de volar a altitudes lo suficientemente elevadas como para estar en el régimen de transparencia infrarroja por encima del vapor de agua de la atmósfera terrestre. La aeronave fue suministrada por Estados Unidos y el telescopio infrarrojo por Alemania. Las modificaciones del fuselaje del Boeing 747SP para alojar el telescopio, el equipo específico de la misión y la gran puerta exterior fueron realizadas por L-3 Communications Integrated Systems de Waco, Texas . ^{[ 14 ] [ 15 ]}

La misión Interface Region Imaging Spectrograph es una colaboración con el Laboratorio de Astrofísica Solar de Lockheed Martin para comprender los procesos en el límite entre la cromosfera y la corona del Sol . Esta misión está patrocinada por el programa Small Explorer de la NASA . ^{[ 16 ]}

La misión Lunar Atmosphere Dust Environment Explorer ( LADEE ) fue desarrollada por el Centro Ames de la NASA. Fue lanzada con éxito a la Luna el 6 de septiembre de 2013. ^{[ 17 ]}

Además, Ames ha desempeñado un papel de apoyo en varias misiones, especialmente en las misiones Mars Pathfinder y Mars Exploration Rover , donde el Laboratorio de Robótica Inteligente de Ames ^{[ 18 ]} tuvo un papel clave. El Centro Ames de la NASA fue socio de Mars Phoenix , una misión del Programa Mars Scout para enviar un módulo de aterrizaje de alta latitud a Marte, que desplegó un brazo robótico para excavar zanjas de hasta 1,6 pies (medio metro) de profundidad en las capas de hielo de agua y analizar la composición del suelo. Ames también es socio del Laboratorio Científico de Marte y su rover Curiosity , un rover de próxima generación para explorar Marte en busca de indicios de compuestos orgánicos y moléculas complejas. ^{[ 19 ]}

La División de Sistemas de Aviación lleva a cabo investigación y desarrollo en dos áreas principales: gestión del tráfico aéreo y simulación de vuelo de alta fidelidad. En el ámbito de la gestión del tráfico aéreo, los investigadores están creando y probando conceptos que permitirán triplicar el número actual de aeronaves en el espacio aéreo nacional. La automatización y sus consiguientes implicaciones para la seguridad son pilares fundamentales del desarrollo de estos conceptos. Históricamente, la división ha desarrollado productos que se han implementado para el público viajero, como el Asesor de Gestión del Tráfico, que se está desplegando en todo el país.

Para la simulación de vuelo de alta fidelidad, la división opera el simulador de vuelo más grande del mundo (el Simulador de Movimiento Vertical), un simulador de nivel D del Boeing 747-400 y un simulador panorámico de torre de control de tráfico aéreo. Estos simuladores se han utilizado para diversos fines, incluyendo el entrenamiento continuo de pilotos del transbordador espacial, el desarrollo de las características de manejo de futuras naves espaciales, las pruebas de sistemas de control de helicópteros, las evaluaciones del Joint Strike Fighter y las investigaciones de accidentes. El personal de la división cuenta con una amplia gama de conocimientos técnicos, incluyendo guiado y control, mecánica de vuelo, simulación de vuelo e informática. Entre los clientes, además de la NASA, se encuentran la FAA, el Departamento de Defensa, el Departamento de Seguridad Nacional, el Departamento de Transporte, la Junta Nacional de Seguridad del Transporte, Lockheed Martin y Boeing.

El laboratorio de simulación y guiado de vuelo del centro fue incluido en el Registro Nacional de Lugares Históricos en 2017.

Ames alberga las grandes divisiones de investigación y desarrollo de la NASA en supercomputación avanzada , ^{[ 20 ]} factores humanos , ^{[ 21 ]} e inteligencia artificial (Sistemas Inteligentes ^{[ 22 ]} ). Estas organizaciones de Investigación y Desarrollo apoyan los esfuerzos de exploración de la NASA, así como las operaciones continuas de la Estación Espacial Internacional y el trabajo de ciencia espacial y aeronáutica en toda la NASA. El centro también administra y mantiene el servidor de nombres raíz E del DNS .

La División de Sistemas Inteligentes (Código TI) es la principal división de I+D de la NASA, dedicada al desarrollo de software y sistemas inteligentes avanzados para todas las Direcciones de Misión de la NASA. Proporciona experiencia en software para aplicaciones de ciencias de la Tierra, aeronáutica, misiones de ciencia espacial, la Estación Espacial Internacional y el Vehículo de Exploración Tripulado ( CEV ).

La primera IA en el espacio ( Deep Space 1 ) fue desarrollada por Code TI, al igual que el software MAPGEN, que planifica diariamente las actividades de los vehículos exploradores de Marte . El mismo motor de razonamiento se utiliza para que Ensemble opere el módulo de aterrizaje Phoenix , y también se emplea en el sistema de planificación de los paneles solares de la Estación Espacial Internacional . La gestión integrada del estado del sistema para los giroscopios de control de momento de la Estación Espacial Internacional , los sistemas colaborativos con herramientas de búsqueda semántica y la sólida ingeniería de software completan el alcance del trabajo de Code TI.

La División de Integración de Sistemas Humanos «impulsa el diseño y las operaciones centradas en el ser humano de sistemas aeroespaciales complejos mediante el análisis, la experimentación y el modelado del desempeño humano y la interacción humano-automatización para lograr mejoras sustanciales en la seguridad, la eficiencia y el éxito de la misión». ^{[ 23 ]} Durante décadas, la División de Integración de Sistemas Humanos ha estado a la vanguardia de la investigación aeroespacial centrada en el ser humano. La División cuenta con más de 100 investigadores, contratistas y personal administrativo.

La División de Supercomputación Avanzada de la NASA en Ames opera varias de las supercomputadoras más potentes de la agencia , incluidos los sistemas Pleiades , Aitken y Electra, con capacidad para procesar petaflops . Originalmente llamada División de Simulación Aerodinámica Numérica, la instalación ha albergado más de 40 supercomputadoras de producción y prueba desde su construcción en 1987, y ha sido líder en computación de alto rendimiento, desarrollando tecnología utilizada en toda la industria, incluidos los NAS Parallel Benchmarks y el software de programación de trabajos Portable Batch System (PBS).

En septiembre de 2009, Ames lanzó NEBULA como una plataforma de computación en la nube rápida y potente para manejar los conjuntos de datos masivos de la NASA que cumplían con los requisitos de seguridad. ^{[ 24 ]} Este proyecto piloto utiliza componentes de código abierto, cumple con FISMA y puede escalar para satisfacer las demandas del gobierno, a la vez que es extremadamente eficiente en términos de energía. En julio de 2010, el CTO de la NASA, Chris C. Kemp, liberó el código fuente de Nova, la tecnología detrás del proyecto NEBULA, en colaboración con Rackspace , lanzando OpenStack . Posteriormente, OpenStack se convirtió en uno de los proyectos de código abierto más grandes y de más rápido crecimiento en la historia de la computación , y a partir de 2014Se ha incluido en la mayoría de las principales distribuciones de Linux, incluidas Red Hat , Oracle , HP , SUSE y Canonical .

El Centro Ames de la NASA fue uno de los primeros lugares donde se realizaron investigaciones sobre el procesamiento de imágenes de fotografías aéreas tomadas desde plataformas satelitales . Algunas de las técnicas pioneras de mejora del contraste mediante el análisis de Fourier se desarrollaron en Ames en colaboración con investigadores de ESL Inc.

Los túneles de viento del Centro de Investigación Ames de la NASA son conocidos no solo por su inmenso tamaño, sino también por sus diversas características que permiten realizar distintos tipos de investigación científica y de ingeniería.

Complejo Nacional de Aerodinámica a Gran Escala (NFAC)

El Centro de Investigación Ames también alberga el túnel de viento más grande del mundo, que forma parte del Complejo Aerodinámico Nacional a Escala Real (NFAC, por sus siglas en inglés): es lo suficientemente grande como para probar aviones de tamaño real, en lugar de maquetas. El complejo de túneles de viento fue incluido en el Registro Nacional en 2017.

El circuito del túnel de viento de 40 por 80 pies fue construido originalmente en la década de 1940 y ahora es capaz de proporcionar velocidades de prueba de hasta 300 nudos (560 km/h; 350 mph) . ^{[ 26 ]} Se utiliza para respaldar un programa de investigación activo en aerodinámica, dinámica, ruido de modelos y aeronaves a escala real y sus componentes. Se investigan las características aerodinámicas de nuevas configuraciones con énfasis en estimar la precisión de los métodos computacionales. El túnel también se utiliza para investigar los límites de estabilidad aeromecánica de helicópteros avanzados y las interacciones rotor-fuselaje. También se determinan las derivadas de estabilidad y control, incluidas las características estáticas y dinámicas de nuevas configuraciones de aeronaves. Asimismo, se determinan las características acústicas de la mayoría de los vehículos a escala real, así como la investigación acústica destinada a descubrir y reducir las fuentes aerodinámicas de ruido. Además de los métodos habituales de recopilación de datos (por ejemplo, sistema de equilibrio, transductores de medición de presión y termopares de detección de temperatura), se dispone de instrumentación no intrusiva de última generación (por ejemplo, velocímetros láser y sombreados) para ayudar a determinar la dirección y la velocidad del flujo dentro y alrededor de las superficies sustentadoras de las aeronaves. El túnel de viento de 40 por 80 pies se utiliza principalmente para determinar las características aerodinámicas de baja y media velocidad de aeronaves de alto rendimiento, helicópteros y aeronaves V/STOL de ala fija con sustentación propulsada .  

El túnel de viento de 80 por 120 pies es la sección de prueba de túnel de viento más grande del mundo. Esta rama de circuito abierto se agregó y se instaló un nuevo sistema de accionamiento de ventilador en la década de 1980. Actualmente es capaz de velocidades de aire de hasta 100 nudos (190 km/h; 120 mph) . ^{[ 26 ]} Esta sección se utiliza de manera similar a la sección de 40 por 80 pies, pero es capaz de probar aeronaves más grandes, aunque a velocidades más bajas. Algunos de los programas de prueba que han pasado por el túnel de 80 por 120 pies incluyen: F-18 High Angle of Attack Vehicle , DARPA/Lockheed Common Affordable Lightweight Fighter, XV-15 Tilt Rotor y Advance Recovery System Parafoil. La sección de prueba de 80 por 120 pies es capaz de probar un Boeing 737 de tamaño completo .  

Aunque la NASA la desmanteló en 2003, la NFAC ahora está siendo operada por la Fuerza Aérea de los Estados Unidos como una instalación satélite del Complejo de Desarrollo de Ingeniería Arnold (AEDC).

El Complejo Ames Arc Jet es una instalación avanzada de termofísica donde se realizan pruebas hipersónicas e hipertérmicas sostenidas de sistemas termoprotectores vehiculares bajo diversas condiciones simuladas de vuelo y reentrada. ^{[ 27 ]} De sus siete bahías de prueba disponibles, cuatro contienen actualmente unidades Arc Jet de diferentes configuraciones. Estas son la Instalación de Calentamiento Aerodinámico (AHF), el Conducto de Flujo Turbulento (TFD), la Instalación de Pruebas de Paneles (PTF) y la Instalación de Calentamiento por Interacción (IHF). El equipo de apoyo incluye dos fuentes de alimentación de CC, un sistema de vacío accionado por eyector de vapor, un sistema de refrigeración por agua, sistemas de gas de alta presión, un sistema de adquisición de datos y otros sistemas auxiliares. ^{[ 27 ]}

La fuente de alimentación más grande es capaz de entregar 75 megavatios (MW) durante 30 minutos o 150 MW durante 15 segundos, lo que, junto con un sistema de bombeo de vacío de eyector de vapor de 5 etapas de alto volumen, permite a Ames igualar las condiciones atmosféricas de gran altitud con muestras grandes. ^{[ 27 ]} La Rama de Instalaciones Termofísicas opera cuatro instalaciones de chorro de arco. La Instalación de Calentamiento por Interacción (IHF), con una potencia disponible de más de 60 MW, es uno de los chorros de arco de mayor potencia disponibles. Es una instalación muy flexible, capaz de largos tiempos de funcionamiento de hasta una hora, y puede probar muestras grandes tanto en una configuración de estancamiento como de placa plana. La Instalación de Prueba de Paneles (PTF) utiliza una boquilla semielíptica única para probar secciones de paneles. Alimentada por un calentador de arco de 20 MW, la PTF puede realizar pruebas en muestras durante hasta 20 minutos. El Conducto de Flujo Turbulento proporciona flujos de aire supersónicos, turbulentos y de alta temperatura sobre superficies planas. El TFD se alimenta con un calentador de arco Hüls de 20 MW y puede analizar muestras de 203 x 508 milímetros (8,0 x 20,0 pulgadas) . La Instalación de Calentamiento Aerodinámico (AHF) presenta características similares al calentador de arco IHF, ofreciendo una amplia gama de condiciones de operación, tamaños de muestra y tiempos de prueba prolongados. Un plenum de mezcla de aire frío permite simular condiciones de ascenso o vuelo a alta velocidad. En este banco de pruebas flexible se pueden realizar estudios de catálisis con aire o nitrógeno. Un sistema de soporte de modelos de 5 brazos permite al usuario maximizar la eficiencia de las pruebas. El AHF se puede configurar con un calentador de arco Hüls o segmentado, de hasta 20 MW. 1 MW es suficiente para abastecer a 750 hogares. 

El complejo Arc Jet fue incluido en el Registro Nacional en 2017.

Las siguientes personas se desempeñaron como director del Centro de Investigación Ames: ^{[ 28 ] [ 29 ]}

En 2016, el Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) anunció planes para reubicar su centro científico de la Costa Oeste desde la cercana Menlo Park al Centro de Investigación Ames en Moffett Field. ^{[ 41 ]} La reubicación comenzó formalmente con un evento de corte de cinta en julio de 2019. ^{[ 42 ]} En abril de 2024, el proyecto se describió como "finalizado", con "la reubicación completa... programada para finales de año". ^{[ 43 ]}

El gobierno federal ha reasignado parte de las instalaciones y los recursos humanos para apoyar la industria, la investigación y la educación del sector privado.

HP se convirtió en la primera filial corporativa del nuevo Instituto de Investigación y Desarrollo Bio-Info-Nano (BIN-RDI), una iniciativa conjunta establecida por la Universidad de California Santa Cruz y la NASA, con sede en Ames. El Instituto de Investigación y Desarrollo Bio-Info-Nano se dedica a generar avances científicos mediante la convergencia de la biotecnología, la tecnología de la información y la nanotecnología. ^{[ 47 ]}

La Universidad de la Singularidad alberga su programa de liderazgo y educación en estas instalaciones. La Alianza para la Preservación de ÓrganosTambién tiene su sede allí; la Alianza es una organización sin fines de lucro que trabaja en colaboración con el Premio Nuevo Órgano de la Fundación Matusalén "para impulsar avances en los obstáculos restantes para el almacenamiento a largo plazo de órganos" y así superar la drástica necesidad médica insatisfecha de órganos viables para trasplante. Kleenspeed Technologies tiene su sede allí.

Se requiere una identificación oficial de la NASA para ingresar a Ames.

En apoyo a las familias que trabajan en el Centro de Investigación Ames de la NASA, se inauguró el Centro de Cuidado Infantil Ames (ACCC) en 1986. El objetivo del centro es atender a los hijos de empleados de la NASA, funcionarios públicos, contratistas y personal militar que trabajan en el Centro de Investigación Ames y en el Aeródromo Federal Moffett. El ACCC se trasladó a una nueva ubicación dentro del mismo centro en 2002 gracias a la financiación adicional de la NASA y donantes privados. En 2005, el ACCC abrió sus puertas al público en general, aunque con tarifas de matrícula más elevadas que las de sus afiliados. ^{[ 55 ]}

Existen numerosas actividades tanto dentro del centro de investigación como en los alrededores de la base, para empleados a tiempo completo y becarios por igual. Parte de un circuito de ejercicios permanece dentro de la base (también llamado circuito de entrenamiento ), aunque algunas secciones son ahora inaccesibles debido a cambios en la distribución de la base desde su instalación.

• Cronología del Centro de Investigación Ames
• Parque de Investigación de la NASA
• Pléyades (supercomputadora)
• Listados del Registro Nacional de Lugares Históricos en el condado de Santa Clara, California.

37°24′55″N 122°03′46″O / 37.415229°N 122.062650°O / 37.415229; -122.062650