Following Goddard’s Tracks

• By Maggie Masetti
• November 25, 2015
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Here is another guest blog from Daniela and Verena, German interns from Airbus. You can read their intro post here. You’ll find the blog first in English and then in German. Enjoy!

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After spending our first week at NASA Goddard, we went on our first “spacewalk.” Our mission: the discovery of the Smithsonian National Air & Space Museum in DC – and to learn how the things we would see related to NASA Goddard.

As we were overwhelmed by all the exhibits of various space and aircrafts and wanted to get a better overview, we decided to join a guided tour through the museum. As the guide pointed out early aircraft history, we were quite impressed by the pioneers of aviation, the Wright Brothers. After all these interesting insights about early flight, we were curious about the pioneer of modern spacecraft: Robert Goddard.

Goddard had to face many obstacles, like not being taken seriously by the public and other fellow scientists. After being banned from testing his rockets outdoors (one of his rockets exploded during an outdoor test), this complicated his mission even more. Also, ingenious technologies such as the gas-generator-powered turbo-fed rocket or his parachute recovery systems (that are used as the base of today’s rocket science and research) were totally mistrusted. Nevertheless, he successfully launched the first flight of a liquid propelled rocket in 1926. This was the first step towards exploring the unknown universe via modern rocketry.

In honor of his pioneering work, Goddard Space Flight Center (GSFC) was named after him. But the display on Robert Goddard wasn’t the only thing representing the GSFC at the National Air & Space Museum; we discovered also other references to NASA’s location in Greenbelt:

Aerobee 150

Back on the first floor, we visited the “Space Race” exhibition, which illustrates the competition between the United States and the former Soviet Union to be the first nation in space. There you will find several rockets of this era, i.e. the Aerobee 150.

Less than 30 years after Goddard’s first successful rocket launch, the Aerobee 150 was launched. It was the first American small, unguided, suborbital sounding rocket and it was primarily used for various military and civil missions.

This two-stage rocket is known for its maximum flight altitude of 168 miles (270 km) and its liftoff thrust of 18 kiloNewtons. It didn’t only pioneer the use of high altitude photography, it also encouraged the common use of the earth’s meteorological observation.

The displayed Aerobee 150 was reintegrated from parts of the Naval Ordnance Test Facility and the GSFC.

Hubble

Turning right from Aerobee 150, we spotted GSFC’s next attraction – the Hubble Space Telescope! Hubble was not built at Goddard, but Goddard has been involved in mission communications, ground control (via a Goddard control center), science, and also had a big role in all the servicing missions. In the past, we have heard a lot about it, but finally seeing a full-scale model of it is even more impressive! The telescope, which is a result of a collaboration between NASA and ESA, launched in 1990 and is still operating. Its mission is fundamental and view-changing space research, which it accomplishes with its deep view into space and time.

Hubble observes mostly visible light, as well as a little infrared and ultraviolet. It is distinguished by its cylinder-shape and a large mirror with a diameter of 2.4 meters. For its mission, Hubble currently carries six instruments. Over the years, its observations have changed the science of astronomy significantly. One of its most important achievements was determining the rate of expansion of the universe – this was actually one of its core science goals. Furthermore, astronomers found that the Universe’s expansion is actually accelerating. This won Saul Perlmutter, Adam Riess, and Brian Schmidt the 2011 Nobel Prize in Physics.

Besides this revolutionary finding, Hubble has seen galaxies in all stages of development, and imaged countless nebulae, star clusters, and more. You will rarely find a person who doesn’t know Hubble’s stunning impressions of the universe.

For us, it was the “eye-catcher” at the whole first floor. Especially its height and design stick out. What we liked most was the exhibition of the aforementioned Hubble photographs that filled an entire wall.

Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP)

One of the other satellite models on display at the Air & Space museum (and one you may not have heard of) is the Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP).

Even though it isn’t very famous amongst the general public, its use for scientific work is very important. But why?

During its operating time from 2001 to 2010, its measurements contributed in developing the current model of cosmology. WMAP figured out when the first stars began to shine, which was about 200 million years ago. Another very important result of the WMAP mission are the maps of the cosmic microwave background (CMB, the remaining radiant heat of the big bang) which shows the temperature distribution in the early universe.

It’s obvious that an ingenious construction was needed to get these amazing results: there are primary reflecting mirrors focusing signals onto a second pair of mirrors. The secondary mirrors pass them on a box which is located beneath the primary reflectors.

And guess who developed this genius spacecraft? Exactly, GSFC – in a partnership with Princeton University!

Back on Earth, A.K.A. finishing our “spacewalk,” we figured out that our impressions are inexpressible in words. After all we think that a quote of Robert Goddard describes the inspiration we found at the National Air & Space Museum best:

“It is difficult to say what is impossible, for the dream of yesterday is the hope of today and the reality of tomorrow.”

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Auf den Spuren des Goddard Space Flight Centers
– Unser Besuch im Smithsonian National Air & Space Museum

Nach unserer ersten Woche am Goddard Space Flight Center (GSFC) hatten wir unseren ersten Außeneinsatz. Unsere Mission: die Erkundung des Smithsonian National Air & Space Museums in Washington DC – und auf Spurensuche nach Verbindungen zum GSFC zu gehen.

Überwältigt von all den verschiedenen Ausstellungen zur Luft- und Raumfahrt, haben wir uns einer Führung durch das Museum angeschlossen. Dabei stand vor allem die Geschichte der zivilen Luftfahrt im Fokus, wobei uns besonders die Pioniere der Luftfahrt, die Gebrüder Wright, beeindruckt haben. Nach so vielen interessanten Einblicken zu den ersten Flugversuchen wollten wir mehr über den Pionier der modernen Raumfahrt herausfinden: Robert Goddard.

Goddard wurden viele Steine in den Weg gelegt, denn er wurde weder von der Öffentlichkeit noch von seinen Kollegen ernst genommen. Nach einem misslungenen Raketentest sind ihm weitere Versuche untersagt worden, was seine Forschungsarbeit zusätzlich erschwerte. Auch seine genialen Entwicklungen wie das gasgeneratorbetriebene Turbotriebwerk und ein Bergungssystem mittels Fallschirm wurde großes Misstrauen entgegengebracht. Diese jedoch bilden mittlerweile die Basis für heutige Raumfahrtmissionen. Trotz all dieser Hindernisse gelang es ihm 1926 die erste Flüssigkeitsrakete zu starten. Der erste Schritt zur Erforschung des bis dato relativ unbekannten Universums durch moderne Raketentechnologien war getan.

Zur Wertschätzung seiner unermüdlichen Pionierarbeit wurde das Goddard Space Flight Center der NASA nach ihm benannt. Doch die Ausstellung zu Robert Goddard stellt nicht den einzigen Bezug zum Goddard Space Flight Center dar, wir haben auch noch einige andere Verbindungen zu diesem NASA Standort entdeckt:

Aerobee 150

Im Erdgeschoss haben wir die „Space Race“ Ausstellung besucht. Diese thematisiert den Wettlauf zwischen der ehemaligen Sowjet Union und den Vereinigten Staaten, welche Nation die erste Person auf den Mond bringt. Zu den Ausstellungsstücken zählen einige Raketen aus dieser Zeit, wie z.B. die Aerobee 150. Weniger als 30 Jahre nach Goddards erstem erfolgreichem Raketenstart wurde die Aerobee 150 ins All geschossen. Es war die erste amerikanische, unbemannte Forschungsrakete, welche für diverse militärische und zivile Missionen genutzt wurde.

Diese zweistufige Rakete erreichte eine maximale Flughöhe von 270 km und eine Startschubkraft von 18 Kilonewton. Die Aerobee 150 hat nicht nur den Gebrauch von Fotoaufnahme aus großer Höhe geprägt, sondern vor allem damit auch die Wetterbeobachtungen für die Erde vereinfacht.

Die ausgestellte Aerobee 150 wurde aus bereitgestellten Teilen der Naval Ordnance Test Facility und dem GSFC rekonstruiert.

Hubble

Nicht weit davon entfernt erwartete uns bereits die nächste Attraktion von GSFC – das Hubble Space Telecope (HST)!

Hubble wurde zwar nicht am GSFC gefertigt, dennoch war der Standort maßgeblich an dessen Datenauswertung und der Forschungen beteiligt. Am GSFC befindet sich auch das Kontrollzentrum zur Steuerung und Beobachtung des Teleskops sowie die Steuerung der Instandhaltungsmaßnahmen am Hubble Teleskop. Wir haben zwar schon viel über das Teleskop gehört, es aber es letztendlich in Lebensgröße vor sich zu sehen ist noch einmal eine ganz besondere Erfahrung!

Das Hubble Teleskop, welches 1990 mit dem Space Shuttle in den Weltraum gestartet wurde und immer noch im Dienst ist, ist das Ergebnis einer Zusammenarbeit zwischen NASA und ESA. Durch seinen „tiefen Blick“ in das Universum und die Zeit hat seine Mission die Forschung bedeutend verändert und geprägt.

Hubble beobachtet vor allem sichtbares, jedoch auch infrarotes sowie ultraviolettes Licht. Das Teleskop zeichnet sich durch seine Zylinderform und seinen großen Spiegel mit einem Durchmesser von 2,4 Metern aus und ist im Moment mit sechs Instrumenten ausgestattet. Im Laufe der Jahre haben Hubbles Beobachtungen die Wissenschaft zur Astronomie signifikant beeinflusst. Eines der wichtigsten Ziele der Mission, die Bestimmung der Ausdehnung des Universums, wurde erreicht. Dabei wurde außerdem festgestellt, dass sich dessen Ausdehnung beschleunigt. Dies brachte Saul Perlmutter, Adam Riess und Brian Schmidt 2011 den Nobelpreis in Physik ein.

Doch nicht nur diese bahnbrechenden wissenschaftlichen Erkenntnisse, sondern auch Bilder von Galaxien in allen Entwicklungsstadien verdanken wir Hubble. Wer kennt sie nicht, die beeindruckenden Bilder von fernen Galaxien?

Für uns war das HST mit seinen Fotografien definitiv das Highlight der Ausstellung!

Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP)

Eines der eher unbekannteren Satellitenmodelle im National Air & Space Museum ist die Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP). Trotz ihrer Unbekanntheit ist es von immensem Nutzen für Forschung und Wissenschaft. Aber warum?

WMAP hat während ihrer Einsatzphase von 2001 bis 2010 maßgeblich dazu beigetragen, das Lambda-CDM-Modell (beschreibt die Entwicklung des Universums seit dem Urknall) zu entwickeln.

Außerdem konnte dank WMAP festgestellt werden, wann die ersten Sterne schienen – nämlich vor 200 Millionen Jahren! Außerdem brachte ihre Mission diverse Karten der kosmischen Mikrowellenhintergrundstrahlung (salopp gesagt: die Resthitze des Urknalls) hervor, welche die Temperaturverteilung im frühen Universum zeigt.

Es ist offensichtlich, dass hinter solchen außerordentlichen Erkenntnissen eine geniale Konstruktion steht. Die WMAP funktioniert folgendermaßen:
Es gibt primär reflektierenden Spiegel, welche die aufgenommenen Signale auf ein weiteres Spiegelpaar projizieren. Diese wiederum leiten die Signale in eine Box, die sich unter den primär reflektierenden Spiegeln befindet, weiter.

Auch hier hatte das GSFC wieder einmal seine Finger mit im Spiel. Der NASA Standort entwickelte in Zusammenarbeit mit der Princeton University diese geniale Raumsonde.

Am Ende unserer Mission mussten wir feststellen, dass unsere Eindrücke kaum in Worte zu fassen sind. Deswegen denken wir, dass ein Zitat von Robert Goddard unsere Inspirationen, die wir im National Air & Space Museum gefunden haben, am besten in Worte fasst:

“It is difficult to say what is impossible, for the dream of yesterday is the hope of today and the reality of tomorrow.“