エイムズ研究センター

エイムズ研究センター（ARC）、別名NASAエイムズは、カリフォルニア州シリコンバレーのモフェット連邦飛行場にある主要なNASA研究センターです。1939年に、2番目の国家航空諮問委員会（NACA）研究所として設立されました^{[ 1 ]}。NACAは解散し、その資産と人員は1958年10月1日に新設されたNASAに移管されました。NASAエイムズは、物理学者でありNACAの創設メンバーの一人であるジョセフ・スウィートマン・エイムズにちなんで名付けられました。最新の推定では、NASAエイムズは30億ドルを超える設備投資、2,300人の研究員、年間予算7億5,000万ドルを有しています^{[ 2 ] 。}

エイムズ研究所は、プロペラ機の空力特性に関する風洞実験を行うために設立されましたが、その役割は宇宙飛行や情報技術にまで拡大しています。エイムズ研究所は、NASAの多くのミッションに関わっています。宇宙生物学、小型衛星、ロボットによる月探査、居住可能な惑星の探査、スーパーコンピューティング、インテリジェント/適応システム、高度な熱保護、惑星科学、航空天文学においてリーダーシップを発揮しています。エイムズ研究所はまた、より安全で効率的な国家空域のためのツールも開発しています。現在の所長はユージン・トゥーです。^{[ 3 ]}

この場所は、いくつかの重要なミッション（ケプラー、成層圏赤外線天文台（SOFIA）、界面領域撮像分光器）のミッションセンターであり、オリオン有人探査機の参加者として「新たな探査の焦点」^{[ 4 ]}に大きく貢献しました。

エイムズ研究センターはNASAの研究センターであり、飛行センターではないものの、数々の天文学および宇宙ミッションに深く関わってきた。

パイオニア計画の1965年から1978年までの8回の成功した宇宙ミッションは、エイムズのチャールズ・ホールが管理し、当初は太陽系内側を目標としていました。^{[ 5 ]} 1972年までに、パイオニア10号とパイオニア11号 による木星と土星への大胆なフライバイミッションを支援しました。^{[ 6 ]}これらの2つのミッションは、5年後に打ち上げられたより複雑なボイジャー1号とボイジャー2号ミッションの計画者にとって、先駆的なものでした（放射線環境、新しい衛星、重力アシストフライバイ） 。1978年に計画が終了すると、パイオニア金星オービターとマルチプローブによって太陽系内側への回帰がもたらされ、今回はフライバイミッションではなく軌道投入が使用されました。^{[ 7 ] [ 8 ]}

ルナ・プロスペクターは、ディスカバリー計画の一環としてNASAが本格的な開発と建設のために選定した3番目のミッションでした。^{[ 9 ]} 6,280万ドルの費用をかけて、19か月のミッションは月の低極軌道に投入され、表面組成と極氷堆積物の可能性のあるマッピング、磁場と重力場の測定、月のガス放出現象の研究が行われました。ルナ・プロスペクター中性子分光計（NS）のデータに基づいて、ミッション科学者は月の極クレーターに実際に水氷が存在することを突き止めました。 ^{[ 10 ]}ミッションは1999年7月31日に終了しました。このとき、オービターは月の南極付近のクレーターに衝突するように誘導され、地球の望遠鏡から分光学的特性を分析できるように蒸発させることで月の極の水を分析するという（失敗に終わった）試みが行われました。^{[ 11 ]}

小型実験室に細菌を搭載した重量11ポンド（5kg  ）のGeneSat-1は、2006年12月16日に打ち上げられた。このNASAの小型衛星は、科学者が低コストの新型宇宙船を迅速に設計・打ち上げることができることを証明した。

月面クレーター観測衛星（LCROSS）は、月面に水が存在するかどうかを探るミッションであり、「二次ペイロード宇宙船」でした。LCROSSは、月周回衛星（LRO ）と同じロケットで月への旅を開始しました。LROは現在も別の月面任務を遂行しています。LCROSSは2009年4月にフロリダ州ケネディ宇宙センターからアトラスVロケットで打ち上げられました。^{[ 12 ]}

ケプラーミッションは、地球サイズ以下の惑星を発見できるNASA初のミッションでした。ケプラーミッションは、惑星の軌道上で恒星の前を通過する惑星を探すために、恒星の明るさを監視しました。このような通過、つまり「トランジット」の間、惑星は恒星の明るさをわずかに低下させます。^{[ 13 ]}

成層圏赤外線天文台 ( SOFIA ) は、地球の大気中の水蒸気より上の赤外線透過領域に十分高い高度を飛行できる赤外線望遠鏡プラットフォームを作るために、米国とドイツの航空宇宙機関、NASA とドイツ航空宇宙センター(DLR)の共同事業でした。航空機は米国が、赤外線望遠鏡はドイツが提供しました。望遠鏡、ミッション固有の機器、および大きな外部ドアを収容するためのボーイング 747SP機体の改造は、テキサス州ウェーコの L-3 コミュニケーションズ インテグレーテッド システムズが行いました。^{[ 14 ] [ 15 ]}

インターフェイス領域イメージング分光器ミッションは、太陽の彩層とコロナの境界におけるプロセスを理解するために、ロッキード・マーティン太陽・天体物理学研究所とのパートナーシップで行われている。このミッションは、NASAの小型探査機プログラムによって支援されている。^{[ 16 ]}

月大気塵環境探査機（LADEE）ミッションはNASAエイムズによって開発されました。これは2013年9月6日に月に向けて打ち上げられました。^{[ 17 ]}

さらに、エイムズは数々のミッションで支援役を務めており、中でもマーズ・パスファインダーとマーズ・エクスプロレーション・ローバーのミッションでは、エイムズ・インテリジェント・ロボティクス研究所^{[ 18 ]}が重要な役割を果たしました。NASAエイムズは、火星に高緯度着陸機を送るマーズ・スカウト・プログラムのミッションであるマーズ・フェニックスのパートナーであり、ロボットアームを展開して水氷の層に最大1.6フィート（0.5メートル）の溝を掘り、土壌組成を分析しました。エイムズはまた、次世代の火星探査車であるマーズ・サイエンス・ラボラトリーとそのキュリオシティ・ローバーのパートナーでもあり、有機物や複雑な分子の痕跡を探査しています。^{[ 19 ]}

航空システム部門は、航空交通管理と高精度飛行シミュレーションという2つの主要分野で研究開発を行っています。航空交通管理分野では、国内空域における航空機数を現在の3倍まで増やすことを可能にするコンセプトを開発・検証しています。自動化とその付随する安全上の課題は、コンセプト開発の重要な基盤となっています。同部門はこれまで、全国展開されている交通管理アドバイザーなど、一般の航空利用者向けに導入された製品を開発してきました。

高忠実度飛行シミュレーションのために、同部門は世界最大の飛行シミュレーター（垂直運動シミュレーター）、レベルDの747-400シミュレーター、およびパノラマ航空管制塔シミュレーターを運用しています。これらのシミュレーターは、スペースシャトルパイロットの継続訓練、将来の宇宙船の操縦特性の開発、ヘリコプター制御システムのテスト、統合打撃戦闘機の評価、事故調査など、さまざまな目的で使用されてきました。同部門の職員は、誘導制御、飛行力学、飛行シミュレーション、コンピュータサイエンスなど、多様な技術的バックグラウンドを有しています。NASA以外の顧客には、FAA、DOD、DHS、DOT、NTSB、ロッキード・マーティン、ボーイングなどが含まれます。

同センターの飛行シミュレーションおよび誘導実験室は、 2017年に国家歴史登録財に登録された。

エイムズは、 高度なスーパーコンピューティング^{[ 20 ]} 、ヒューマンファクター^{[ 21 ]}、人工知能（インテリジェントシステム^{[ 22 ]} ）に関するNASAの大規模な研究開発部門の本拠地です。これらの研究開発組織は、NASAの探査活動、国際宇宙ステーションの継続的な運用 、およびNASA全体の宇宙科学と航空学の作業を支援しています。このセンターはまた、 DNSのEルートネームサーバーの運用と保守も行っています。

インテリジェントシステム部門（コードTI）は、NASAの主要研究開発部門であり、NASAの全ミッション局向けに高度なインテリジェントソフトウェアとシステムを開発しています。地球科学アプリケーション、航空学、宇宙科学ミッション、国際宇宙ステーション、有人探査機（CEV）向けにソフトウェアに関する専門知識を提供しています。

宇宙初のAI（ディープスペース1号）はCode TIから開発され、火星探査ローバーの活動を毎日計画するMAPGENソフトウェアも同様です。同じコア推論エンジンは、フェニックス着陸機を運用するEnsembleや、国際宇宙ステーションの太陽電池アレイの計画システムにも使用されています。国際宇宙ステーションの制御モーメントジャイロスコープの統合システム健全性管理、セマンティック検索ツールを備えた協調システム、堅牢なソフトウェアエンジニアリングも、Code TIの業務範囲を網羅しています。

人間システム統合部門は 、「人間のパフォーマンスと人間と自動化システムの相互作用の分析、実験、モデリングを通じて、複雑な航空宇宙システムの人間中心の設計と運用を進め、安全性、効率性、およびミッションの成功を劇的に向上させる」ことを目指しています。 ^{[ 23 ]}数十年にわたり、人間システム統合部門は人間中心の航空宇宙研究の最先端に立ってきました。この部門には、100人を超える研究者、契約社員、および管理スタッフが所属しています。

エイムズ研究センターにあるNASA先端スーパーコンピューティング部門は、ペタフロップ級のPleiades 、Aitken、Electraシステムなど、NASAで最も強力なスーパーコンピュータのいくつかを運用しています。当初は数値空力シミュレーション部門と呼ばれていたこの施設は、1987年の建設以来、40台以上の実稼働およびテスト用スーパーコンピュータを収容し、高性能コンピューティングのリーダーとして、NAS並列ベンチマークやポータブルバッチシステム（PBS）ジョブスケジューリングソフトウェアなど、業界全体で使用されている技術を開発してきました。

2009年9月、エイムズ研究センターは、セキュリティ要件に準拠したNASAの膨大なデータセットを処理するための高速かつ強力なクラウドコンピューティングプラットフォームとしてNEBULAを立ち上げました。 ^{[ 24 ]}このパイロットプロジェクトはオープンソースコンポーネントを使用し、FISMAに準拠しており、政府規模の需要に対応できる拡張性を持ちながら、非常にエネルギー効率に優れています。2010年7月、NASAのCTOであるクリス・C・ケンプは、ラックスペースと協力して、NEBULAプロジェクトの基盤となる技術であるNovaをオープンソース化し、 OpenStackを立ち上げました。OpenStackはその後、コンピューティングの歴史上最大かつ最も急速に成長しているオープンソースプロジェクトの1つとなり、2014年時点でRed Hat、Oracle、HP、SUSE、Canonicalなど、主要なLinuxディストリビューションのほとんどに含まれています。

NASAエイムズ研究センターは、衛星プラットフォームによる航空写真の画像処理に関する研究を最初に行った場所の一つです。フーリエ解析を用いたコントラスト強調の先駆的な技術のいくつかは、エイムズ研究センターでESL社の研究者と共同で開発されました。

NASAエイムズ研究センターの風洞は、その巨大な規模だけでなく、様々な種類の科学・工学研究を可能にする多様な特性でも知られている。

国立実物大空力複合施設（NFAC）

エイムズ研究センターには、世界最大の風洞も併設されており、国立実物大空力複合施設（NFAC）の一部となっている。この風洞は、縮尺模型ではなく実物大の航空機を試験できるほどの大きさである。この風洞複合施設は、2017年に国家歴史登録財に登録された。

40フィート×80フィートの風洞回路はもともと1940年代に建設され、現在では最大300ノット（560 km/h、350 mph）の試験速度を提供できます。^{[ 26 ]}この風洞は、空気力学、動力学、模型騒音、実機航空機とそのコンポーネントに関する活発な研究プログラムを支援するために使用されています。新しい構成の空気力学的特性は、計算方法の精度を推定することに重点を置いて調査されます。この風洞は、先進回転翼航空機の空力機械的安定性境界と回転翼機と胴体の相互作用を調査するためにも使用されます。新しい航空機構成の静的および動的特性を含む安定性および制御誘導も決定されます。実機のほとんどの音響特性も決定され、空気力学的騒音源を発見して低減することを目的とした音響研究も行われます。通常のデータ収集方法（バランスシステム、圧力測定トランスデューサ、温度センシング熱電対など）に加えて、最先端の非接触式計測機器（レーザー速度計、シャドウグラフなど）も利用可能で、航空機の揚力面内外の流れの方向と速度の測定に役立ちます。40フィート×80フィートの風洞は、主に高性能航空機、回転翼機、固定翼動力揚力型V/STOL機の低速および中速空力特性を測定するために使用されます。  

80フィート×120フィートの風洞は、世界最大の風洞試験セクションです。この開放回路脚は1980年代に追加され、新しいファン駆動システムが設置されました。現在、最大100ノット（190 km/h、120 mph）の風速に対応可能です。^{[ 26 ]}このセクションは40フィート×80フィートのセクションと同様の方法で使用されますが、より低速ではあるものの、より大型の航空機を試験することができます。80フィート×120フィートで実施された試験プログラムには、F-18高迎角機、DARPA/ロッキード共通低価格軽量戦闘機、XV-15ティルトローター、先進回収システムパラフォイルなどがあります。80フィート×120フィートの試験セクションでは、フルサイズのボーイング737を試験することができます。  

NFACは2003年にNASAによって運用停止されたが、現在はアーノルド技術開発複合施設（AEDC）のサテライト施設としてアメリカ空軍によって運営されている。

エイムズ・アークジェット複合施設は、さまざまな模擬飛行および再突入条件下で、機体熱保護システムの持続的な極超音速および極熱試験が行われる先進的な熱物理施設です。^{[ 27 ]}利用可能な7つの試験ベイのうち、現在4つに構成の異なるアークジェットユニットが設置されています。これらは、空力加熱施設（AHF）、乱流ダクト（TFD）、パネル試験施設（PTF）、および相互作用加熱施設（IHF）です。サポート機器には、2つのDC電源、蒸気エジェクタ駆動真空システム、水冷システム、高圧ガスシステム、データ収集システム、およびその他の補助システムが含まれます。^{[ 27 ]}

最大の電源は、30 分で 75 メガワット (MW)、または 15 秒で 150 MW を供給でき、大容量 5 段蒸気エジェクタ真空ポンプシステムと組み合わせることで、エイムズは大きなサンプルで高高度の大気条件に合わせることができます。^{[ 27 ]}熱物理施設部門は、4 つのアークジェット施設を運用しています。相互作用加熱施設 (IHF) は、60 MW を超える利用可能な電力を持ち、利用可能なアークジェットの中で最も高出力のものの 1 つです。これは非常に柔軟な施設で、最大 1 時間まで長時間稼働でき、大きなサンプルを停滞構成と平板構成の両方でテストできます。パネルテスト施設 (PTF) は、パネルセクションをテストするために独自の半楕円ノズルを使用します。20 MW のアークヒーターで駆動される PTF は、サンプルに対して最大 20 分間テストを実行できます。乱流ダクトは、平らな表面上に超音速の乱流の高温空気流を提供します。 TFDは20MWのHülsアークヒーターで駆動し、203×508ミリメートル（8.0×20.0インチ）サイズのサンプルをテストできます。空力加熱設備（AHF）はIHFアークヒーターと同様の特性を持ち、幅広い動作条件、サンプルサイズ、および長いテスト時間を提供します。冷気混合プレナムにより、上昇または高速飛行条件のシミュレーションが可能です。空気または窒素を使用した触媒研究は、この柔軟な装置で実行できます。5アームモデルサポートシステムにより、ユーザーはテスト効率を最大化できます。AHFは、最大20MWのHülsまたはセグメントアークヒーターのいずれかで構成できます。1MWは750世帯に電力を供給するのに十分な電力です。 

アークジェット複合施設は、2017年に国家歴史登録財に登録された。

エイムズ研究センターの所長を務めた人物は以下のとおりです。^{[ 28 ] [ 29 ]}

2016年、米国地質調査所（USGS）は、西海岸の科学センターを近隣のメンロパークからモフェットフィールドのエイムズ研究センターに移転する計画を発表した。^{[ 41 ]}移転は2019年7月のテープカット式典で正式に開始された。 ^{[ 42 ]} 2024年4月の時点で、このプロジェクトは「完了間近」であり、「年末までに完全な移転が予定されている」と説明されていた。^{[ 43 ]}

連邦政府は、施設の一部と人的資源を再配分し、民間産業、研究、教育を支援するようにした。

HPは、カリフォルニア大学サンタクルーズ校とNASAが共同で設立した、エイムズに拠点を置く新しいバイオ・インフォ・ナノ研究開発研究所（BIN-RDI）の最初の企業提携企業となった。バイオ|インフォ|ナノ研究開発研究所は、バイオテクノロジー、情報技術、ナノテクノロジーの融合による科学的ブレークスルーの創出に専念している。^{[ 47 ]}

シンギュラリティ大学は、この施設でリーダーシップ育成および教育プログラムを実施している。臓器保存同盟もそこに本社を置いています。アライアンスは、メトセラ財団のニュー・オーガン・プライズと提携して「臓器の長期保存に向けた残された障害を克服するための画期的な進歩を促進する」非営利団体であり、移植用の生存可能な臓器に対する深刻な医療ニーズの未充足状態を解消することを目指しています。クリーンスピード・テクノロジーズもそこに本社を置いています。

エイムズ研究センターに入場するには、NASAの公式IDが必要です。

NASAエイムズ研究センターで働く家族を支援するため、エイムズ児童保育センター（ACCC）は1986年に開設されました。センターの目標は、エイムズ研究センターとモフェット連邦飛行場で働くNASA職員、公務員、請負業者、軍関係者の子供たちにサービスを提供することです。ACCCは、NASAと民間寄付者からの追加資金により、2002年に新しい敷地内の場所に移転しました。2005年には、ACCCは一般にも開放されましたが、ACCC提携施設よりも授業料が高くなっています。^{[ 55 ]}

研究センター内および基地周辺には、常勤職員とインターン生の両方が楽しめるアクティビティが数多くあります。基地内にはフィットネストレイル（パルクールトレイルとも呼ばれる）の一部が残っていますが、設置後の基地レイアウトの変更により、一部は通行できなくなっています。

• エイムズ研究センターの年表
• NASAリサーチパーク
• プレアデス（スーパーコンピュータ）
• カリフォルニア州サンタクララ郡の国家歴史登録財リスト

北緯37度24分55秒、西経122度03分46秒/北緯37.415229度、西経122.062650度/北緯37.415229度、西経122.062650度