IlJet Propulsion Laboratory (JPL, letteralmentelaboratorio di propulsione a getto) è un centro di ricerca e sviluppo a finanziamento federale e centro dellaNASA, situato nel comunecaliforniano diLa Cañada Flintridge, ma con indirizzo postale aPasadena. Il centro è di proprietà della NASA, ma è gestito dalCalifornia Institute of Technology. Il centro si occupa principalmente della progettazione, dello sviluppo e della costruzione dellesonde spaziali senza equipaggio della NASA.
Da sinistra a destra: Rudolph Schott, Apollo Milton Olin Smith,Frank Malina, Edward Forman eJack Parsons sul sito dell'Arroyo Seco il 15 novembre 1936.
Le origini del JPL risalgono agli anni trenta delXX secolo quando un gruppo di studenti del Guggenheim Aeronautical Laboratory delCalifornia Institute of Technology (GALCIT), sotto la supervisione del professorTheodore von Kármán, iniziarono a condurre alcuni esperimenti sulla propulsione arazzo[1]. Nel 1936, dopo che due esperimenti condotti presso il campus universitario si erano conclusi con esplosioni, gli studentiFrank Malina, Apollo Milton Olin Smith eQian Xuesen, affiancati daJack Parsons e da Edward Forman, vennero mandati nell'Arroyo Seco, un canyon poco a nord diPasadena, a continuare i loro esperimenti[2]. Qui, il 31 ottobre 1936 il gruppo testò con successo un razzo alimentato ad alcool[1]. Mentre il gruppo migliorava le proprie conoscenze sulla propulsione a razzo, von Kármán persuase l'esercito statunitense a investire sugli studi per dotare i velivoli di piccoli razzi per ottenere una spinta ausiliaria in caso di decollo su piste corte[1]. L'esercito aiutò il Caltech a comprare le terre nell'Arroyo Seco e a costruirvi dei laboratori, mentre ulteriori test venivano effettuati sulla vicina base aerea[1].
William H. Pickering, a sinistra, Theodore von Kármán al centro e Frank Malina a destra, in una foto del 1960.
Nel 1943, nel corso dellaseconda guerra mondiale, l'esercito statunitense chiese a von Kármán di analizzare irazzi V2, sviluppati dallaGermania nazista e da poco scoperti dallo spionaggio alleato[1]. Il gruppo di lavoro del GALCIT guidato da von Kármán, Qian e Malina preparò per l'esercito una proposta, datata 20 novembre 1943, su come indirizzare la ricerca missilistica[2]. In questo documento il gruppo parlò per la prima volta di se stesso come Jet Propulsion Laboratory[2]. Nel 1944 l'esercito iniziò a finanziare il JPL, e già a fine anno il gruppo iniziò coi test missilistici neldeserto del Mojave raggiungendo circa18 km di altitudine, raggiungendo i60 km l'anno dopo nei pressi diWhite Sands nelNuovo Messico, monitorando i dati via radio[1]. Dagli studi sui razzi V2 tedeschi il JPL realizzò il razzo Corporal, che venne lanciato per la prima volta nel maggio 1947[1].
Nel 1954 il JPL collaborò col gruppo diWernher von Braun presso l'Army Ballistic Missile Agency (ABMA) delRedstone Arsenal per lo sviluppo di un satellite in occasione dell'anno geofisico internazionale[1]. La loro proposta non venne accettata, ma gli sforzi vennero riversati verso un nuovo progetto, consistente nel dimostrare che la testata di un razzo potesse essere fatta rientrare dallo spazio senza andare bruciata: nel biennio 1956-1957 vennero effettuate tre missioni suborbitali dimostrative, usando il vettoreJupiter-C[1]. Il 31 gennaio 1958 l'Explorer 1, sviluppato congiuntamente dal JPL e dall'ABMA usando un razzo Jupiter-C, divenne il primosatellite artificiale lanciato dagliStati Uniti, il terzo dopo i dueSputniksovietici[3].
I successi dell'Explorer 1 portarono alla nascita dellaNASA nel luglio 1958, mentre il 3 dicembre 1958 l'affiliazione governativa del JPL venne trasferita dall'esercito alla NASA: il JPL divenne, così, il primo centro di ricerca e sviluppo governativo della NASA, gestito dal Caltech[1]. Nel corso degli anni sessanta il JPL lavorò sullo sviluppo di veicoli spaziali per l'esplorazione extraterrestre, iniziando coi programmiRanger eSurveyor[4]. Il programma Ranger prevedeva missioni spaziali senza equipaggio destinate a scattare immagini ravvicinate del suololunare, mentre il programma Surveyor doveva dimostrare la fattibilità di un allunaggio, preparando la strada alle missioni delprogramma Apollo[4]. Parallelamente, il JPL era impegnato anche nelle missioni delprogramma Mariner per l'esplorazione diMarte,Venere eMercurio[5]. Nel 1965 la missioneMariner 4 fu la prima a raccogliere immagini ravvicinate dellasuperficie marziana durante il sorvolo del pianeta[6].
Sala di controllo del JPL a Pasadena nel 2005.
Il JPL e ilLangley Research Center collaborarono per ilprogramma Viking, che portò due sonde sulla superficie di Marte nel 1976[7]. Tra i più grandi successi del JPL vi è ilprogramma Voyager, che portò al lancio di due sonde spaziali nel 1977,Voyager 1 eVoyager 2: entrambe hanno osservato ipianetiGiove eSaturno, mentre laVoyager 2 è stata in grado di osservare anche i pianetiUrano eNettuno[8]. Entrambe le sonde Voyager continuano a trasmettere dati verso la Terra ed entrambe hanno raggiunto lo spazio interstellare, avendo Voyager 1 superato l'eliopausa nel 2012, mentre Voyager 2 l'ha fatto sei anni dopo[1]. Per seguire tutte queste missioni e raccogliere dati, il JPL progettò e realizzò laDeep Space Network, una rete internazionale diradiotelescopi costituita da tre complessi principali situati neldeserto del Mojave, nei pressi diMadrid e nei pressi diCanberra[9].
Negli anni successivi il JPL patì il calo di fondi messi a disposizione della NASA dopo il programma Apollo, fondi investiti prevalentemente nello sviluppo delloSpace Shuttle; di conseguenza, il JPL iniziò ad occuparsi anche di tecnologie energetiche, ma anche comunicazione e trasporto, lavorando alle dipendenze deldipartimento dell'energia statunitense[1]. All'inizio degli anni ottanta il JPL tornò sotto ildipartimento della difesa, nel 1981 rischiò di essere chiuso quando alla NASA si pensava di interrompere le attività legate alle esplorazioni di altri pianeti, venendo, però, salvato grazie all'intervento dellacomunità scientifica, di alcuni membri delCongresso e dello stesso Caltech[1]. Solamente nel 1989 avvenne il lancio delle sondeMagellano eGalileo.
Il JPL fu inoltre coinvolto nello sviluppo di apparecchiature, quali ilWide Field and Planetary Camera (WFPC), una macchina fotografica installata sultelescopio spaziale Hubble sin dal suo lancio nel 1990, producendo immagini ad alta risoluzione di corpi celesti particolarmente brillanti[10]. Il JPL sviluppò anche il WFPC 2, installato da astronauti nel 1993. Il JPL ha preso parte anche al progetto dell'IRAS, un telescopio spaziale dedicato ad osservazioni astronomiche nell'infrarosso[11].
Nel corso degli anni novanta il JPL prese parte allamissione spaziale Cassini-Huygens, destinata all'esplorazione di Saturno, delle sue lune e dei suoi anelli[12]. La Cassini-Huygens era una missione congiunta NASA edESA: la NASA si occupò del razzo vettore e dell'orbiter Cassini realizzato dal JPL, mentre l'ESA si occupò dellander Huygens[12]. La sonda venne lanciata il 15 ottobre 1997 ed arrivò nell'orbita di Saturno il 1º luglio 2004, studiando il pianeta e le sue lune fino al 2017[12].
Alla fine degli anni novanta la NASA tornò a rivolgere la sua attenzione verso il pianeta Marte, organizzando una serie di missioni tra le quali laMars Pathfinder, gestita dal JPL, che portò sulla superficie marziana ilroverSojourner nel 1997, divenendo il primo veicolo a esplorare Marte[13]. La missione aprì la strada alla politica della NASA di rilasciare immagini al pubblico quasi in diretta tramite internet[1]. Nel 2004 arrivarono su Marte altri due rover,Spirit eOpportunity, nell'ambito della missioneMars Exploration Rover, esplorando un'area più ampia alla ricerca di tracce di acqua[14]. L'esplorazione del pianeta rosso continuò col JPL in prima fila con la missioneMars Science Laboratory che portò il roverCuriosity sulla superficie marziana nell'agosto 2012, per poi essere seguita nel febbraio 2021 dal roverPerseverance come parte della missioneMars 2020[1].
Il nucleo originale dei laboratori si trovava nell'Arroyo Seco, un canyon poco a nord del comune californiano diPasadena. Con la successiva costruzione dei nuovi edifici, quasi tutti i177 acri (72 ha) delcampus del JPL si trovano nel comune californiano diLa Cañada Flintridge, nellacontea di Los Angeles, mentre la casella di posta è a Pasadena (4800 Oak Grove Drive, Pasadena, CA 91109)[15]. La gestione del laboratorio è affidata alCalifornia Institute of Technology, avente sede proprio a Pasadena.
Il laboratorio conta circa 6 000 impiegati a tempo pieno[16]. Al budget annuale messo a disposizione del JPL concorrono prevalentemente fondi governativi proveniente dalla NASA e in minima parte fondi extra governativi[16]. Gli anni dieci del XXI secolo hanno visto un incremento dei fondi messi a disposizione del JPL, arrivando ai2,5 miliardi didollari nel 2018, distribuiti sui vari progetti di ricerca e sviluppo nei quali il JPL è impegnato[16].
Il JPL ha creato nel 2003 il Museum & Informal Education Alliance con l'obiettivo di mettere a disposizione per i propri membri materiale NASA a scopi educativi e formativi[17].
Il direttore del JPL ha anche il ruolo di vice presidente delCalifornia Institute of Technology e viene nominato dal presidente dello stesso Caltech[19]. Di seguito la lista dei direttori del JPL[20].
