Viện Nghiên cứu Hải quân Hoa Kỳ

Viện Nghiên cứu Hải quân Hoa Kỳ- là viện nghiên cứu trực thuộc Hải quân Hoa Kỳ và Thủy quân Lục chiến Hoa Kỳ. Đặt tại Washington, D.C., viện được thành lập năm 1923 và tiến hành nghiên cứu khoa học cơ bản, nghiên cứu ứng dụng, phát triển công nghệ và chế tạo mẫu thử. Các chuyên ngành của viện bao gồm vật lý plasma, vật lý không gian, khoa học vật liệu và chiến tranh điện tử tác chiến. NRL là một trong những viện R&D khoa học đầu tiên của chính phủ Mỹ, được mở cửa năm 1923 theo đề xuất của Thomas Edison, và hiện trực thuộc Văn phòng Nghiên cứu Hải quân.

Tính đến năm 2016, NRL là một hoạt động của Quỹ Vốn Hoạt động Hải quân, nghĩa là nó không được lập thành mục riêng trong Ngân sách Liên bang Hoa Kỳ. Thay vì được Quốc hội cấp kinh phí trực tiếp, mọi chi phí, bao gồm chi phí quản lý, được thu hồi thông qua các dự án nghiên cứu do nhà tài trợ cấp vốn. Chi tiêu cho nghiên cứu của NRL khoảng 1 tỷ USD mỗi năm.

Nghiên cứu 

Viện Nghiên cứu Hải quân tiến hành nhiều loại hình nghiên cứu cơ bản và nghiên cứu ứng dụng liên quan đến Hải quân Hoa Kỳ. Các nhà khoa học và kỹ sư của NRL mỗi năm công bố hơn 1.200 bài báo nghiên cứu công khai tại nhiều hội nghị, hội thảo và tạp chí khoa học.

Viện có lịch sử đột phá khoa học và thành tựu công nghệ kéo dài từ khi được thành lập năm 1923. Trong một số trường hợp, những đóng góp của viện đối với công nghệ quân sự chỉ được giải mật hàng thập kỷ sau khi các công nghệ đó đã được ứng dụng rộng rãi.

Năm 2011, các nhà nghiên cứu NRL công bố 1.398 bài báo khoa học và kỹ thuật không mật, chương sách và kỷ yếu hội nghị. Năm 2008, NRL được xếp hạng thứ 3 trong số tất cả các tổ chức Mỹ sở hữu bằng sáng chế liên quan đến công nghệ nano, chỉ sau IBM và Đại học California.

Các lĩnh vực nghiên cứu hiện tại tại Viện Nghiên cứu Hải quân bao gồm, ví dụ như:

 Cảm biến radio, quang học và hồng ngoại tiên tiến
 Hệ thống tự chủ
 Khoa học máy tính, khoa học nhận thức và trí tuệ nhân tạo
 Công nghệ truyền thông (ví dụ: radio, mạng, truyền dẫn quang)
 Công nghệ năng lượng định hướng
 Công nghệ thiết bị điện tử quang-điện tử
 Chiến tranh điện tử
 Công nghệ nâng cao khả năng bảo trì, độ tin cậy và khả năng sống sót
 Ảnh hưởng của môi trường tới hệ thống hải quân
 Tương tác người-robot
 Nghiên cứu và hệ thống hình ảnh
 An ninh thông tin
 Địa chất biển
 Vật liệu
 Khí tượng học
 Âm học đại dương
 Hải dương học
 Vật lý quang học
 Vật lý plasma
 Hệ thống và công nghệ không gian
 Công nghệ giám sát và cảm biến
 Công nghệ dưới biển.

Năm 2014, NRL nghiên cứu các lĩnh vực cụ thể như: giáp cho đạn dược trong vận chuyển, laser công suất cao, phát hiện chất nổ từ xa, spintronics (công nghệ điện tử spin), động lực học hỗn hợp khí nổ, công nghệ súng điện từ, phát hiện vật liệu hạt nhân ẩn, thiết bị graphene, bộ khuếch đại băng tần cực cao (35–220 GHz), hội tụ âm thanh, lập bản đồ bờ biển quỹ đạo nhiều thông tin, dự báo thời tiết Bắc Cực, phân tích & dự đoán aerosol toàn cầu, plasma mật độ cao, sao xung miligiây, liên kết dữ liệu laser băng thông rộng, trung tâm điều hành nhiệm vụ ảo, công nghệ pin, tinh thể quang tử, điện tử ống nano carbon, cảm biến điện tử, nano-resonator cơ học, cảm biến hóa học trạng thái rắn, điện tử quang học hữu cơ, giao diện thần kinh-điện tử và các cấu trúc nano tự lắp ráp.

Viện bao gồm nhiều cơ sở R&D khác nhau. Các bổ sung năm 2014 gồm: phòng sạch chế tạo nano Class 100 rộng 460 m² của Viện Khoa học Nano NRL, các phòng đo lặng và siêu lặng, phòng Nghiên cứu Hệ thống Tự chủ (LASR).

Những thành tựu đáng chú ý

Khoa học không gian 
Viện Nghiên cứu Hải quân có lịch sử lâu dài trong phát triển tàu vũ trụ. Thành tựu này bao gồm vệ tinh Mỹ thứ hai, thứ năm và thứ bảy trên quỹ đạo Trái Đất, vệ tinh chạy bằng năng lượng Mặt Trời đầu tiên, vệ tinh giám sát đầu tiên, vệ tinh khí tượng đầu tiên và vệ tinh GPS đầu tiên. Dự án Vanguard, chương trình vệ tinh Mỹ đầu tiên, giao nhiệm vụ cho NRL thiết kế, chế tạo và phóng một vệ tinh nhân tạo, hoàn thành vào năm 1958. Tính đến năm 2024, Vanguard I và tầng phóng trên của nó vẫn còn trên quỹ đạo, trở thành vệ tinh nhân tạo tồn tại lâu nhất. Vanguard 2 là vệ tinh đầu tiên quan sát lớp mây của Trái Đất, do đó nó cũng là vệ tinh khí tượng đầu tiên. Galactic Radiation and Background I (GRAB I) của NRL là vệ tinh tình báo Mỹ đầu tiên, lập bản đồ mạng radar Liên Xô từ không gian. Hệ thống Định vị Toàn cầu (GPS) được phát minh tại NRL và thử nghiệm bằng loạt vệ tinh Timation. Vệ tinh GPS đi vào hoạt động đầu tiên, Timation IV (NTS-II), được thiết kế và chế tạo tại NRL.

NRL tiên phong nghiên cứu phổ tử ngoại và tia X của Mặt Trời và tiếp tục đóng góp trong lĩnh vực này với các vệ tinh như Coriolis phóng năm 2003. NRL cũng chịu trách nhiệm Chương trình Vệ tinh Chiến thuật, với các tàu vũ trụ phóng năm 2006, 2009 và 2011.

NRL thiết kế hệ thống theo dõi vệ tinh đầu tiên, Minitrack, trở thành nguyên mẫu cho các mạng lưới theo dõi vệ tinh sau này. Trước khi vệ tinh giám sát thành công, ăng-ten parabol biểu tượng trên trụ sở chính của NRL tại Washington, D.C. là một phần của Dự án Truyền tin Qua Mặt Trăng (Communication Moon Relay), sử dụng tín hiệu phản xạ từ Mặt Trăng cho cả nghiên cứu liên lạc tầm xa và giám sát các truyền tín hiệu nội bộ của Liên Xô trong Chiến tranh Lạnh.

Chương trình phát triển tàu vũ trụ của NRL vẫn tiếp tục đến nay, với TacSat-4, vệ tinh trinh sát và truyền thông thử nghiệm chiến thuật. Ngoài thiết kế tàu vũ trụ, NRL còn thiết kế và vận hành các thiết bị nghiên cứu không gian như: Strontium Iodide Radiation Instrumentation (SIRI) và RAM Angle and Magnetic field sensor (RAMS) trên STPSat-5, Wide-field Imager for Solar PRobe (WISPR) trên Parker Solar Probe, và Large Angle and Spectrometric Coronagraph Experiment (LASCO) trên Kính thiên văn Mặt Trời và Thượng quyển (SOHO). Kính viễn vọng tia gamma Fermi- (Fermi Gamma-ray Space Telescope (FGST) trước đây gọi là Gamma-ray Large Area Space Telescope (GLAST) được thử nghiệm tại cơ sở kiểm tra tàu vũ trụ của NRL, và NRL cũng chế tạo bộ đo năng lượng (calorimeter) – một hệ thống phụ quan trọng. Các nhà khoa học NRL gần đây còn đóng góp các nghiên cứu hàng đầu về nova và vụ nổ gamma.

Khí tượng học 

Phòng Khí tượng Biển (Marine Meteorology Division, Viện Nghiên cứu Hải quân – Monterey, NRL–MRY), đặt tại Monterey, California, góp phần vào dự báo thời tiết ở Hoa Kỳ và trên toàn thế giới bằng cách công bố hình ảnh từ 18 vệ tinh thời tiết. Các hình ảnh vệ tinh về thời tiết cực đoan (ví dụ: bão và lốc xoáy) thường được sử dụng cho cảnh báo sớm và nhiều lần được báo cáo bởi NRL–MRY, như trong cơn bão Harvey năm 2017. NRL cũng tham gia vào các mô hình dự báo thời tiết, chẳng hạn như mô hình Nghiên cứu và Dự báo Bão (Hurricane Weather Research and Forecasting – HWRF) được phát hành năm 2007.

Khoa học vật liệu 
Viện Nghiên cứu Hải quân (NRL) có lịch sử lâu dài đóng góp cho khoa học vật liệu, bắt đầu từ việc sử dụng chụp quang công nghiệp bằng tia gamma để kiểm tra không phá hủy vỏ kim loại và mối hàn trên tàu Hải quân từ những năm 1920. Cơ học gãy cơ học hiện đại được tiên phong tại NRL và sau đó được áp dụng để giải quyết các vấn đề gãy trên tàu Hải quân, máy bay dân dụng và tên lửa Polaris. Kiến thức này hiện được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng từ thiết kế lò phản ứng hạt nhân đến máy bay, tàu ngầm và bồn chứa vật liệu độc hại.

NRL phát triển tổng hợp tinh thể GaAs tinh khiết cao, được sử dụng trong nhiều bộ thu phát tần số cao hiện đại, bao gồm điện thoại di động, hệ thống liên lạc vệ tinh, radar dân dụng và quân sự, bao gồm radar trên tất cả máy bay chiến đấu Mỹ và các tên lửa ARM, Phoenix, AIM-9L và AMRAAM. Các phát minh GaAs của NRL đã được cấp phép cho Rockwell, Westinghouse, Texas Instruments và Hughes Research. GaAs tinh khiết cao cũng được sử dụng cho pin năng lượng Mặt Trời hiệu suất cao, như trên tàu thăm dò Spirit và Opportunity của NASA trên sao Hỏa.

NRL đã phát hiện hydrogen gió Mặt Trời trong mẫu đất mặt trăng Apollo do một nhiệm vụ nghiên cứu tài trợ bởi NASA cung cấp.

Các khía cạnh cơ bản của công nghệ tàng hình cũng được phát triển tại NRL, bao gồm cơ chế hấp thụ radar trong vật liệu chứa ferrite. Xử lý bề mặt kim loại bằng cấy ion Cr nghiên cứu tại NRL đã gần gấp ba lần tuổi thọ các bộ phận động cơ tua-bin Hải quân và cũng được áp dụng cho các bộ phận trực thăng của Quân đội. Lớp phủ polyurethane flo hóa phát triển tại NRL được sử dụng để lót bồn chứa nhiên liệu trên toàn Hải quân Mỹ, giảm rò rỉ và ô nhiễm môi trường và nhiên liệu. Cùng loại màng polymer này được dùng trên radome của tàu ngầm lớp Los Angeles để chống thấm nước và cho phép radar hoạt động ngay sau khi nổi lên.

Các nhà khoa học NRL thường xuyên đóng góp nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm về vật liệu mới, đặc biệt là vật liệu từ tính, vật liệu nano và vật liệu nhiệt dẻo.

Radar 

Radar hiện đại đầu tiên của Mỹ được phát minh và phát triển tại NRL ở Washington, D.C. năm 1922. Đến năm 1939, NRL đã lắp radar vận hành đầu tiên trên tàu USS New York, kịp thời để radar góp phần vào các chiến thắng hải quân tại Coral Sea, Midway và Guadalcanal. NRL sau đó tiếp tục phát triển radar vượt chân trời cũng như hiển thị dữ liệu radar. Phòng Radar của NRL vẫn tiếp tục các nghiên cứu và phát triển quan trọng, đóng góp vào năng lực của Hải quân Mỹ và Bộ Quốc phòng Mỹ.

Chiến tranh điện tử 
NRL's Tactical Electronic Warfare (TEW) Division chịu trách nhiệm nghiên cứu và phát triển phục vụ các yêu cầu và nhiệm vụ chiến tranh điện tử tác chiến của Hải quân. Bao gồm: biện pháp hỗ trợ chiến tranh điện tử, phản measures điện tử, và hỗ trợ phản-đối kháng, cũng như nghiên cứu, phân tích và mô phỏng để xác định và nâng cao hiệu năng các hệ thống Chiến tranh Điện tử. TEW của NRL bao gồm chiến tranh điện tử trên không, trên mặt nước và mặt đất. NRL cũng chịu trách nhiệm về hệ thống nhận diện bạn-thù (IFF) và nhiều tiến bộ khác.

Bảo mật thông tin 
Phòng Công nghệ Thông tin  có một nhóm R&D về an ninh thông tin, nơi các giao thức IP Security (IPsec) của IETF được phát triển lần đầu tiên. Giao thức Encapsulating Security Payload (ESP) phát triển tại NRL hiện được sử dụng rộng rãi cho kết nối mạng riêng ảo (VPN) trên toàn thế giới. Các dự án do viện phát triển thường trở thành ứng dụng phổ biến mà ít người biết đến nhà phát triển, ví dụ trong khoa học máy tính là onion routing, nguyên lý cốt lõi của phần mềm ẩn danh Tor.

Nghiên cứu hạt nhân 
NRL bắt đầu nghiên cứu năng lượng hạt nhân từ năm 1939, sáu năm trước khi bom nguyên tử ra đời, nhằm mục đích cung cấp năng lượng cho tàu ngầm. Các phương pháp làm giàu Uranium do NRL tài trợ trong suốt Thế chiến II đã được Dự án Manhattan áp dụng và hướng dẫn thiết kế nhà máy làm giàu Uranium của Phòng thí nghiệm Quốc gia Oak Ridge..Hiện nay, NRL đang phát triển kỹ thuật hội tụ laserkỹ thuật hội tụ laser phục vụ công nghệ nhiệt hạch nhốt quán tính (inertial confinement fusion)..

Khoa học máy tính 
Thiết bị xả tĩnh điện (Static discharger) xuất hiện trên mép đuôi của hầu hết các máy bay hiện đại ban đầu được phát triển bởi các nhà khoa học NRL trong Thế chiến II. Sau chiến tranh, viện phát triển dầu bôi trơn tổng hợp hiện đại, ban đầu dùng cho máy bay phản lực của Hải quân, sau đó được ngành hàng không dân dụng áp dụng.

Vào cuối những năm 1960, NRL nghiên cứu vật lý nhiệt độ thấp, và năm 1967 đạt lần đầu tiên nhiệt độ gần một phần triệu độ tuyệt đối (absolute zero). Năm 1985, hai nhà khoa học của viện, Herbert A. Hauptman và Jerome Karle, đoạt Giải Nobel nhờ phát triển phương pháp trực tiếp sử dụng phân tích nhiễu xạ tia X để xác định cấu trúc tinh thể. Các phương pháp này là nền tảng cho các phần mềm máy tính được sử dụng tại các phòng thí nghiệm dược phẩm và viện nghiên cứu trên toàn thế giới, phân tích hơn 10.000 chất mới mỗi năm.

Gần đây, NRL công bố các nghiên cứu về máy tính lượng tử, chấm lượng tử,  sóng xung plasma, nhiệt động lực học chất lỏng, mô phỏng tràn dầu và nhiều chủ đề khác.

NRL cũng vận hành một phi đội máy bay nghiên cứu có tên gọi Scientific Development Squadron (VXS) 1.Các nhiệm vụ bao gồm Rampant Lion, sử dụng thiết bị bay tinh vi (trọng kế, từ kế, máy ảnh phổ rộng) để thu thập bản đồ 3D chính xác của hai phần ba Afghanistan, xác định nguồn tài nguyên tự nhiên (khí và khoáng chất dưới lòng đất, các loại thảm thực vật, v.v.), cũng như ở Iraq và Colombia.

Khoa học plasma 
Phòng Vật lý Plasma nghiên cứu và phát triển về vật chất bị ion hóa. Hiện nay, NRL nắm kỷ lục thế giới về viên đạn pháo điện từ có năng lượng cao nhất (33 MJ, 9,2 kWh) và viên đạn nhân tạo bay nhanh nhất (2,24 triệu mph, 3,60 triệu km/h).

Trí tuệ nhân tạo 
NRL thành lập Trung tâm Nghiên cứu Ứng dụng Trí tuệ Nhân tạo của Hải quân (Navy Center for Applied Research in Artificial Intelligence) năm 1981, tiến hành nghiên cứu cơ bản và ứng dụng về trí tuệ nhân tạo, khoa học nhận thức, tự động hóa và tính toán hướng con người. Các thành tựu bao gồm tiến bộ trong kiến trúc nhận thức, tương tác người – robot và học máy.

Tổ chức 
Tính đến năm 2026, viện được chia thành: bốn ban nghiên cứu, một ban kinh doanh và một ban điều hành. Tất cả các ban đặt trụ sở tại Washington, D.C. Một số ban có các cơ sở khác, chủ yếu tại Trung tâm Không gian Stennis, Bay St Louis, Mississippi và Monterey, California.

Nhân sự 
Phần lớn nhân viên NRL là dân sự trong bộ máy hành chính, với số lượng nhỏ nhân viên hoặc sĩ quan Hải quân. Hầu hết nhân viên NRL là công dân Mỹ, không có quốc tịch kép. Ngoài ra, còn có một số nhà thầu hỗ trợ làm việc tại chỗ.

Tính đến 31/12/2015, toàn bộ các cơ sở NRL có 2.540 nhân viên dân sự (không tính nhà thầu). Cùng thời điểm, có 35 sĩ quan quân đội và 58 binh sĩ phục vụ tại NRL, phần lớn thuộc VXS-1 Scientific Flight Detachment đặt tại Căn cứ Không quân Hải quân Patuxent River (NAS), Maryland.

NRL có quyền đặc biệt sử dụng hệ thống trả lương Pay-Band thay vì hệ thống General Schedule (GS) truyền thống cho nhân viên dân sự, cho phép trả lương theo hiệu suất và năng lực, thay vì dựa vào thời gian công tác hay thâm niên. Các nhóm Pay-Band khác nhau tại NRL tương ứng với các hạng mục nhân viên dân sự khác nhau:

 NP pay system: 1.615 nhà khoa học/kỹ sư dân sự
 NR pay system: 103 kỹ thuật viên
 NO pay system: 383 chuyên viên hành chính/professional
 NC pay system: 238 nhân viên hỗ trợ hành chính

Nhà khoa học và kỹ sư thường thuộc NP pay group:

 NP-II ≈ GS-5 Step 1 → GS-10 Step 10
 NP-III ≈ GS-11 Step 1 → GS-13 Step 10
 Pay Band IV ≈ GS-14 Step 1 → GS-15 Step 10
 Pay Band V ≈ trên GS-15 Step 10, tương đương Senior Technologist (ST)

Đối với nhân viên mới tốt nghiệp:

 BSc: lương khoảng GS-7
 MSc: lương khoảng GS-11
 PhD: lương khoảng GS-12  NRL có thể hỗ trợ một phần trả nợ học phí cho nhân viên mới.

Theo NRL Fact Book 2016, trong số nhân viên dân sự toàn thời gian:

 870 người có tiến sĩ
 417 người có thạc sĩ
 576 người có cử nhân là bằng cao nhất

Viện cũng tiếp nhận nghiên cứu sinh sau tiến sĩ và được bầu #15 trong khảo sát Best Places to Work PostDocs 2013.

Các ban nghiên cứu (Research directorates) 
The four research directorates within NRL were:

Tại NRL, có bốn ban nghiên cứu chính:

 Ban Hệ thống (Systems Directorate – Mã 5000)  Chịu trách nhiệm thực hiện các hoạt động từ nghiên cứu cơ bản đến phát triển kỹ thuật nhằm mở rộng năng lực tác chiến của Hải quân Mỹ.  Có bốn phòng nghiên cứu:
 Radar
 Công nghệ Thông tin (Information Technology)
 Khoa học Quang học (Optical Sciences)
 Chiến tranh Điện tử Tác chiến (Tactical Electronic Warfare)
 Ban Khoa học Vật liệu và Công nghệ Linh kiện (Materials Science and Component Technology Directorate – Mã 6000)  Thực hiện nghiên cứu về vật liệu nhằm hiểu rõ hơn và phát triển vật liệu cải tiến, tiên tiến phục vụ Hải quân Mỹ.  Có bảy phòng nghiên cứu:
 Phòng Nghiên cứu Cấu trúc Vật chất (Laboratory for the Structure of Matter)
 Hóa học (Chemistry)
 Khoa học & Công nghệ Vật liệu (Material Science & Technology)
 Phòng Vật lý Tính toán và Dòng chảy (Laboratory for Computational Physics and Fluid Dynamics)
 Vật lý Plasma (Plasma Physics)
 Khoa học & Công nghệ Điện tử (Electronics Science & Technology)
 Trung tâm Khoa học & Kỹ thuật Sinh học Phân tử (Center for Biomolecular Science & Engineering)
 Ban Khoa học và Công nghệ Đại dương – Khí quyển (Ocean and Atmospheric Science and Technology Directorate – Mã 7000)  Nghiên cứu trong các lĩnh vực âm học, cảm biến từ xa, hải dương học, địa chất biển, khí tượng biển và khoa học không gian.  Có sáu phòng nghiên cứu:
 Âm học (Acoustics)
 Cảm biến từ xa (Remote Sensing)
 Hải dương học (Oceanography)
 Địa chất biển (Marine Geosciences)
 Khí tượng biển (Marine Meteorology)
 Khoa học không gian (Space Science)
 Trung tâm Không gian Hải quân (Naval Center for Space Technology – Mã 8000)  Là điểm tập trung và tích hợp các công nghệ NRL sử dụng trong hệ thống không gian, cung cấp hỗ trợ kỹ thuật và kỹ thuật hệ thống cho phát triển và thu mua các hệ thống không gian.  Có hai phòng nghiên cứu:
 Phát triển Hệ thống Không gian (Space Systems Development)
 Kỹ thuật Tàu vũ trụ (Spacecraft Engineering)

Các ban hỗ trợ (Support directorates) 

Tại NRL, ngoài các ban nghiên cứu, còn có các ban hỗ trợ đảm bảo vận hành, quản lý và dịch vụ hành chính cho toàn viện.

 Ban Kinh doanh (Business Directorate): quản lý tài chính, ngân sách, hợp đồng, mua sắm và các dịch vụ hành chính.
 Ban Điều hành (Executive Directorate): chịu trách nhiệm lãnh đạo chiến lược, chính sách và điều hành chung, giám sát các ban nghiên cứu và ban hỗ trợ khác.

Viện khoa học Nano 
Vào tháng 4 năm 2001, trong một bước đi khác biệt so với mối quan hệ làm việc truyền thống giữa các nhà khoa học NRL, Viện Khoa học Nano được thành lập nhằm thực hiện nghiên cứu đa ngành trong các lĩnh vực vật liệu, điện tử và sinh học.

Các nhà khoa học có thể thuộc Viện Khoa học Nano trong khi vẫn tiếp tục nghiên cứu cho các phòng ban của họ.

Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Hệ thống Tự động (Laboratory for Autonomous Systems Research – LASR) 
Được khai trương vào tháng 3 năm 2012, Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Hệ thống Tự động (LASR) là một cơ sở rộng 50.000 foot vuông (≈4.645 m²), hỗ trợ nghiên cứu cơ bản và ứng dụng về hệ thống tự động. Cơ sở này thực hiện nghiên cứu đa ngành cơ bản và ứng dụng trong hệ thống tự động, bao gồm:

 Hệ thống tự động
 Tự động thông minh (intelligent autonomy)
 Tương tác và hợp tác giữa con người và hệ thống tự động
 Hệ thống cảm biến
 Hệ thống năng lượng và điện
 Mạng và truyền thông
 Các nền tảng (platforms)

LASR cung cấp các cơ sở độc đáo và các khu vực mô phỏng môi trường cao (ven bờ, sa mạc, nhiệt đới, rừng) cùng khu vực cao có thể cấu hình lại với thiết bị đo đạc, nhằm hỗ trợ tích hợp các thành phần khoa học và công nghệ vào các hệ thống nguyên mẫu nghiên cứu.

Địa điểm 

Khuôn viên chính của NRL nằm tại Washington, D.C., gần phần cực nam của Quận, bên bờ sông Potomac và ngay phía nam của (nhưng không thuộc) Căn cứ Liên hợp Anacostia-Bolling. Khuôn viên này ngay phía bắc của cơ sở Blue Plains thuộc Cơ quan Cấp nước DC. Lối ra số 1 của I-295 hướng bắc dẫn trực tiếp đến Overlook Avenue và Cổng chính NRL. Bưu điện Mỹ điều hành một bưu cục ngay tại khuôn viên chính của NRL.

Các cơ sở hiện trường và cơ sở vệ tinh của NRL:

 NRL-South: tọa lạc tại Trung tâm Không gian Stennis của NASA, Bay St. Louis, Mississippi, chuyên về hải dương học, địa chất biển, địa vật lý, địa âm học và công nghệ địa lý.
 NRL-Monterey: nằm phía đông Trường Sau Đại học Hải quân (Naval Postgraduate School) tại Monterey, California, chia sẻ khuôn viên với Trung tâm Dự báo Khí tượng & Hải dương học Hạm đội (Fleet Numerical Meteorology and Oceanography Center) và văn phòng dự báo địa phương San Francisco Bay Area/Monterey của Dịch vụ Thời tiết Quốc gia (National Weather Service). NRL-Monterey chuyên về khí tượng và nghiên cứu khí quyển.

 Đội bay Phát triển Khoa học (Scientific Development Squadron – VXS-1): đặt tại Căn cứ Không quân Hải quân Patuxent River, Lexington Park, Maryland, vận hành đa dạng máy bay nghiên cứu.

 Cơ sở Chesapeake Bay Detachment (CBD): tại Chesapeake Beach, Maryland, rộng 168 acres, nghiên cứu về radar, chiến tranh điện tử, thiết bị quang học, vật liệu, truyền thông và nghiên cứu cháy nổ. Cơ sở này thường kết hợp với Multiple Research Site trên đảo Tilghman, Maryland, ngay bên kia vịnh Chesapeake.

 Trung tâm Nghiên cứu Midway tại Quantico, Virginia, Dải ăng-ten Không gian tự do (Free Space Antenna Range) tại Pomonkey, Maryland, và Trạm Theo dõi và Điều khiển Vệ tinh Blossom Point tại Blossom Point, Maryland, được sử dụng bởi Trung tâm Công nghệ Không gian Hải quân (Naval Center for Space Technology).
 Cơ sở Ăn mòn Biển (Marine Corrosion Facility): tại Fleming Key, Căn cứ Không quân Hải quân Key West, Florida, được sử dụng bởi Trung tâm Khoa học & Kỹ thuật Ăn mòn (Center for Corrosion Science & Engineering).

 NRL vận hành vài đường chùm bức xạ synchrotron và Cơ sở Hiệu chuẩn Tia Cực Tím và X-Ray (Extreme-Ultraviolet and X-Ray Calibration Facility) tại National Synchrotron Light Source, Brookhaven National Laboratory.

Lịch sử

Thời kỳ đầu 
Các hiện vật được tìm thấy tại khuôn viên NRL, như công cụ đá và mảnh gốm, cho thấy khu vực này đã có người sinh sống từ Thời kỳ Cổ đại muộn (Late Archaic Period).

Cecil Calvert, Nam tước thứ 2 của Baltimore, đã trao mảnh đất bao gồm khuôn viên NRL hiện nay cho William Middleton vào năm 1663. Khu đất này trở thành một phần của Quận Columbia vào năm 1791 và được mua lại bởi Thomas Grafton Addison năm 1795, người đặt tên khu vực là Bellevue và xây một dinh thự trên cao nguyên phía đông.

Zachariah Berry mua lại khu đất vào năm 1827, cho thuê với nhiều mục đích, bao gồm cả trại nuôi cá tại Blue Plains. Dinh thự bị phá hủy trong Cuộc Nội chiến Mỹ để xây Fort Greble. Năm 1873, chính phủ liên bang mua lại khu đất làm Bellevue Annex của Nhà máy Súng Hải quân (Naval Gun Factory), và một số công trình được xây dựng, bao gồm nhà chỉ huy (Quarters A), vẫn đang được sử dụng cho đến ngày nay.

Thành lập 

Trong một bài xã luận tháng 5 năm 1915 trên New York Times Magazine, Edison viết:

"Chính phủ nên duy trì một phòng thí nghiệm nghiên cứu lớn… Tại đây có thể phát triển… tất cả các kỹ thuật tiến bộ quân sự và hải quân mà không tốn kém quá nhiều."Tuyên bố này nhằm giải quyết những mối quan ngại về Chiến tranh Thế giới thứ nhất tại Hoa Kỳ.

Edison sau đó đồng ý làm trưởng Ban Tư vấn Hải quân (Naval Consulting Board), gồm những dân thường có chuyên môn cao. Ban Tư vấn Hải quân có nhiệm vụ tư vấn cho Hải quân Hoa Kỳ về khoa học và công nghệ. Ban này đưa ra kế hoạch tạo ra một cơ sở hiện đại cho Hải quân. Năm 1916, Quốc hội Mỹ phân bổ 1,5 triệu USD để thực hiện. Tuy nhiên, việc xây dựng bị trì hoãn đến năm 1920 do chiến tranh và bất đồng nội bộ trong ban.

Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Hải quân Hoa Kỳ (U.S. Naval Research Laboratory), viện nghiên cứu hiện đại đầu tiên trong Hải quân Mỹ, bắt đầu hoạt động lúc 11:00 ngày 2 tháng 7 năm 1923. Hai phòng ban ban đầu của viện – Radio và Âm thanh – tiến hành nghiên cứu về radio tần số cao và truyền âm dưới nước. Họ chế tạo thiết bị liên lạc, thiết bị định hướng, bộ sonar, và thiết bị radar thực tiễn đầu tiên được xây dựng tại Mỹ. Họ còn thực hiện nghiên cứu cơ bản, tham gia khám phá và nghiên cứu ban đầu tầng điện li (ionosphere).

NRL dần phát triển thành cơ sở nghiên cứu đa lĩnh vực. Đến đầu Chiến tranh Thế giới thứ hai, năm phòng ban mới đã được thành lập: Quang học Vật lý, Hóa học, Kim loại học, Cơ học và Điện, và Truyền thông Nội bộ.

Chiến tranh thế giới 2 và sự mở rộng 

Tổng số nhân sự tại NRL tăng từ 396 người năm 1941 lên 4.400 người năm 1946, chi tiêu từ 1,7 triệu USD lên 13,7 triệu USD, số lượng tòa nhà từ 23 lên 67, và số dự án từ 200 lên khoảng 900. Trong Thế chiến II, các hoạt động khoa học tập trung gần như hoàn toàn vào nghiên cứu ứng dụng. Các tiến bộ đạt được trong radio, radar và sonar. Các biện pháp đối kháng (countermeasures) được phát triển. Các chất bôi trơn mới, sơn chống bám sinh vật, băng nhận dạng phát quang, và thuốc nhuộm đánh dấu để xác định vị trí cứu hộ trên biển được chế tạo. Một quy trình khuếch tán nhiệt đã được nghĩ ra và sử dụng để cung cấp một phần đồng vị U-235 cần thiết cho một trong những quả bom nguyên tử đầu tiên. Ngoài ra, nhiều thiết bị mới phát triển từ công nghiệp thời chiến được thử nghiệm kiểu mẫu và chứng nhận đáng tin cậy cho Hải quân.

Sau Thế chiến 2 
Nhờ những thành tựu khoa học trong Thế chiến II, Hoa Kỳ bước vào thời hậu chiến với quyết tâm củng cố các tiến bộ khoa học và công nghệ, đồng thời duy trì mối quan hệ giữa quân đội và cộng đồng khoa học. Khi Hải quân thành lập Văn phòng Nghiên cứu Hải quân (ONR) năm 1946 để làm cầu nối và hỗ trợ nghiên cứu khoa học cơ bản và ứng dụng, Hải quân khuyến khích NRL mở rộng phạm vi nghiên cứu, vì đây là phòng thí nghiệm nghiên cứu cấp tập đoàn của Bộ Hải quân. NRL được đặt dưới quyền giám sát hành chính của ONR, và Chỉ huy NRL báo cáo trực tiếp cho Trưởng Cơ quan Nghiên cứu Hải quân (CNR). CNR lãnh đạo ONR, chủ yếu đặt tại khu vực Ballston, Arlington, Virginia. Cùng với việc tái tổ chức, NRL chuyển trọng tâm sang nghiên cứu cơ bản và ứng dụng dài hạn trong toàn bộ các ngành khoa học vật lý.

Tuy nhiên, sự mở rộng nhanh chóng trong chiến tranh khiến NRL chưa được tổ chức phù hợp để đáp ứng các nhu cầu dài hạn của Hải quân Hoa Kỳ. Một nhiệm vụ lớn – khó và mất thời gian – là tái cấu trúc và phối hợp nghiên cứu. Việc này được thực hiện bằng cách biến các phòng ban khoa học hoạt động độc lập thành một tổ chức thống nhất với sứ mệnh rõ ràng và chương trình nghiên cứu phối hợp đầy đủ. Lần thử tái tổ chức đầu tiên giao quyền cho ủy ban điều hành gồm tất cả các trưởng phòng ban, nhưng ủy ban này quá lớn, không thực tiễn. Năm 1949, một giám đốc nghiên cứu dân sự được bổ nhiệm và trao toàn quyền điều hành chương trình. Vị trí phó giám đốc được thêm vào năm 1954.

Thời kỳ hiện đại 
Năm 1992, Naval Oceanographic and Atmospheric Research Laboratory (NOARL) sáp nhập vào NRL. Kể từ đó, NRL là trung tâm chính của Hải quân Mỹ trong nghiên cứu Khoa học Đại dương và Khí quyển, với các thế mạnh đặc biệt trong hải dương học vật lý, địa chất học biển, âm học đại dương, khí tượng hải quân, và quan sát từ xa đại dương – khí quyển.[1]

Kỷ niệm 100 năm 
Được thành lập ngày 2 tháng 7 năm 1923 với tên Naval Experimental and Research Laboratory — sau này rút ngắn thành Naval Research Laboratory (khoảng 1926) — NRL bắt đầu hoạt động bảy năm sau khi Thomas Edison đề xuất chính phủ thành lập "một phòng thí nghiệm nghiên cứu lớn".

Trong một thế kỷ qua, NRL đã thay đổi cách thức chiến đấu của quân đội Mỹ, nâng cao năng lực, ngăn ngừa bất ngờ công nghệ, chuyển giao các công nghệ quan trọng cho công nghiệp, và ảnh hưởng đến cân bằng quyền lực thế giới ít nhất ba lần: với radar Mỹ đầu tiên, vệ tinh tình báo đầu tiên trên thế giới, và vệ tinh GPS đầu tiên hoạt động.

Ngày 2 tháng 7 năm 2023, NRL kỷ niệm 100 năm phục vụ như phòng thí nghiệm cấp tập đoàn của Hải quân, với lịch sử phong phú trong nghiên cứu khoa học tiên tiến và đóng góp quan trọng cho lực lượng quân sự Mỹ trên, dưới và trên biển.

Ô nhiễm môi trường 
Các cuộc điều tra môi trường của Hải quân bắt đầu từ năm 1984. NRL không nằm trong Danh sách Ưu tiên Quốc gia (Superfund) và Cơ quan Môi trường Maryland (MDE) giám sát theo quy định. Kể từ đầu thập niên 2010, Hải quân và MDE phối hợp các hoạt động tại NRL. Năm 2017, PFAS được phát hiện trong tầng nước nông trên căn cứ. Tính đến 2022, có 6 địa điểm IRP hoạt động (xả thải chất thải xử lý ảnh, khu thử nghiệm cháy, v.v.) và 3 địa điểm xử lý vật liệu nổ tại các bãi tập súng nhỏ trước đây có ô nhiễm chì ở Chesapeake Bay Detachment.Một cuộc họp Trực tuyến Hội đồng Tư vấn Phục hồi (RAB) tháng 5/2021 gây lo ngại cho người dân vì mức PFAS trong đất tại cơ sở huấn luyện cháy của CBD cực kỳ cao.

Xem thêm 

 United States Marine Corps Warfighting Laboratory (MCWL)
 Office of Naval Research (ONR)
 Air Force Research Laboratory (AFRL)
 United States Army Research, Development and Engineering Command (RDECOM)
 Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA)
 Naval Research Laboratory Flyrt – Flying Radar Target
 History of radar
 Robert Morris Page – one of the main American radar scientists
 Interactive Scenario Builder – 3-D modeling and simulation application for studying the radio frequency (RF) environment
 NRLMSISE-00 – model of the Earth's atmosphere from ground to space
 SIMDIS – 3-D analysis and display toolset
 Clementine spacecraft
 National Research Libraries Alliance
 Fleet Electronic Warfare Center (FEWC)
 National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA)
 University-National Oceanographic Laboratory System (UNOLS)
 List of auxiliaries of the United States Navy
 TransApps – rapid development and fielding of secure mobile apps in the battlefield

Tham khảo 

 Sterling, Christopher H. (2008) Military Communications: From Ancient Times to the 21st Century ABC-CLIO  p 326

July

Liên kết ngoài