ناسا (NASA - National Aeronatics and Space Administration) سازمانی مستقل در بخش اجرایی دولت فدرال آمریکا است که با تمرکز روی مطالعات و اکتشافات فضایی و هوانوردی غیرنظامی فعالیت می‌کند. دوایت آیزنهاور، رئیس جمهور آمریکا در سال ۱۹۵۸ دستور تأسیس این سازمان را داد و از همان ابتدا روی غیرنظامی بودن تحقیقات آن تأکید کرد.
ناسا از زمان تأسیس تاکنون، بسیاری از مهم‌ترین پروژه‌های اکتشافی و مطالعاتی آمریکا در علوم فضایی را به انجام رسانده است. برخی از مشهورترین پروژه‌های این سازمان، ماموریت آپولو برای فرود روی ماه، ایستگاه فضایی اسکای‌لب و پروژه‌‌ی فضایی اسپیس شاتل بوده‌اند. در حال حاضر ناسا یکی از پشتیبانان اصلی پروژه‌ی ایستگاه فضایی بین‌المللی است.
از پروژه‌های در دست اقدام سازمان ملی هوافضای آمریکا می‌توان به فضاپیمیای اوریون، سیستم پرتاب SLS و توسعه‌ی فضاپیماهای خصوصی سرنشین‌دار در مدار پایینی زمین یا ‌Commercial Crew اشاره کرد. برنامه‌‌ی کنترل پرتاب موشک LSP نیز توسط این سازمان و در مرکز فضایی کندی اجرا می‌شود. 

تاریخچه تأسیس

تاریخچه مطالعات آمریکایی‌ها روی فضا را باید از مطالعات هوانوردی آن‌ها در دهه‌ی ۱۹۲۰ شروع کرد. سازمان مشاوره‌ای ملی هوانوردی یا NACA در سال ۱۹۱۵ تأسیس شد تا تحقیقات در این زمینه را سازمان‌دهی کند. این سازمان تحقیقات متعددی را روی توسعه‌ی هواپیماها و فرآیند ساخت آن‌ها انجام داد. از پروژه‌های به‌جا مانده ازسازمان تحقیقات هوانوردی آمریکا می‌‌توان به فرآیند تولید Naca Duct یا ورودی هوای هواپیما، طراحی آئرودینامیک Naca Cowling و همچنین سیستم طراحی بال Naca Airfoils اشاره کرد که هنوز هم در صنایع هوایی کاربرد دارند.
تحقیقات سازمان ملی هوانوردی روی هواپیماهای مافوق صوت همچون Bell X1 از سال ۱۹۴۶ شروع شد. با شروع دهه‌ی ۱۹۶۰، چالش مطالعاتی هوافضا در آمریکا، ساخت فضاپیمایی به مناسبت سال جهانی ژئوفیزیک در ۱۹۵۷ بود. اولین پروژه برای ساخت این محصول، ونگارد نام داشت.
سال‌های میانی قرن بیستم شاهد رقابت شدید آمریکا و شوروی بر سر فناوری‌های جدید و کشفیات علمی تازه بود. سازمان فضایی شوروی با ماهواره‌ی اسپوتنیک 1 خود را به عنوان پیشگام در این زمینه به جهان معرفی کرد. در چهارم اکتبر سال ۱۹۵۷، آمریکایی‌ها پس از حس کردن خطر پیشرفت روزافزون شوروی، تمرکز خود را روی پروژه‌های فضایی قبلی معطوف کردند.

در پاسخ به تهدید ایجاد شده برای امنیت ملی و تلاش آمریکا برای پیشگامی در دنیای فناوری قرن بیستم، پروژه‌ی بحران اسپوتنیک، در کنگره‌ کلید خورد. هدف از این پروژه، اقدام سریع در پاسخ به پرتاب ماهواره توسط دولت شوروی بود. رئیس جمهور وقت آمریکا، وایت آیزنهاور و مشاورانش به طور اختصاصی وارد این برنامه شدند و اقدام هرچه سریع‌تر برای آن را الزامی کردند.

شروع پروژه‌های پرواز فضایی

ناسا در طول تاریخ خود پروژه‌های فضایی متعددی اجرا کرده است. پروژه‌های پروازی این سازمان به دو بخش با سرنشین و بدون سرنشین اجرا شده‌اند. پروژه‌های بدون سرنشین عموما به ارسال ماهواره یا تجهیزات به فضا اختصاص داشته‌اند و پروژه‌های حامل فضانوردان، به منظور رساندن اجرای فرآیندهای تحقیقاتی و مشاهده از نزدیک اجرا شده‌اند.

ماموریت‌های بدون سرنشین ناسا یا از زمین به فضا پرتاب می‌شدند یا از موشک‌های شاتل و ایستگاه‌های پرتابه در فضا، به فواصل دورتر فرستاده می‌شدند. اولین پروژه‌ی بزرگ بدون سرنین، ماهواره‌ی Explorer 1 بود که در سال‌های ابتدایی رقابت فضایی اجرا شد. این ماهواره در ژانویه‌ی سال ۱۹۵۸ و دو ماه پس از پرتاب اسپوتنیک شوروی به فضا فرستاده شد. پس از تشکیل ناسا، تیم توسعه‌ی این ماهواره نیز به سازمان جدید منتقل شد و تا به امروز در آن مشغول به کار و تحقیق است. تمرکز اصلی مطالعات ماهواره‌ی اکسپلورر، زمین و خورشید، میدان‌های مغناطیسی و طوفان‌های خورشیدی است. در بخش پروژه‌های باسرنشین، اولین برنامه‌ی بزرگ ناسا در پی رقابت‌ آن‌ها با سازمان فضایی شوروی بود. رئیس جمهور جان اف‌ کندی دستور داده بود که ارسال انسان به کره‌ی ماه باید توسط آمریکایی‌ها انجام شود و این مهم تا پایان دهه‌ی ۱۹۷۰ اجرا شد. برنامه‌های بعدی ناسا تا چند سال به رقابت در این بخش اختصاص داشت تا سرانجام پروژه‌ی ایستگاه فضایی بین‌المللی با همکاری آمریکا و روسیه اجرا شد و تحقیقات فضایی رنگ و بوی همکاری به خود گرفت.

البته اولین تلاش‌های ناسا در پروژه‌های حامل انسان، به هواپیماهای مافوق صوت باز می‌گردد. پروژه‌ی X-15 یکی از این هواپیماها بود که شروع آن به سال ۱۹۵۴ و سازمان NACA باز می‌گردد. در ادامه‌ی تحقیقات این هواپیما، نمونه‌های اولیه در سالل ۱۹۵۶ ساخته و به پرواز درآمدند. پس از تشکیل ناسا و در خلال سال‌های ۱۹۵۹ تا ۱۹۶۸، ۱۹۹ پرواز با این هواپیما به پرواز درآمد و رکرود سرعت پرواز هوایی را به خود اختصاص داد.
هواپیمای X-15 را می‌توان یک راکت آزمایشی نامید که با قدرت پرواز در ارتفاع حدود ۱۴ کیلیموتری از سطح زمین و سرعت ۸۰۵ کیلومتر در ساعت، اولین قدم‌ها برای توسعه‌ی فناوری موشکی را برداشت. مهندسی به‌کارگرفته شده در این پروژه بعدا در برنامه‌های پرواز هوایی متعددی مورد استفاده قرار گرفتند که از مهم‌ترین آن‌ها می‌توان به اسپیس شاتل اشاره کرد.
پس از موفقیت‌های اولیه در ساخت راکت‌های مافوق صوت، رقابت فضایی آمریکایی‌ها را وادار کرد تا پروژه‌ای برای ارسال انسان به مدار زمین ترتیب دهند. پروژه‌ی مرکروری (عطارد) از دل تحقیقات نیروی هوایی آمریکا بیرون آمد و با هدف فرستادن هرچه سریع‌تر انسان به مدار زمین، با شروع فعالیت ناسا شروع شد. در این پروژه از موشک‌های تحقیقاتی و کپسول‌های حاوی فضانوردی که در نیروی هوایی طراحی شده بودند، استفاده شد.

توسعه‌ی تحقیقات و تولد آپولو

پس از موفقیت‌های اولیه در پروژه‌ی مرکوری، مطالعات برای افزایش دقت پروازها و همچنین فرودهای بی‌نقص ادامه پیدا کرد. پروژه‌ی جمنای (Project Gemini) اولین برنامه برای فرستادن دو انسان به فضا بود که برای رقابت با پروژه‌ی ووستوک شوروی شروع شد. این برنامه که در سال ۱۹۶۲ شروع شد، پایه‌های پروژه‌ی فرود بر کره‌ی ماه یعنی آپولو را محکم کرد.
اوین پرواز پروژه‌ی جمنای در ۲۳ مارس سال ۱۹۵۶ و توسط گاس گریسام و جان یانگ اجرا شد.  پروژه‌ی بعدی تا سال ۱۹۶۶ انجام شدند و بزرگترین آن‌ها، یک پرواز ۱۴ روزه در فضا بود که تمامی مراحل پرتاب و ملحق شدن اجزای پرتابه را اجرا کرد. علاوه بر آن تاثیر پزشکی بی‌وزنی بر فضانوردان نیز در این پروژه بررسی شد.
در این رقابت نیز شوروی پیشتاز بود و پیش از اولین پرواز جمنای، با بهبود پروژه‌ی ووستوک، پروژه‌ای با نان ووسخود را شروع کرده بود. آن‌ها پیش از جمنای، دو پرواز حامل دو فضانورد را اجرا کرده بودند. اولین پرواز شوروی حامل سه فضانورد در سال ۱۹۶۳ انجام شد و اولین پیاده‌روی خارج از فضاپیما نیز در سال ۱۹۶۴ و پیش از آمریکایی‌ها توسط آن‌ها انجام شد.
پس از پیروزی‌های متعدد شوروی در مسابقه‌ی فضایی، دیدگاه عمومی در آمریکا به تحقیقات فضایی کشور ناامیدانه شد. به همین دلیل، رئیس جمهور جان اف کندی در سال ۱۹۶۱ فرمانی صادر کرد که طی آن، دولت فدرال باید برنامه‌ای برای فرستادن انسان به کره‌ی ماه طراحی می‌کرد که تا پایان دهه‌ی ۱۹۷۰ اجرایی می‌شد. این فرمان، شروع پروژه‌ی مشهور آپولو بود.

اسپیس شاتل

سال‌های پایانی دهه‌ی ۱۹۸۰ و دهه‌ی ۱۹۹۰، تمرکز اصلی ناسا روی پروژه‌ای برای طراحی و ساخت موشک‌هایی با قابلیت استفاده‌ی دوباره بود. تا سال ۱۹۸۵، چهار شاتل فضایی توسط این سازمان ساخته شدند اولین نمونه‌ی آن‌ها با نام کلمبیا در سال ۱۲ آوریل سال ۱۹۸۱ به فضا پرتاب شد. اجزاء اصلی شاتل فضایی، یک هواپیما-فضاپیما (Spaceplane) مجهز به یک مخزن سوخت خارجی و دو راکت پرتابی سوخت جامد بود. مخزن سوخت که بزرگتر از فضاپیمای اصلی بود، تنها بخش غیرقابل بازیافت این شاتل‌ها محسوب می‌شد.
از پروژه‌های مهمی که توسط شاتل‌های فضایی ناسا انجام شده‌اند می‌توان به اسپیس‌لب اشاره کرد. این آزمایشگاه فضایی با همکاری سازمان فضایی اروپا ساخته شد و فضانوردان در پروژه‌های بعدی در آن به تحقیق پرداختند. پروژه‌ی مهم بعدی، ارسال و تعمیرات بعدی تلسکوپ فصایی هابل بود که در سال ۱۹۹۰ و ۱۹۹۳ انجام شد.

اسکای‌لب و ایستگاه‌ فضایی بین‌المللی

اسکای‌لب اولین و تنها ایستگاه فضایی مستقل آمریکایی‌ها بود. این پروژه به‌صورت ساخت یک ورکشاپ در فضا در سالی ۱۹۶۵ شروع شد. قرار بر این بود که از یک بخش فوقانی موشک Saturn IB برای ساخت این مجموعه استفاده شود. وزن این محموله حدود ۷۷ تن بود که روی زمین ساخته شده و در ۱۴ می سال ۱۹۷۳ توسط موشک Saturn V به فضا پرتاب شد.
پرتاب این محموله با حوادثی نیز همراه بود که خسارت‌هایی را به بدنه‌ی آن وارد کرد. دلیل وارد شدن این خسارات، عدم تامین حفاظت گرمایی کامل بود. به‌هرحال اسکای‌لب به مقصد رسید و توسط اولین تیم حاضر تعمیر شد. این ایستگاه به مدت ۱۷۱ روز محل اقامت ۳ تیم فضانوردی بود. اسکای‌لب دارای یک آزمایشگاه جاذبه و همچنین واحد مطالعه‌ی خورشیدی بود.پروژ‌ه‌ی ایستگاه فضایی بین‌المللی بزرگترین همکاری آمریکا، روسیه، ژاپن، کانادا و اروپا است که شروع آن به دهه‌ی ۱۹۹۰ باز می‌گردد. در این دهه ناسا تصمیم گرفت تا ایستگاه فضایی فریدام را به صورت مستقل طراحی و اجرا کند؛ اما کمبود بودجه باعث شد تا پروژه، به یک برنامه‌ی فضایی بین‌المللی با مشارکت ناسا، آژانس فضایی فدرال روسیه (RKA)، آژانس اکتشافات فضایی ژاپن (JAXA)، آژانس فضایی اروپا (ESA) و آژانس فضایی کانادا (CSA) تبدیل شود. 

همکاری با شرکت‌های خصوصی

ناسا از میانه‌های دهه ی ۲۰۱۰ تصمیم گرفت تا برنامه‌هایی را برای مشارکت شرکت‌های دیگر در پروژه‌ها اجرا کند. این برنامه‌ها از سال ۲۰۰۶ و با پروژه‌ی Commercial Resupply Services یا CRS شروع شدند. هدف از این برنامه، ساخت وسایل نقلیه‌ی باربری فضایی بدون سرنشین بود که به پروژه‌های ایستگاه فضایی بین‌المللی خدمت‌رسانی کنند. اجرای پروژه‌های به‌صورت فازبندی طراحی شد تا شرکت‌ها پس از تحویل هر فاز، هزینه‌ی آن را از ناسا و دولت آمریکا دریافت کنند.
اولین پروژه‌ی تامین تجهیزات باربری برای ناسا، در سال ۲۰۰۸ به شرکت اسپیس ایکس و Orbital Sciences Corporation داده شد. اسپیس ایکس برای اجرای این پروژه از موشک‌های فالکون ۹ و فضاپیمای دراگون خود استفاده کرد. اوربیتال ساینسیز نیز از موشک‌های آنتارس و فضاپیمای سیگنوس برای اجرای پروژه‌ی ناسا استفاده می‌کند. اولین پروژه‌ی اسپیس ایکس در سال ۲۰۱۲ و اولین پروژه‌ی اوربیتال نیز در سال ۲۰۱۳ انجام شدند. در حال حاضر تمامی نیازهای آمریکا در ایستگاه فضایی بین‌المللی توسط این قراردادهای تجاری تامین می‌شوند. البته این پروژه، ماموریت‌هایی نیز برای بخش اروپایی و ژاپنی ایستگاه انجام داده است.ناسا برای اجرای ماموریت‌های ارسال فضانورد نیز برنامه‌ای مشابه دارد. در سال ۲۰۱۰ آن‌ها برنامه‌ای تحت عنوان Commercial Crew Development یا CCDev طراحی کردند که قوانینی مشابه CRS داشت و برای تامین تجهیزات ارسال فضانورد به ایستگاه فضایی بین‌المللی اجرا می‌شد. محصول این برنامه فضاپیمایی بود که گروه حداقل چهارنفره‌ای از فضانوردان را به ایستگاه برده، به مدت ۱۸۰ روز به ایستگاه متصل می‌ماند و در نهایت، به زمین باز می‌گشت.

فعالیت‌های اخیر و برنامه‌های آتی

ناسا با شروع دهه‌ی ۲۰۲۰، تمرکز خود را روی پروژه‌های خارج از مدار نزدیک به زمین معطوف کرده است. موشک‌‌های پرتابه‌ای Saturn V و فضاپیمای اوریون از پروژه‌های این برنامه هستند. فضاپیمای اوریون پیش از آن در پروژه‌ی کنسل شده‌‌ی Constellation طراحی شده بود که در سال ۲۰۱۰ و به دستور باراک اوباما تعطیل شد. دلیل این اقدام نیز کاهش بودجه‌ی سازمان فضایی و تمرکز روی دریافت خدمات از شرکت‌های خصوصی بود.
به هر حال پروژه‌‌ی حاضر با هدف بازگشت آمریکایی‌ها به ماه و همچنین سفر به مقاصد دوردست همچون مریخ طراحی شده است. این پروژه در حال حاضر با نام space launch system یا SLS شناخته می‌شود. اولین پرواز بدون سرنشین این پروژه در سال ۲۰۱۹ و برای طی کردن مدار ماه اجرا خواهد شد. پروژه‌ی بعدی دارای سرنشین نیز در سال ۲۰۲۲ به فضا پرتاب خواهد شد. این پروژه یک گروه چهار نفره را در ماموریتی ۱۰ تا ۱۴ روزه به مدار ماه خواهد برد.از ماموریت‌های بزرگ سال‌های اخیر ناسا در مطالعه‌ی فضا می‌توان به کاوشگر کنجکاوی (Curiosity) اشاره کرد که در ۶ آگوست ۲۰۱۲ به سلامت روی کره‌ی مریخ نشست و مطالعات خود از سطح این سیاره را شروع کرد. این کاوشگر پروژه‌‌ای در آزمایشگاه مریخ ناسا تحت عنوان Mars Science Laboratory است. هدف اصلی کاوشگر کنجکاوی، مطالعه‌ی آب و هوا و وضعیت سطح کره‌ی مریخ است. کاوشگر بعدی ناسا برای این پروژه، Mars 2020 نام دارد که بر اساس طراحی شبیه به کنجکاوی در حال آماده شدن است. علاوه بر آن، کاوشگر پرنده‌ی Insight نیز برای مطالعه‌ی دقیق‌تر سطح مریخ طراحی شده است.