アメリカ航空宇宙局（NASA / ˈ n æ s ə / ）は、アメリカ合衆国連邦政府の独立機関であり、アメリカ合衆国の民間宇宙計画および航空学と宇宙探査の研究を担当している。ワシントン D.C.に本部を置くNASAは、全米に10のフィールドセンターを運営し、科学、宇宙運用、探査システム開発、宇宙技術、航空研究、およびミッションサポートのミッション部局から構成されている。1958年に設立されたNASAは、国家航空諮問委員会（NACA）の後継機関であり、アメリカの宇宙開発活動に明確な民間志向を与え、宇宙科学の平和利用に重点を置いた。それ以来、NASAはマーキュリー計画、ジェミニ計画、1968～1972年のアポロ計画ミッション、スカイラブ宇宙ステーション、スペースシャトルなど、アメリカの宇宙探査計画のほとんどを主導してきた。

NASAは、深宇宙ネットワークや近宇宙ネットワークなどの主要な地上および通信インフラを維持しています。NASAの科学部門は、地球観測システムを通じて地球をより深く理解すること、科学ミッション局の太陽物理学研究プログラムの取り組みを通じて太陽物理学を進歩させること、ニューホライズンズなどの先進的なロボット宇宙船やパーセベランスなどの惑星探査機によって太陽系全体の天体を探査すること、そしてジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡、4つの大天文台（ハッブル宇宙望遠鏡を含む）、および関連プログラムを通じてビッグバンなどの天体物理学の研究に注力しています。打ち上げサービスプログラムは、無人打ち上げの打ち上げ運用を監督しています。

NASAは、商業乗組員プログラムとともに国際宇宙ステーション（ISS）を支援し、オリオン宇宙船と月面アルテミス計画用のスペース・ローンチ・システムの開発を監督しています。ESA、JAXA 、 CSA 、ロスコスモス（ISS運用）、NOAA、USGSなどの機関とプログラム上のパートナーシップを維持しています。NASAのミッションとメディア活動（ NASA TV、Astronomy Picture of the Day、NASA+ストリーミングサービスなど）は、高い認知度を維持しており、米国および海外での宇宙飛行の普及に貢献しています。多数の主要映画の題材にもなっているNASAは、1969年のアポロ11号ミッション以来、アメリカの大衆文化に影響を与え続けています。2022会計年度について、議会は240億4100万ドルの予算を承認し、約18,400人の公務員を雇用しています。2025年の時点で、ショーン・ダフィーが長官代行を務めています。

歴史

創造

アメリカ空軍のベルX-1の試験飛行

NASAの起源は、国家航空諮問委員会（NACA）にあります。オハイオ州デイトンが航空発祥の地であるにもかかわらず、1914年までに米国は航空能力においてヨーロッパに大きく遅れをとっていることを認識していました。航空における米国のリーダーシップを取り戻す決意をした米国議会は、 1914年に米国陸軍通信部隊の航空部を創設し、1915年には航空研究開発を促進するためにNACAを設立しました。その後40年間、NACAは米国空軍、米国陸軍、米国海軍、そして民間航空部門を支援する航空研究を行いました。第二次世界大戦終結後、NACAは誘導ミサイルと超音速航空機の可能性に興味を持ち、米国空軍との共同プログラムでベルX-1の開発とテストを行いました。NACAの宇宙への関心は、無人航空機研究部門のロケットプログラムから生まれました。[5]

アメリカ初の衛星、陸軍弾道ミサイル局のエクスプローラー1号の打ち上げ

ソ連によるスプートニク1号の打ち上げは宇宙時代の幕開けとなり、宇宙開発競争の幕開けとなった。NACA（アメリカ海軍航空局）による初期のロケット開発計画にもかかわらず、アメリカ初の衛星打ち上げの責任は海軍研究所のヴァンガード計画に委ねられた。この計画の運用上の問題により、陸軍弾道ミサイル局は1958年2月1日にアメリカ初の衛星である エクスプローラー1号を打ち上げることとなった。

アイゼンハワー政権は、国防総省 高等研究計画局（APRA）の下に統合されていた米国の軍事宇宙飛行計画と民間宇宙飛行計画を分割することを決定した。NASAは1958年7月29日、国家航空宇宙法の署名により設立され、1958年10月1日に業務を開始した。[5]

アメリカを代表する航空機関であるNACAは、8,000人の職員と3つの主要研究所を再配置することで、NASAの新体制の中核を担った。NASAはまた、海軍研究所のヴァンガード計画、陸軍ジェット推進研究所（JPL）、そしてヴェルナー・フォン・ブラウン率いる陸軍弾道ミサイル局を吸収した。これにより、NASAはアメリカの民間宇宙部門の主導権を、空軍は軍事宇宙部門の主導権を確固たるものとした。[5]

最初の軌道飛行と極超音速飛行

1962年2月20日、NASA初の軌道飛行であるフレンドシップ7号の打ち上げ

有人宇宙飛行の計画は、NASA設立以前からアメリカ軍で始まっていた。1956年に開始された空軍のMan in Space Soonest計画[6]は、陸軍のProject Adamと相まって、 Project Mercuryの基礎となった。NASAは、この計画を管理するためにSpace Task Groupを設立し[7]、陸軍のRedstoneロケットによる有人弾道飛行と、空軍のAtlasロケットによる軌道飛行を実施することになっていた。NASAは最初の宇宙飛行士を民間人として計画していたが、アイゼンハワー大統領は軍人から選抜するよう指示した。マーキュリー7号の宇宙飛行士には、空軍パイロット3名、海軍パイロット3名、海兵隊パイロット1名が含まれていた[5] 。

NASAと空軍のX-15極超音速航空機

1961年5月5日、アラン・シェパードはフリーダム7号で弾道飛行を行い、宇宙に行った最初のアメリカ人となった。[8]この飛行はソ連のユーリ・ガガーリンが人類初の宇宙飛行を行い、完全な軌道宇宙飛行を行ってから1ヶ月も経たないうちに行われた。NASA初の軌道宇宙飛行は1962年2月20日、ジョン・グレンがフレンドシップ7号で実施し、再突入前に3周回した。グレンは、自動操縦装置の故障のため、最後の2周回の一部を手動で行わなければならなかった。[9] 6回目で最後のマーキュリーミッションはゴードン・クーパーが1963年5月に実施し、フェイス7号で34時間かけて22周回した。[10]マーキュリー計画は、有人宇宙飛行の周回、追跡管制システムの開発、有人宇宙飛行に関連するその他の問題の特定という目標を達成し、大成功であると広く認識された。[5]

NASAの関心は宇宙に向けられていたものの、航空宇宙ミッションも放棄されることはなかった。初期の航空宇宙研究では、X-1の超音速飛行を基盤として、極超音速飛行が可能な航空機の開発が試みられた。ノースアメリカンX-15はNASAとアメリカ空軍の共同プログラムであり[11]、この極超音速試験機は大気圏から宇宙空間へと到達した初の非専用宇宙船となった。X-15は、アポロ計画の技術、そしてラムジェットおよびスクラムジェット推進の試験機としても機能した[5]。

月面着陸

ジェミニ6号と7号が軌道上でランデブーを実施

アメリカとソ連の冷戦の激化を受け、ジョン・F・ケネディ大統領は1960年代末までにアメリカ人を月に着陸させ、無事に地球に帰還させるという任務をNASAに課し、この目標を達成するためにジェームズ・E・ウェッブをNASA長官に任命した。[12] 1961年5月 25日、ケネディ大統領は米国議会で行った「国家の緊急ニーズ」演説の中で、この目標を公然と宣言し、次のように宣言した。

この国は、この10年が終わる前に、人類を月に着陸させ、安全に地球に帰還させるという目標を達成するために全力を尽くすべきだと私は信じています。この期間における宇宙プロジェクトの中で、人類にとってこれほど印象深く、宇宙の長期探査にとってこれほど重要なものはないでしょう。そして、これほど困難で、実現に多額の費用がかかるものもないでしょう。

ケネディは翌年の1962年9月12日にライス大学で「我々は月へ行くことを選んだ」という演説を行い、アポロ計画に対する国民の支持を強化することを願った。[13] 

元大統領ドワイト・アイゼンハワーや1964年の大統領候補バリー・ゴールドウォーターから宇宙飛行士の月面着陸という目標に対する攻撃があったにもかかわらず、ケネディ大統領はNASAの増大する予算を守ることができた。その予算の50%は直接有人宇宙飛行に充てられ、ピーク時にはアメリカ人の5%がアポロ計画の何らかの側面に携わったと後に推定された。[5]

アポロ11号の打ち上げ

NASAは、国防総省が最初の大陸間弾道ミサイルの製造において冗長システムを用いたプログラム管理コンセプトを採用したのに倣い、空軍に対しサミュエル・C・フィリップス少将をNASAに任命し、アポロ計画の責任者に任命するよう要請した。サターン Vロケットの開発は、陸軍弾道ミサイル局のオリジナルのサターンIロケットをベースとして、マーシャル宇宙飛行センターのヴェルナー・フォン・ブラウン率いるチームによって主導された。アポロ宇宙船はノースアメリカン・アビエーションによって、アポロ月着陸船はグラマンによって設計・製造された。[ 5] 

月面ミッションに必要な宇宙飛行技術と装備を開発するため、NASAはジェミニ計画を開始した。[14]空軍のタイタン IIロケットを改造したジェミニ宇宙船は、2人の宇宙飛行士を乗せ、2週間以上の飛行を可能にした。ジェミニ計画は、バッテリーの代わりに燃料電池を使用する先駆者となり、アメリカ初の船外活動とランデブー運用を実施した。

バズ・オルドリンが月面でアメリカ国旗に敬礼する

レンジャー計画は1950年代にソ連の月探査への対応として開始されましたが、ほとんどのミッションは失敗に終わりました。ルナ・オービター計画はより大きな成功を収め、アポロ着陸の準備として月面の地図作成、隕石の探査、放射線レベルの測定を行いました。サーベイヤー計画は、無人月面着陸と離陸、そして月面とレゴリスの観測を行いました。[5] 3人の宇宙飛行士が死亡したアポロ 1号の火災事故による挫折にもかかわらず、計画は続行されました。

アポロ 8号は、地球低軌道を離脱した最初の有人宇宙船であり、月に到達した最初の有人宇宙飛行でした。乗組員は1968年12月24日と25日に月を10周し、その後無事に地球に帰還しました。[15] [16] [17]アポロ8号の3人の宇宙飛行士、フランク・ボーマン、ジェームズ・ラベル、ウィリアム・アンダースは、宇宙空間で地球を球体として見た最初の人間であり、地球の出を目撃した最初の人間であり、月の裏側を初めて観察し、手動で写真を撮影した最初の人間でした。    

人類初の月面着陸はアポロ 11号によって達成されました。ニール・アームストロング船長、バズ・オルドリン、マイケル・コリンズ両宇宙飛行士が率いたアポロ11号は、NASA史上最も重要なミッションの一つであり、ソ連が月面着陸の野望を諦めたことで宇宙開発競争 の終焉を告げました。人類として初めて月面に足を踏み入れたニール・アームストロングは、今や有名な言葉を残しています。

それは人間にとっては小さな一歩だが、人類にとっては偉大な飛躍だ。

NASAはアポロ計画の一環として合計6回の月面着陸を実施し、 1972年にアポロ 17号で計画を終了した。[5]

アポロの終焉

  月周回軌道上のアポロ15号CSM エンデバー

ヴェルナー・フォン・ブラウンはNASA設立当初から、NASAによる宇宙ステーションの開発を提唱していた。1973年、アポロ月面ミッションの終了後、NASAはサターンVの最後の打ち上げで初の宇宙ステーション「スカイラブ」 を打ち上げた。スカイラブはアポロとサターンのハードウェアの大部分を再利用し、再利用されたサターン Vの第3段が宇宙ステーションの主要モジュールとして機能した。打ち上げ中にスカイラブが損傷したため、居住と運用を可能にするために最初の乗組員による船外活動が必要となった。スカイラブは9回のミッションを実施し、1974年に退役、1979年に軌道から外された。これはスペースシャトルの初打ち上げと軌道ブーストの可能性の2年前のことであった。[5]

1975年のアポロ・ソユーズ計画は史上初の国際宇宙飛行であり、冷戦時代のライバル国間の大きな外交的成果でもありましたが、同時にアポロ宇宙船の最後の飛行でもありました。[5] 1975年に飛行したアメリカのアポロ宇宙船はソ連のソユーズ宇宙船とドッキングしました。

惑星間探査と宇宙科学

バイキング2号着陸船が撮影した火星の画像

1960年代、NASAは宇宙科学および惑星間探査計画を開始しました。マリナー計画はNASAの旗艦計画であり、1960年代には金星、火星、水星への探査機を打ち上げました。 [18] [19]ジェット推進研究所はNASAのロボットによる惑星間探査の主導的な拠点であり、内惑星に関する重要な発見を成し遂げました。これらの成功にもかかわらず、議会は更なる惑星間ミッションへの資金提供に消極的であり、NASA長官ジェームズ・ウェッブはアポロ計画に資源を集中させるため、将来のすべての惑星間探査を一時停止しました。[5]

アポロ計画の終了後、NASAは惑星間探査機の打ち上げを再開し、宇宙科学プログラムを拡大しました。探査対象として最初に選ばれた惑星は金星で、地球と多くの類似点を有していました。アメリカのマリナー2号宇宙船によって初めて訪問された金星は、[20]高温で生命の住めない惑星であることが観測されました。その後のミッションには、1970年代のパイオニア・ヴィーナス計画、そして1980年代と1990年代に金星表面のレーダーマッピングを実施したマゼラン計画などがあります。その後のミッションは、太陽系の他の目的地に向かう途中で金星に接近通過するものでした。[5]

火星は長らくNASAにとって非常に興味深い惑星であり、生命が存在する可能性があると疑われてきた。マリナー5号は火星をフライバイした最初のNASA宇宙船であり、[21]マリナー6号とマリナー7号がそれに続いた。マリナー9号は火星への最初の軌道ミッションであった。1975年に開始されたバイキング計画は、 1976年に火星に2回着陸することから成っていた。後続のミッションは1996年まで開始されず、マーズ・グローバル・サーベイヤー探査機とマーズ・パスファインダーが最初の火星ローバーであるソージャーナを展開した。[22] 2000年代初頭には、2001年にマーズ・オデッセイ探査機が火星に到達し、2004年にはスピリットとオポチュニティのローバーが赤い惑星に着陸した。 2005年にはマーズ・リコネッサンス・オービター、2007年にはフェニックス火星着陸機が打ち上げられた。2012年のキュリオシティの着陸では、火星の放射線レベルが国際宇宙ステーションと同等であることが発見され、人類の探査の可能性が大幅に高まり、生命発生の鍵となる化学成分が観測された。2013年には、火星大気と揮発性物質の進化（MAVEN）ミッションで火星の上層大気と宇宙環境が観測され、2018年には火星内部探査（インサイト）で火星内部が調査された。2021年のパーセベランス探査車には、初の惑星外航空機であるインジェニュイティと名付けられたヘリコプターが搭載された。[5]

NASAは2004年に水星へのミッションも開始し、メッセンジャー探査機は太陽帆の初使用を実証した。[23] NASAは1960年代から太陽系外への探査機も打​​ち上げている。パイオニア10号は外惑星への最初の探査機であり、木星を通過した。一方パイオニア11号は木星の初のクローズアップ画像を提供した。両探査機は太陽系を離れた最初の天体となった。ボイジャー計画は1977年に開始され、太陽系を離れる軌道で木星、土星、海王星、天王星へのフライバイを実施した。 [24]スペースシャトルSTS-34の飛行から展開されたガリレオ宇宙船は木星を周回した最初の宇宙船であり、エウロパの地下海の証拠を発見し、月が氷または液体の水を保持している可能性があることを観測した。[25] NASA、欧州宇宙機関、イタリア宇宙機関の共同ミッションであるカッシーニ・ホイヘンスが土星の衛星タイタンに送られました。タイタンは火星とエウロパとともに、太陽系で生命が存在する可能性があると疑われている唯一の天体です。[26]カッシーニは土星の新しい衛星を3つ発見し、ホイヘンス探査機はタイタンの大気圏に突入しました。このミッションでは、タイタンに液体の炭化水素湖の証拠、エンケラドゥスの衛星には生命が存在する可能性のある地下水の海が発見されました。最終的に2006年に打ち上げられたニューホライズンズは、冥王星とカイパーベルトを訪れた最初の宇宙船となりました。[5]

NASAは、惑星間探査機以外にも、数多くの宇宙望遠鏡を打ち上げてきました。1960年代に打ち上げられた軌道天文台（Orbiting Astronomical Observatory）は、NASA初の軌道望遠鏡であり、[27]紫外線、ガンマ線、X線、赤外線の観測を行いました。NASAは1960年代から1970年代にかけて、地球を見下ろし、太陽との相互作用を観測するために軌道地球物理観測衛星（Orbiting Geophysical Observatory）を打ち上げました。ウフル衛星は、初の専用X線望遠鏡であり、天空の85%を観測し、多数のブラックホールを発見しました。[5]

低軌道上のハッブル宇宙望遠鏡

1990年代から2000年代初頭にかけて開始されたグレート・オブザバトリー計画は、 NASAの最も強力な望遠鏡の一つです。ハッブル宇宙望遠鏡は1990年にSTS-31でディスカバリー号から打ち上げられ、150億光年離れた銀河を観測することができました。[28]望遠鏡の鏡に重大な欠陥があったため、NASAがコンピューターによる補正を行い、損傷した部品を交換するために5回のスペースシャトル整備飛行を行っていなければ、計画は頓挫していた可能性があります。コンプトン・ガンマ線観測衛星は1991年にSTS-37でアトランティス号から打ち上げられ、天の川銀河中心部に反物質の可能性のある発生源を発見し、ガンマ線バーストの大部分が天の川銀河の外で発生していることを観測しました。チャンドラX線望遠鏡は、 1999年のSTS-93でコロンビア号から打ち上げられ、ブラックホール、クエーサー、超新星、そして暗黒物質の観測を行いました。天の川銀河中心にあるいて座A*ブラックホールや、銀河衝突時の暗黒物質と通常物質の分離に関する重要な観測結果を提供しました。最後に、スピッツァー宇宙望遠鏡は、2003年にデルタIIロケットから打ち上げられた赤外線望遠鏡です。地球を追うように太陽の周りを周回し、褐色矮星の存在を発見しました。[5]

宇宙背景探査機（ CBIE）やウィルキンソン・マイクロ波異方性探査機（ WIP ）など他の望遠鏡も、ビッグバンを支持する証拠を提供した。[29]アポロ計画を主導したNASA長官にちなんで名付けられたジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡は、2021年に打ち上げられた赤外線観測所である。ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡はハッブル宇宙望遠鏡の直接の後継機であり、最初の銀河の形成を観測することを目的としている。[30]他の宇宙望遠鏡には、地球の可能性があり生命が存在する可能性のある太陽系外の恒星を周回する惑星を特定するために2009年に打ち上げられたケプラー宇宙望遠鏡がある。ケプラー宇宙望遠鏡によって確認された最初の太陽系外惑星はケプラー22bで、その恒星のハビタブルゾーン内を周回している。[5]

NASAは地球を調査するために様々な衛星を打ち上げてきました。例えば、1960年には世界初の気象衛星であるテレビ赤外線観測衛星（TIROS）を打ち上げました。 [31] NASAと米国気象局は、将来のTIROSと第二世代の気象衛星ニンバス計画で協力しました。また、環境科学サービス局（ESSA）と共同で一連の気象衛星を開発し、実験的な応用技術衛星を静止軌道に打ち上げました。NASA初の地球観測専用衛星であるランドサットは1972年に打ち上げられました。これをきっかけに、NASAと米国海洋大気庁（NOAA）は静止運用環境衛星を共同開発し、オゾン層の破壊を発見しました。[5]

スペースシャトル

STS-120によるスペースシャトルディスカバリーの打ち上げ

NASAは1960年代からスペースプレーンの開発に取り組んでおり、政権の航空宇宙ミッションを融合させていました。NASAはスペースプレーンを、月や火星探査ミッションの拠点として使用される地球周回軌道上の宇宙ステーションへの日常的かつ経済的な物流支援を提供する、より大規模なプログラムの一部と捉えていました。再利用可能な打ち上げ機があれば、サターンVのような高価で使い捨てのブースターは不要になっていたでしょう。[5]

1969年、NASAはジョンソン宇宙センターをスペースシャトルオービターの設計、開発、製造の主導センターに指定し、マーシャル宇宙飛行センターは打ち上げシステムの開発を主導することとなった。NASAの一連の揚力体航空機は、NASAと米国空軍の共同開発であるマーティン・マリエッタX-24で最高潮に達し、スペースシャトルと将来の極超音速飛行体の開発に直接影響を与えた。スペースシャトルの公式開発は1972年に始まり、ロックウェル・インターナショナルがオービターとエンジンの設計、マーティン・マリエッタが外部燃料タンク、モートン・チオコールが固体ロケットブースターの設計を請け負った。[32] NASAはエンタープライズ、コロンビア、チャレンジャー、ディスカバリー、アトランティス、エンデバーの6機のオービターを取得した[5]。

スペースシャトル計画は、NASAの宇宙飛行士団に大きな改革をもたらすことにもなりました。これまでの宇宙飛行士のほぼ全員が空軍または海軍のテストパイロットでしたが、スペースシャトルの導入により、NASAは非軍事分野の科学技術専門家の採用を拡大することができました。その好例が、STS-7で宇宙飛行を行った初のアメリカ人女性となったサリー・ライドです。この新しい宇宙飛行士選抜プロセスにより、NASAは初めて米国の同盟国やパートナー国からの交換宇宙飛行士を受け入れることもできました。[5]

スペースシャトルの初飛行は1981年、新型宇宙機の飛行試験を目的としたSTS-1ミッションでコロンビア号が打ち上げられた時でした。 [33] NASAは、スペースシャトルを空軍のアトラス、デルタ、タイタン、そして欧州宇宙機関のアリアンといった使い捨ての打ち上げシステムに代わるものとして計画していました。欧州宇宙機関が開発したスペースシャトルのスペースラボペイロードは、NASAがこれまで達成できたものを超えて、シャトルミッションの科学的能力を向上させました。[5]

STS-120で低地球軌道に乗ったスペースシャトルディスカバリー

NASAはSTS-5ミッションで最初の商用衛星を打ち上げ、1984年にはSTS-41-Cミッションで世界初の軌道上衛星整備ミッションを実施しました。チャレンジャー号は、故障したソーラー・マキシマム・ミッションの衛星を捕捉・修復しました。このミッションは、パラパB2やウェスター6と同様に、故障した衛星を地球に帰還させる能力も備えていました。帰還した衛星は修理され、再び打ち上げられました。[5]

NASAが民間企業に打ち上げサービスを委託するようになった宇宙飛行の新時代を先導したにもかかわらず、スペースシャトルは宣伝ほど再利用性が高く費用対効果が高くないと批判されました。1986年、STS-51Lミッションにおけるチャレンジャー号の事故により、打ち上げ時に宇宙船と7人の宇宙飛行士全員が失われ、スペースシャトル全艦隊が36ヶ月間飛行不能となり、NASAと衛星打ち上げ契約を結んでいた44の民間企業は使い捨て打ち上げ機への回帰を余儀なくされました。[34]スペースシャトルがSTS-26ミッションで再び飛行を開始した際には、信頼性と安全性を向上させるための大幅な改修が行われていました。[5]

空軍宇宙軍 防衛支援プログラムのミサイル警告宇宙船が、STS-44ミッションでスペースシャトルアトランティスから展開される。

ソ連崩壊後、ロシア連邦とアメリカ合衆国はシャトル・ミール計画を開始した。[35]ロシア人初の宇宙飛行士は1994年のSTS-60ミッションで飛行し、ディスカバリー号はSTS-63ミッションでロシアのミールとランデブーしたが、ドッキングには至らなかった。その後、アトランティス号はSTS-71ミッションでスペースシャトルの当初の目的である宇宙ステーションへのドッキングと物資および人員の輸送を達成した。シャトル・ミール計画は1998年まで継続されたが、宇宙ステーションにおける一連の軌道事故により計画は終了した。[5]

2003年、 STS-107ミッション中にコロンビア号が大気圏再突入時に破壊され、2機目のスペースシャトルが破壊されました。この事故により、宇宙船と7人の宇宙飛行士全員が死亡しました。[36]この事故をきっかけに、ジョージ・W・ブッシュ大統領は国際宇宙ステーションの完成に伴いスペースシャトルを退役させるよう指示し、スペースシャトル計画の退役が始まりました。2006年、スペースシャトルは再び飛行を開始し、ハッブル宇宙望遠鏡の整備ミッションを複数回遂行しましたが、 2011年の国際宇宙ステーションへの STS-135補給ミッションを最後に退役しました。

宇宙ステーション

スカイラブ4号ミッションで撮影されたスカイラブ

NASAは1979年のスカイラブ大気圏再突入後も、宇宙ステーション構想を決して諦めませんでした。スペースシャトルの飛行開始直後から、NASAは政治家に対し、より大規模な宇宙ステーション建設への支持を訴えるロビー活動を開始し、軌道上実験室、修理ステーション、そして月や火星へのミッションへの出発点としての役割を売り込みました。NASAの強力な支持者はロナルド・レーガン大統領で、1984年の演説で彼は次のように宣言しました。

アメリカは、偉大であろうと敢えてした時、常に最も偉大な国でした。私たちは再び偉大さを追求することができます。私たちは夢を追いかけ、遠い星々へと旅立ち、平和、経済、そして科学的な利益のために宇宙で生活し、働くことができます。今夜、私はNASAに対し、恒久的な有人宇宙ステーションの開発を、そして10年以内に実現するよう指示します。

1985年、NASAはスペースステーションフリーダムを提案した。NASAとレーガン大統領は、これを国際的なプログラムとすることを意図していた。[37]これによりプログラムの正当性が増す一方で、NASA内部では、国際的な構成要素がプロジェクト内での権限を弱めるのではないかとの懸念があった。NASAはこれまで国内外のパートナーと真に対等な立場で協力する意思がなかったためである。また、機密性の高い宇宙技術をヨーロッパと共有することで、アメリカの技術的優位性が弱まる可能性もあるという懸念もあった。最終的に、スペースステーションフリーダムプログラムを開発するための国際協定は、1985年に欧州宇宙機関（ESA）加盟国、カナダ、日本を含む13カ国と締結された。[5]

初の国際宇宙計画であったにもかかわらず、フリーダム宇宙ステーションは物議を醸し、議論の多くはコストに集中しました。1990年代初頭にはコスト削減のための再設計が複数回行われ、多くの機能が削減されました。議会から計画終了を求める声が上がったにもかかわらず、計画は継続されました。これは主に、1992年までに39州で7万5000人の雇用を創出したことが理由です。1993年までに、ビル・クリントン大統領はNASAの予算を大幅に削減しようと試み、コストを大幅に削減し、航空宇宙産業の雇用を失わず、ロシアの参加も含めるよう指示しました。[5]

STS-132ミッションのスペースシャトル・アトランティスから見た国際宇宙ステーション

1993年、クリントン政権はロシア連邦との合意に基づき、フリーダム宇宙ステーションを国際宇宙ステーション（ISS）と改称すると発表した。 [38]これにより、ロシアはアメリカ通貨の注入を通じて宇宙計画を維持し、二大宇宙計画国の一つとしての地位を維持することが可能となった。ISSの大部分はアメリカが建設・打ち上げを行ったが、ロシア、カナダ、日本、そして欧州宇宙機関（ESA）もそれぞれ構成要素を提供した。NASAは費用を1740億ドルに抑えると主張していたものの、費用は増加し続け、ISSの運営を維持するために他のプログラムから資金を移管せざるを得なくなった。最終的に、ISSの総費用は1500億ドルに達し、そのうち3分の2をアメリカが負担した。2003年のスペースシャトル・コロンビア号の事故後、NASAは宇宙飛行士の輸送をロシアのソユーズ宇宙船に頼らざるを得なくなり、2011年のスペースシャトル退役によってISSの完成が早まった。[5]

1980年代、スペースシャトルの初飛行直後、NASAは国防総省と共同でロックウェルX-30国家航空宇宙機の開発プログラムを開始しました。NASAは、スペースシャトルが技術的に大きな成果を上げている一方で、そのすべての期待に応えることはできないことを認識していました。単段式軌道投入型スペースプレーンとして設計されたX-30は、民生用と軍事用の両方の用途がありました。冷戦終結に伴い、X-30は1992年に飛行可能な状態に達する前に開発中止となりました。[5]

商業宇宙の解放と月への回帰

2003年のスペースシャトル・コロンビア号の事故後、ブッシュ大統領はスペースシャトルの円滑な代替と低地球軌道を超えた宇宙探査の拡大を目指し、コンステレーション計画を開始した。 [39]コンステレーションは、旧スペースシャトルの機材を大量に活用し、宇宙飛行士を月に帰還させることを目的としていた。この計画はオバマ政権によって中止された。元宇宙飛行士のニール・アームストロング、ジーン・サーナン、ジム・ラベルは、バラク・オバマ大統領に書簡を送り、米国が新たな有人宇宙飛行能力を獲得しなければ、二流あるいは三流の宇宙大国になる危険性があると警告した。[5]

レーガン政権時代から、NASAは宇宙探査を全て自社で行うのではなく、民間部門の関与を拡大すべきだという声が上がっていた。1990年代、NASAとロッキード・マーティンは、スペースシャトルの後継機となる予定のベンチャースター宇宙機のロッキード・マーティンX-33実証機の開発で契約を結んだ。 [40]技術的な問題から、この宇宙船は2001年に中止された。しかしながら、民間宇宙企業が自社の資源を宇宙船開発に直接投入したのはこれが初めてだった。宇宙観光の到来により、NASAは政府機関だけが宇宙に人を送るという前提に疑問を呈する必要に迫られた。最初の宇宙旅行者は、アメリカ人投資マネージャーで元航空宇宙エンジニアのデニス・チトーだった。彼はNASAの反対にもかかわらず、国際宇宙ステーションに4日間滞在する契約をロシアと結んだ。[5]

NASAにとってのこの新たな商業的アプローチの支持者には元宇宙飛行士のバズ・オルドリンなどがおり、彼はこのアプローチによってNASAは研究開発機関としての原点に戻り、商業組織が実際に宇宙システムを運用することになると述べた。企業が軌道上の運用を引き継ぐことで、NASAは深宇宙探査と人類の月への再移住および火星への移住に全力を注ぐことも可能になる。このアプローチを採用したNASAの商業乗務員プログラムは、国際宇宙ステーションへの貨物輸送を請け負うことから始まり、SpaceX Crew-1で最初の運用契約ミッションを実施した。これはスペースシャトルの退役以来初めてNASAが米国から自国の宇宙飛行士を米国の宇宙船で打ち上げることができたケースであり、10年にわたるロシアへの依存に終止符を打った。[5]

2019年、NASAは月面への再進出と恒久的な人類居住を目的としたアルテミス計画を発表しました。 [41]これは、パートナー諸国とのアルテミス協定と連携し、月面での行動規範と宇宙商業化の規範を確立することを目的としています。[42]

2023年、NASAは月火星プログラムオフィスを設立しました。このオフィスは、月と火星の探査と科学に関連する様々なプロジェクト、ミッションアーキテクチャ、および関連するタイムラインを監督することを目的としています。[43]

アクティブなプログラム

有人宇宙飛行

国際宇宙ステーション（1993年～現在）

STS-134のスペースシャトル・ エンデバーから見た国際宇宙ステーション

国際宇宙ステーション（ISS）は、NASAのスペースステーションフリーダムプロジェクトとロシアのミール2ステーション、ヨーロッパのコロンバスステーション、日本のきぼう実験モジュールを組み合わせたものです。[44] NASAは1980年代にフリーダムを単独で開発する計画を立てていましたが、米国の予算制約により、1993年にこれらのプロジェクトは、NASA、ロシア連邦宇宙機関（RKA）、宇宙航空研究開発機構（JAXA）、欧州宇宙機関（ESA）、およびカナダ宇宙機関（CSA）によって管理される単一の多国間プログラムに統合されました。[45] [46]ステーションは、与圧モジュール、外部トラス、太陽電池アレイなどのコンポーネントで構成されており、世界中のさまざまな工場で製造され、ロシアのプロトンロケットとソユーズロケット、およびアメリカのスペースシャトルによって打ち上げられました。[44]軌道上での組み立ては1998年に始まり、米国軌道セグメントは2009年に完成し、ロシア軌道セグメントは2010年に完成した。宇宙ステーションの所有権と使用は政府間条約と協定で定められており、[47]ステーションは2つのエリアに分割され、ロシアはロシア軌道セグメント（ザーリャを除く）の完全な所有権を保持できるが、[48] [49]米国軌道セグメントは他の国際パートナーに割り当てられている。[47]

国際宇宙ステーション（ ISS）への長期滞在ミッションはISS長期滞在ミッションと呼ばれています。長期滞在クルーは通常、ISSで約6か月間を過ごします。[50]当初の長期滞在クルーの人数は3名でしたが、コロンビア号の事故後、一時的に2名に減少しました。2009年5月からスペースシャトルの退役まで、長期滞在クルーの人数は6名でした。[51] 2024年現在、商業プログラムのクルーカプセルは最大7名のクルーを乗せることができますが、それを使用する長期滞在は通常4名のクルーで構成されます。ISSは過去25年と11日間継続的に居住されており、ミールの以前の記録を超えています。また、 15か国の宇宙飛行士が訪れています。[52] [53]

ISSは地球から肉眼で見ることができ、2025年の時点では地球を周回する最大の人工衛星であり、質量と体積はこれまでのどの宇宙ステーションよりも大きい。[54]ロシアのソユーズ宇宙船とアメリカのドラゴン宇宙船およびスターライナー宇宙船は、ISSとの宇宙飛行士の輸送に使用されている。いくつかの無人貨物宇宙船がISSへのサービスを提供している。ロシアのプログレス宇宙船は2000年から、欧州の自動移送機（ATV）は2008年から、日本の宇宙ステーション補給機（HTV）は2009年から、ドラゴン宇宙船（無人）は2012年から、アメリカのシグナス宇宙船は2013年からサービスを提供している。[55] [56]スペースシャトルも退役前に貨物輸送に使用され、長期滞在クルーを頻繁に交代していたが、滞在期間中ドッキングしたままでいる能力はなかった。 2011年のスペースシャトルの退役から2020年の有人ドラゴン飛行開始までの間、アメリカの宇宙飛行士はISSへの乗組員輸送にソユーズ宇宙船のみを使用していた。[57] ISSに滞在した人の最高人数は13人で、これはシャトル後期のISS組み立てミッション中に3回発生した。[58]

ISSプログラムは2030年まで継続される予定であり、[59]その後、宇宙ステーションは退役し、制御された軌道離脱によって破壊される予定である。[60]

商業補給サービス（2008年～現在）

国際宇宙ステーションに接近する商業補給サービスミッション

商業補給サービス（CRS）は、民間企業が商業ベースで国際宇宙ステーションに貨物や物資を届ける契約ソリューションです。[61] NASAは2008年に最初のCRS契約を締結し、12回の貨物ドラゴンの打ち上げに対してSpaceXに16億ドル、8回のシグナス飛行に対してOrbital Sciences [注 1]に19億ドルを授与し、2016年までの配送をカバーしました。両社は、宇宙船を打ち上げるために、打ち上げ用車両製品を開発または開発しました（SpaceXはファルコン9、Orbitalはアンタレスを使用）。

スペースXは2012年に初の実用補給ミッション（スペースX CRS-1 ）を実施した。[62]オービタル・サイエンシズも2014年に（シグナスCRSオーブ-1）を実施した。[63] 2015年にNASAはCRS-1の飛行回数をスペースX向けに20回、オービタルATK向けに12回に延長した。[注 1] [64] [65]

第二段階の契約（CRS-2として知られる）は2014年に募集され、2016年1月にオービタルATK [注 1]の シグナス、シエラネバダ社の ドリームチェイサー、スペースXのドラゴン2に、2019年から2024年までの貨物輸送飛行の契約が授与されました。2022年3月、NASAはスペースXとノースロップグラマン（旧オービタル）の両社にそれぞれ6つのCRS-2ミッションを追加で授与しました。[66]

ノースロップ・グラマンは、 2022年2月にシグナスNG-17をISSに無事に届けた。[67] 2022年7月、スペースXは25回目のCRS飛行（スペースX CRS-25）を実施し、ISSへの貨物の搬送に成功した。[68]ドリームチェイサー宇宙船は現在、2024年前半にDemo-1の打ち上げが予定されている。[69]

商業乗務員プログラム（2011年～現在）

クルードラゴン（左）とスターライナー（右）がそれぞれのミッションでISSに接近中

商業乗組員プログラム（CCP）は、NASAとの契約に基づき、国際宇宙ステーション（ISS）への商業的に運営される 乗組員輸送サービスを提供しており、国際宇宙ステーションプログラムの遠征間で乗組員のローテーションを行っています。アメリカの宇宙メーカーSpaceXは、2020年にクルードラゴン宇宙船を使用してサービスを開始し、[70]ボーイングのスターライナー宇宙船は2024年にサービスを提供しました。6つのミッションの契約がありましたが、最初のミッションが危うく惨事に終わり、2人の宇宙飛行士がISSに6か月間取り残された後、NASAはボーイングとの契約を凍結しました。[71] [72] [73] [74] NASAはボーイングから6つの運用ミッション、SpaceXから14の運用ミッションの契約を結んでおり、2030年までISSへの十分なサポートを確保しています。[75]

宇宙船はベンダーが所有・運用し、乗組員輸送はNASAに商業サービスとして提供されている。[76]各ミッションでは最大4名の宇宙飛行士をISSに送り、5人目の乗客のオプションも用意されている。約6か月続くミッションでは、運用飛行は約6か月に1回行われる。宇宙船はミッション中、ISSにドッキングしたままとなり、ミッションは通常少なくとも数日間は重複する。 2011年のスペースシャトル退役から2020年の最初の運用CCPミッションまで、NASAはISSへの宇宙飛行士の輸送に ソユーズ計画に依存していた。

クルードラゴン宇宙船はファルコン9ブロック5ロケットに搭載されて宇宙へ打ち上げられ、カプセルはフロリダ近海に着水して地球に帰還する。このプログラムの最初の運用ミッションであるSpaceX Crew-1は、2020年11月16日に打ち上げられた。[77] ボーイング・スターライナーの運用飛行は、アトラスV N22ロケットに搭載されたボーイング・スターライナー1で開始される。スターライナーのカプセルは着水ではなく、米国西部の指定された4か所の地点のいずれかにエアバッグを装着して地上に帰還する。 [78]

アルテミス（2017年～現在）

矢印と月周回軌道の描写が組み合わさって「A」を形成し、その下に「アルテミス」のワードマークが印刷されている。
アルテミス1号の打ち上げ

2017年以来、NASAの有人宇宙飛行プログラムはアルテミス計画となっており、米国の商業宇宙飛行企業やESA、JAXA、CSAなどの国際パートナーの協力を得ている。[79]この計画の目標は、2025年までに「最初の女性と次の男性」を月の南極地域に着陸させることである。アルテミスは、月面での持続可能な存在を確立し、企業が月面経済を構築するための基盤を築き、最終的には人類を火星に送るという長期目標に向けた第一歩となるだろう。

オリオン有人探査機は、中止されたコンステレーション計画からアルテミス計画に引き継がれた。アルテミス1号は、スペース・ローンチ・システム（SLS）による最初の無人打ち上げであり、オリオン宇宙船を遠距離逆行軌道に乗せることも予定されていた。[80]

有人月面ミッションへの復帰に向けた最初の試みは、SLSで推進されるオリオン乗組員モジュールを搭載したアルテミスIIで、遅くとも2026年4月までに打ち上げられる予定です。 [81] [79] [82]このミッションは、4人の乗組員を一時的に月面フライバイに送り込む10日間のミッションです。[83] アルテミスIIIは、アポロ17号以来初の有人月面着陸を目指しており、早くても2027年半ばまでに予定されています。[要出典]

NASAはアルテミス計画を支援するため、商業月面ペイロードサービス（Commercial Lunar Payload Services）と呼ばれるプログラムを通じて、民間企業にロボット探査機を月面に着陸させる資金を提供してきました。2022年3月現在、NASAはIntuitive Machines、Firefly Space Systems、Astroboticなどの企業にロボット月面探査機の契約を締結しています。[84]

2021年4月16日、NASAは有人着陸システムとしてSpaceX社のルナ・スターシップを選定したと発表した。NASAのスペース・ローンチ・システム（SPSS）ロケットは、オリオン宇宙船に搭乗した4人の宇宙飛行士を月周回軌道まで数日かけて打ち上げ、そこでSpaceX社のスターシップに乗り換えて月面への最終行程に臨む。[85]

2021年11月、2024年までに宇宙飛行士を月面に着陸させるという目標は、様々な要因により2027年以降に延期されることが発表されました。アルテミスI号は2022年11月16日に打ち上げられ、2022年12月11日に無事地球に帰還しました。2025年4月現在、NASAは2026年4月にアルテミスII号を打ち上げる予定です。[86]そして2027年にはアルテミスIII号を打ち上げる予定です。 [87]追加のアルテミスミッションであるアルテミスIV号、アルテミスV号、アルテミスVI号は、 2028年から2031年の間に打ち上げられる予定です。[88]

NASAの次なる主要な宇宙開発計画は、月周回軌道上の小型宇宙ステーション「ルナ・ゲートウェイ」の建設である。[89]この宇宙ステーションは、主に非連続的な人間の居住を目的として設計される。ゲートウェイの建設は、最初の2つのモジュール、すなわち電力・推進要素（PPE）と居住・補給前哨基地（HALO）の打ち上げとともに、2027年に開始される予定である。[90]ゲートウェイの運用は、 2028年に4人の乗組員をゲートウェイに輸送する予定のアルテミスIVミッションから開始される。

2017年、NASAは議会のNASA移行承認法により、2030年代までに人類を火星軌道（または火星表面）に送り込むよう指示された。[91] [92]

商業用LEO開発（2021年～現在）

商業低軌道目的地プログラムは、NASAが2020年代末までに国際宇宙ステーション（ISS）に代わる商業宇宙ステーションの建設を目指す取り組みを支援するものです。選定された3社は、ブルーオリジン（他）のオービタルリーフ宇宙ステーション構想、ナノラックス（他）のスターラボ宇宙ステーション構想、そしてノースロップ・グラマンのゲートウェイ宇宙ステーション向けHALOモジュールをベースとした宇宙ステーション構想です。[93]

ロボット探査

宇宙の果てを探査するために使われた無人ミッションのビデオ

NASAは、その歴史を通じて多くの無人およびロボット宇宙飛行プログラムを実施してきました。地球と太陽系を探査するために、1,000以上の無人ミッションが計画されています。[94]

ミッション選択プロセス

NASAは、ロボットミッションの計画、選定、開発、運用を行うためのミッション開発フレームワークを策定しています。このフレームワークは、コスト、スケジュール、技術的リスクのパラメータを定義し、NASA全体、米国政府の研究開発関係者、そして産業界から集まった主任研究者とそのチームによって開発されたミッション候補の中から、競争力のあるミッション選定を可能にします。ミッション開発の構成要素は、4つの包括的なプログラムによって定義されています。[95]

エクスプローラープログラム

エクスプローラー計画は、米国宇宙計画の黎明期に遡る。現在、この計画は3つのクラスのシステム、すなわち小型エクスプローラー（SMEX）、中型エクスプローラー（MIDEX）、そして大学級エクスプローラー（UNEX）ミッションから構成されている。NASAのエクスプローラー計画事務局は、太陽物理学および天体物理学分野における中程度の費用で革新的なソリューションに対し、頻繁な飛行機会を提供している。小型エクスプローラー計画は、NASAの費用を1億5000万ドル（2022年ドル）以下に抑えることが求められている。中型エクスプローラー計画は通常、NASAの費用上限を3億5000万ドルに設定している。エクスプローラー計画事務局は、NASAゴダード宇宙飛行センターに拠点を置いている。[96]

発見プログラム

NASAディスカバリー計画は、惑星科学分野におけるロボット宇宙船ソリューションの開発と提供を行っています。ディスカバリー計画では、科学者とエンジニアがチームを編成し、定められた一連の目標に対してソリューションを提供し、他の候補プログラムと競争入札を行うことを可能にします。費用上限は様々ですが、最近のミッション選定プロセスでは、NASAの5億ドルの費用上限が設定されました。惑星ミッションプログラムオフィスはNASAマーシャル宇宙飛行センターに拠点を置き、ディスカバリー計画とニューフロンティア計画の両方を管理しています。このオフィスは科学ミッション局の一部です。[97]

NASAのビル・ネルソン長官は2021年6月2日、ダヴィンチ+とベリタスのミッションが2020年代後半の金星への打ち上げに選ばれたと発表した。これは、2020年初頭にディスカバリー計画の最終候補に選ばれた木星の火山衛星イオと海王星の大型衛星トリトンへのミッションの競合提案を破ったものである。各ミッションの推定費用は5億ドルで、打ち上げは2028年から2030年の間に予定されている。打ち上げ契約は、各ミッションの開発の後半に締結される予定である。[98]

ニューフロンティアプログラム

ニュー・フロンティア計画は、惑星科学コミュニティが最優先事項と位置づける太陽系探査の特定の目標に焦点を当てています。主な目標には、中型宇宙船ミッションを用いた太陽系探査があり、高い科学的成果をもたらす調査を実施します。ニュー・フロンティア計画はディスカバリー計画で採用された開発アプローチを基盤としていますが、ディスカバリー計画よりも高い費用上限とスケジュール期間を設けています。費用上限は案件ごとに異なり、最近のミッションは10億ドルという明確な上限に基づいて授与されています。費用上限の引き上げと、計画期間の長期化により、プログラムにおける新たな機会の頻度は低下し、通常は数年に1回程度となります。オシリス・レックスとニュー・ホライズンズは、ニュー・フロンティア計画のミッションの例です。[99]

NASAは、ニュー・フロンティア計画の第5期ミッションへの次回の応募機会を2024年秋までに設けることを決定しました。NASAのニュー・フロンティア計画のミッションは、惑星科学コミュニティが最優先事項と位置づける太陽系探査の具体的な目標に取り組んでいます。高い科学的成果をもたらす調査を行う中型宇宙船ミッションによる太陽系探査は、太陽系への理解を深めるためのNASAの戦略です。[100]

大規模な戦略ミッション

大型戦略ミッション（以前はフラッグシップミッションと呼ばれていた）は、通常、NASAの複数のセンターにまたがる大規模なチームによって開発・管理される戦略ミッションである。個々のミッションは、より大きな取り組みの一部ではなく、プログラムとなる（ディスカバリー計画、ニューフロンティア計画などを参照）。ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡は、20年以上かけて開発された戦略ミッションである。戦略ミッションは、プログラムの目的と優先順位が確立されると、アドホックベースで開発される。ボイジャーのようなミッションは、今日開発されていたら戦略ミッションになっていただろう。3つの偉大な天文台（チャンドラX線観測所、コンプトンガンマ線観測所、ハッブル宇宙望遠鏡）は戦略ミッションであった。エウロパ・クリッパーは、NASAが開発中の次の大型戦略ミッションである。[101]

惑星科学ミッション

火星の表面のキュリオシティ

NASAは、数十年にわたり太陽系探査において重要な役割を果たし続けています。現在進行中のミッションは、太陽系内の5つ以上の地球外天体、すなわち月（ルナー・リコネッサンス・オービター）、火星（パーサビアランス・ローバー）、木星（ジュノー）、小惑星ベンヌ（オシリス・レックス）、そしてカイパーベルト天体（ニュー・ホライズンズ）に関する科学的研究を現在行っています。ジュノー延長ミッションは、2021年のガニメデ、2022年のエウロパへのフライバイに続き、2023年と2024年に木星の衛星イオへの複数回のフライバイを実施します。ボイジャー1号と2号は、星間空間への外向きの旅を続けながら、地球への科学データ提供を継続しています。

2011年11月26日、NASAの火星探査ミッション「マーズ・サイエンス・ラボラトリー」が打ち上げられ、無事に打ち上げられました。探査車「キュリオシティ」は2012年8月6日に火星に着陸し、その後、火星における過去または現在の生命の証拠の探索を開始しました。[102] [103] [104]

2014年9月、NASAの火星スカウト計画の一環であるMAVEN宇宙船は火星軌道への投入に成功し、2022年10月現在、火星の大気の研究を続けています。[105] [106] NASAの進行中の火星調査には、パーサヴィアランス探査車による火星の詳細な調査が含まれています。

NASAのエウロパ・クリッパーは2024年10月に打ち上げられ、木星周回軌道上で一連のフライバイを通してガリレオ衛星エウロパを調査する予定です。ドラゴンフライは、土星最大の衛星タイタンに移動式ロボット回転翼機を送り込みます。[107] 2021年5月現在、ドラゴンフライは2027年6月に打ち上げられる予定です。[108] [109]

天体物理学ミッション

NASAの天体物理学宇宙船群、提供：NASA GSFC、2022年

NASA科学ミッション局天体物理学部門は、NASAの天体物理学科学ポートフォリオを管理しています。NASAは、様々な形態の宇宙望遠鏡の開発、納入、運用に多大な資源を投入してきました。これらの望遠鏡は、広範囲の電磁スペクトルにわたって宇宙を研究する手段を提供してきました。[110]

1980年代と1990年代に打ち上げられた巨大天文台は、世界中の物理学者に膨大な観測データを提供してきました。最初の天文台であるハッブル宇宙望遠鏡は1990年に軌道上に打ち上げられ、その後もスペースシャトルによる保守ミッションを経て現在も稼働を続けています。[111] [112]他に稼働中の巨大天文台としては、1999年7月にSTS-93ロケットで打ち上げられたチャンドラX線天文台（CXO）が挙げられます。CXOは現在、地上の天文台からは容易に観測できないX線源を観測するために、64時間周期で楕円軌道を周回しています。[113]

チャンドラX線観測衛星（レンダリング）、2015年

撮像X線偏光測定探査機（IXPE）は、中性子星やパルサー風星雲、恒星系および超大質量ブラックホールなどの天体におけるX線生成の理解を深めるために設計された宇宙観測衛星です。[114] IXPEは2021年12月に打ち上げられ、NASAとイタリア宇宙機関（ASI）の国際協力事業です。これは、太陽物理学と天体物理学の研究を目的とした低コストの宇宙船を設計するNASA小型探査機プログラム（SMEX）の一環です。 [115]

ニール・ゲーレルズ・スウィフト天文台は2004年11月に打ち上げられたガンマ線バースト観測衛星であり、バースト発生地点におけるX線、紫外線/可視光線の残光も観測する。[116]このミッションは、ゴダード宇宙飛行センター（GSFC）と米国、英国、イタリアからなる国際コンソーシアムの共同開発によって実現した。ペンシルベニア州立大学は、NASAの中規模探査計画（MIDEX）の一環としてこのミッションを運用している。 [117]

フェルミ・ガンマ線宇宙望遠鏡（FGST）は、2008年6月に低地球軌道に打ち上げられ、ガンマ線天文学観測に使用されているもう1つのガンマ線焦点宇宙観測所です。[118]このミッションには、NASAに加えて、米国エネルギー省、フランス、ドイツ、イタリア、日本、スウェーデンの政府機関が関与しています。[119]

ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（ JWST）は、2021年12月にアリアン5ロケットで打ち上げられ、太陽・地球L2点を周回するハロー軌道で運用されている。[120] [121] [122] JWSTは赤外線スペクトルにおける高い感度と優れた画像解像度により、ハッブル宇宙望遠鏡を含む従来の望遠鏡よりも遠く、かすかで、古い天体を観測することができる。[123]

地球科学プログラムのミッション（1965年～現在）

2015年2月現在におけるNASA地球科学部門の衛星ミッション運用の概略図

NASAの地球科学プログラムは、地球システムとその自然および人為的変化への応答をより深く理解するための、地上および宇宙ベースの様々な収集システムから構成される大規模な包括的プログラムです。数十年にわたり、気象、気候、その他の自然環境の変化の予測精度を向上させるために、数多くのシステムが開発・運用されてきました。現在運用中の宇宙船プログラムには、アクア[ 124] 、オーラ[125]、 軌道上炭素観測衛星2号（OCO-2）[126] 、 重力回復・気候実験後続機（GRACE FO） [ 127] 、氷・雲・陸地高度衛星2号（ICESat-2）[128]などがあります。

NASAは、既に軌道上にあるシステムに加えて、気候変動、自然災害、森林火災、リアルタイムの農業プロセスを研究、評価、対応するための新しい地球観測システムを設計しています。[129] GOES-T衛星（打ち上げ後はGOES-18と命名）は、2022年3月に米国の静止気象監視衛星群に加わりました。 [130]

NASAはまた、地球科学データシステム（ESDS）プログラムを維持しており、NASAの地球科学データのライフサイクル（取得から処理、配布まで）を監視しています。ESDSの主な目的は、NASAのミッションと実験から得られる科学的成果を、研究者・応用科学者、意思決定者、そして社会全体にとって最大限に高めることです。[131]

地球科学プログラムは、NASA 科学ミッション局の地球科学部門によって管理されています。

宇宙運用アーキテクチャ

NASAは、科学探査の任務を支えるため、地上および宇宙ベースの様々なインフラに投資しています。NASAは、弾道および軌道上の宇宙打ち上げ能力へのアクセスを維持し、進化する宇宙船群と遠隔システムを支える地上局ソリューションを維持しています。

ディープ・スペース・ネットワーク（1963年～現在）

NASA深宇宙ネットワーク（DSN）は、NASAの惑星間宇宙船および一部の地球周回ミッションの主要な地上局ソリューションとして機能しています。[132]このシステムは、カリフォルニア州バーストー近郊、スペインのマドリード近郊、オーストラリアのキャンベラ近郊に地上局複合施設を有しています。これらの地上局は、地球の周囲約120度間隔で配置されており、地球が毎日自転している中でも太陽系全体の宇宙船との通信が可能です。このシステムは、カリフォルニア州パサデナのジェット推進研究所（JPL）にある24時間365日体制の運用センターで管理されており、最大40機の宇宙船との定期的な通信リンクを管理しています。 [133]このシステムは、ジェット推進研究所（JPL）によって管理されています。[132]

近宇宙ネットワーク（1983年～現在）

近地球ネットワーク地上局、2021年

近距離宇宙ネットワーク（NSN）は、低軌道（LEO）、静止軌道（GEO）、高度楕円軌道（HEO）、そして月軌道上の衛星を用いて、幅広い顧客にテレメトリ、コマンド、地上追跡、データ、通信サービスを提供しています。NSNは、近距離宇宙ネットワークと、静止軌道上で運用され、NASAの打ち上げロケットおよび低軌道ミッションに継続的なリアルタイムのカバレッジを提供する追跡・データ中継衛星システム（TDRS ）から地上局とアンテナ資産を集約しています。 [134]

NSNは、米国政府およびコングスベルグ衛星サービス（KSAT）、スウェーデン宇宙公社（SSC）、南アフリカ宇宙庁（SANSA）などの請負業者によって運営されている、世界19か所の地上局で構成されています。[135]地上ネットワークは、1日平均120～150機の宇宙船と交信しており、TDRSは必要に応じてほぼ継続的にシステムと交信しています。このシステムはゴダード宇宙飛行センターによって管理・運用されています。[136]

探査ロケット計画（1959年～現在）

NASAのワロップス飛行施設からの観測ロケットの打ち上げ

NASAの探査ロケットプログラム（NSRP ）は、ワロップス飛行施設に設置されており、弾道ミッションの遂行に必要な打ち上げ能力、ペイロードの開発・統合、そして現場運用支援を提供しています。[137]このプログラムは1959年から運用されており、ゴダード宇宙飛行センターが米国政府と請負業者の合同チームを用いて管理しています。[138] NSRPチームは、ワロップスと世界中の他の発射場から年間約20回のミッションを実施し、科学者が「発生場所」でデータを収集できるようにしています。このプログラムは、地球科学、太陽物理学、天体物理学プログラムのための重要な科学データを収集するという、科学ミッション局の戦略的ビジョンをサポートしています。[137]

2022年6月、NASAは米国外の商業宇宙港から初めてロケット打ち上げを実施しました。オーストラリアのアーネム宇宙センターからブラック・ブラントIX号が打ち上げられました。 [139]

打ち上げサービスプログラム（1990年～現在）

NASA打ち上げサービスプログラム（LSP）は、NASAの無人ミッションのための打ち上げサービスの調達と、打ち上げ統合および打ち上げ準備活動の監督を担当し、プログラム目標の達成に向けてさらなる品質とミッション保証を提供しています。[140] 1990年以降、NASAは科学ミッションおよび応用ミッションのために、可能な限り民間プロバイダーから使い捨て打ち上げ機の打ち上げサービスを直接購入しています。使い捨て打ち上げ機は、あらゆる軌道傾斜角と高度に対応でき、地球周回軌道および惑星間ミッションの打ち上げに最適な機体です。LSPはケネディ宇宙センターで運用され、NASA宇宙運用ミッション局（SOMD）の管轄下にあります。[141] [142]

航空研究

航空研究ミッション局（ARMD）は、NASA内の5つのミッション局の1つで、他の4つは、探査システム開発ミッション局、宇宙運用ミッション局、科学ミッション局、宇宙技術ミッション局です。[143] ARMDは、商業、軍事、一般航空部門に利益をもたらすNASAの航空研究を担当しています。ARMDは、カリフォルニア州のエイムズ研究センターとアームストロング飛行研究センター、オハイオ州のグレン研究センター、バージニア州のラングレー研究センターの4つのNASA施設で航空研究を行っています。[144]

NASA X-57 マクスウェル航空機（2016年～現在）

NASA X-57マクスウェルは、NASAが開発中の実験機であり、高効率の全電気航空機を実現するために必要な技術を実証することを目的としています。[145]このプログラムの主要目標は、規制当局による耐空証明も取得可能な全電気技術ソリューションを開発・提供することです。このプログラムでは、システムの機能と運用性を段階的に向上させるために、複数の段階、つまり複数の改良段階を経てシステムを開発します。機体の初期構成は地上試験を完了し、初飛行が近づいています。X-57は2022年半ばに年末までに飛行する予定です。[146]開発チームには、NASAアームストロングセンター、グレンセンター、ラングレーセンターのスタッフに加え、米国とイタリアの複数の業界パートナーが含まれています。[147]

次世代航空輸送システム（2007年～現在）

NASAは、連邦航空局および業界関係者と協力して、米国国家航空空間システム（NAS）の近代化に取り組んでいます。この取り組みは、2025年までに主要な近代化コンポーネントを提供することを目標に、2007年に始まりました。[148]近代化の取り組みは、航空の環境への影響を軽減しながら、NASの安全性、効率、容量、アクセス、柔軟性、予測可能性、および回復力を向上させることを目的としています。[149] NASAエイムズ研究所の航空システム部門は、NASAとFAAの共同北テキサス研究ステーションを運営しています。このステーションは、概念開発からプロトタイプシステムの現場評価まで、NextGen研究のすべての段階をサポートしています。この施設はすでに、FAAへの技術移転を通じて、高度なNextGenの概念と技術を使用できるように移行しています。[148] NASAの貢献には、航空管制官、パイロット、およびその他の空域利用者に、国の交通量、天気、およびルーティングに関するより正確なリアルタイム情報を提供する高度な自動化概念とツールの開発も含まれています。エイムズの高度な空域モデリングおよびシミュレーションツールは、米国全土の航空交通流をモデル化し、空域設計、交通流管理、最適化における新しい概念を評価するために広く使用されています。[150]

技術研究

宇宙における原子力発電と推進（継続中）

NASAは、宇宙船の動力源として使用される放射性同位体熱電発電機の一種である多目的放射性同位体熱電発電機（MMRTG）などの技術を活用してきました。 [151]必要なプルトニウム238の不足により、2000年代以降、深宇宙ミッションは縮小されてきました。[152]この物質の不足のために開発されなかった宇宙船の例として、ニューホライズンズ2号が挙げられます。[152]

2021年7月、NASAは核熱推進炉開発の契約締結を発表しました。3社の契約業者は12ヶ月かけて個別の設計を開発し、NASAと米国エネルギー省による評価を受ける予定です。[153] NASAの宇宙核技術ポートフォリオは、宇宙技術ミッション局（STMDI）が主導し、資金を提供しています。

2023年1月、NASAは国防高等研究計画局（ DARPA）と提携し、NASAの火星ミッションの実現能力となるNTRエンジンを宇宙で実証するDRACO（機敏な地球周回運用のための実証ロケット）プログラムを実施すると発表した。 [154] 2023年7月、NASAとDARPAは共同で、2027年に打ち上げ予定の実験用NTRロケットの設計・製造のため、ロッキード・マーティンに4億9900万ドルを授与すると発表した。[155]

2025年7月、NASAのショーン・ダフィー長官代行は、NASAのアルテミス計画を支援し、宇宙探査における米国のリーダーシップを維持するため、月面原子炉設置計画を迅速に進めるよう指示した。この指示は、中国とロシアが2030年代半ばまでに共同の月面原子炉を配備する可能性があるという懸念を受けて発せられたもので、長期の月面ミッションに電力を供給するために100キロワットのシステムの必要性を強調している。ダフィー長官は、他国が先に原子炉を建設した場合、米国のアクセスを制限する「立ち入り禁止区域」が設けられる可能性があると警告した。[156]

その他の取り組み

1994年に設立された社会経済データ・アプリケーションセンター（SEDAC）は、「環境における人間の相互作用に関するデータのアーカイブ化と配信に重点を置いています。SEDACは、ニューヨーク州パリセーズに拠点を置き、地球科学と社会経済のデータと情報を統合しています。」 [157]コロンビア大学統合地球システム情報センターと提携しています。[158] SEDACは広範な地理空間データを保有しています。[157] [159]

自由宇宙光学。NASAは、衛星通信用のレーザー通信RFネットワークと呼ばれる地上の光学（レーザー）ステーション（OGS）との通信に自由宇宙光学（FSO）を使用する可能性を調査するために第三者と契約した。[160]

月面土壌からの水の抽出。2020年7月29日、NASAはアメリカの大学に対し、月の土壌から水を抽出し、電力システムを開発するための新技術を提案するよう要請した。このアイデアは、NASAが持続可能な月面探査を行う上で役立つだろう。[161]

2024年、NASAは米国政府から月の時間基準の作成を委託されました。この基準は「協定月時」と呼ばれ、2026年に最終決定される予定です。[162]

有人宇宙飛行研究（2005年～現在）

SpaceX Crew-4の宇宙飛行士サマンサ・クリストフォレッティがISSでrHEALTH ONEを操作し、宇宙旅行の主要な健康リスクに対処している。

NASAの有人研究プログラム（HRP）は、宇宙が人間の健康に及ぼす影響を研究し、有人宇宙探査のための対策と技術を提供することを目的としています。[163]宇宙探査による医学的影響は、低地球軌道や月への旅では比較的限定的です。火星への旅は、宇宙空間での飛行距離がはるかに長く、より深いため、重大な医学的問題が発生する可能性があります。これには、骨密度の低下、放射線被曝、視力の変化、概日リズムの乱れ、心臓リモデリング、免疫変化などが含まれます。これらの悪影響を研究・診断するために、HRPは、宇宙飛行士の健康状態をモニタリングするための、質量、容積、電力が小さい小型の携帯型計測機器を特定または開発することを任務としています。[164]この目的を達成するため、2022年5月13日、NASAとSpaceX Crew-4の宇宙飛行士は、宇宙飛行環境におけるバイオマーカー、細胞、微生物、タンパク質の識別と分析能力を検証するために、rHEALTH ONE汎用バイオメディカルアナライザーの試験に成功しました。[165]

惑星防衛（2016年～現在）

NASAは、小惑星や彗星などの潜在的に危険な地球近傍天体（NEO）をカタログ化・追跡し、これらの脅威に対する潜在的な対応策や防御策を開発するために、2016年に惑星防衛調整局（PDCO）を設立しました。[ 166 ] PDCOは、潜在的に危険な天体（PHO）の接近や衝突の可能性について、政府と国民にタイムリーかつ正確な情報を提供することを任務としています。PDCOは、科学ミッション局惑星科学部門内で活動しています。[167]

PDCOは、1998年以来スペースガードと呼ばれる取り組みでNEOの探査を続けてきた米国、欧州連合、その他の国々の間の以前の協力行動を強化した。[168]

地球近傍天体の検出（1998年～現在）

NASAは1990年代から、地球の観測所から数多くのNEO（近地球小惑星）検出プログラムを実施し、検出された天体の数を大幅に増加させました。多くの小惑星は非常に暗く、太陽に近いものは夜間に観測するため太陽とは反対側を向いている地上の望遠鏡では検出が非常に困難です。地球軌道上のNEOは、地球の背後にあり太陽に完全に照らされている場合でも、光の一部しか反射しないため、「満月」のような現象は起こりません。[169]

1998年、米国議会はNASAに、直径1 km（0.62マイル）を超える（地球規模の壊滅を脅かす）地球近傍小惑星の90％を2008年までに検出する命令を与えた。[170]この最初の命令は2011年に達成された。[171] 2005年、当初の米国スペースガード命令は、ジョージ・E・ブラウン・ジュニア地球近傍天体調査法によって延長され、NASAは2020年までに直径140 m（460フィート）以上の地球近傍天体の90％を検出するよう求めている（2013年にロシアに衝突した20メートルのチェリャビンスク隕石と比較）。 [172] 2020年1月現在、これらの半分以下しか発見されていないと推定されているが、このサイズの物体が地球に衝突するのは2000年に1回程度である。[173]

2020年1月、NASA当局は、140メートル（460フィート）の大きさの基準を満たすすべての物体を見つけるには30年かかると推定しました。これは、2005年の任務に組み込まれた期間の2倍以上です。[174] 2021年6月、NASAはNEOサーベイヤー宇宙船の開発を承認し、任務達成までの予測期間を10年に短縮しました。[175] [176]

現在のロボットミッションへの関与

NASA は、進行中のいくつかのミッションに惑星防衛の目標を組み込んでいます。

1999年、NASAはNEARシューメーカー宇宙船でエロス433号星を訪れ、2000年に軌道に入り、当時様々な機器でこの小惑星を詳細に撮影しました。[177] NEARシューメーカー宇宙船は小惑星の周回と着陸に成功した最初の宇宙船となり、これらの天体に対する理解を深め、より詳細に研究する能力を実証しました。[178]

オシリス・レックスは、小惑星ベンヌの調査中に、搭載された一連の機器を用いて無線追跡信号を送信し、光学画像を撮影しました。これらの画像は、NASAの科学者が太陽系におけるベンヌの正確な位置と正確な軌道を決定するのに役立ちます。ベンヌは今後100～200年の間に地球・月系に繰り返し接近する可能性があるため、オシリス・レックスによって得られる精度は、科学者がベンヌと地球の間の将来の重力相互作用、そしてその結果としてベンヌの今後の飛行経路に生じる変化をより正確に予測することを可能にします。[179] [180]

WISE /NEOWISEミッションは、赤外線波長の天文宇宙望遠鏡として2009年にNASAジェット推進研究所（JPL）によって打ち上げられました。2013年、NASAはこれを地球近傍小惑星や彗星の潜在的に危険な探査を目的としたNEOWISEミッションとして再利用し、ミッションは2023年まで延長されました。[181] [182]

NASAとジョンズ・ホプキンス応用物理学研究所（JHAPL）は共同で、惑星防衛のコンセプトを検証するため、初の惑星防衛専用衛星であるDouble Asteroid Redirection Test （DART）を開発した。 [183]​​ DARTは2021年11月、カリフォルニアからSpaceX社のFalcon 9によって打ち上げられ、ディモルフォス小惑星に衝突するように設計された軌道に乗せられた。科学者たちは、衝突によって小惑星のその後の軌道が変化するかどうかを調べようとしていた。この概念は将来の惑星防衛に応用できる可能性がある。[184] 2022年9月26日、DARTは目標軌道に到達した。衝突から数週間後、NASAはDARTの成功を宣言し、ディモルフォスのディディモス周回軌道周期が約32分短縮され、事前に定義された成功基準の73秒を超えたことを確認した。[185] [186]

NEOサーベイヤーは、以前は地球近傍天体カメラ（NEOCam）ミッションと呼ばれていましたが、潜在的に危険な小惑星を探すために太陽系を調査するために開発中の宇宙ベースの赤外線望遠鏡です。[187]この宇宙船は2026年に打ち上げられる予定です。

未確認飛行物体の研究（2022年～現在）

2022年6月、NASA科学ミッション局長のトーマス・ザーブッヘン氏は、NASAのUAP独立研究チームの発足を確認した。[188]米国科学・工学・医学アカデミーでの講演で、ザーブッヘン氏は、国防総省と情報機関が既に進めている数十件の目撃情報の解明に向けた取り組みに、NASAが科学的視点をもたらすと述べた。ザーブッヘン氏は、たとえ議論の余地のある研究分野であっても、これは「高リスクで影響力の大きい」研究であり、NASAが躊躇すべきではないと述べた。[189]

コラボレーション

NASA諮問委員会

1967年に宇宙飛行士3名が死亡したアポロ1号の事故を受けて、議会はNASAに対し、NASAの航空宇宙計画における安全上の問題と危険性についてNASA長官に助言する航空宇宙安全諮問委員会（ASAP）を設置するよう指示した。スペースシャトル・コロンビア号の惨事の後、議会はASAPに対し、NASA長官と議会に年次報告書を提出するよう義務付けた。[190] 1971年までに、NASAは長官に諮問委員会のサポートを提供するために宇宙計画諮問委員会と研究技術諮問委員会も設置した。1977年、後者の2つは統合されてNASA諮問委員会（NAC）が設立された。[191] 2014年のNASA認可法はASAPの重要性を再確認した。

アメリカ海洋大気庁（NOAA）

NASAとNOAAは、極軌道気象衛星および静止気象衛星の開発、配備、運用において数十年にわたり協力してきました。[192]この協力関係は、NASAが衛星の宇宙システム、打ち上げソリューション、地上管制技術を開発し、NOAAがシステムを運用し、ユーザーに気象予報製品を提供することを典型的に含んでいます。複数世代のNOAA極軌道プラットフォームは、低高度から詳細な気象画像を提供するために運用されてきました。[193] 静止運用環境衛星（GOES）は、西半球をほぼリアルタイムでカバーし、発達する気象現象を正確かつタイムリーに把握することを可能にします。[194]

アメリカ宇宙軍

アメリカ宇宙軍（USSF）はアメリカ軍の宇宙サービス部門であり、一方、アメリカ航空宇宙局（NASA）は民間宇宙飛行を担当するアメリカ政府の独立機関である。NASAと宇宙軍の前身である空軍は長年にわたる協力関係にあり、宇宙軍はケネディ宇宙センター、ケープカナベラル宇宙軍基地、ヴァンデンバーグ宇宙軍基地からのNASAの打ち上げを支援しており、これには任務部隊45による射程支援や救助活動も含まれる。 [195] NASAと宇宙軍は、地球を小惑星から防衛するなどの問題でも提携している。[196]宇宙軍のメンバーはNASAの宇宙飛行士になることができ、スペースXクルー1の司令官であるマイケル・S・ホプキンス大佐は、2020年12月18日に国際宇宙ステーションから宇宙軍に任命されました。[197] [198] [199] 2020年9月、宇宙軍とNASAは、両機関の共同役割を正式に承認する覚書に署名しました。この新しい覚書は、2006年にNASAと空軍宇宙司令部の間で署名された同様の文書に取って代わりました。[200] [201]

米国地質調査所

ランドサット計画は、地球の衛星画像を取得する最も長い歴史を持つ事業であり、NASAとUSGSの共同プログラムです。[202] 1972年7月23日、地球資源技術衛星が打ち上げられました。これは最終的に1975年にランドサット1号に改名されました。[203]このシリーズの最新の衛星であるランドサット9号は、2021年9月27日に打ち上げられました。[204]

ランドサット衛星に搭載された機器は、数百万枚の画像を取得しました。これらの画像は、米国および世界中のランドサット受信局にアーカイブされてお​​り、地球規模の変動研究や、農業、地図作成、地質学、林業、地域計画、監視、教育といった分野への応用にとって貴重なリソースとなっています。これらの画像は、米国地質調査所（USGS）のウェブサイト「EarthExplorer」で閲覧できます。NASAとUSGSの協力関係では、NASAが宇宙システム（衛星）ソリューションの設計と提供を行い、衛星を軌道上に打ち上げ、USGSが軌道上でシステムを運用します。[202] 2022年10月現在、9機の衛星が製造され、そのうち8機が軌道上で正常に運用されています。

欧州宇宙機関（ESA）

NASAは、欧州宇宙機関（ESA）と幅広い科学・探査分野で協力しています。[205]スペースシャトル（スペースラボミッション）への参加からアルテミス計画（オリオンサービスモジュール）における主要な役割まで、ESAとNASAはそれぞれの機関の科学・探査ミッションを支援してきました。ESAの宇宙船にはNASAのペイロードが搭載され、NASAの宇宙船にもESAのペイロードが搭載されています。両機関は、太陽物理学（例：ソーラーオービター）[206]や天文学（ハッブル宇宙望遠鏡、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡）[207]などの分野で共同ミッションを開発してきました。

アルテミス・ゲートウェイ・パートナーシップの下、ESAはゲートウェイに居住モジュールと燃料補給モジュール、そして強化された月面通信を提供する。[208] [209] NASAとESAは、センチネル6シリーズの宇宙船を含む様々なミッションで協力することで合意し、気候変動を含む地球科学に関する協力を継続的に進めている。[210]

インド宇宙研究機関（ISRO）

2014年9月、NASAとインド宇宙研究機関（ISRO）は、共同レーダーミッションであるNASA-ISRO合成開口レーダー（NISAR）ミッションの共同実施と打ち上げに関するパートナーシップ契約を締結した。このミッションは2025年7月30日に打ち上げられた。[211] NASAは、このミッションにLバンド合成開口レーダー、科学データ用の高速通信サブシステム、GPS受信機、ソリッドステートレコーダー、ペイロードデータサブシステムを提供した。ISROは、宇宙船バス、Sバンドレーダー、打ち上げロケット、および関連する打ち上げサービスを提供した。[212] [213]

宇宙航空研究開発機構（JAXA）

NASAと宇宙航空研究開発機構（JAXA）は、様々な宇宙プロジェクトで協力しています。JAXAは、月探査機ゲートウェイ計画を含むアルテミス計画に直接参加しています。JAXAがゲートウェイに提供する計画には、I-Habの環境制御・生命維持システム、バッテリー、熱制御、画像撮影コンポーネントが含まれており、これらは欧州宇宙機関（ESA）によって打ち上げ前にモジュールに組み込まれます。これらの機能は、有人・無人を問わず、ゲートウェイの継続的な運用に不可欠です。[214] [215]

JAXAとNASAは、地球科学分野を中心に、数多くの衛星プログラムで協力してきました。NASAはJAXAの衛星に貢献し、JAXAもNASAの衛星に貢献してきました。日本の観測機器はNASAのTerra衛星とAqua衛星に搭載されており、NASAのセンサーは過去の日本の地球観測ミッションにも搭載されています。NASA-JAXA全球降水量観測ミッションは2014年に開始され、NASAとJAXAの両方のセンサーをJAXAロケットで打ち上げたNASAの衛星に搭載しています。このミッションは、科学者や気象予報士が利用できるよう、地球全体の降水量を頻繁かつ正確に測定しています。[216]

ロスコスモス

NASAとロスコスモスは、1993年9月以来、国際宇宙ステーションの開発と運用において協力してきました。[217]両機関は、ステーションの構成要素を軌道上に輸送するために、両国の打ち上げシステムを利用してきました。宇宙飛行士と宇宙飛行士は、ステーションの様々な構成要素を共同で維持管理しています。両国は、2011年のスペースシャトル退役後、NASAのCOTS（宇宙ステーション補給機）と有人飛行の開始まで、ロシアが乗組員と貨物の輸送を単独で担うという独自の役割を担っていることを踏まえ、打ち上げシステムを通じてステーションへのアクセスを提供しています。2022年7月、NASAとロスコスモスは、両国の乗組員が相手国が提供するシステムに搭乗できる宇宙ステーションの飛行を共有する契約を締結しました。[218] 2022年末の現在の地政学的状況では、アルテミス計画や月探査などの他のプログラムへの協力は期待できません。[219]

アルテミス協定

アルテミス協定は、月、火星、小惑星、彗星の平和的探査と開発における協力の枠組みを定義するために設立されました。この協定はNASAと米国務省によって起草され、米国と参加国間の一連の二国間協定として履行されています。[220] [221] 2023年6月現在、22カ国が協定に署名しています。オーストラリア、バーレーン、ブラジル、カナダ、コロンビア、フランス、インド、イスラエル、イタリア、日本、大韓民国、ルクセンブルク、メキシコ、ニュージーランド、ポーランド、ルーマニア、サウジアラビア王国、シンガポール、ウクライナ、アラブ首長国連邦、英国、米国です。[222] [223]

中国国家宇宙局

ウルフ修正条項は2011年に米国議会で可決され、NASAが議会および連邦捜査局の明確な許可なしに中国政府や中国国家航天局などの中国関連組織と直接的な二国間協力を行うことを禁じています。この法律はその後、毎年の歳出法案に盛り込まれることで更新されています。[224]

管理

リーダーシップ

ショーン・ダフィー行政長官代理（2025年～現在）

NASAの管理部門はワシントンD.C.のNASA本部にあり、全体的な指導と指示を行っている。[225]例外的な状況を除いて、NASAの公務員は米国市民であることが求められる。[226] NASAの長官は米国大統領によって指名され、米国上院の承認を得る。 [227]大統領の意向により、上級宇宙科学顧問として職務を遂行する。

現在の暫定管理者は、ドナルド・トランプ大統領によって任命されたショーン・ダフィー運輸長官である。当初、政権はジャレッド・アイザックマンを暫定管理者に指名していたが、2025年5月31日に辞退した。[228]

戦略計画

NASAは2022年度に4つの戦略目標を掲げて活動しています。[229]

  • 新たな科学的発見を通じて人類の知識を広げる
  • 持続可能な長期的探査、開発、利用のために、人類の存在を月、そして火星へと拡大する
  • 経済成長を促進し、国家の課題に対処するためのイノベーションを推進する
  • 現在および将来のミッションの成功を促進するための能力と運用を強化する

予算

NASAの予算要求はNASAによって作成され、米国議会に提出される前に政権によって承認される。承認予算とは、議会の両院で承認され、米国大統領によって法律として制定された歳出法案に含まれる予算である。[230]

NASA の会計年度予算要求と承認予算は以下に記載されています。

組織

ミッション局への予算配分
  1. 科学（32.0％）
  2. 探査システム（28.0％）
  3. 宇宙事業（17.0％）
  4. ミッションサポート（14.0％）
  5. 宇宙技術（5.00％）
  6. 航空研究（4.00％）

NASA の資金と優先順位は、6 つのミッション部門を通じて決定されます。

NASAはアメリカにあります
エイムズ
エイムズ
アームストロング
アームストロング
グレン
グレン
ゴダード
ゴダード
JPL
JPL
ジョンソン
ジョンソン
ケネディ
ケネディ
ラングレー
ラングレー
マーシャル
マーシャル
ステニス
ステニス
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NASAフィールドセンターの場所

チーフエンジニアや安全・任務保証組織といったセンター全体の活動は、本部機能と連携しています。MSDの予算見積もりには、これらの本部機能への資金が含まれています。MSDは10の主要なフィールドセンターを運営しており、さらに複数のセンターが全国各地の下部施設を管理しています。各センターは所長によって統括されています（以下のデータは2024年12月23日時点のものです）。

持続可能性

環境への影響

ロケット推進システムが大気圏と宇宙空間の両方で生み出す排気ガスは、地球環境に悪影響を及ぼす可能性がある。ヒドラジンなどの一部のハイパーゴリックロケット推進剤は、燃焼前は非常に有毒だが、燃焼後は毒性の低い化合物に分解される。灯油などの炭化水素燃料を使用するロケットは、排気中に二酸化炭素と煤を放出する。[256]二酸化炭素排出量は他の発生源に比べれば微々たるものだ。平均して、米国は2014年に1日あたり8億300万米ガロン（300万m 3）の液体燃料を消費したが、ファルコン9ロケットの第1段では1回の打ち上げで約2万5000米ガロン（95m 3）の灯油燃料を燃焼する。[257] [258]たとえファルコン9を毎日打ち上げたとしても、その日の液体燃料消費量（および二酸化炭素排出量）はわずか0.006%に過ぎません。さらに、SSMEのような液体酸素（ LOx）および液体水素（LH2）燃料エンジンからの排気ガスは、ほぼ完全に水蒸気です。[259] NASAは、2011年に国家環境政策法に基づき、コンステレーション計画を中止することで環境問題に対処しました。 [260]一方、イオンエンジンはキセノンなどの無害な希ガスを推進力として利用します。[261] [262]

NASAの環境への取り組みの一例としては、NASAサステナビリティ・ベースが挙げられます。また、探査科学ビルは2010年にLEEDゴールド認証を取得しました。[263] 2003年5月8日、環境保護庁（EPA）は、 NASAを、メリーランド州グリーンベルトにあるゴダード宇宙飛行センター（Goddard Space Flight Center）という施設において、埋立地ガスを直接エネルギー生産に利用した最初の連邦機関として認定しました。[264]

2018年、NASAは、センサー・コーティング・システムズ、プラット・アンド・ホイットニー、モニター・コーティング、UTRCなどの企業と共同で、CAUTION（超高温検知用コーティング）プロジェクトを立ち上げました。このプロジェクトは、熱履歴コーティングの温度範囲を1,500℃（2,730℉）以上にまで拡張することを目的としています。このプロジェクトの最終目標は、ジェットエンジンの安全性を向上させるとともに、効率を高め、CO2排出量を削減することです。 [ 265]

気候変動

NASAは気候変動についても研究し、発表している。[266] NASAの声明は、気候が温暖化しているという世界の科学的コンセンサスと一致している。[267]宇宙問題に関して ドナルド・トランプ前米大統領に助言したボブ・ウォーカー氏は、NASAは宇宙探査に重点を置くべきであり、気候研究業務はNOAAなどの他の機関に移管されるべきだと主張している。NASAの元大気科学者J・マーシャル・シェパード氏は、地球科学研究は1958年の国家航空宇宙法でNASAが設立されたときにその使命に組み込まれていたと反論した。[268] NASAは2020年のWebby People's Voice AwardのWeb部門でグリーン賞を受賞した。 [269]

STEMイニシアチブ

ナノ衛星の教育的打ち上げ（ELaNa）。2011年以来、ELaNaプログラムは、NASAが調達した打ち上げ機会を利用して開発されたキューブサットの打ち上げ機会を提供することで、NASAが大学のチームと協力して新興技術や市販のソリューションをテストする機会を提供してきました。 [270]例えば、 2022年6月には、NASAがスポンサーとなった2機のキューブサットが、ELaNa 39ミッションとしてヴァージン・オービット ・ランチャーワンで打ち上げられました。 [271]

宇宙のキューブ。NASAは2014年に「宇宙のキューブ」という年次コンテストを開始しました。[272]このコンテストは、NASAと世界的な教育会社I Doodle Learningが共同で主催し、11歳から18歳までの小学生に、NASAのロケットや気球で宇宙に打ち上げる科学実験の設計と構築を教えることを目的としています。2017年6月21日には、世界最小の衛星であるKalamSATが打ち上げられました。[273]

メートル法の使用

米国の法律では、米国政府のすべてのプログラムにおいて「非現実的な場合を除き」国際単位系を使用することが義務付けられている。[274]

1969年、アポロ11号は米国慣用単位とメートル法を併用して月面に着陸した。1980年代にNASAはメートル法への移行を開始したが、1990年代になっても両単位を併用していた。[275] [276] 1999年9月23日、NASAのSI単位系とロッキード・マーティン・スペースの米国単位系の混在により、火星探査機「マーズ・クライメート・オービター」が失われた。[277]

2007年8月、NASAは、今後の月面ミッションと探査はすべてSI単位系で実施すると発表しました。これは、既にメートル法を使用している他国の宇宙機関との協力関係を強化するためです。[278] 2007年現在、NASAは主にSI単位系を使用していますが、一部のプロジェクトでは依然として米国単位系が使用されており、国際宇宙ステーションなど一部のプロジェクトではSI単位系と米国単位系が混在しています。[279]

メディアへの露出

NASAテレビ

NASA TVチャンネルは、40年近いサービス期間を迎え、有人ミッションのライブ中継から、無人宇宙船運用の重要なマイルストーン（火星探査機の着陸など）や国内外の打ち上げのビデオ中継まで、幅広いコンテンツを放送しています。 [280]このチャンネルはNASAによって提供され、衛星とインターネットで放送されています。このシステムは当初、NASAの管理者や技術者のために重要な宇宙イベントのアーカイブ映像を撮影することから始まり、一般の関心が高まるにつれて拡大しました。月周回中のアポロ8号のクリスマスイブ放送は、10億人以上が視聴しました。 [281] NASAによるアポロ11号の月面着陸のビデオ放送は、着陸40周年を記念してゴールデンタイムのエミー賞を受賞しました。 [282]このチャンネルは米国政府の製品であり、多くのテレビやインターネットプラットフォームで広く視聴できます。[283]

NASAキャスト

NASAcastは、NASAウェブサイトの公式音声・動画ポッドキャストです。2005年後半に開始されたこのポッドキャストサービスには、 NASA TVの「This Week at NASA」やNASAが制作した教育資料など、NASAウェブサイトの最新の音声・動画コンテンツが含まれています。また、「Science@NASA」などのNASAポッドキャストも提供されており、購読者はテーマ別にコンテンツを深く掘り下げることができます。[284]

NASAエッジ

2010年にホワイトサンズ・ミサイル実験場から生中継するNASA EDGE

NASA EDGEは、NASAが開発した様々なミッション、技術、プロジェクトを紹介するビデオポッドキャストです。この番組は2007年3月18日にNASAによって公開され、2020年8月現在、200本のボッドキャストが制作されています。NASAの探査システムミッション局が後援し、バージニア州ハンプトンのラングレー研究所の探査・宇宙運用局を拠点とする、一般向けのボッドキャストです。NASA EDGEチームは、全米各地のNASA施設における最新のプロジェクトや技術を、NASAのトップ科学者やエンジニアへの個人インタビュー、現場中継、コンピュータアニメーション、個人インタビューを通して紹介します。[注 2]

この番組では、NASAが社会に貢献してきたことに加え、材料や宇宙探査に関する現在のプロジェクトの進捗状況についても取り上げます。NASA EDGEのポッドキャストは、NASAのウェブサイトとiTunesからダウンロードできます。

制作初年度には、番組は45万回以上ダウンロードされました。2010年2月現在、平均ダウンロード数は月間42万回を超え、2009年12月と2010年1月には100万回以上ダウンロードされました。[286]

NASAとNASA EDGEは、このボッドキャストを補完するインタラクティブなプログラムも開発しました。「Lunar Electric Roverアプリ」は、ユーザーが模擬のLunar Electric Roverを目的地間を運転し、車両に関する情報や画像を閲覧できるアプリです。[287] NASA EDGEウィジェットは、NASA EDGEのボッドキャスト、画像ギャラリー、番組のTwitterフィード、そしてNASAのライブニュースフィードにアクセスするためのグラフィカルユーザーインターフェースを提供します。 [288]

今日の天文写真

APOD（Astronomy Picture of the Day ）は、NASAとミシガン工科大学（MTU）が提供しているウェブサイトです。毎日、異なる宇宙の画像が掲載され、プロの天文学者による解説が添えられています。[289] 写真は、必ずしも掲載日の天体現象と一致するとは限らず、画像が重複して表示されることもあります。[290] これらは、天文学や宇宙探査の現在の出来事に関連していることが多いです。テキストには、より多くの情報を得るための、より多くの画像やウェブサイトへのハイパーリンクがいくつかあります。画像は、可視スペクトルの写真、可視光線以外の波長で撮影され疑似カラーで表示された画像、ビデオ映像、アニメーション、芸術家の構想、宇宙や宇宙論に関連する 顕微鏡写真のいずれかです。

過去の画像はAPODアーカイブに保存されており、最初の画像は1995年6月16日に掲載されました。[291]この取り組みは、NASA、国立科学財団、MTUの支援を受けています。画像はNASA以外の個人または組織によって作成された場合があり、そのため、他の多くのNASA画像ギャラリーとは異なり、APOD画像は著作権で保護されていることが多いです。 [292]

NASA+

2023年7月、NASAはNASA+と呼ばれる新しいストリーミングサービスを発表しました。2023年11月8日に開始され、打ち上げのライブ中継、ドキュメンタリー、オリジナル番組を配信します。NASAによると、広告やサブスクリプション料金は無料です。iOS 、Android、Amazon Fire TV、Roku、Apple TVのNASAアプリに加え、デスクトップおよびモバイルデバイスのウェブでも視聴可能です。[293] [294] [295]

NASAの宇宙船による太陽系の観測
NASAグレートオブザーバトリーの画像
NASAの宇宙船
NASAの宇宙打ち上げシステム
コンセプトと計画
  • 原子力シャトルへの宇宙タグ貨物輸送の概念、1960年代
    原子力シャトルへの宇宙タグ貨物輸送の概念、1960年代
  • スペースタグのコンセプト、1970年代
    スペースタグのコンセプト、1970年代
  • NASAの星間探査機コンセプト、2022年
    NASAの星間探査機コンセプト、2022年
  • ラングレーの火星居住地のための火星アイスドームの設計、2010年代
    ラングレーの火星居住地のための火星アイスドームの設計、2010年代
  • 月面ゲートウェイ宇宙ステーション、2020年
    月面ゲートウェイ宇宙ステーション、2020年
  • NASAの月面基地構想、2006年
    NASAの月面基地構想、2006年
  • NASA の金星有人浮遊基地構想（2014 年）
    NASA の金星有人浮遊基地構想（2014 年）
  • NASAの2069年アルファケンタウリ太陽帆ミッション構想
    NASAの2069年アルファケンタウリ太陽帆ミッション構想

参照

説明ノート

  1. ^ abc オービタル・サイエンシズは2008年にCRS契約を受注しました。2015年、オービタル・サイエンシズは事業合併によりオービタルATKとなりました。オービタルATKは2016年にCRS-2契約を受注しました。2018年、オービタルATKはノースロップ・グラマンに買収されました。
  2. ^ NASA EDGEキャストとクルー: クリス・ギアシュ (司会); ブレア・アレン (共同司会者兼シニアプロデューサー); フランクリン・フィッツジェラルド (ニュースキャスター兼「エブリマン」); ジャクリーン・ミリエル・コルテス (特別共同司会者); ロン・ビアード (監督兼「セットセラピスト」); ドン・モリソン (オーディオ/ビデオエンジニア) [285]
  3. ^ 左から右へ：アポロ（サターン5号）、ジェミニ（タイタン2号）、マーキュリー（アトラス）の打ち上げ機。左上から：アポロ、ジェミニ、マーキュリーの宇宙船。サターンIB号とマーキュリー・レッドストーンの打ち上げ機は省略されている。

参考文献

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さらに読む

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  • ビゾニー、ピアーズ他著。NASAアーカイブ。宇宙での60年（2019年）
  • ブレイディ、ケビン・M.「NASA​​がヒューストンを軌道に乗せる：アメリカの宇宙計画が20世紀後半のテキサス州南東部の経済成長、科学の発展、近代化にどのように貢献したか」『ジャーナル・オブ・ザ・ウェスト』（2018年）57巻4号、13～54頁。
  • ブロムバーグ、ジョアン・リサ著『NASAと宇宙産業』（ジョンズ・ホプキンス大学出版、1999年）。
  • クレモンス、ジャック著『地球へ無事に：宇宙飛行士を帰還させた男たちと女たち』（2018年）抜粋
  • ディック、スティーブン・J、ロジャー・D・ラウニウス編『宇宙飛行史における重要な問題』（NASA、2006年）
  • ラウニウス、ロジャー・D.「アイゼンハワー、スプートニク、そしてNASAの創設」国立公文書館季刊プロローグ28.2（1996年）：127-143。
  • パイル、ロッド著『スペース2.0：民間宇宙飛行、復活したNASA、そして国際パートナーが新たな宇宙時代を築く』（2019年）、宇宙探査の概要抜粋
  • スペンサー、ブレット. 「本とロケット：アメリカの公共図書館と宇宙計画の共生関係、1950-2015年」『インフォメーション＆カルチャー』 51巻4号（2016年）：550-582ページ。
  • ヴァインツィール、マシュー。「宇宙、最後の経済フロンティア」『Journal of Economic Perspectives』 32.2 (2018): 173–192。オンラインアーカイブ、2021年12月31日、Wayback Machine、経済学文献レビュー
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