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米航空宇宙局（NASA）

J
Japedia 編集部
|更新日: 不明

アメリカ航空宇宙局
星が描かれた青い球、白い月が描かれた黄色い惑星、翼を表す赤いV字、そして周回する宇宙船。白い枠で囲まれ、赤い文字で「NATIONAL AERONAUTICS AND SPACE ADMINISTRATION USA」と書かれている。
NASA シール
NASAの紋章
ワシントン DCのメアリー W. ジャクソン NASA 本部ビル
代理店概要
略語米航空宇宙局（NASA）
形成された1958年7月29日; 66年前 (1958-07-29)
前代理店
タイプ宇宙機関
航空研究機関
管轄米国連邦政府
本部メアリー・W・ジャクソン NASA本部
ワシントンD.C.
38°52′59″N 77°0′59″W / 38.88306°N 77.01639°W / 38.88306; -77.01639
ビル・ネルソン
副管理者パメラ・メロイ
主要な宇宙港
従業員17,960（2022）[2]
年間予算増加 254億米ドル（2023年） [3]
Webサイトナサ

アメリカ航空宇宙局（NASA / ˈ n æ s ə /）は、民間宇宙計画、航空学研究、宇宙研究を担当するアメリカ連邦政府の独立機関である。 1958年に設立され、国家航空諮問委員会（ NACA）の後継機関として、アメリカの宇宙開発活動に明確な民間志向を与え、宇宙科学の平和的応用を強調した。以来、マーキュリー計画、ジェミニ計画、1968～1972年のアポロ月面着陸ミッション、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。現在、NASAは国際宇宙ステーション（ISS）を商業乗組員プログラムとともに支援し、オリオン宇宙船と月面アルテミス計画のスペース・ローンチ・システムの開発を監督している。

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で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、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テーマを研究することに重点を置いています。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操作を監督します。

歴史

創造

米空軍のベルX-1の試験飛行

NASA のルーツは、国家航空諮問委員会(NACA) に遡ります。航空発祥の地であるにもかかわらず、米国は 1914 年までに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ことを決意した米国議会は、1914 年に米国陸軍通信部隊の航空部門を創設し、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、および民間航空部門を支援する航空研究を実施しました。第二次世界大戦の終結後、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。[4]

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

ソ連のスプートニク1号の打ち上げは宇宙時代の到来を告げ、宇宙開発競争の幕開けとなった。NACAの初期のロケット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、その運用上の問題により、陸軍弾道ミサイル局がアメリカ初の衛星であるエクスプローラー1号を1958年2月1日に打ち上げることになった。

アイゼンハワー政権は、国防総省の高等研究計画局の下に一緒に組織されていた米国の軍事および民間の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日に国家航空宇宙法の署名により設立され、1958年10月1日に活動を開始した。[4]

NACAは米国の主要な航空機関として、8,000人の職員と3つの主要な研究機関を再配置することでNASAの新しい構造の中核を形成しました。NASAはまた、海軍研究所のプロジェクト・ヴァンガード、陸軍のジェット推進研究所（JPL）、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ました。これにより、NASAは米国の民間宇宙のリーダーとして、空軍は軍事宇宙のリーダーとして確固たる地位を築きました。[4]

最初の軌道飛行と極超音速飛行

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

有人宇宙飛行の計画は、NASAが設立される前からアメリカ軍で始まっていた。1956年に結成された空軍のMan in Space Soonest計画[5]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[6] 、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にするつもりだったが、アイゼンハワー大統領は軍人から選ぶよう指示した。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[4] 。

NASA-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。[7]この飛行は、ソ連のユーリイ・ガガーリンが完全な軌道宇宙飛行を遂行し、宇宙に行った最初の人間になってから1か月も経たないうちに行われた。NASAの最初の軌道宇宙飛行は、1962年2月20日にジョン・グレンによってフレンドシップ7号で行われ、再突入前に完全に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周の一部を手動で飛行しなければならなかった。[8] 6回目で最後のマーキュリー計画は、1963年5月にゴードン・クーパーによって行われ、フェイス7号で34時間かけて22周回した。[9]マーキュリー計画は、宇宙で人間を周回させ、追跡および制御システムを開発し、有人宇宙飛行に関連する他の問題を特定するという目標を達成し、大成功であると広く認識された。[4]

NASAの関心の多くは宇宙に向けられていたが、航空学のミッションも放棄していなかった。初期の航空学研究では、X-1の超音速飛行を基に極超音速飛行が可能な航空機を作ろうとした。ノースアメリカンX-15はNASAと米国空軍の共同プログラムであり、[10]極超音速テスト機は大気圏から宇宙空間へと渡った初の非専用宇宙船となった。X-15はアポロ計画の技術、ラムジェットおよびスクラムジェット推進のテストベッドとしても機能した。 [4]

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が激化する中、ジョン・F・ケネディ大統領はNASAに1960年代末までにアメリカ人を月に着陸させ、無事地球に帰還させる任務を与え、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。[11] 1961年5月 25日、ケネディ大統領は米国議会に対する「国家の緊急ニーズ」演説でこの目標を公然と宣言し、次のように宣言した。

私は、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ことに全力を尽くすべきだと信じています。この期間に、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宇宙プロジェクトは他にありません。また、これほど困難で、実現に費用がかかるプロジェクトも他にありません。

ケネディは翌年の1962年9月12日にライス大学で「我々は月に行くことを選んだ」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。[12] 

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ていたと後に推定された。[4]

アポロ11号の打ち上げ

NASAは、最初の大陸間弾道ミサイルの製造に冗長システムを使用した国防総省のプログラム管理コンセプトを反映して、空軍にサミュエル・C・フィリップス少将を宇宙機関に配置し、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から派生したもので、マーシャル宇宙飛行センターのヴェルナー・フォン・ブラウンと彼の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設計・製造され、アポロ月着陸船はグラマンによって設計・製造された。[4] 

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。[13]空軍のタイタン II打ち上げ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て2週間以上の飛行が可能だった。ジェミニは電池の代わりに燃料電池を使用する先駆者であり、アメリカ初の宇宙遊泳とランデブー作戦を実施した。

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たが、ほとんどのミッションは失敗に終わった。ルナ・オービター計画はより大きな成功を収め、アポロ着陸に備えて月面の地図を作成し、月面測量、流星探査、放射線レベルの測定を行った。サーベイヤー計画では無人月面着陸と離陸、月面とレゴリスの観測を行った。[4] 3人の宇宙飛行士が死亡したアポロ 1号の火災による挫折にもかかわらず、計画は続行された。

アポロ 8号は、低地球軌道を離れ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あった。乗組員は1968年12月24日と25日にかけて月を10周し、その後無事に地球に帰還した。[14] [15] [16]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・ラヴェル、ウィリアム・アンダースは、宇宙に浮かぶ球体として地球を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、月の裏側を見て手動で写真を撮った最初の人間であった。    

最初の月面着陸は、アポロ 11 号によって行われました。ニール アームストロング が指揮し、宇宙飛行士のバズ オルドリンとマイケル コリンズが搭乗したアポロ11 号は、NASA の歴史上最も重要なミッションの 1 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が終焉を迎えたことを示しています。月面に足を踏み入れた最初の人間として、ニール アームストロングは、今では有名な次の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、人類にとっては大きな飛躍だ。

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。[4]

アポロの終焉

  月周回軌道上のアポロ15号CSM エンデバー号

ヴェルナー・フォン・ブラウンはNASAが設立されて以来、NASAによる宇宙ステーションの開発を主張してきた。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最初の宇宙ステーションであるスカイラブ 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かなりの部分を再利用し、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、居住可能かつ運用可能な状態にするために最初の乗組員による船外活動が必要になった。スカイラブは9回のミッションを受け入れ、1974年に退役し、1979年に軌道から外れた。これはスペースシャトルの最初の打ち上げと軌道ブーストの可能性の2年前のことである。[4]

1975年、アポロ・ソユーズ計画は史上初の国際宇宙飛行となり、冷戦のライバル国間の大きな外交的成果でもあったが、同時にアポロ宇宙船の最後の飛行でもあった。[4] 1975年に飛行した米国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は宇宙科学と惑星間探査計画を開始した。マリナー計画はその旗艦計画であり、1960年代に金星、火星、水星への探査機を打ち上げた。 [17] [18]ジェット推進研究所はロボットによる惑星間探査のNASAの主導的なセンターであり、内惑星に関する重要な発見をした。これらの成功にもかかわらず、議会はさら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に将来のすべての惑星間探査を中止した。[4]

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、宇宙科学計画を拡大した。探査対象となった最初の惑星は地球と多くの類似点を持つ金星だった。アメリカのマリナー2号宇宙船が初めて訪れた金星は[19] 、高温で居住に適さない惑星であることが観測された。その後のミッションには1970年代のパイオニア金星計画や、1980年代と1990年代に金星表面のレーダーマッピングを行ったマゼランなどがある。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を通過するものだった。[4]

火星は、生命が存在する可能性があると疑われており、長らくNASAにとって非常に興味深い惑星であった。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[20]、続いてマリナー6号とマリナー7号が飛来した。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年に打ち上げられたバイキング計画は、 1976年に火星に2回着陸した。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探査車であるソージャーナを展開した。[21] 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探査車が赤い惑星に着陸した。これに続いて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を観測し、2018年には火星内部探査（インサイト）で火星内部を調査した。2021年のパーサヴィアランス探査車には、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。[4]

火星の表面のキュリオシティ

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ソーラーセイルの初使用を実証した。[22] 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、木星を通過し、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物体となった。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、天王星を通過した。 [23]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、この衛星には氷か液体の水があるかもしれないことを観測した。[24] 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た。タイタンは火星とエウロパとともに、太陽系で生命を宿す能力があると疑われている唯一の天体である。[25]カッシーニは土星の新しい衛星3つを発見し、ホイヘンス探査機はタイタンの大気圏に突入した。このミッションでは、生命を宿す可能性があるタイタンの液体炭化水素湖とエンケラドゥスの地下水の海の証拠が発見された。最終的に2006年に打ち上げられたニューホライズンズミッションは、冥王星とカイパーベルトを訪れた最初の宇宙船となった。[4]

惑星間探査機以外にも、NASAは多くの宇宙望遠鏡を打ち上げている。1960年代に打ち上げられた軌道天文台はNASA初の軌道望遠鏡であり、[26]紫外線、ガンマ線、X線、赤外線の観測を行っている。NASAは1960年代と1970年代に軌道地球物理観測所を打ち上げ、地球を見下ろして太陽との相互作用を観測した。ウフル衛星は初の専用X線望遠鏡であり、空の85%をマッピングし、多数のブラックホールを発見した。[4]

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ある。ハッブル宇宙望遠鏡は1990年にディスカバリー号からSTS-31で打ち上げられ、150億光年離れた銀河を観測できた。[27]望遠鏡の鏡に大き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スペースシャトルの整備飛行を5回行っていなければ、計画は失敗していたかもしれない。コンプトン・ガンマ線観測衛星は1991年にアトランティス号からSTS-37で打ち上げられ、天の川銀河の中心に反物質の可能性がある源を発見し、ガンマ線バーストの大半が天の川銀河の外で発生していることを観測した。チャンドラX線望遠鏡は1999年にコロンビア号STS-93から打ち上げられ、ブラックホール、クエーサー、超新星、暗黒物質を観測した。天の川銀河の中心にあるいて座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を提供した。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ある。地球を追って太陽の周りを周回しており、褐色矮星の存在を発見した。[4]

宇宙背景探査機（ CBEX）やウィルキンソンマイクロ波異方性探査機（WILKINSON Microwave Anisotropy Probe）などの他の望遠鏡は、ビッグバンを支持する証拠を提供した。[28]アポロ計画を率いた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。 [29]他の宇宙望遠鏡には、地球の可能性があり生命を宿してい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。[4]

NASAは地球を研究するために、 1960年に最初の気象衛星となったテレビ赤外線観測衛星（TIROS）など、さまざまな衛星を打ち上げた。 [30] NASAと米国気象局は、将来のTIROSと気象衛星の第二世代ニンバス計画で協力した。また、環境科学サービス局と協力して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年に打ち上げられた。これをきっかけに、NASAと米国海洋大気庁は静止環境衛星を共同で開発し、オゾン層の破壊を発見した。[4]

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年代から宇宙飛行機の開発を進めており、政権の航空学と宇宙ミッションを融合させていた。NASAは宇宙飛行機を、月や火星のミッションの拠点として使用される地球軌道上の宇宙ステーションに日常的かつ経済的なロジスティックスサポートを提供する、より大きなプログラムの一部と見なしていた。再利用可能な打ち上げロケットがあれば、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るはずだった。[4]

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に至るNASAの一連の揚力体航空機は、スペースシャトルと将来の極超音速飛行航空機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・サイ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。[31] 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[4]

スペースシャトル計画により、NASAは宇宙飛行士団に大きな変更を加えることもできた。これまでの宇宙飛行士のほとんどが空軍や海軍のテストパイロットだったが、スペースシャトルによりNASAはより多くの非軍事の科学技術専門家を採用し始めることができた。その代表例が、STS-7で宇宙を飛んだ初のアメリカ人女性となったサリー・ライドである。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からの交換宇宙飛行士を受け入れることも可能になった。[4]

スペースシャトルの最初の飛行は1981年、新しいスペースプレーンの飛行試験を目的としたSTS-1ミッションでコロンビアが打ち上げられたときに行われました。 [32] NASAはスペースシャトルを、空軍のアトラス、デルタ、タイタンや欧州宇宙機関のアリアンなどの使い捨ての打ち上げシステムに置き換えることを意図していました。欧州宇宙機関によって開発されたスペースシャトルのスペースラボペイロードは、NASAがこれまでに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高めました。[4]

スペースシャトルディスカバリー号、 STS-120で低軌道に

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、チャレンジャー号が故障したソーラー・マキシマム・ミッション衛星を捕捉して修理した。また、パラパB2やウェスター6衛星と同様に、故障した衛星を地球に帰還させる能力もあった。地球に帰還した衛星は修理され、再打ち上げされた。[4]

NASAが民間企業に打ち上げサービスを委託するという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されていたほど再利用性や費用対効果が高くないと批判された。1986年、STS-51Lミッションでの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か月間飛行不能となり、NASAと衛星展開の契約を結んでいた44の民間企業は使い捨ての打ち上げロケットに戻らざるを得なくなった。[33]スペースシャトルがSTS-26ミッションで飛行を再開したとき、信頼性と安全性を向上させるために大幅な改造が行われていた。[4]

空軍宇宙コマンド 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ます。

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。[34] 1994年にロシア人初の宇宙飛行士が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はしなかった。その後、アトランティス号のSTS-71ミッションが行われ、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とのドッキングと物資や人員の輸送を達成した。シャトル・ミール計画は1998年まで続いたが、宇宙ステーションでの一連の軌道事故により計画は終了した。[4]

2003年、2機目のスペースシャトルが破壊された。コロンビア号がSTS-107ミッション中に再突入時に破壊され、宇宙船と7人の宇宙飛行士全員が失われた。[35]この事故はスペースシャトル計画の引退の始まりを示し、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時にスペースシャトルを引退させるよう指示した。2006年、スペースシャトルは飛行を再開し、ハッブル宇宙望遠鏡の修理のためにいくつかのミッションを遂行したが、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引退した。

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 年のスカイラブの再突入後も宇宙ステーションの構想を決して諦めなかった。スペース シャトルの飛行開始直後から、NASA は政治家に働きかけて、より大規模な宇宙ステーションの建設を支持するよう働きかけ、宇宙ステーションを軌道上の実験室、修理ステーション、月や火星へのミッションの出発点として売り込んだ。NASA は、ロナルド レーガン大統領に強力な支持者を見つけ、1984 年の演説で次のように宣言した。

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て遠い星々に行き、平和、経済、科学の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、恒久的な有人宇宙ステーションを開発し、10年以内にそれを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が、NASAとレーガン大統領はこれを国際プログラムとすることを意図していた。[36]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からだ。また、機密性の高い宇宙技術をヨーロッパと共有すると、アメリカの技術的優位性が弱まる可能性が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年に欧州宇宙機関加盟国、カナダ、日本を含む13カ国と締結された。 [4]

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議論を巻き起こし、議論の多くはコストに集中した。1990年代初頭にはコスト削減のために再設計が数回行われ、機能の多くが削減された。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、計画は継続された。1992年までに39州で7万5000人の雇用が創出されたことが大きな理由だった。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し、コストを大幅に削減し、航空宇宙産業の雇用を失わず、ロシア人を含めるよう指示した。[4]

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より、スペースステーションフリーダムを国際宇宙ステーションにすることを発表した。 [37]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、2大宇宙計画の1つとしての地位を維持できた。米国は国際宇宙ステーションの大部分を建設し打ち上げたが、ロシア、カナダ、日本、欧州宇宙機関はすべて構成要素を提供した。NASAは費用を174億ドルの予算に抑えると主張したが、費用は上昇し続け、NASAは国際宇宙ステーションの資金繰りを維持するために他のプログラムから資金を移さなければならなかった。最終的に、ステーションの総費用は1500億ドルとなり、米国が3分の2を負担した。2003年のスペースシャトルコロンビア号の事故後、NASAは宇宙飛行士をロシアのソユーズ打ち上げに頼らざるを得なくなり、2011年のスペースシャトルの退役によりステーションの完成が早まった。[4]

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た。NASAは、スペースシャトルは大きな技術的成果であるものの、そのすべての約束を果たすことはできないと認識していた。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、民間と軍事の両方の用途があった。冷戦の終結により、X-30は飛行可能になる前に1992年にキャンセルされた。[4]

商業宇宙の解放と月への帰還

ケネディ宇宙センターからスペースXデモ2号が打ち上げられた。スペースシャトル計画の終了以来、米国初の有人宇宙打ち上げとなる。

2003年のスペースシャトルコロンビア号の事故を受けて、ブッシュ大統領はスペースシャトルをスムーズに置き換え、低地球軌道を超えて宇宙探査を拡大するためのコンステレーション計画を開始した。 [38]コンステレーションは、以前のスペースシャトルの装備を大量に使用し、宇宙飛行士を月に帰還させることが意図されていた。このプログラム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・ラヴェルはバラク・オバマ大統領に手紙を送り、米国が新たな有人宇宙飛行能力を獲得しなければ、米国は二流または三流の宇宙大国になる危険性があると警告した。[4]

SpaceX Crew-2が国際宇宙ステーションにドッキング

レーガン政権の頃から、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代替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実証機を開発する契約を結んだ。 [39]技術的な問題から、この宇宙船は2001年にキャンセルされた。しかし、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、NASAの反対にもかかわらず、ロシアと契約して国際宇宙ステーションに4日間飛行した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・ティトだった。 [4]

アルテミス1号の打ち上げ

NASA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ルーツに戻り、商業組織が実際に宇宙システムを運用することになるだろうと述べた。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帰還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の商業乗組員プログラムは、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飛行した。これは、スペースシャトルの退役以来初めて、NASAが米国から米国の宇宙船で自国の宇宙飛行士を打ち上げることができたことであり、10年にわたるロシアへの依存に終止符を打った。[4]

2019年、NASAは月に戻り恒久的な人類居住を確立することを目的としたアルテミス計画を発表しました。 [40]これは、月面での行動規則と宇宙商業化の規範を確立するためにパートナー諸国と結んだアルテミス協定と対になっています。 [41]

2023年、NASAは月から火星への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さまざまなプロジェクト、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ように設計されています。[42]

アクティブプログラム

有人宇宙飛行

国際宇宙ステーション（1993年～現在）

STS-134中にスペースシャトル 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、欧州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ある。[43] 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たが、米国の予算上の制約により、1993年にこれらのプロジェクトは単一の多国籍プログラムに統合され、NASA、ロシア連邦宇宙局（RKA）、宇宙航空研究開発機構（JAXA）、欧州宇宙機関（ESA）、カナダ宇宙機関（CSA）によって管理されることとなった。[44] [45]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、その他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、および米国のスペースシャトルによって打ち上げられた。[43]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、[46]宇宙ステーションは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一方、[47] [48]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。[46]

国際宇宙ステーション（ISS）への長期滞在ミッションはISS遠征と呼ばれる。遠征隊員は通常、ISSで約6か月を過ごす。[49]遠征隊員の規模は当初3人だったが、コロンビア号の事故後、一時的に2人に減った。2009年5月からスペースシャトルの退役まで、遠征隊員の規模は6人だった。[50] 2024年現在、商業プログラムのクルーカプセルは最大7人のクルーを乗せることができるが、それを使用する遠征は通常4人のクルーで構成される。ISSは過去23年と334日間継続的に占有されており、ミールの以前の記録を超えており、 15か国の宇宙飛行士が訪問している。[51] [52]

ISSは地球から肉眼で見ることができ、2024年の時点では地球を周回する最大の人工衛星であり、質量と容積はこれまでのどの宇宙ステーションよりも大きい。[53]ロシアのソユーズ宇宙船とアメリカのドラゴン宇宙船とスターライナー宇宙船は、ISSへ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（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。 [54] [55]スペースシャトルは退役する前に貨物の輸送にも使用され、遠征隊の乗組員を頻繁に交代させたが、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年のシャトル退役から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[56]。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。[57]

ISSプログラムは2030年まで継続される予定であり、[58]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。[59]

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、民間企業が国際宇宙ステーションに貨物や物資を商業ベースで届けるための契約ソリューションです。[60] NASAは2008年に最初のCRS契約を締結し、 12回の貨物ドラゴン打ち上げに対してSpaceXに16億ドル、 Cygnus打ち上げ8回に対してOrbital Sciences [注 1]に19億ドルを授与しました。これは2016年までの配送をカバーしています。両社は宇宙船を打ち上げるために独自の打ち上げロケット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）。

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。[61]オービタル・サイエンシズも2014年にこれに続いた（シグナスCRSオーブ-1）。[62] 2015年にNASAはスペースXのCRS-1飛行回数を20回、オービタルATKのCRS-1飛行回数を12回に延長した。[注 1] [63] [64]

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に契約が授与され、2019年から2024年まで続く予定の貨物輸送飛行が予定されている。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た。[65]

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。 [66] 2022年7月、スペースXは25回目のCRS飛行（SpaceX CRS-25）を開始し、ISSへの貨物の配達に成功した。[67]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。[68]

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、クルードラゴン宇宙船を使用して2020年にサービスを開始し、 [69]ボーイングのスターライナー宇宙船は2024年にサービスを開始しました。[70] [71] [72] NASAはボーイングから6つの運用ミッション、スペースXから14の運用ミッションを契約しており、2030年までISSへの十分なサポートを確保しています。[73]

宇宙船はベンダーが所有・運用しており、乗組員の輸送はNASAに商業サービスとして提供されている。[74]各ミッションでは最大4人の宇宙飛行士がISSに送られ、オプションで5人目の乗客も利用できる。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はISSにドッキングしたままで、ミッションは通常少なくとも数日間は重複している。 2011年のスペースシャトルの退役から2020年の最初の運用CCPミッションまで、NASAは宇宙飛行士をISSに輸送するために ソユーズプログラムに依存していた。

クルードラゴン宇宙船はファルコン9ブロック5ロケットで宇宙に打ち上げられ、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スペースXクルー1は、2020年11月16日に打ち上げられた。[75] ボーイングスターライナーの運用飛行は、アトラスV N22ロケットで打ち上げられるボーイングスターライナー1で開始される。着水の代わりに、スターライナーカプセルは米国西部の指定された4か所のいずれかの海上にエアバッグとともに帰還する。 [76]

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。
SLSとオリオンがテストのため発射施設39Bへ移動、2022年3月

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会社やESA、JAXA、CSAなどの国際パートナーの協力を得ている。[77]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）の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。[78]

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、2025年に打ち上げられるアルテミスIIミッションとなる。 [77] [79]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派遣することを目的とした10日間のミッションとなる。[80] 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、2026年9月以降に予定されている。

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と呼ばれるプログラムで民間企業に資金を提供し、ロボット探査機を月面に着陸させている。2022年3月現在、NASAはロボット月面探査機の契約をインテュイティブ・マシーンズ、ファイアフライ・スペース・システムズ、アストロボティックなどの企業に授与している。[81]

2021年4月16日、NASAは有人着陸システムとしてスペースXルナ・スターシップを選択したと発表した。同局のスペース・ローンチ・システム・ロケットは、オリオン宇宙船に乗った4人の宇宙飛行士を数日間にわたる月周回軌道に乗せ、そこでスペースXのスターシップに乗り換えて月面への旅の最終段階に進む予定である。[82]

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、さまざまな要因により2025年より早くなることはないと発表されました。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。2024年4月現在、NASAは2025年9月にアルテミスII号[83]、2026年9月にアルテミスIII号[84]を打ち上げる予定です。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。[85]

NASAの次の主要な宇宙計画は、月軌道上の小型宇宙ステーションであるルナゲートウェイの建設である。[86]この宇宙ステーションは、主に非継続的な人間の居住のために設計される。ゲートウェイの建設は、最初の2つのモジュールである電力および推進要素（PPE）と居住および物流前哨基地（HALO）の打ち上げとともに2027年に開始される予定である。[87]ゲートウェイでの運用は、2028年に4人の乗組員をゲートウェイに運ぶ予定の アルテミスIVミッションから始まる。

2017年、NASAは議会のNASA移行認可法により、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。[88] [89]

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「国際宇宙ステーション」に代わる商業宇宙ステーションの建設を2020年代末までに実現することを目指している取り組みである。選ばれた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、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用HALOモジュールに基づく宇宙ステーション構想である。[90]

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はこれまで、無人およびロボットによる宇宙飛行プログラムを数多く実施してきました。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。[91]

ミッション選択プロセス

NASAは、ロボットミッションを計画、選択、開発、運用するためのミッション開発フレームワークを実行します。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、および業界全体の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を含むミッションの競争的選択を可能にします。ミッション開発構造は、4つの包括的なプログラムによって定義されます。[92]

エクスプローラープログラム

エクスプローラー計画は、米国の宇宙計画の初期の頃にその起源を発している。現在の形では、この計画は、小型エクスプローラー（SMEX）、中型エクスプローラー（MIDEX）、大学クラスのエクスプローラー（UNEX）ミッションの3つのクラスのシステムで構成されている。NASAのエクスプローラー計画事務局は、太陽物理学と天体物理学の科学分野からの中程度のコストの革新的なソリューションに対して、頻繁に飛行の機会を提供している。小型エクスプローラー計画は、NASAのコストを1億5000万ドル（2022年ドル）以下に抑える必要がある。中型クラスのエクスプローラー計画では通常、NASAのコスト上限は3億5000万ドルである。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。[93]

発見プログラム

NASA ディスカバリー プログラムは、惑星科学の分野でロボット宇宙船ソリューションを開発し、提供しています。ディスカバリー プログラムでは、科学者やエンジニアがチームを編成して、定義さ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に対してそのソリューションを競争入札することができます。コスト上限はさまざまですが、最近のミッション選択プロセスでは、NASA の 5 億ドルのコスト上限を使用して実施されました。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 ミッションとニュー フロンティア ミッション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。[94]

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に勝利したものだ。各ミッションの推定費用は5億ドルで、2028年から2030年の間に打ち上げが予定されている。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。[95]

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課題としている特定の太陽系探査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による太陽系探査があり、科学的成果の高い調査を実施します。ニューフロンティアはディスカバリー計画で採用されている開発手法に基づいていますが、ディスカバリー計画よりも高いコスト上限とスケジュール期間を設けています。コスト上限は機会によって異なります。最近のミッションは、10億ドルという定められた上限に基づいて授与されています。コスト上限が高く、ミッション期間が長くなると予想されるため、プログラムの新しい機会の頻度は低くなります。通常は数年に1回です。OSIRIS -RExとニューホライズンズはニューフロンティア計画の例です。[96]

NASAは、ニューフロンティア計画の第5ラウンドの提案の次の機会は遅くとも2024年秋までに行われると決定した。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によって最優先事項として特定された特定の太陽系探査目標に取り組むものである。中型宇宙船ミッションで太陽系を探査し、科学的成果の高い調査を行うことは、太陽系をさらに理解するためのNASAの戦略である。[97]

大規模な戦略ミッション

大規模戦略ミッション（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、複数のNASAセンターにまたがる大規模なチームによって開発および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、プログラムになる（ディスカバリー、ニューフロンティアなどを参照）。ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡は、20年以上にわたっ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つのグレート・オブザバトリー（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）は戦略ミッションだった。エウロパ・クリッパーは、 NASAが開発中の次の大規模戦略ミッションである。[98]

惑星科学ミッション

NASA は、何十年にもわたってそうしてきたように、太陽系の探査において重要な役割を果たし続けています。進行中のミッションの現在の科学目標は、太陽系内の 5 つ以上の地球外天体、つまり月 (ルナー・リコネッサンス・オービター)、火星 (パーサヴィアランス・ローバー)、木星 (ジュノー)、小惑星ベンヌ(オシリス・レックス)、カイパーベルト天体 (ニュー・ホライズンズ) に関するものです。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 号とボイジャー 2 号は、星間空間への外向きの旅を続けながら、地球に科学データを送信し続けています。

2011年11月26日、NASAの火星探査機マーズ・サイエンス・ラボラトリーが火星に向けて打ち上げられた。キュリオシティ探査車は2012年8月6日に火星に着陸し、その後火星の過去または現在の生命の証拠の探索を開始した。[99] [100] [101]

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。[102] [103] NASAの進行中の火星調査には、パーサヴィアランスローバーとインサイトによる火星の詳細な調査が含まれます。

NASAのエウロパ・クリッパーは2024年10月に打ち上げが予定されており、木星の周回軌道上で一連のフライバイを通じてガリレオ衛星エウロパを調査する予定である。ドラゴンフライは移動式ロボット回転翼機を土星最大の衛星タイタンに送り込む予定である。[104] 2021年5月現在、ドラゴンフライは2027年6月に打ち上げが予定されている。[105] [106]

天体物理学ミッション

NASA の天体物理学宇宙船群、提供元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、さまざまな形態の宇宙望遠鏡の開発、提供、運用に多大なリソースを投入してきました。これらの望遠鏡は、電磁スペクトルの広い範囲にわたって宇宙を研究する手段を提供してきました。[107]

1980年代と1990年代に打ち上げられた大天文台は、世界中の物理学者に豊富な観測結果を提供してきた。最初の天文台であるハッブル宇宙望遠鏡は1990年に軌道に乗せられ、スペースシャトルによる以前の整備ミッションのおかげで今も機能し続けている。[108] [109]他に稼働中の大天文台としては、1999年7月にSTS-93によって打ち上げられ、現在は地上の天文台からは容易に観測できないX線源を研究するために64時間の楕円軌道上にあるチャンドラX線天文台（CXO）がある。 [110]

チャンドラX線観測所（レンダリング）、2015年

イメージングX線偏光測定探査機（IXPE）は、中性子星やパルサー風星雲、恒星や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所です。[111] 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を研究するための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）の一部です。[112]

ニール・ゲーレルス・スウィフト天文台は2004年11月に打ち上げられ、ガンマ線バースト観測所であり、バースト発生地点のX線や紫外線/可視光線の残光を観測する。[113]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、イタリアの国際コンソーシアムとの共同パートナーシップで開発された。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営している。[114]

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、ガンマ線天文学の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。 [115] NASAに加えて、このミッションには米国エネルギー省、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。[116]

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。[117] [118] [119] JWSTは赤外線スペクトルに対する高い感度と画像解像度を備えているため、ハッブル宇宙望遠鏡を含む前身の望遠鏡よりも遠く、暗い、古い天体を観測することができる。[120]

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、NASA 地球科学部門が運用している衛星ミッションの概略図

NASA 地球科学は、地球システムと、自然および人為的変化に対する地球システムの反応をより深く理解するための、地上および宇宙ベースのさまざまな収集システムで構成される大規模な包括的プログラムです。数十年にわたって、天気、気候、その他の自然環境の変化の予測を向上させるために、多数のシステムが開発され、配備されてきました。現在運用されている宇宙船プログラムには、アクア、[121]、 オーラ、[122]、 軌道上炭素観測衛星 2 (OCO-2)、[123]、 重力回復および気候実験後続 (GRACE FO)、[124]、氷、雲、陸地高度衛星 2 (ICESat-2) [125]などがあります。

NASAは、すで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。[126] 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。[127]

NASAはまた、地球科学データの取得から処理、配布までのライフサイクルを監視する地球科学データシステム（ESDS）プログラムを維持しています。ESDSの主な目的は、研究・応用科学者、意思決定者、そして社会全体にとって、NASAのミッションと実験からの科学的成果を最大化することです。[128]

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、科学および探査の任務をサポートするために、さまざまな地上および宇宙ベースのインフラストラクチャに投資しています。NASA は、弾道および軌道上の宇宙打ち上げ機能へのアクセスを維持し、進化する宇宙船およびリモート システムをサポートす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ます。[129]このシステムは、米国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採用しています。これらの地上局を地球の周囲約 120 度間隔で配置することで、地球が毎日自転しているときでも、太陽系全体の宇宙船との通信が可能になります。このシステムは、カリフォルニア州パサデナの JPL にある 24 時間年中無休の運用センターで制御されており、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。 [130]このシステムは、ジェット推進研究所によって管理されています。[129]

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

近宇宙ネットワーク（NSN）は、低軌道（LEO）、静止軌道（GEO）、高度楕円軌道（HEO）、および月軌道の衛星を使用して、幅広い顧客にテレメトリ、コマンド、地上追跡、データおよび通信サービスを提供しています。NSNは、近地球ネットワークと、静止軌道で動作してNASAの打ち上げロケットと低地球軌道ミッションに継続的なリアルタイムカバレッジを提供する追跡および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蓄積しています。 [131]

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中の19の地上局で構成されています。[132]地上ネットワークは、1日平均120〜150の宇宙船との交信を行っており、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および運用されています。[133]

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あり、弾道ミッションを実行するための打ち上げ能力、ペイロードの開発と統合、および現場運用サポートを提供しています。[134]このプログラムは1959年から運用されており、米国政府と請負業者の合同チームを使用してゴダード宇宙飛行センターによって管理されています。[135] NSRPチームは、科学者が「発生場所」でデータを収集できるように、ワロップスと世界中の他の打ち上げ場所の両方から年間約20のミッションを実施しています。このプログラムは、地球科学、太陽物理学、天体物理学の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。[134]

2022年6月、NASAは米国外の商業宇宙港から初のロケット打ち上げを実施し、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を打ち上げた。[136]

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、プログラム目標を達成するための品質とミッション保証を高めています。[137] 1990年以来、NASAは科学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直接使い捨て打ち上げロケット打ち上げサービスを購入しています。使い捨て打ち上げロケットは、あらゆる種類の軌道傾斜角と高度に対応でき、地球軌道および惑星間ミッションの打ち上げに最適な乗り物です。LSPはケネディ宇宙センターで運営され、NASA宇宙運用ミッション局（SOMD）の管轄下にあります。[138] [139]

航空学研究

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つであり、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。[140] 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。[141]

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、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ために NASA が開発している実験機です。[142]このプログラムの主な目標は、規制当局による耐空証明も取得できる全電気技術ソリューションを開発して提供することです。このプログラムでは、システムの機能と操作性を段階的に向上させるために、いくつかのフェーズまたは変更でシステムを開発します。航空機の初期構成は、初飛行が近づくにつれて地上テストを完了しました。2022 年半ばに、X-57 は年末までに飛行する予定です。[143]開発チームには、NASA アームストロング、グレン、ラングレーの各センターのスタッフと、米国とイタリアの多くの業界パートナーが含まれています。[144]

次世代航空輸送システム（2007年～現在）

NASAは、連邦航空局や業界の利害関係者と協力して、米国国家航空システム（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。[145]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、および回復力を高めることを目的としています。[146] NASAエイムズ研究所の航空システム部門は、NASA / FAA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。この施設では、FAAへの技術移転を通じて、高度なNextGenの概念と技術をすでに移行しています。[145] 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ユーザーに、国の交通量、天気、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の概念とツールの開発も含まれます。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の流れをモデル化し、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。[147]

技術研究

宇宙における原子力発電と推進（進行中）

NASAは、宇宙船に電力を供給するために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。 [148]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ました。 [ 149]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は、ニューホライズンズ2があります。[149]

2021年7月、NASAは核熱推進炉の開発契約を締結したと発表した。3社の請負業者が12か月かけて個別の設計を開発し、後にNASAと米国エネルギー省が評価する。[150] 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が主導し、資金を提供している。

2023年1月、NASAは国防高等研究計画局（DARPA）と提携し、宇宙でのNTRエンジンの実証を目的とした機敏な地球周回軌道運用のための実証ロケット（DRACO）プログラムを発表した。これは、NASAの火星ミッションの実現能力となる。 [151] 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。[152]

その他の取り組み

自由宇宙光学。NASAは、衛星通信用のレーザーコム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）と通信するために自由宇宙光学（FSO）を使用する可能性を調査するために第三者と契約しました。[153]

月の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しい技術を提案するよう要請した。このアイデアは、宇宙機関が持続可能な月の探査を行うのに役立つだろう。 [154]

2024年、NASAは米国政府から月の時間基準を作成するよう指示を受けました。この基準は協定月時間と呼ばれ、2026年に完成する予定です。[155]

有人宇宙飛行研究（2005年～現在）

SpaceX Crew-4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、宇宙旅行における主要な健康リスクに対処しています。

NASAのヒューマンリサーチプログラム（HRP）は、宇宙が人間の健康に与える影響を研究し、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。[156]宇宙探査の医学的影響は、低地球軌道または月への旅行では合理的に制限されています。火星への旅行は大幅に長く、宇宙のより深いところまで行くため、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、心臓のリモデリング、免疫の変化が含まれます。これらの悪影響を研究し診断するために、HRPは、宇宙飛行士の健康を監視するための、質量、容積、電力が小さい小型のポータブル計測器を特定または開発することを任務としています。[157]この目的を達成するために、2022年5月13日、NASAとSpaceX Crew-4の宇宙飛行士は、宇宙飛行環境でバイオマーカー、細胞、微生物、タンパク質を識別および分析する能力について、rHEALTH ONEユニバーサルバイオメディカルアナライザーのテストに成功しました。[158]

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）をカタログ化して追跡し、これらの脅威に対する潜在的な対応と防御を開発するために、2016年に惑星防衛調整局（PDCO）を設立しました。[159] PDCOは、潜在的に危険な物体（PHO）の接近と衝突の可能性について、政府と国民にタイムリーで正確な情報を提供するために設立されました。この事務所は、科学ミッション局惑星科学部門内で機能します。[160]

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。[161]

地球近傍天体の検出（1998年～現在）

1990年代からNASAは地球の観測所から多くのNEO検出プログラムを実施し、検出された物体の数を大幅に増やした。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地球上の望遠鏡で太陽から離れて観測するため、検出するのがはるかに難しい。地球の軌道内にあるNEOは、地球の背後にあり太陽に完全に照らされているときに、潜在的に「満月」ではなく光の一部のみを反射する。[162]

1998年、米国議会はNASAに、2008年までに直径1km（0.62マイル）を超える地球近傍小惑星（地球規模の壊滅を脅かすもの）の90％を検出するという命令を与えた。[163]この最初の命令は2011年までに達成された。[164] 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メートル（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）。[165] 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2,000年に1回程度である。[166]

2020年1月、NASAの当局者は、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年かかると見積もったが、これは2005年の任務に組み込まれた期間の2倍以上である。[167] 2021年6月、NASAはNEOサーベイヤー宇宙船の開発を承認し、任務達成までの予想期間を10年に短縮した。[168] [169]

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433エロスを訪れ、2000年に軌道に乗り、当時さまざまな機器で小惑星を詳細に撮影しました。[170] NEARシューメーカー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。[171]

OSIRIS-RExは、小惑星ベンヌの調査中に、一連の機器を使用して無線追跡信号を送信し、ベンヌの光学画像を撮影しました。これは、NASAの科学者が太陽系内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、OSIRIS-RExから得られる精度により、科学者はベンヌと地球の間の将来の重力相互作用と、その結果としてのベンヌの今後の飛行経路の変化をより正確に予測できるようになります。[172] [173]

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 JPLによって打ち上げられました。2013年にNASAは、潜在的に危険な地球近傍小惑星や彗星を見つけるために、このミッションをNEOWISEミッションとして再利用し、そのミッションは2023年まで延長されました。[174] [175]

NASAとジョンズ・ホプキンス応用物理学研究所（JHAPL）は、惑星防衛の可能性のある概念をテストするために、最初の惑星防衛専用衛星である二重小惑星リダイレクトテスト（DART）を共同で開発した。 [176] DARTは、2021年11月にカリフォルニアからスペースXファルコン9によって、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で打ち上げられた。科学者たちは、衝突が小惑星のその後の進路を変えることができるかどうかを判断しようとしていた。これは将来の惑星防衛に適用できる概念である。 [177] 2022年9月26日、DARTは目標を達成した。衝突から数週間後、NASAはDARTが成功であると宣言し、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しきい値73秒を超えたことを確認した。[178] [179]

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た、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。[180]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・ザーブッヘンは、NASAのUAP独立研究チームの発足を確認した。[181]全米科学・工学・医学アカデミーでのスピーチで、ザーブッヘンは、国防総省と諜報機関がすでに行っている数十件の目撃情報の解明に、宇宙機関が科学的視点をもたらすと述べた。彼は、たとえ物議を醸す研究分野であっても、宇宙機関が尻込みすべきではない「高リスク、高影響」の研究だと述べた。[182]

コラボレーション

NASA諮問委員会

1967年に3人の宇宙飛行士が死亡したアポロ1号の事故を受けて、議会はNASAに航空宇宙安全諮問委員会（ASAP）を設置するよう指示し、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長官に助言した。シャトル・コロンビア号の惨事を受けて、議会はASAPがNASA長官と議会に年次報告書を提出することを義務付けた。[183]​​ 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年に、後者の2つは統合されてNASA諮問委員会（NAC）が設立された。[184] 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、何十年にもわたり、極地および静止気象衛星の開発、提供、運用で協力してきました。[185]この関係では通常、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て気象予報製品をユーザーに提供します。複数世代のNOAA極軌道プラットフォームが運用され、低高度から詳細な気象画像を提供してきました。[186] 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、気象現象の進行を正確かつタイムリーに把握できるようにします。[187]

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、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、タスクフォース45による射程支援や救助活動も含まれている。 [188] NASAと宇宙軍は小惑星からの地球防衛などの問題でも提携している。[189]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。[190] [191] [192] 2020年9月、宇宙軍とNASAは、両機関の共同の役割を正式に認める覚書に署名しました。この新しい覚書は、2006年にNASAと空軍宇宙コマンドの間で署名された同様の文書に代わるものです。[193] [194]

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る。これはNASAとUSGSの共同計画である。[195] 1972年7月23日、地球資源技術衛星が打ち上げられた。これは最終的に1975年にランドサット1に改名された。[196]このシリーズの最新の衛星であるランドサット9は、2021年9月27日に打ち上げられた。[197]

ランドサット衛星に搭載された機器は、何百万枚もの画像を取得しています。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いる画像は、地球規模の変化の研究や、農業、地図作成、地質学、林業、地域計画、監視、教育への応用のためのユニークなリソースであり、米国地質調査所（USGS）の「EarthExplorer」Webサイトから閲覧できます。NASAとUSGSの協力には、NASAが宇宙システム（衛星）ソリューションを設計および提供し、衛星を軌道に乗せて打ち上げ、軌道上でシステムを運用することが含まれます。[195] 2022年10月現在、9つの衛星が製造されており、そのうち8つが軌道上で正常に動作しています。

欧州宇宙機関 (ESA)

NASAは、幅広い科学および探査の要件に関して欧州宇宙機関（ESA）と協力関係にある。[198]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は各機関の科学および探査ミッションを支援してきた。ESAの宇宙船にはNASAのペイロードが搭載されており、NASAの宇宙船にはESAのペイロードが搭載されている。両機関は、太陽物理学（ソーラーオービターなど）[199]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）などの分野で共同ミッションを開発してきた。[200]

アルテミス・ゲートウェイの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、および強化された月面通信を提供する。[201] [202] NASAとESAは、センチネル6シリーズの宇宙船を含むさまざま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。[203]

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、さまざまな宇宙プロジェクトで協力している。JAXAは、月面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る。JAXAがゲートウェイに提供する計画には、I-Habの環境制御および生命維持システム、バッテリー、熱制御、画像コンポーネントが含まれており、これらは打ち上げ前に欧州宇宙機関（ESA）によってモジュールに統合される。これらの機能は、有人および無人期間中のゲートウェイの持続的な運用に不可欠である。[204] [205]

JAXAとNASAは、特に地球科学の分野で数多くの衛星プログラムで協力してきました。NASAはJAXAの衛星に貢献しており、JAXAの衛星もNASAの衛星に貢献しています。日本の機器はNASAのTerraとAqua衛星に搭載されており、NASAのセンサーは以前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全球降水量測定ミッションは2014年に開始され、NASAとJAXAの両方が提供したセンサーがJAXAロケットで打ち上げられたNASAの衛星に搭載されています。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に、地球全体の降水量を頻繁かつ正確に測定します。[206]

ロスコスモス

NASAとロスコスモスは、1993年9月から国際宇宙ステーションの開発と運用で協力してきました。[207]両機関は、ステーションの要素を軌道に乗せるために両国の打ち上げシステムを使用しています。宇宙飛行士と宇宙飛行士は、ステーションのさまざまな要素を共同で維持します。両国は、2011年にスペースシャトルが引退し、NASAのCOTSと乗組員の飛行が開始されるまで、乗組員と貨物の配送の唯一の提供者としてのロシアのユニークな役割に注目し、打ち上げシステムを介し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、各国の乗組員が相手国が提供するシステムに搭乗できるように、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。[208] 2022年後半の現在の地政学的状況では、協力がアルテミスや月探査などの他のプログラムにまで拡大される可能性は低いでしょう。[209]

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）ミッションの協力と打ち上げに関するパートナーシップに署名した。このミッションは2024年の打ち上げを目標としている。NASAは、このミッションの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する。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する。[210] [211]

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。協定はNASAと米国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実行されます。[212] [213] 2022年9月現在、21か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。[214] [215]

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が議会と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二国間協力を行うことを禁じている。この法律はその後毎年、年次予算案に盛り込まれて更新されている。[216]

管理

リーダーシップ

管理者ビル・ネルソン（2021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。[217]例外的な状況を除き、NASAの公務員は米国市民であることが求められる。[218] 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て[219]、大統領の裁量で上級宇宙科学顧問として働く。現在の長官はビル・ネルソンで、 2021年5月3日よりジョー・バイデン大統領によって任命されている。 [220]

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る。[221]

  • 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、さらには火星まで拡大する
  • 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に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。承認された予算は、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制定予算法案に含まれている予算である。[222]

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

NASA の資金と優先順位は、6 つのミッション部局を通じて決定されます。

チーフエンジニアや安全およびミッション保証組織などの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、これらの本部機能の資金が含まれています。管理部門は 10 の主要なフィールドセンターを運営しており、いくつかのセンターは全国各地の追加の従属施設を管理しています。各センターはセンター長によって率いられています (以下のデータは 2022 年 9 月 1 日現在有効です)。

持続可能性

環境への影響

ロケット推進システムによって地球の大気圏と宇宙空間の両方で生成される排気ガスは、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であるが、燃焼後に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。[249]二酸化炭素排出量は他の発生源に比べて微々たるものであり、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25,000米ガロン（95m 3）の灯油燃料を燃焼する。[250] [251]たとえファルコン9が毎日打ち上げられたとしても、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LOxおよびLH2燃料エンジンからの排気は、ほぼ完全に水蒸気です。[252] NASAは、2011年に国家環境政策法に従って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。 [253]対照的に、イオンエンジンは推進力としてキセノンなどの無害な希ガスを使用します。[254] [255]

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・ベースがある。さらに、探査科学ビルは2010年にLEEDゴールド認定を受けた。[256] 2003年5月8日、環境保護庁はNASAを、施設の1つであるメリーランド州グリーンベルトのゴダード宇宙飛行センターで埋立地ガスを直接利用してエネルギーを生産した最初の連邦機関として認定した。[257]

2018年、NASAはセンサーコーティングシステム、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（超高温検出用コーティング）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℉）以上に高めることを目指しています。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。 [ 258]

気候変動

NASAは気候変動についても研究し、発表している。[259] NASAの声明は、気候が温暖化しているという世界的な科学的コンセンサスと一致している。[260]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であると主張している。元NASAの大気科学者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。[261] NASAは、ウェブ部門で2020年のWebby People's Voice Awardのグリーン賞を受賞した。 [262]

STEMイニシアチブ

ナノ衛星の教育打ち上げ（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CubeSat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。 [263]例えば、 2022年6月には、NASAが後援する2つのCubeSatが、ELaNa 39ミッションとしてヴァージン・オービット ・ランチャーワンのロケットで打ち上げられました。 [264]

キューブ・イン・スペース。NASAは2014年に「キューブ・イン・スペース」という名の年次コンテストを開始した。[265]これはNASAと世界的な教育会社I Doodle Learningが共同で主催し、11～18歳の生徒に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目的がある。2017年6月21日、世界最小の衛星KalamSATが打ち上げられた。[266]

メートル法の使用

米国の法律では、 「非現実的な場合を除き」、すべての米国政府のプログラムにおいて国際単位系を使用することが義務付けられている。[267]

1969年、アポロ11号は米国慣用単位とメートル法の混合を使用して月面着陸した。1980年代にNASAはメートル法への移行を開始したが、1990年代でも両方のシステムを使用していた。[268] [269] 1999年9月23日、NASAのSI単位の使用とロッキード・マーティン・スペースの米国単位の使用の混乱により、火星探査機が失われた。[270]

2007年8月、NASAは今後の月面ミッションと探査はすべてSI単位で行われると発表した。これは、すで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改善するためだった。[271] 2007年現在、NASAは主にSI単位で作業しているが、一部のプロジェクトでは依然として米国単位を使用しており、国際宇宙ステーションなど一部のプロジェクトでは両方の単位が混在している。[272]

メディアでの存在感

NASAテレビ

40年近いサービス期間を迎えるNASA TVチャンネルは、有人ミッションのライブ中継から、ロボット宇宙船の運用における重要なマイルストーン（火星への探査機着陸など）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る。[273]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る。このシステムは当初、NASAの管理者やエンジニア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た。 [274] 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た。 [275]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る。[276]

NASAキャスト

NASAcastはNASAウェブサイトの公式オーディオおよびビデオポッドキャストです。2005年後半に作成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オーディオおよびビデオ機能が含まれています。Science@NASAなどの追加のNASAポッドキャストも特集されており、購読者は主題ごとにコンテンツを詳しく見ることができます。[277]

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が開発したさまざまなミッション、テクノロジー、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からリリースされ、2020年8月現在、200のボッドキャストが制作されています。これは、NASAの探査システムミッション局がスポンサーとなり、バージニア州ハンプトンのラングレー研究センターの探査および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、米国各地のNASA施設の現在のプロジェクトやテクノロジーを内部から見て、個人インタビュー、現場放送、コンピューターアニメーション、NASAのトップ科学者やエンジニアとの個人インタビューを通じて描写します。[注 2]

この番組では、NASA が社会に対して果たしてきた貢献や、材料および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取り上げます。NASA EDGE の vodcast は、NASA の Web サイトおよびiTunesからダウンロードできます。

制作初年度に、この番組は45万回以上ダウンロードされた。2010年2月現在、平均ダウンロード数は月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た。[279]

NASAとNASA EDGEは、vodcastを補完するために設計されたインタラクティブプログラムも開発しました。Lunar Electric Roverアプリを使用すると、ユーザーはシミュレートされたLunar Electric Roverを目的地間で運転でき、車両に関する情報と画像を提供します。[280] NASA EDGEウィジェットは、NASA EDGE vodcast、画像ギャラリー、プログラムのTwitterフィード、およびライブNASA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イスを提供します。 [281]

今日の天文写真

「今日の天文写真（APOD）」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。内容は「毎日、私たちの宇宙の異なる画像や写真が、プロの天文学者による短い説明とともに紹介されています。」です。 [282] 写真は、必ずしも掲載された日の天体イベントに対応しているわけではなく、画像が重複して表示されることもあります。[283]これらは、天文学や宇宙探査 の現在のイベントに関連していることがよくあります。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、非可視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、アーティストの構想、または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。[284]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る場合があり、そのためAPOD画像は他の多くのNASA画像ギャラリーとは異なり、著作権で保護されていることが多いです。[285]

ナサ+

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アプリの一部となるほか、デスクトップやモバイルデバイスのウェブでも配信されます。[286] [287] [288]

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 星間探査機コンセプト、2022年
    NASA 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 月面基地構想、2006年
    NASA 月面基地コンセプト、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

Explanatory notes

  1. ^ a b c Orbital Sciences was awarded a CRS contract in 2008. In 2015, Orbital Sciences became Orbital ATK through a business merger. Orbital ATK was awarded a CRS-2 contract in 2016. In 2018, Orbital ATK was acquired by Northrop Grumman.
  2. ^ NASA EDGE Cast and Crew: Chris Giersch (Host); Blair Allen (Co-host and senior producer); Franklin Fitzgerald (News anchor and "everyman"); Jaqueline Mirielle Cortez (Special co-host); Ron Beard (Director and "set therapist"); and Don Morrison (Audio/video engineer)[278]
  3. ^ From left to right: Launch vehicle of Apollo (Saturn 5), Gemini (Titan 2) and Mercury (Atlas). Left, top-down: Spacecraft of Apollo, Gemini and Mercury. The Saturn IB and Mercury-Redstone launch vehicles are left out.

References

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