Riiklik Aeronautika- ja Kosmosevalitsus (inglise keelesNational Aeronautics and Space Administration,NASA) on1958. aastal loodudAmeerika Ühendriikideriigiasutus, mille ülesandeks on tsiviil- ja sõjaväelise otstarbegaatmosfääri- ja kosmoselennundusuuringute tegemine.
14. jaanuaril 1958 teatas NACA peadirektorHugh Dryden, et kosmoselendude jaoks peaks moodustama uue kosmoseagentuuri, mis oleks tsiviilasutus. Veebruaris 1958 loodiDARPA, mille üheks eesmärgiks on sõjalise kosmosetehnoloogia väljatöötamine. 29. juulil 1958 allkirjastas president National Aeronautics and Space Acti, millega loodi NASA. Riiklik Aeronautika Nõuandekomitee liideti 1. oktoobril 1958 tegevust alustanud NASA-ga ning uus agentuur omandas ka NACA personali, uurimiskeskused ja eelarve.[8] Lisaks võeti üle ka mitu sõjaväe kosmoseprogrammi. Uude kosmoseagentuuri asusid tööle mitmed varem sõjaväe heaks töötanud teadlased, sealhulgasWerner von Braun.[9][10] Detsembris 1958 omandas NASAJet Propulsion Laboratory, mida tänapäeval juhib NASA nimelCalifornia Tehnoloogiainstituut.[8][11]
NASA-t juhib peadirektor, kelle määrab USA president ja ametisse kinnitab senat.[12] Peadirektor allub otse presidendile ning on ka presidendi kosmoseteaduse vanemnõunik. NASA on poliitiliselt erapooletu organisatsioon, kuid tavaliselt on agentuuri peadirektor seotud ametis oleva presidendi erakonnaga ja uus peadirektor määratakse tavaliselt presidendi partei vahetudes.[13] Seni on NASA peadirektorite hulgas olnud kolm inimest, James Fletcher, Daniel Goldin ja Robert M. Lightfoot, keda pole presidendi erakonna vahetumise järel välja vahetatud.[14] NASA on küll iseseisev asutus, kuid selle projektide jätkumine või lõpetamine võib otseselt sõltuda ametis oleva presidendi otsustest.[15]
Alates 3. maist 2021 on NASA peadirektorBill Nelson.
NASA tulevikunägemus kätkeb maapealse elu paranemist ja selle levimist kosmosesse ning kaugemalt elu leidmist. Oma ülesandeks on NASA seadnud meie koduplaneedi mõistmise ja kaitsmise, universumi uurimise, mujalt elu leidmise ja uue kosmoseuurijate põlvkonna innustamise.[16]
NASA on oma tegevusaja jooksul korraldanud mitmeid mehitatud ja mehitamata kosmoselendude programme. Mehitamata missioonide raames saatis NASA orbiidile esimesed satelliidid ning uuris kosmosesondide abilVeenust,Marssi ja teisiPäikesesüsteemi planeete. Mehitatud missioonide raames saadeti orbiidile esimesed astronaudid ning aastatel 1969–1972 maandusid Kuule kuus missiooni. Pärast Apollo programmi lõppu ehitas NASA Skylabi, osaliselt taaskasutatava Space Shuttle'i ning asus koos teiste riikidega ehitama Rahvusvahelist Kosmosejaama. Mõni missioon oli samaaegselt mehitatud ning mehitamata missioon, sest näiteks kosmosesondGalileo viidi kosmosesse kosmosesüstikuga ja selle paigutasid orbiidile astronaudid, misjärel suundus see iseseisvaltJupiterile.
X-15 oli NACA eksperimentaalne rakettlennuk, mida arendati koos USA õhuväe ja mereväega. Lennuk oli projekteeritud sihvaka kerega ning sellel kasutati ka varaseid arvuteid. X-15 lennukeid ehitas North American Aviation kolm eksemplari ning rakettmootorid tarnisReaction Motors. X-15 rakettlennuki katselend algas NASAB-52 Stratofortressi küljest eraldumisega ajal, kui lennuk oli 14 kilomeetri kõrgusel ja liikus kiirusel 805 km/h. Rakettmootor töötas eraldumise järel tavaliselt 80–120 sekundit ja seejärel laugles lennuk enne maandumist veel 10–11 minutit.[17]
X-15 programmi valiti õhuväe, mereväe ja NACA (hiljem NASA) personali hulgast 12 lendurit ning kokku sooritati 199 katselendu.[18] Programmi raames püstitati mitmeid rekordeid ja kaheksa pilooti said õhuväe astronaudimärgi. Kahel katselennul lendasJoseph Walker üle 100 km kõrgusele, ületades kosmose piiri ning oli seega esimene inimene, kes käis kosmoses mitu korda.[19][20] Katselendude raames testiti mitmeid tehnoloogiaid, mida kasutati hilisematel mehitatud lendudel ning atmosfääri sisenemisel ja maandumisel kogutud informatsioon aitas NASA-t Space Shuttle'i projekteerimisel.[21]
Varsti pärast kosmose võidujooksu algust, oli esmaseks eesmärgiks saata võimalikult kiiresti esimene inimene kosmosesse ja seetõttu eelistati ehitada kosmoselaev, mida saaks kosmosesse viia olemasolevate rakettidega. Enne NASA loomist tegeles inimese kosmosesse viimise programmidega õhuvägi ning kaaluti mitmeid variante alates rakettlennukitest nagu X-15 kuni väikeste kapsliteni. 1958. aastaks oli õhuvägi otsustanud kapsli ehitamise kasuks.
NASA loomise järel, õhuväe mehitatud kosmoselennu programm lõpetati ning NASA alustas Mercury programmi.Esimesed seitse NASA astronauti valiti mereväe, õhuväe ja merejalaväekatselendurite hulgast[22] ja 5. mail jõudisAlan Shepard esimese ameeriklasena kosmosesse, kuid seda jäi varjutama asjaolu, et 12. aprillil, kõigest kolm nädalat enne Shepardi lendu, oli kosmoses käinudJuri Gagarin, kes sai esimeseks inimeseks kosmoses.[23][24] 20. veebruaril 1962 tegi esimese ameeriklasena kolm tiiru ümber MaaJohn Glenn ning pärast veel kolme missiooni, lõpetas programmiGordon Cooper, kes tegi mais 1963 22 tiiru Maa orbiidil.[25]
Mercury programmi edu viisGemini programmini, mille raames harjutati põkkumist ja teisi Kuule lennuks olulisi manöövreid, sest paar nädalat pärast Alan Shepardi lendu, kuulutas presidentJohn F. Kennedy välja Apollo programmi.[26]
Ed White sooritamas USA esimest väljumist avakosmosesse
Apollo programmi jaoks pidid NASA astronaudid saama pikkade lendude kogemuse ning õppima põkkuma, avakosmoses töötama ja väga täpselt maanduma. Nende kogemuste omandamiseks alustas NASA Gemini programmi ja esimene mehitatud missioon,Gemini 3, startis 1965. aastal. Pärast seda toimus veel üheksa Gemini missiooni ning pikim neist, Gemini 7, kestis kaks nädalat.[27][28] Missioonide ajal harjutasid astronaudid kosmoses objektidele lähenemist, põkkumist, avakosmoses töötamist. Missioonide ajal uurisid teadlased astronautide abil kaalutuse mõju inimesele.
Ameerika Ühendriikide üldsuse arvamus, et Nõukogude Liit juhib kosmose võidujooksu, motiveeris president Kennedy algatama Apollo programmi, seades eesmärgiks maandada Kuule enne kümnendi lõppu mehitatud missioon.
Apollo oli Ameerika Ühendriikide kallemaid teadusprogramme. Programmi maksumus tänapäeva rahas (seisuga 2014) oli umbes 200 miljardit dollarit[29] (näiteksManhattani projekt maksis umbes 26,6 miljardit dollarit). Missioonide jaoks töötati välja kanderaketidSaturn, mis olid tunduvalt suuremad kui varasematel lendudel kasutatud kanderaketid. Missioonidel kasutatud kosmoselaev oli samuti suurem ja see koosnesteenindus- ja juhtimismoodulist jakuumoodulist, millest kuumoodul jäeti Kuule ja Maale tagasi jõudis ainult juhtimismoodul.
Apollo programmi teine missioon,Apollo 8, saadeti tiirlema Kuu orbiidile ning NASA sai selle missiooniga esimeseks kosmoseagentuuriks, mis saatis astronaudid teise taevakeha orbiidile tiirlema.Apollo 9 jaApollo 10 ajal katsetati Maa ja Kuu orbiidil kuumoodulit[30][31]. Pärast seda maandus Kuule missioonApollo 11[32] ning esimesteks Kuu pinnal käinud inimesteks saidNeil Armstrong jaBuzz Aldrin.
Pärast esimest maandumist toimus veel viis maandumist ning kokku kõndis Kuu pinnal 12 astronauti.[33] Seni viimane mehitatud missioon naasis Kuult detsembris 1972.[34] Apollo missioonidel toodi Kuult Maale 381 kg kivimeid ja tehti mitmeid katseid, uurides päikesetuult ning Kuu kraatreid, pealispinda, seismoloogiat, temperatuuri ja magnetvälja.
Skylab oli NASA esimene ja ainus iseseisvalt ehitatud kosmosejaam.[35] Jaam viidi orbiidile 14. mail 1973, kasutades kanderakettiSaturn V.[36] Jaama kuumuskilp ja üks päikesepaneelidest said stardil kahjustada, kuid jaama saabunud esimene meeskond parandas mõlemad ära. Skylabis elas aastatel 1973–1974 kolm meeskonda ning kokku elasid meeskonnad jaamas 171 päeva.[37] Kosmosejaamas uuriti peamiselt kaalutuse mõjusid inimesele ning vaadeldi Päikest. NASA plaanis jaama viia kosmosesüstiku abil kõrgemale orbiidile, kuid see polnud veel valmis, kui jaam 11. juulil 1979 Maa atmosfääri sisenes ja ära põles.[38]
Space Shuttle sai NASA peamiseks projektiks 1970. aastate lõpus ja 1980. aastatel. Need olid planeeritud olema enamjaolt taaskasutatavad ja sageli startivad kosmoselennukid ning esimesed neli kosmosesüstikut valmisid 1985. aastaks.[39] Esimene kosmosesüstik, mis jõudis kosmosesse, oli Columbia, mis startis oma esimesele missioonile 12. aprillil 1981.[40]
Space Shuttle oli stardil kinnitatud kahetahkekütuskiirendi javäliskütusepaagi külge, millest viimane oli ainus komponent, mida ei saanud taaskasutada.[40] Süstikute orbiidi kõrgus oli tavaliselt vahemikus 185–643 km ja need suutsid kosmosesse viia kuni 24,4 tonni kaaluva lasti. Missioonid kestsid tavaliselt 5–17 päeva ja meeskond koosnes 2–8 astronaudist.[41]
Aastatel 1983–1998 oli 20 missioonil kosmosesüstikute pardal Spacelab, milleESA oli projekteerinud koos NASA-ga. See oli taaskasutatav laborimoodul, mis paiknes missiooni ajal kosmosesüstiku lastiruumis ning astronaudid pääsesid moodulisse õhulüüsiga ühendatud tunneli kaudu. Teised tuntumad missioonid olid 1990. aastal toimunudHubble'i kosmoseteleskoobiorbiidile viimine, 1993. aastal edukasHubble'i parandusmissioon ja Shuttle-Miri missioonid, mille raames põkkusid kosmosesüstikud Vene kosmosejaamagaMir.
Kommertsliku meeskonnatranspordi arendamise programm (CCDev) käivitati 2010. aastal ja selle eesmärgiks seati erafirmade arendatud mehitatud kosmoselaevade kasutusele võtmine, mis suudaksid transportida vähemalt nelja inimest, põkkuda ISS-iga vähemalt 180 päevaks ja naasta seejärel Maale.[46][47] Lisaks loodetakse nende laevadega hakata erakosmosejaamadesse vedama ka erakliente.
2010. aastal avalikustas NASA programmi esimese faasi viis võitjat, kelle vahel jagati ära 50 miljonit dollarit.[48] 2011. aastal avalikustati teise faasi võitnud neli firmat, kelle vahel jagati ära 270 miljonit dollarit.[49] 2012. aastal avalikustas NASA kolmanda faasi võitnud kolm firmat, kelle vahel läks jagamisele 1,1 miljardit dollarit.[50] 2014. aastal selgusid viimase faasi kaks võitjat.SpaceX-i arendatavDragon sai NASA-lt lepingu, mille väärtus on 2,6 miljardit dollarit jaBoeinguCST-100 Starliner sai lepingu, mille väärtuseks on 4,2 miljardit dollarit.[51]
Dragoni esimene mehitatud lend startis mais 2020 ja naasis Maale augustis.[52] CST-100 esimene mehitatud lend pidi toimuma juulis 2021.[53]
2010. aastal tühistas Barack Obama administratsioon Constellationi programmi ning tegi ettepaneku anda erafirmadele ISS-i varustamismissioonide korraldamisel suurem vastutus.[54] Aprillis 2015 pidas Obama Kennedy Kosmosekeskuses kõne, milles tegi ettepaneku korraldada 2025. aastal mehitatud missioon asteroidile ning saata 2030. aastate keskpaigas mehitatud missioon Marsi orbiidile. NASA alustas pärast Space Shuttle'i lendude lõppemist Space Launch Systemi (SLS) ja Orioni projekteerimist.[55][56].' NASA plaanide kohaselt peaks Orion mahutama kuni 6 astronauti ning SLS viima Maa orbiidile 130 tonni.[57][58]
Esimene USA satelliit, mis jõudis orbiidile, oli Explorer 1, mis startis kaks kuud pärast Sputnikut.[60] Pärast NASA loomist, võttis see Exploreri programmi üle ning see on endiselt aktiivne NASA programm.[61] Programmi missioonid keskenduvad Maale ja Päikesele, mõõtes muuhulgas kamagnetvälju japäikesetuult.
Päikesesüsteemi siseosa uurimine on olnud vähemalt nelja NASA programmi eesmärk. Esimene programm oli Marineri programm, mille raames saadeti kosmosesondid uurimaMerkuuri,Veenust jaMarssi. Marineri programmi raames sooritasMariner 2 esimese möödalennu teisest planeedist,Mariner 4 pildistas esimest korda teist planeeti,Mariner 9 jäi teise planeedi orbiidile tiirlema ningMariner 10 kasutas gravitatsioonitõmmet.[62]
1970. aastatel uuris NASAVikingi programmi raames Marssi ning 1976. aastal maandus Marsile Viking 1, mis oli esimene edukas maandumine Marsil.[63] Pärast Vikingi missioonide lõppu, tekkis NASA Marsi uuringutesse paus, mis kestis üle kümne aasta. NASA taasalustas Marsi uurimist 1990. aastatel, kui juulis 1997 maandus MarsileMars Pathfinder ja septembris jäi Marsi orbiidileMars Global Surveyor.[64]
1973. aastal külastas Jupiteri esimest korda NASA sond,Pioneer 10[65], ja rohkem kui 20 aastat hiljem jäi Galileo esimese kosmosesondina Jupiteri orbiidile tiirlema. 1979. aastal külastasPioneer 11Saturni[66] jaVoyager 2 sai seni ainsaks kosmosesondiks, mis on möödunudUraanist jaNeptuunist.[67] Pioneer 10 oli pikka aega kaugeimale jõudnud kosmosesond, kuid 1998. aastal möödus sellestVoyager 1, mis lahkus 2012. aastal Päikesesüsteemist.[68][69]
Video NASA asteroiditõrjekatseks kasutatavast seadmest DART
NASA käimasolevate missioonide hulka kuuluvad Marsi uurimismissioonid (Mars 2020 jaInSight), Saturni uurimine ning Maa ja Päikese uurimine. Lisaks uurib kosmosesondJuno Jupiteri,New Horizons Päikesesüsteemi välisosa jaVoyagerid Päikesesüsteemi piirialasid. 2021. aastal peaks Maa orbiidile jõudmaJames Webbi kosmoseteleskoop, mida NASA on kirjeldanud kui Hubble'i kosmoseteleskoobi järglast.[70]
Alates 2011. aastast on NASA eesmärgid järgmised[71]:
Mehitatud kosmoselendude arvu suurendamine ja säilitamine
Maa ja Universumi teadusliku uurimise laiendamine
Innovatiivsete uute kosmosetehnoloogiate arendamine
NASA informatsiooni jagamine üldsuse, õpetajate ja õpilastega, et võimaldada nende osalus NASA programmides
Õhuvaade Amesi UurimiskeskuseleJPLi hoonedKennedy Kosmosekeskuse Vehicle Assembly Building ja stardijuhtimiskeskus
NASA allüksused on uurimis-, ehitus- ja sidekeskused, mis toetavad kosmoseagentuuri missioone. NASA allüksustest neli rajasNACA, kaksmaavägi ja ülejäänud ehitas NASA.
Amesi Uurimiskeskus rajati1939. aastal ning see asubCalifornia osariigis. Keskus nimetati NACA asutajaliikmeJoseph Sweetman Amesi järgi. Amesi Uurimiskeskus tegeles esmalt lennuvahenditetuuletunnelis uurimisega, kuid hiljem on keskuse varasematele ülesannetele lisandunud aeronautika ja kosmoselendude tehnoloogia ning infotehnoloogiauuringud ja arendustöö.[72]
Glenni Uurimiskeskus asubOhio osariigis ning selle põhilised ülesanded onkrüogeenika, side, energia salvestamine ja muundamine, katsed mikrogravitatsioonis ning materjaliteadus.
Goddardi Kosmosekeskus asubMarylandi osariigis ning see rajati1959. aastal. Keskus vastutab mehitamata kosmoseaparaatide arendamise ja ehituse eest ning käitab mitut kosmoseaparaatidega suhtlemiseks vajalikku sidevõrku. Goddardi Kosmosekeskus haldab Maad,Päikest, teisi planeete jaastrofüüsikat uurivaid missioone.[75]
NASA eelarve on tavaliselt umbes 1% föderaaleelarvest ning suurim oli see 1966. aastal, kui NASA eelarve moodustas föderaaleelarvest 4,41%.[76] Samas erineb üldsuse arvamus NASA eelarvest tunduvalt, sest 1997. aastal ameeriklaste seas korraldatud küsitluse tulemuste kohaselt, arvas enamus vastanutest, et NASA eelarve moodustab 20% föderaalsest eelarvest.[77] NASA eelarve on pidevalt vähenenud alates Apollo programmist ja 2017. aastal oli see 19,5 miljardit dollarit ehk 0,489% föderaalsest eelarvest.[78]
.jpg)
.jpg)
