馬歇爾太空飛行中心（Marshall Space Flight Center，簡稱：MSFC）是美國太空總署（NASA）的根據地，成立於1960年7月1日，地點位於阿拉巴馬州的亨茨維爾，它與後來的肯尼迪航天中心、約翰遜太空中心同爲美國太空總署下轄的三大航天中心。其主要任務是設計開發太空運載火箭、太空梭、國際太空站和其他的太空裝置、培訓宇航員以及對太空資訊進行整合管理等。現任職的主任是2018年9月走馬上任的喬迪·辛格（Jody Singer），她是馬歇爾太空飛行中心成立以來的第十四任領導人，也是第一位女性領導人。
歷史背景
1945年5月二戰結束后，美國啟動了旨在於招收納粹德國時代從事有關軍事技術的德國科學家和工程師的「迴紋針行動」，1945年8月由韋恩赫爾·馮·布勞恩率領的127名導彈軍事專家與美國陸軍軍械部隊簽訂了合同。他們中的大部分人曾經在布勞恩的領導下，從事過V-2導彈的研發工作，這些導彈專家之後被派往德克薩斯州的布利斯堡，加入到美國陸軍新成立的火箭導彈研發部門。
在以後的五年期間，為適應美國軍方的需要，布勞恩和他的德國工程師們對V-2導彈進行了改進，開發了作為V-2導彈的升級版的「WAC Corporal」並在新墨西哥州的白沙導彈靶場進行了試射。
二戰期間，阿拉巴馬州亨次維爾的三個兵工廠負責美軍彈藥的生產和儲存，戰後這三個兵工廠全部合併到紅石兵工廠。1949年經美國陸軍部長Kenneth Claiborne Royall的批準，導彈研發活動中心從布利斯堡轉移到紅石兵工廠，1950年4月布勞恩團隊也隨之遷移到紅石兵工廠，之後研製開發出了「PGM-11紅石飛彈」。在接下來的十年當中，紅石兵工廠的導彈研發不斷擴充套件，布勞恩團隊的德國科學家和工程師最後都成爲了美國公民，布勞恩被任命為研發導彈開發中心的負責人。
1956年2月，美國陸軍彈道導彈局（ABMA）成立，紅石兵工廠為此開始了研發射程為2400公里的美國第一代彈道導彈「PGM-19朱庇特彈道導彈」，1957年3月在卡納維拉爾角進行了測試，5月31日首次成功進行了彈道導彈的全程飛行。
美國航天事業歷程
建立航天中心
1957年10月蘇聯發射了第一顆人造衛星「史普尼克1號」，之後又發射了第二顆人造衛星「史普尼克2號」。爲了與蘇聯進行太空競爭，美國於同年12月6日也開始了衛星發射嘗試（NRL 火箭）但未能成功。1958年1月31日，布勞恩與Army Ballistic Missile Agency（ABMA）組成的開發小組，使用「朱諾號火箭」將美國第一顆人造衛星「探險者1號」送入太空軌道。
1958年4月2日，艾森豪威爾總統向美國國會建議成立一個國家機構用來統一領導軍民兩用的太空航天事業。7月29日，艾森豪威爾簽署了《美國國家航空暨太空法案》，並於同年成立了美國國家太空總署（NASA）。1959年10月21日，經艾森豪威爾總統批準，美國軍方將紅石兵工廠所有與太空有關的研發專案移交給美國太空總署。1960年7月1日，美國太空中心正式成立，擁有員工4670人，建築和裝置資產約1億美元，佔地面積7.4平方公里。為紀念喬治·馬歇爾將軍，9月8日該中心正式命名為「馬歇爾太空飛行中心」，在命名典禮上，馬歇爾將軍的遺孀凱瑟琳·馬歇爾應邀與艾森豪威爾總統共同為馬歇爾雕像揭幕。
馬歇爾太空飛行中心於1960年7月正式運作時，布勞恩是主要負責人，Eberhard Rees是他的副手，太空中心的行政活動由美國政府部門領導，但是所有技術工作都是由布勞恩負責。
1960年代初，由馬歇爾太空飛行中心負責運作，工程師們往返于馬歇爾太空飛行中心和卡納維拉爾角空軍基地兩地，並在卡納維拉爾角空軍基地建立了39號發射臺，到了1962年7月，卡納維拉爾角空軍基地最終成為美國太空總署的火箭發射場，后被更名為「肯尼迪航天中心」。
阿波羅登月計劃
1961年5月5日，繼蘇聯的尤里·加加林之後，作為美國的第一位宇航員艾倫·謝潑德也被送入太空。5月25日肯尼迪總統提出了要使美國在20世紀之內實現人類登月的目標，馬歇爾太空中心為此擔負起了火箭的研發任務，太空中心在1957年開發的土星系列運載火箭的基礎上，研發了有史以來推力最大的「土星5號運載火箭」，1965年6月8日在馬歇爾太空中心進行了首次試射，它為後來的阿波羅登月計劃的所採用。馬歇爾太空中心除了研發運載火箭和登月艙之外，也為阿波羅登月計劃研發了「月球車」以及用於訓練宇航員太空行走的模擬失重水箱等裝置。
阿波羅登月計劃自1967年1月開始直至1972年12月，總共實行了11次載人航天飛行，1967年1月27日「阿波羅1號」發射失敗，三名宇航員喪生。1968年10月11日至1969年5月18日，「阿波羅7號」、「阿波羅8號」、「阿波羅9號」、「阿波羅10號」進行了繞月球飛行，1969年7月20日「阿波羅11號」實現了人類首次登月。之後除了「阿波羅13號」因裝置艙供氧系統發生故障放棄登月之外，「阿波羅12號」、「阿波羅14號」、「阿波羅15號」、「阿波羅16號」以及「阿波羅17號」也分別于不同時間成功登月。
繼「阿波羅17號」之後，1975年7月15日美國發射了作為阿波羅計劃的最後一個飛船（未編號），進行了為期六天的太空飛行任務，並於兩天後的7月17日與蘇聯的「聯盟號飛船」進行了長達47小時7分鐘的首次太空對接。
太空梭時代
1972年，當時的尼克松總統提出了開發太空梭計劃，馬歇爾航天中心為此負責研發了Space Shuttle orbiter和固體火箭助推器。1975年Space Shuttle orbiter的發動機首次進行試射，1977年2月太空梭運輸機首次試飛。經過以上一系列的試飛，世界上第一個載人的太空梭「哥倫比亞號」于1981年4月21日首次進行了太空航行。
太空梭的發射與回收是人類太空史上的一個巨大里程碑，自1981年4月至1986年1月的近五年期間，「哥倫比亞號」連續六次發射成功，「亞特蘭蒂斯號」連續兩次發射成功、「發現號」連續四次發射成功，「挑戰者號」連續九次發射成功，這期間完成了多項太空科研任務，但是在1986年1月28日「挑戰者號」第十次發射升空后發生爆炸，7名宇航員遇難。為此，太空梭的太空飛行計劃被迫中斷了兩年，直至1988年9月28日「發現號」的再次升空，才恢復了太空梭的太空飛行。
1990年4月24日，太空梭「發現號」將「哈勃天文望遠鏡」送入軌道，將人類觀測宇宙的望遠鏡第一次設在了太空。
之後的1990年代直至2011年，「哥倫比亞號」、「發現號」、「奮進號」、「亞特蘭蒂斯號」分別在不同時期發射升空，其中1995年6月27日，「亞特蘭蒂斯號」與俄羅斯「和平號」太空站實現了對接。但在2003年2月1日，「哥倫比亞號」完成太空任務之後重返大氣層時解體，7名宇航員喪生，這是繼「挑戰者號」后的第二起太空梭事故。
太空空間站
高能太空天文臺（High Energy Astronomy Observatory）的概念起源於1960年代末，1973年5月14日，人類第一個太空實驗站「天空實驗室2號（Skylab 2）」被土星系列火箭發送到預定軌道，同年7月28日「天空實驗室3號（Skylab 3）」也發射升空。之後在1977年8月「High Energy Astronomy Observatory 1」（HEAO-1）、1978年11月「高能天文臺2號」（HEAO-2）、1979年9月「HEAO-3」（HEAO-3）分別發射成功，它們的運載火箭都是採用了「擎天神系列火箭」。
1984年美國太空總署開始建造一個永久性空間站，1988年將其命名為「自由號」。1993年11月美國的「自由號」、歐洲的「哥倫布號」、俄羅斯的「Mir-2」以及日本的「希望號」共同組建了一個國際聯合太空空間站。
登陸火星及探索外太空
1975年8月20日，美國太空總署發射了飛往火星的「維京1號」的探測衛星，衛星的活動任務在1980年8月17日結束，共計環繞火星1485次。與此同時，1976年7月20日用於登陸火星的「海盜1號」登陸器與衛星分離，並於世界標準時間11:53:06在火星克律塞平原著路，之後直到1982年11月13日為止，它在火星上總共工作了2245個火星日。
1998年，作為「98火星探測計劃」，美國太空總署發射了「火星極地著陸者號」，但著陸火星時墜毀，該項計劃失敗。
2020年7月30日，作為「火星2020計劃」，美國太空總署發射了「毅力號火星探測器」，並於2021年2月18日登陸火星。
1977年9月5日，美國太空總署向外太空發射了「旅行者1號」，這是第一個飛離太陽系的人造飛行器，旨在希望外太空的高級生命星球能接收到這個來自地球的飛行器，裡面搭載了一張旅行者太空唱片，裡面收錄了地球上的風、雷、鳥鳴和其他動物聲音的大自然聲音、55種語言的問候語、為時90分鐘的古典音樂和各國民謠等音響內容，除此之外，還附有美國總統吉米·卡特和聯合國秘書長庫爾特·瓦爾德海姆的書面留言。在這之前的8月22日，發射了姊妹飛行器「旅行者2號」，並飛過了木星、土星、天王星和海王星。
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