NASA

NASA (, lit. Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi), Amerika Birleşik Devletleri'nin uzay programı çalışmalarından sorumlu olan kurum. 29 Temmuz 1958 tarihinde ABD Başkanı Dwight Eisenhower tarafından kurulmuştur. Daire, 1 Ekim 1958 tarihinden itibaren askerî amaçlardan ziyade sivil alanda barışçıl bir şekilde faaliyet göstermeye başlamıştır.

NASA, Ay'a dönük Apollo uçuşlarında, Skylab uzay istasyonu ve daha sonra uzay mekiği gibi çalışmalarla her zaman ABD'nin uzay çalışmalarına yön vermiştir. Günümüzde NASA, Uluslararası Uzay İstasyonu'nu desteklemekte ve yeni Ares I ve Ares V iniş araçlarını geliştirmektedir. Uzay programı çalışmalarının yanı sıra uzun vadeli sivil ve askerî roket çalışmaları da NASA'nın çalışma alanlarının arasındadır.

1946'dan itibaren Ulusal Havacılık Danışma Komitesi (NACA), süpersonik Bell X-1 gibi roket uçakları ile deneyler yapmaya başladı. 1950'lerin başlarında, Uluslararası Jeofizik Yılı (1957-1958) için bir yapay uydu fırlatma görevi vardı. Bunun için Amerikan Vanguard Projesi (Project Vanguard) geliştirildi. Sovyet uzay programının dünya tarihindeki ilk yapay uydu olan Sputnik 1i 4 Ekim 1957'de fırlatmasından sonra, ABD'nin yeni başlayan kendi uzay çabalarına yönelik dikkati arttı. Ulusal güvenliğe ve teknolojik liderliğe yönelik olarak algılanan bu tehdit nedeniyle ("Sputnik krizi" olarak bilinir) endişelenen ABD Kongresi, hızlı ve etkili bir eylem çağrısı yaptı. Başkan Dwight D. Eisenhower daha bilinçli önlemler alınmasını tavsiye etti. Sonuç olarak temel araştırmaya bağlı bilim insanları, Sovyet askeri başarısına uyum sağlamak zorunda olan Pentagon, yeni meşgale arayan kurumsal Amerika ve uzay keşfine yönelik güçlü yeni bir kamuoyu eğilimi gibi temel ilgi grupları arasında, Beyaz Saray'ın oluşturduğu bir fikir birliği sağlandı.

12 Ocak 1958'de NACA, Guyford Stever başkanlığında bir "Uzay Teknolojisi Özel Komitesi" örgütledi. 14 Ocak 1958'de NACA Direktörü Hugh Dryden, "Uzay Teknolojisi için Ulusal Bir Araştırma Programı" yayınladı. Bu yeni federal kurum tüm askeri olmayan uzay faaliyetlerini yürütürken, İleri Araştırma Projeleri Ajansı (ARPA), Şubat 1958'de askeri amaçlar için uzay teknolojisi geliştirmek amacıyla oluşturuldu.

29 Temmuz 1958'de ABD Başkanı Dwight D. Eisenhower, Ulusal Havacılık ve Uzay Kanunu'nu imzalayarak NASA'yı kurdu. NASA, 1 Ekim 1958'de faaliyete geçtiğinde, Langley Havacılık Laboratuvarı, Ames Havacılık Laboratuvarı ve Lewis Uçuş İtki Laboratuvarı gibi üç büyük araştırma laboratuvarı, iki küçük test tesisi, yıllık 100 milyon dolarlık bir bütçe ve 8.000 çalışanı ile 43 yıllık NACA'yı tamamen bünyesine kattı. Ayrıca, Ordu Balistik Füze Ajansı ve Amerika Birleşik Devletleri Deniz Araştırma Laboratuvarı'nın bazı unsurları da NASA'ya dahil edildi. Wernher von Braun liderliğindeki Alman roket programının teknolojisi, artık Ordu Balistik Füze Ajansı'nda (ABMA) çalışan von Braun ve ekibinin katkılarıyla NASA'nın Sovyetler Birliği ile girdiği uzay yarışının başarısında önemli bir rol oynadı. Amerikalı bilim adamı Robert Goddard'ın önceki çalışmalarının teknolojisi de NASA'nın başarısında önemli katkılar sağladı. Amerika Birleşik Devletleri Hava Kuvvetleri'nin önceki araştırma çabaları ve ARPA'nın ilk uzay programlarının çoğu da NASA'ya devredildi. 1958 yılının Aralık ayında NASA, Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü tarafından işletilen Jet İtki Laboratuvarı'nın kontrolünü de devraldı.

X-15 aslında NACA'nın deneysel hipersonik roket uçak projesi olarak başladı. Projeye Birleşik Devletler Hava Kuvvetleri ve Donanması da katkıda bulundu. 30 Aralık 1954'te gövde, 4 Şubat 1955'te motor için ihale düzenlendi. Gövde yapım işini North American Aviation, XLR30 motorunun yapım işini ise Reaction Motors üstlendi ve üç uçak yapıldı. Uçak NASA'ya ait iki Boeing B-52 Stratofortress'in kanatları arasından 45,000 feet (~14 km) yükseklikten ve 500 mph (~805 km/s) hızla bırakılarak ilk defa test edildi.

Program için Donanma'dan, Hava Kuvvetleri'nden ve NACA'dan (sonrasında NASA) on iki pilot seçildi. 1959 - 1968 arasında yüz doksan dokuz uçuş gerçekleştirildi. Bu uçuşlar sırasında insanlı bir hava aracıyla yapılan hız rekoru 6.72 Mach (7,273 km/s) kırıldı (günümüz 2014'te kadar geçerli). X-15'in irtifa rekoru ise 354,000 feet (107.96 km). Sekiz pilot 260,000 feet (80 km) üstünde uçtuğu için Hava Kuvvetleri tarafından astronot rozeti ile ödüllendirildi. Joseph A. Walker tarafından 100 kilometre (330,000 ft) üstünde gerçekleştirilen iki uçuş sayesinde, Uluslararası Havacılık Federasyonu standartlarına göre X-15 uzay aracı sıfatını kazandı. Program gelecek çalışmalar için uzay aracının duruşunu düzenleyen reaksiyon kontrol sistemi jetleri, basınçlı uzay giysisi ve ufuk tanımlı navigasyon gibi pek çok teknik buluş ortaya koydu. Atmosfere giriş ve iniş sırasında toplanan veriler gelecek uzay araçlarının tasarımına büyük katkı sağladı.

1958'de NASA, Robert Gilruth yönetimindeki insanlı uzay uçuşu programlarını yönetmek için Uzay Görev Grubu adlı bir mühendislik grubu kurdu. İlk programları ABD ve Sovyetler Birliği arasındaki Soğuk Savaş rekabetinin baskısı altında yürütüldü. NASA, X-15 gibi roket uçaklarından küçük balistik uzay kapsül’lerine kadar birçok mürettebatlı uzay aracı tasarımını dikkate alan ABD Hava Kuvvetleri'nin En Kısa Sürede Uzayda İnsan (Man in Space Soonest) programını devraldı. 1958'e gelindiğinde, uzay uçakları kavramları balistik kapsül lehine elendi, aynı yıl NASA kurulunca proje NASA'ya devredildi ve NASA projeyi Mercury Projesi olarak yeniden adlandırdı.

İlk yedi astronot Deniz Kuvvetleri, Hava Kuvvetleri ve Deniz Kuvvetleri test pilot programlarının adayları arasından seçildi. 5 Mayıs 1961'de astronot Alan Shepard, Freedom 7 adını verdiği kapsülde ve Redstone booster ile 15 dakikalık balistik (yörünge altı) uçuşa fırlatılıp uzaya çıkan ilk Amerikalı oldu.

Glenn üç yörüngeyi tamamladı, ardından üç yörünge uçuşu daha yapıldı ve 15-16 Mayıs 1963'te Faith 7'de Gordon Cooper'ın 22 yörüngelik uçuşuyla yörünge uçuşları doruğa çıktı. Katherine Johnson, Mary Jackson ve Dorothy Vaughan, Uzay Yarışında yörünge hesaplamalarını yapan insan bilgisayarlardan üçüydü.

Mercury'nin Sovyetler Birliği'ndeki (SSCB) rakibi tek pilotlu Vostok uzay aracıydı. Uzaya ilk adamı, kozmonot Yuri Gagarin'i, Shepard'ın uçuşundan bir ay önce, Nisan 1961'de Vostok 1'de tek bir Dünya yörüngesine gönderdiler. Ağustos 1962'de, Andriyan Nikolayev ile Vostok 3 gemisinde yaklaşık dört günlük rekor bir uçuş gerçekleştirdiler ve aynı zamanda Pavel Popoviç'i taşıyan eşzamanlı bir Vostok 4 görevi yaptılar.

Mercury uzay aracının kapasitesinin arttırılıp uzun süreli uzay uçuşlarına hazırlanmak, uzay buluşması tekniklerini geliştirmek ve Dünya'ya hassas inişi sağlayabilmek temellerine dayanan bir projedir. 1962 yılında Sovyetleri geçmek, Apollo Projesi'ne destek olmak, uzay taşıtı dışı etkinlik (UTDE), buluşma ve uzayda araçlarla bağlantı kurma hedefleriyle kuruldu. Görevler iki astronotla yapılıyordu. İlk insanlı Gemini uçuşu olan Gemini 3, 23 Mart 1965'te Gus Grissom ve John W. Young tarafından gerçekleştirildi. 1965 - 1966 yılları arasında dokuz görev yapıldı. On dört günlük dayanıklılık görevi kapsamında randevu, bağlanma, UTDE ve yer çekimsiz ortamın insan sağlığı üstündeki etkileri konusunda tıbbı veri toplandı.

iki veya üç kişilik Voskhod uzay aracını geliştirdi. Gemini'nin ilk uçuşundan önce iki kişilik bir uçuşu başardılar. Ayrıca 1963 yılında üç kozmonotlu uçuşu ve 1964 yılında ilk UTDE'yi gerçekleştirmeyi başardılar. Bundan sonra program iptal edildi ve Gemini arayı kapattı fakat bu sırada Sergey Korolyov Apollo Projesi'nin karşılığı Soyuz uzay aracını geliştirdi.

Amerikan kamuoyunun gözünde Sovyetler'in Ay'a ilk kozmonotu göndererek Uzay Yarışı'nı kazanması kesin görünüyordu. Bu nedenle Başkan John F. Kennedy 25 Mayıs 1961'de Kongre'ye Federal hükûmetin 1960'ların sonuna kadar Ay'a astronot göndermesi için bir proje tasarısı sundu. Bu proje daha sonra Apollo Projesi adını aldı.

Önceki projeler için inşa edilen roketlerden çok daha büyük olan Satürn roketleri fırlatma aracı olarak kullanıldı. Uzay gemileri de daha büyüktü; iki ana bölümden, birleştirilmiş komuta ve servis modülü (CSM) [command and service module] ve Ay'a iniş modülünden (LM) [lunar landing module] oluşuyordu. LM aya inildiğinde ayrılmaktaydı ve sadece komuta modülü (CM) [command module] içindeki üç astronotla Dünya'ya geri dönecekti.

İkinci insanlı uçuş görevinde, Aralık 1968'de Apollo 8 astronotları Ay'ın çevresine getirdi. Bundan kısa bir süre önce, Sovyetler Ay'ın çevresine insansız bir uzay gemisi göndermişti. Sonraki iki görevde Ay'a iniş için gerekli kenetlenme manevraları çalışıldı. Sonunda Apollo 11, Temmuz 1969'da Ay'a iniş yaptı.

Ay'a ilk ayak basan insan Neil Armstrong oldu. Arkasından Buzz Aldrin Ay'a ayak bastı. Bu sırada Michael Collins Ay yörüngesinde tur atıyordu. Sonraki beş Apollo görevinde astronotlar Ay'a indi. Sonuncusu Aralık 1972'de gerçekleşti. Bu altı Apollo görevi sırasında, 12 astronot Ay üzerinde yürüdü. Bu görevler sonucunda çok değerli bilimsel verilere ulaşıldı ve Ay'dan 381.7 kilogram (842 Ib) örnek alındı.

Apollo Projesi insanlığın uzay macerasındaki önemli noktalardan biridir. İlk defa Alçak Dünya yörüngesi dışında insanlı bir görev yapıldı ve ilk defa bir insan başka bir gök cismine yollandı. İlk defa Apollo 8 ile bir gök cisminin yörüngesinde insanlı bir uzay aracı tur attı. Apollo 17 ise son Ay yürüyüşü ve Alçak Dünya yörüngesi dışında yürütülen en son insanlı görev olması bakımından önemlidir. Proje sırasında roket ve insanlı uzay aracı teknolojilerinin yanında havacılık, iletişim ve bilgisayar teknolojilerinde de önemli gelişmeler yaşandı. Proje, mühendisliğin pek çok alanına ilgi duyulmasını sağladı. Projeye ait eşyalar ve eserler başta Smithsonian Ulusal Havacılık ve Uzay Müzesi olmak üzere Dünya'da çeşitli yerlerde sergilenmektedir.

Skylab, Birleşik Devletler'in bağımsız tek uzay istasyonudur. Saturn IB roketinin üst tarafına eklenen bir çalışma atölyesi olarak 1965 yılında tasarlandı. Dünya'da inşa edilen 69,950 lb (77,088 kg) ağırlığındaki istasyon 14 Mayıs 1975'te Saturn V roketinin en üst iki kademesine yerleştirilerek 435 km yükseklikteki yörüngeye gönderildi. Kalkış sıranda termal korumasını ve elektrik üreten güneş panelini kaybeden istasyon mürettebatı tarafından tamir edildi. 1973 - 1974 arasında 171 gün boyunca üç ekip tarafından başarılı şekilde kullanıldı. Mikro yer çekimi ve Güneş gözlemi için laboratuvarları vardır. NASA, istasyona uzay mekiği bağlanma noktası ekleyip istasyonu daha güvenli yüksek yörüngeye taşımayı planladı ama uzay mekiği, Skylab'in 11 Haziran 1979'daki geri dönüş tarihine kadar hazırlanamadı.

NASA tasarruf etmek için aslında iptal edilen bir Apollo görevine ayrılmış Saturn V roketiyle Skylab'i uzaya yolladı. Astronotların Skylab'e gidiş gelişlerinde Apollo uzay araçları kullanılıyordu. Üç kişilik mürettebat 28, 59 ve 84 günlük periyotlarla uzayda kalıyordu.

24 Mayıs 1972'de ABD Başkanı Richard Nixon ile SSCB Başkanı Aleksey Kosıgin ortak bir insanlı uzay görevi anlaşması imzaladılar. Bu anlaşmanın hedefi gelecekte uluslararası uzay araçlarının birbirine kenetlenmesini sağlayabilmekti. Proje kapsamında Dünya yörüngesinde ihtiyaç fazlası bir Apollo Komuta/Servis Modülü ile bir Soyuz uzay aracının uzayda buluşup kenetlenmesi hedefleniyordu. Operasyon Temmuz 1975'te gerçekleşti. Bu görev Nisan 1981'deki uzay mekiği ile ilk yörünge uçuşuna kadar gerçekleştirilen son Amerikan insanlı uzay görevidir.

Görev, hem ortak hem de ayrı bilimsel deneyleri içeriyordu ve Mekik–Mir programı ve Uluslararası Uzay İstasyonu gibi gelecekteki ABD-Rus uzay uçuşları için faydalı mühendislik deneyimi sağladı.

Uzay Mekiği 1970'lerin sonlarında ve 1980'lerde NASA'nın ana odak noktası oldu. Başlangıçta sık sık fırlatılabilir, tamamen yeniden kullanılabilir bir araç olarak planlanan tasarım, geliştirme maliyetini azaltmak için Uzay mekiği harici yakıt tankı kullanacak şekilde değiştirildi ve 1985 yılına kadar dört Uzay Mekiği yapıldı. İlk kullanılan uzay mekiği Columbia, ilk bilinen insan uzay uçuşu olan Yuri Gagarin'in uzaya çıkışının 20. yıl dönümü 12 Nisan 1981 günü uzaya yollandı.

Ana bileşenleri, harici bir yakıt deposu ve yanında iki katı yakıtlı fırlatma roketi olan uzay uçağı yörünge aracıydı. Uzay aracının kendisinden daha büyük olan dış tankı yeniden kullanılmayan tek bileşendi. Mekik, 185–643 km (115-400 kara mili) irtifalarda yörüngede dönebilir ve (alçak yörüngeye) maksimum 24,400 kg (54,000 lb) yük taşıyabilir.

20 görevde (1983-1998) Uzay Mekiği, Avrupa Uzay Ajansı (ESA)(İngilizce:European Space Agency) ile işbirliği içinde tasarlanan Spacelab'i taşıdı. Spacelab bağımsız yörünge uçuşu için tasarlanmamıştı ancak astronotlar bir hava kilidi içinden girip çıkarken Mekiğin kargo bölümünde kaldılar.

1995'te Rus - Amerikan iş birliği Shuttle-Mir görevleri ile devam etti (1995-1998). Bir kez daha bir Amerikan aracı, bu sefer tam teşekküllü bir uzay istasyonu olan bir Rus gemisine yanaştı. Bu işbirliği, inşa edilen en büyük uzay istasyonunun Uluslararası Uzay İstasyonu (ISS) en büyük iki ortağı olarak Rusya ve ABD ile sürdü. Bu iş birliğinin gücü ve önemi 2003'te meydana gelen ve uzay mekiği filosunun iki yıl kullanılamamasına neden olan Columbia uzay mekiği kazası sırasında daha belirgin oldu. Çünkü o dönemde NASA ISS'ye astronot göndermek için Rus fırlatma araçlarını kullandı.

Mekik filosu, 1986'da Challenger ve 2003'te Columbia olmak üzere iki felakette iki yörünge aracını ve 14 astronotunu kaybetti. 1986'daki kayıp, Endeavour Uzay Mekiği OV 105 yedek parçalardan inşa edilerek hafifletilirken, NASA 2003'teki 2. kazadan sonra kaybedilen mekiğin yerine başka bir yörünge aracı yapmadı.

NASA'nın Uzay Mekiği programı, 21 Temmuz 2011'de Kennedy Uzay Merkezi'ne Atlantis mekiğinin başarılı bir şekilde inmesiyle sona erdi. 30 yıl süren program boyunca 135 görev yapıldı ve 300 astronot uzaya gönderildi.

Uluslararası Uzay İstasyonu (UUİ) [International Space Station (ISS)] NASA'nın Freedom Uzay İstasyonu, Sovyet/Rus Mir-2 istasyonu, Avrupa Columbus istasyonu ve Japon Kibō laboratuvar modülünün birleşiminden oluşur.

NASA, önce 1980'lerde yalnızca “Freedom”‘ı geliştirmeyi planladı ancak ABD bütçe kısıtlamaları bu projelerin 1993 yılında, NASA, Roskosmos (RKA), Japonya Havacılık ve Uzay Araştırma Ajansı (JAXA), Avrupa Uzay Ajansı (ESA) ve Kanada Uzay Ajansı (CSA) tarafından yönetilen tek çok-uluslu programda birleşmesine yol açtı.

İstasyon, basınçlı modüllerden, harici kafeslerden, güneş panellerinden ve dünya çapında çeşitli fabrikalarda imal edilmiş diğer bileşenlerden oluşur ve Rus Proton ve Soyuz roketleri ve ABD Uzay Mekikleri tarafından fırlatıldı.

Alçak Dünya yörüngesinde montaj 1998'de başladı, ABD Yörünge Segmenti'nin tamamlanması 2019'da ve Rus Yörünge Segmenti'nin tamamlanması 2010'da gerçekleşti ancak segmentte yeni modüllerin eklenmesinin gerekip gerekmediğine dair bazı tartışmalar vardır.

Uzay istasyonunun mülkiyeti ve kullanımı, istasyonu iki alana bölen ve Rusya'nın Rus Yörünge Segmentinin tam mülkiyetini elinde tutmasına izin veren (Zarya hariç olmak üzere)), diğer uluslararası ortaklar arasında tahsis edilen ABD Yörünge Segmenti ile uluslararası antlaşma ve kurallarla belirlenir.

Normal üye sayısı üçtür fakat 2003'teki Columbia kazasından sonra üye sayısı geçici olarak ikiye indirildi. Mayıs 2009'dan beri keşif görev mürettebatı sayısı altıdır. Ticari Mürettebat Programı aktif hâle gelince UUİ planlandığı gibi yedi kişilik mürettebat tarafından kullanılabilecektir.

UUİ 2 Kasım 2000'den beri kesintisiz bir şekilde kullanılarak Mir uzay istasyonunun kullanılma rekorunu kırmıştır ve bugüne kadar 15 farklı ülke’den astronotu ve kozmonotu ağırladı.

İstasyon Dünya'dan çıplak gözle görülebilir ve itibarıyla, Dünya'daki önceki herhangi bir uzay istasyonundan daha büyük kütleli ve hacımlı yörüngedeki en büyük yapay uydudur.

Soyuz uzay aracı, mürettebat üyelerini teslim eder, yarım yıllık görevleri için yörüngede sabit kalır ve ardından onları eve geri götürür. Birkaç mürettebatsız kargo uzay aracı ISS'ye hizmet verir; Bunlar 2000'den beri bunu yapan Rus Progress uzay aracı, 2008'den beri Avrupa Otomatik Transfer Aracı (ATV), 2009'dan beri Japon H-II Transfer Aracı (HTV), 2012'den 2020'ye kadar SpaceX Dragon ve 2013'ten beri Amerikan Cygnus uzay aracı’dır.

Uzay Mekiği emekli olmadan önce, kargo transferi için de kullanılıyordu ve kaldıkları süre boyunca rıhtıma yanaşma kabiliyetine sahip olmamasına rağmen genellikle keşif ekibi üyelerini değiştiriyordu. Başka bir ABD mürettebatlı uzay aracı hazır olana kadar mürettebat üyeleri yalnızca Soyuz'da Uluslararası Uzay İstasyonuna gidip gelecektir.

29 Mart 2019'da UUİ'nin tamamı kadınlardan oluşan ilk uzay yürüyüşünü gerçekleştirmesi planlanmıştı, ancak ertelendi; Jessica Meir ve Christina Koch, UUİ'nin güç sistemleri ve fizik gözlemevlerinde yapılan uzun bir dizi güncellemenin bir parçası olarak 18 Ekim'de tamamı kadınlardan oluşan ilk uzay yürüyüşünü gerçekleştirdiler. UUİ programının 2030 yılına kadar devam etmesi bekleniyor.

Columbia'''nın kaybından sonra Uzay Mekiği programı hala askıdayken Başkan George W. Bush, Uluslararası Uzay İstasyonunu tamamladıktan sonra Uzay Mekiğinin emekliye ayrılması da dahil olmak üzere Uzay Keşfi Vizyonu'nu duyurdu. Plan, 2005 NASA Yetkilendirme Yasasınca yasalaştırıldı ve Plan, NASA'yı 2010 yılına kadar Mürettebat Keşif Aracını başlatması (daha sonra Orion denildi) ve geliştirmesi, Amerikalıları 2020'ye kadar Ay'a geri döndürmesi, mümkün olursa Mars'a inmesi, Hubble Uzay Teleskobu'nu onarması ve robotik güneş sistemi keşfiyle UUİ'daki insan varlığı, Dünya gözlemine ve astrofizik araştırmalarına devam etmesi için NASA'yı yönlendirir. Mürettebatlı keşif hedefleri NASA'nın Takımyıldız Programı'nı harekete geçirdi.

4 Aralık 2006'da NASA, kalıcı Ay üssü planladığını duyurdu. Hedef, 2020 yılına kadar Ay üssünü inşatına başlamak, 2024 yılına kadar mürettebat rotasyonlarına ve yerinde kaynak kullanımına izin verecek tamamen işlevsel bir tabana sahip olmaktı. Ancak 2009'da Augustine Komitesi programın "sürdürülemez bir yörüngede" olduğunu buldu. Şubat 2010'da Başkan Barack Obama yönetimi, bunun için kamu fonlarının kaldırılmasını önerdi.

Ticari İkmal Hizmetleri (CRS), Uluslararası Uzay İstasyonu'na (ISS) ticari olarak kargo ve malzeme teslim etmek için bir sözleşme çözümüdür. Programa katılan şirketler belli hedefleri gerçekleştiren araçlar ürettiklerinde bir para ödülü alır. Yine de şirketlerin bir miktar sermaye ortaya koyması gerekmektedir.

NASA 28 Aralık 2008'de Ticari Tedarik Servisi programı kapsamında ödül olarak SpaceX ve Orbital Sciences Corporation şirketleri ile kontrat imzaladı. SpaceX nakliye için kendi geliştirdiği Falcon 9 roketini ve Dragon uzay aracını kullanır. Orbital Sciences Corporation ise bu iş için kendi geliştirdiği Antares roketini ve Cygnus uzay aracını kullanır. İlk Dragon teslimat görevi Mayıs 2012'de gerçekleşti. İlk Cygnus teslimat görevi ise Eylül 2013'te gerçekleşti. Günümüzde Amerika'nın UUİ'deki pek çok ihtiyacı TTS aracılığıyla gerçekleşir. Bazı özel teslimatlar ise Avrupa yapımı OTA veya Japon HTA ile taşınır.

Ticari Mürettebat Programı (CCP), Uluslararası Uzay İstasyonuyla sözleşmeli olarak Uluslararası Uzay İstasyonuna (ISS) ve Uluslararası Uzay İstasyonu programının seferleri arasında mürettebat dönüşlerini yürüten ve ticari işletilen mürettebat taşıma hizmeti verir. Amerikan havacılık üreticisi SpaceX, Crew Dragon uzay aracını kullanarak 2020'de hizmet vermeye başladı ve Boeing, Boeing Starliner uzay aracı da 2023'te faaliyete geçtiğinde katılacaktır.

Uzay aracı satıcıya aittir ve satıcı tarafından işletilir ve NASA'ya ticari hizmet olarak mürettebat taşımacılığı yapar. Her görev beşinci bir yolcu seçeneği ile ISS'ye dört adede kadar astronot gönderir. Yaklaşık altı ay süren görevler için yaklaşık altı ayda bir operasyonel uçuşlar yapılır. Bir uzay aracı görevi sırasında ISS'ye bağlı kalır ve görevler genellikle en az birkaç gün üst üste gelir. 2011'de Uzay Mekiği'nin emekliye ayrılması ile 2020'deki ilk operasyonel CCP görevi arasında NASA astronotlarını ISS'ye taşımak için Soyuz programı'na güvendi.

Crew Dragon uzay aracı, Falcon 9 Block 5 fırlatma aracının üzerinde uzaya fırlatılır ve kapsül, Atlantik Okyanusu'nda suya iniş yoluyla Dünya'ya geri döner. Programın ilk operasyonel görevi, SpaceX Crew-1, 16 Kasım 2020'de fırlatıldı. Boeing Starliner uzay aracı, Atlas V N22 veya Vulcan Centaur fırlatma aracının üzerine fırlatılan son test uçuşu'ndan sonra katılacaktır. Starliner kapsülü okyanusa düşme yerine batı Amerika Birleşik Devletleri'nde belirlenmiş dört bölgeden birindeki hava yastıkları ile karaya geri dönecektir.

Ticari Mürettebat Geliştirme Programı 2010 yılında UUİ'ye dört kişilik bir uzay aracı göndermek, ekibin 180 gün orada kalmasını sağmak ve Dünya'ya geri getirmek amacıyla kuruldu. Programın aynı zamanda ileride yapılacak bir ticari uzay istasyonuna da insan taşıması planlanmaktadır. Ticari Tedarik Servisi gibi bu programda da belli hedeflere ulaşınca para ödülü verilmektedir. Programı Amerikan Hükûmeti finanse edip NASA yürütüyor.

NASA 2010 yılında programın ilk aşamasının kazananlarını açıkladı. Toplamda 50 milyon dolar beş Amerikan şirketine insanlı uzay araçları teknolojilerini araştırması ve geliştirmesi için teşvik olarak verildi. 2011 yılda ikinci aşamanın birincileri açıklandı ve toplamda 270 milyon dolar dört şirkete verildi. 2012 yılında üçüncü aşamanın birincileri açıklandı ve NASA mürettebat transfer sistemlerini geliştirmesi için kazanan üç şirkete toplamda 1.1 milyar dolar verdi.

Ticari Mürettebat Programının Geliştirilmesi, 2011 yılında Ticari Mürettebat Geliştirme (CCDev) program kapsamı ile başladı, başlangıçta insan uzay uçuşu teknolojilerinin özel sektör gelişimini finanse etmeyi amaçlayan bir Kurtarma Yasası girişimi amaçlandı. NASA daha önce Yörüngesel Uzay Uçağı ve Orion uzay aracı gibi UUİ mürettebat dönüşümü yapmak için dahili geliştirilmiş mürettebatlı araçları düşünürken, ajans bunun yerine Takımyıldız Programı'nı iptal ettikten ve Orion'u yalnızca mürettebatlı derin uzay araştırmaları için yeniden tasarladıktan sonra UUİ'ye ulaşım sağlamak için ticari endüstriye yöneldi. Takip eden iki yıl boyunca bir dizi açık yarışmada Boeing, Blue Origin, Sierra Nevada ve SpaceX, UUİ mürettebat taşıma araçları için teklifler geliştirdi. Boeing ve SpaceX, Eylül 2014'te NASA tarafından astronotları UUİ'na uçurmak için seçildi ancak karar Sierra Nevada'dan başarısız bir yasal zorlukla karşılandı. Programdaki ilk operasyonel görevler başlangıçta 2017 için planlanmıştı ancak uzay aracı ve fırlatma araçlarının tasarımı, test edilmesi ve işletilmesindeki sayısız sorun ve gecikmeleri telafi etmek için Soyuz MS-17 'ye göre Soyuz uzay aracındaki ek koltukların NASA tarafından satın alınmasıyla ilk operasyonel uçuşların tarihi 2020'ye itildi. Crew Dragon'un ilk operasyonel uçuşu Kasım 2020'de başlatıldı, Starliner'ın son test uçuşu Boeing'in ilk operasyonel görevi öncesine 2022'de fırlatılması planlanmaktadır.

Başkan Obama'nın planı, astronotları Uluslararası Uzay İstasyonuna götürmek, Rus Soyuz kapsüllerini değiştirmek ve Orion kapsüllerini ISS acil kaçış amaçları için kullanmak için Amerikan özel uzay uçuşu yeteneklerini geliştirmekti.

15 Nisan 2010'da Kennedy Uzay Merkezi'nde yaptığı konuşmada Obama, önceden planlanan Ares V yerine yeni bir ağır yük aracı (HLV) önerdi. Obama konuşmasında, 2025'e en kısa sürede bir asteroide mürettebatlı bir görev ve 2030'ların ortalarında Mars yörüngesine mürettebatlı bir görev çağrısında bulundu. NASA 2010 Yetkilendirme Yasası Kongre tarafından kabul edildi ve 11 Ekim 2010'da yasayla imzalandı. Yasa, Takımyıldızı (ing: Constellation) programını resmen iptal etti.

2010 tarihli NASA Yetkilendirme Yasası, yeni tasarlanmış bir HLV'nin geçmesinden sonraki 90 gün içinde seçilmesini gerektiriyordu; fırlatma aracına Space Launch System adı verildi. Yeni yasa ayrıca alçak dünya yörüngesinin ötesinde bir uzay aracının inşasını da gerektiriyordu.

Takımyıldızı (ing:Constellation) programının bir parçası olarak geliştirilmekte olan Orion (uzay aracı), bu rolü yerine getirmek için seçildi. Space Launch System'in hem Orion hem de alçak Dünya yörüngesinin ötesindeki görevler için gerekli diğer donanımı başlatması planlanıyor.

SLS, daha güçlü modellerle zamanla geliştirilecektir. SLS'nin ilk kapasitesinin 'yi (daha sonra ) Alçak Dünya yörüngesi'ne çıkarılması gereklidir. Daha sonra 'a ve daha sonra da 'a çıkartılması planlanmaktadır.

Orion kapsülü ilk olarak Keşif Uçuş Testi 1 (EFT-1)' nde uçtu, 5 Aralık 2014'te bir Delta IV Heavy roketinin üzerinde fırlatıldı.

NASA 2012'de bir fizibilite çalışması yaptı ve Asteroid Yeniden Yönlendirme Görevi'ni kaya boyutunda bir Dünyaya yakın asteroit (veya daha büyük bir asteroitin kaya büyüklüğündeki parçasını) ay yörüngesine taşımak için mürettebatsız bir görev olarak geliştirdi. Görev, İyon motoru teknolojisini gösterecek ve bir asteroit çarpışmasına karşı gezegen savunması için kullanılabilecek tekniklerin yanı sıra gelecekteki bir insan görevini desteklemek için Mars'a kargo taşımacılığı yapacaktı. Ay yörüngesindeki kaya daha sonra astronotlar tarafından ziyaret edilebilir. Asteroid Yönlendirme Misyonu, Başkan Donald Trump yönetimindeki ilk FY2018 NASA bütçesinin parçası olarak 2017'de iptal edildi.

Alçak Dünya Yörüngesi Ötesi (ADYÖ) [Beyond Low Earth Orbit] görevleri kapsamında NASA bir Saturn V tipi roket ve Orion uzay aracından oluşan Space Launch System'i (SYS) geliştirmesi istendi. 2010 Şubat'ta Obama yönetimi Takımyıldız Programı'nın bütçesini azalttı ve UUİ'ye hizmet edecek özel şirketlere aktardı. 15 Nisan 2010'da Kennnedy Uzay Merkezi'nde yaptığı konuşmada Başkan Obama iptal edilen Ares V uzay aracının yerine geçecek yeni ağır yük aracını (AYY) tanıttı ve projenin 2015'e kadar biteceğini açıkladı. Aynı zamanda Birleşik Devletler'in 2020'li yıllara kadar bir asteroite ekip gönderileceğini ve 2030'lara kadar Mars yörüngesine bir mürettebat gönderileceğini açıkladı. 2010'da Kongre'den geçen ve Başkan'ın Ekim ayında imzaladığı kanun ile TakımYıldız Programı resmen sona erdi.

Yasaya göre yeni bir AYY geliştirilmeli ve yasa Başkan tarafından onaylandıktan 90 gün sonra inşasına başlanmalı. Bu yasa yeni AYY'yi Uzaya Fırlatma Sistemi (Space Launch System) olarak adlandırdı. Ayrıca TakımYıldız Programı kapsamında geliştirilen Orion aracının da geliştirilmesi gerekiyordu. Uzaya Yollama Sistemi'nin Orion dışında başka kargoları da uzaya götürmesi gerekiyordu.

2017'den beri, NASA'nın mürettebatlı uzay uçuşu programı, ABD'nin ticari uzay uçuşu şirketleri ve ESA, JAXA ve CSA gibi uluslararası ortakların yardımını içeren Artemis programı oldu. Bu programın amacı, 2024 yılına kadar Ay'ın güney kutbu bölgesine "ilk kadın ve sonraki erkeği" indirmektir. Artemis, Ay'da sürdürülebilir bir varlık oluşturma, özel şirketlerin bir ay ekonomisi inşa etmesinin temellerini atmak ve sonunda insanları Mars'a göndermek uzun-vadeli hedefine doğru ilk adım olacaktır.

Orion Mürettebat Keşif Aracı, Artemis için iptal edilen Constellation programından alındı. Artemis 1, Space Launch System'in (SLS) mürettebatsız ilk fırlatılışıdır ve aynı zamanda Uzak Ters Yörünge üzerinde bir Orion uzay aracı da gönderecek ve Mayıs 2020 itibarıyla Kasım 2021'den daha erken olmayan bir tarihte fırlatılması planlanmaktadır.

NASA'nın bir sonraki büyük uzay girişimi, Lunar Gateway'in inşası olacaktır. Bu girişim, mevcut Uluslararası Uzay İstasyonu ile pek çok ortak özelliğe sahip olacak, ancak Dünya yerine Ay'ın yörüngesinde olacak yeni bir uzay istasyonunun inşasını içeriyor. Bu uzay istasyonu, öncelikle süreksiz insan yerleşimi için tasarlanacaktır. Mürettebatlı ay görevlerine geri dönmenin ilk geçici adımları, SLS tarafından tahrik edilen ve 2023'te fırlatılacak olan Orion mürettebat modülünü içerecek olan Artemis 2 olacaktır. Bu görev, kısaca dört kişilik bir mürettebatı Ay uçuşuna yerleştirmek için planlanan 10 günlük bir görev olacaktır. Gateway‘in inşası, Gateway‘nin ilk modülleriyle birlikte Ay yörüngesine dört kişilik bir mürettebat göndermesi planlanan önerilen Artemis 3 ile başlayacaktı. Bu görev 30 güne kadar sürecekti. NASA, Keşif Ortaklıkları için Sonraki Uzay Teknolojileri (NextSTEP) programının bir parçası olarak Lunar Gateway ve Nautilus-X gibi tam ölçekli derin uzay habitatları inşa etmeyi planlıyor. 2017'de NASA, insanları 2030'lara kadar Mars yörüngesine (veya Mars yüzeyine) götürmek için 2017 tarihli kongre NASA Geçiş Yetkilendirme Yasası tarafından yönetildi.

Eylül 2020'de Artemis programının bir parçası olarak NASA, 2024 yılına kadar astronotları Ay'a gönderme planını açıkladı. Astronotlar, SLS roketiyle fırlatılan Orion kapsülünde seyahat edeceklerdir.

2023’de NASA'nın Ay yüzeyine geri dönme hedefine hazırlanmaya yardımcı olmak için Cedar Park, Texas'ta inşa edilen robotik cihaz "Blue Ghost Lander"'in Ay'a Mare Crisium gönderileceği Şubat 2021'de duyuruldu.

Bunlardan dördü NACA'dan miras alındı; iki kişi ordudan transfer edildi; ve NASA, diğer dördünü oluşumundan kısa bir süre sonra görevlendirdi ve inşa etti.

Langley Araştırma Merkezi (LaRC), Hampton, Virjinya'dadır. LaRC, Apollo ay iniş takımı tesiste uçuş testine tabi tutulmasına ve bir dizi yüksek profilli uzay görevi yerinde planlanıp tasarlanmasına rağmen, havacılık araştırmalarına odaklanır. LaRC, Uzay Görev Grubu'nun asıl yuvasıydı.

Ames Araştırma Merkezi (ARC) Moffett Sahası 20 Aralık 1939'da kuruldu. Merkez, NACA'nın kurucu üyelerinden Joseph Sweetman Ames 'dan seçildi. ARC, NASA'nın 10 büyük saha merkezinden biridir ve Kaliforniya'nın Silikon Vadisindedir. Tarihsel olarak Ames, pervaneli uçakların aerodinamiği üzerine rüzgar tüneli araştırması yapmak için kuruldu; ancak havacılık, uzay uçuşu ve bilgi teknolojisinde araştırma ve teknoloji yapma rolünü genişletti. Astrobiyoloji, küçük uydular, robotik ay keşfi, akıllı/uyarlanabilir sistemler ve termal korumada liderlik sağlar.

George W. Lewis Merkezinin temel yetkinlikleri arasında havanın solunması ve uzay içi tahrik ve kriyojenik, iletişim, güç enerjisi depolama ve dönüşümü, mikro yerçekimi bilimleri ve gelişmiş malzemeler vardır.

1946'dan önce NACA tarafından kurulan Hugh L. Dryden Uçuş Araştırma Tesisi ​​(AFRC), Edwards Hava Üssü içindedir ve Edwards Hava Üssü'ne indikten sonra Uzay Mekiği yörünge aracını Kennedy Uzay Merkezine taşımak üzere tasarlanıp değiştirilen bir Boeing 747 Mekik Taşıyan Uçağın (SCA)(ing: Shuttle Carrier Aircraft) yuvasıdır. 16 Ocak 2014'te merkez Ay'da yürüyen ilk astronot olan Neil Armstrong onuruna yeniden adlandırıldı.

CA, Los Angeles County'nin San Gabriel Valley bölgesindeki Jet Propulsion Laboratory (JPL), genel merkezi Pasadena posta adresiyle La Cañada Flintridge kentindedir . JPL, yakındaki California Institute of Technology (Caltech) tarafından yönetilir. Laboratuvarın birincil işlevi robotik gezegen uzay aracının yapımı ve işletilmesidir ancak aynı zamanda Dünya yörüngesi ve astronomi görevlerini de yürütür. Ayrıca NASA'nın Derin Uzay Ağı'nın işletilmesinden sorumludur.

Alabama, Huntsville yakınlarındaki Redstone Arsenal‘deki Marshall Uzay Uçuş Merkezi (MSFC), NASA'nın en büyük merkezlerinden biridir. MSFC, Saturn V roketi ve Skylab'ın geliştirildiği yerdir.

Marshall, Uluslararası Uzay İstasyonu (ISS) tasarımı ve montajı için NASA'nın lider merkezidir; yükler, ilgili mürettebat eğitimi, Uzay Mekiği itme gücü ve harici tankı ile görevleri burası tarafından yapıldı. Aralık 1959'dan itibaren Florida'ya taşınan Fırlatma Operasyonları Müdürlüğünü içeriyordu ve 1 Temmuz 1962'de Fırlatma Operasyonları Merkezi oldu.

Greenbelt, Maryland'de bulunan Goddard Uzay Uçuş Merkezi (GSFC), 1 Mart 1959'da NASA tarafından kuruldu. Amerika Birleşik Devletleri'ndeki uzaydan gözlemler yoluyla Güneş Sistemi, Evren ve Dünya hakkındaki bilginin artırılmasına adanmış en büyük birleşik bilim adamları ve mühendisler organizasyonudur. GSFC, insansız bilimsel uzay aracını geliştirmek ve çalıştırmak için büyük bir ABD laboratuvarıdır. GSFC ayrıca iki uzay uçuşu izleme ve veri toplama ağını (Uzay Ağı ve Yakın Dünya Ağı)’nı işletir, gelişmiş uzay ve yer bilimi veri bilgi sistemlerini ve Ulusal Okyanus ve Atmosfer Dairesi (NOAA) için uydu sistemleri geliştirir.

John C. Stennis Uzay Merkezi, aslen "Mississippi Test Tesisi", Hancock County, Mississippi, Pearl Nehri kıyısında, Mississippi- Louisiana sınırındadır. 25 Ekim 1961'de hizmete giren bu tesis Uzay Mekiği programı’nın sonuna kadar NASA'nın en büyük roket motoru test tesisi ​​idi. Halen 30'dan fazla yerel, eyalet, ulusal, uluslararası, özel ve kamu şirketi ve ajansınca roket testi için kullanılır. NASA Paylaşılan Hizmetler Merkezi 'ni içerir.

İnsanlı Uzay Aracı Merkezi (MSC), insanlı uzay uçuş eğitimi, araştırması ve uçuş kontrolü için çalışan NASA merkezidir. 1 Kasım 1961'de kurulan tesis, Houston, Teksas'taki Rice Üniversitesi tarafından bağışlanan 1,620 dönümlük (656 hektar) arazide 1962-1963 yılları arasında inşa edilen 100 binalık bir komplekstir. Merkez, ABD insan uzay uçuşu programını koordine etmek için NASA'nın kurulmasından kısa bir süre sonra oluşturulan Uzay Görev Grubu'ndan büyüdü. United States Astronaut Corps'a ev sahipliği yapar ve ABD ve uluslararası ortaklarının astronot eğitiminden sorumludur ve Christopher C. Kraft Jr. Görev Kontrol Merkezi'ni kapsar. Merkez, 19 Şubat 1973'te ABD başkanı ve Teksaslı Lyndon B. Johnson onuruna yeniden adlandırıldı.

Florida'daki Cape Canaveral Uzay Kuvvetleri Üssü'nün batısındaki John F. Kennedy Uzay Merkezi (KSC), NASA'nın en iyi bilinen tesislerinden biridir. 1 Temmuz 1962'de kurulduğu sırada "Fırlatma Operasyonları Merkezi" olarak adlandırılan bu merkez, 29 Kasım 1963 tarihinde merhum ABD başkanının onuruna yeniden adlandırıldı ve 1968'den beri her Birleşik Devletler insanlı uzay uçuşu için fırlatma yeri oldu. Bu tarz uçuşlara ara verilmiş olmasına rağmen tesis Amerikan sivil uzay programı kapsamındaki roket fırlatmalarına ev sahipliği yapmıştır.

KSC, Cape Canaveral'daki üç platformdan Amerika'nın sivil uzay programı için insansız roket fırlatma tesislerini yönetmeye ve çalıştırmaya devam eder. Araç Montaj Binası (VAB), hacimce dünyanın dördüncü en büyük yapısıdır ve 1965'te tamamlandığında en büyüğüydü. Merkezde 2011 yılı itibarıyla toplam 13,100 kişi çalışmıştır. Yaklaşık 2,100 kişi federal hükûmetin çalışanı geri kalanı müteahhitti.

Diğer tesisler arasında Wallops Adası, Virginia'daki Wallops Uçuş Tesisi; New Orleans, Louisiana'daki Michoud Montaj Tesisi; Las Cruces, New Mexico'daki White Sands Test Tesisi; ve Derin Uzay Ağı istasyonları, Barstow, Kaliforniya; Madrid, İspanya; ve Canberra, Avustralya vardır.

NASA'ya ait tesisler inşaat, araştırma ve iletişim faaliyetleri gösterir. Bazı tesisler tarihi veya idari nedenlerden dolayı birden fazla etkinlik gösterebilir. NASA ayrıca Kenndy Uzay Merkezi'nde kısa bir demir yolu hattına ve uzay mekiği taşımak için iki adet özel yapım Boeing 747'ye sahiptir.

NASA, tarihi boyunca birçok mürettebatsız ve robotik uzay uçuşu programı yürütmüştür. Mürettebatsız robotik programları, bilimsel ve iletişim amaçlarıyla ilk Amerikan yapay uydu'larını Dünya yörüngesine fırlattı ve Venüs ve Mars ile başlayarak ve dış gezegenlerin "büyük turlar" ‘ı dahil güneş sisteminin gezegenlerini keşfetmek için bilimsel sondalar gönderdi. Dünyayı ve güneş sistemini keşfetmek için 1000'den fazla insansız görev tasarlandı.

Keşfin yanı sıra NASA tarafından iletişim uyduları da fırlatıldı. Uzay araçları ya doğrudan Dünya'dan fırlatılır veya uydunun kendisi de kendisini hareket ettirebilir ya da onu daha uzağa götürecek roket kademesiyle bazen de yörüngedeki uzay mekiklerinden fırlatıldılar.

İlk ABD mürettebatsız uydusu, Uzay Yarışı'nın ilk bölümünde ABMA/JPL projesi olarak başlayan Explorer 1 idi. Sputnik 1'ten iki ay sonra Ocak 1958'de fırlatıldı. NASA'nın kuruluşunda, Explorer projesi ajansa devredildi ve bugüne kadar böyle devam etti. Görevleri diğer yönlerin yanı sıra Dünya ve Güneş'e odaklanarak manyetik alanları ve güneş rüzgarı‘nı ölçmek oldu.

Cargo Dragon SpaceX tarafından üretilir ve Falcon 9'un varyantı Block 5 ile fırlatıldı. Yine Falcon 9'da fırlatılan SpaceX Dragon 2010'dan 2020'ye kadar ISS'ye ikmal yapmak için kullanıldı.

İç Güneş Sistemi en az dört insansız programın hedefi haline getirildi. İlki, 1960'larda ve 1970'lerde Mariner ve Mars'a ve Merkür'e birden çok ziyaret yapan Mariner idi.

Mariner programı kapsamında başlatılan sondalar aynı zamanda ilk gezegen uçuşu yapan (Mariner 2), başka bir gezegenden ilk fotoğrafları çeken (Mariner 4), ilk gezegen yörünge aracı (Mariner 9) ve yerçekimi yardımı manevrasını yapan ilk (Mariner 10) idi. Bu, uydunun hedefine ulaşmak için gezegenlerin yerçekimi ve hızından yararlandığı bir tekniktir.

26 Kasım 2011'de NASA'nın Mars için Mars Bilim Laboratuvarı görevi başarıyla başlatıldı. Curiosity 6 Ağustos 2012'de Mars'a başarıyla indi ve ardından Mars'ta geçmiş veya şimdiki yaşamın kanıtlarını aramaya başladı.

Mars'ın dışında, Jüpiter ilk olarak 1973'te Pioneer 10 tarafından ziyaret edildi. 20 yıldan fazla bir süre sonra Galileo gezegenin atmosferine bir sonda gönderdi ve gezegenin yörüngesinde dönen ilk uzay aracı oldu.Pioneer 11 1979'da Satürn'ü ziyaret eden ilk uzay aracı oldu ve Voyager 2 sırasıyla 1986 ve 1989'da Uranüs ve Neptün'e ilk (ve şimdiye kadar sadece) ziyareti yaptı.

Güneş sisteminden ayrılan ilk uzay aracı 1983'te Pioneer 10 oldu. Bir süre için en uzak uzay aracıydı, ancak o zamandan beri hem Voyager 1 hem de Voyager 2 tarafından geride bırakıldı.Pioneers 10 ve 11 ve her iki Voyager sondası da Dünya'dan dünya dışı yaşama mesajlar taşır.

Derin uzay yolculuğu ile iletişim zor olabilir. Örneğin, radyo sinyalinin Plüton'a giden yolun yarısından daha uzun bir mesafedeyken New Horizons uzay aracına ulaşması yaklaşık üç saat sürdü.

2003 yılında Pioneer 10 ile bağlantı kesildi. Her iki Voyager sondası da Güneş Sistemi ile yıldızlararası uzay arasındaki dış sınırı keşfederken çalışmaya devam etmektedirler.

Plüton'a yapılan New Horizons' görevi 2006'da başlatıldı ve 14 Temmuz 2015'te Pluto'nun yanından başarıyla geçti. Sonda Şubat 2007'de, Jüpiter'in bazı iç uydularını incelerken ve uçuş sırasında yerleşik aletleri test ederken Jüpiter'den yerçekimi yardımı aldı. Diğer aktif uzay araçları, Jüpiter için Juno ve asteroid kuşağı için Dawn idi.

NASA, Pioneer ve Voyager'ın keşfedilmemiş Plüton ötesi bölgeye geçişleri ve gaz devi yörünge araçları dahil olmak üzere, asteroit kuşağının ötesinde yerinde Galileo (1989-2003), Cassini (1997-2017) ve “Juno” (2011–günümüz) keşiflerini desteklemeye devam etti.

1994 yılında, 1 kilometreden büyük Dünya'ya yakın nesneleri (NEO'lar) bulmak için bir Kongre yönergesi vardı ve 1 kilometre büyüklüğündeki asteroitlerin %90'ının 2010 yılına kadar bulunduğu tahmin ediliyor.

NASA, 2000 yılında yörüngesine giren NEAR uzay aracı ile 1999 yılında 433 Eros'u ziyaret ederek asteroidi o dönemde çeşitli enstrümanlarla yakından görüntüledi. 1990'lardan itibaren NASA, Dünya üsleri gözlemevlerinden birçok NEO tespit programı çalıştırdı ve tespit edilen nesnelerin sayısını büyük ölçüde artırdı. Bununla birlikte, birçok asteroit çok karanlıktır ve Güneş'e yakın olanları, geceleri gözlemleyen ve dolayısıyla Güneş'ten uzak olan Dünya tabanlı teleskoplardan tespit etmek çok daha zordur. Dünya yörüngesindeki NEO'lar, Dünya'nın arkasında olduklarında ve Güneş tarafından tamamen aydınlatıldıklarında potansiyel olarak bir "dolunay" yerine ışığın yalnızca bir kısmını yansıtırlar.

2005'te ABD Kongresi, NASA'ya, 'dan daha büyük tehlikeli asteroitleri keşfetmek, kataloglamak ve karakterize etmek için 2020 yılına kadar belirli arama tamamlama düzeylerine ulaşmasını zorunlu kıldı (Act of 2005, H.R. 1022; 109th), ancak bu çaba için yeni fon tahsis edilmedi.

Ocak 2019 itibarıyla, bu boyuttaki NEO'ların yaklaşık %40'ının bulunduğu tahmin edilmektedir, ancak doğası gereği NEO'ların kesin miktarı bilinmediğinden, hesaplamalar kaç tane olabileceğine dair tahminlere dayanmaktadır.

NEO tahminiyle ilgili bir sorun, kaç tane daha bulunabileceğini tahmin etmeye çalışmaktır. 2000 yılında NASA, bir kilometre çapındaki mevcut Dünya'ya yakın asteroitlerin sayısı tahminini 1,000-2,000'den 500-1,000'e düşürdü.

2011 yılında, NEOWISE gözlemlerine dayanarak, bir kilometrelik NEA'ların tahmini sayısı 'a daraltılırken (o sırada %93'ü keşfedilmişti), 140 metre genişliğinden daha büyük olanların sayısı olarak tahmin edildi.

2017'de, geliştirilmiş bir istatistiksel yöntem kullanan iki çalışma, mutlak büyüklük 17,75'ten (yaklaşık bir kilometre çapında) daha parlak olan tahmini NEA sayısını değerine düşürdü.

22.0 mutlak büyüklüğünden (yaklaşık olarak 140 m'nin üzerinde) daha parlak olan tahmini asteroit sayısı 'e yükseldi, bu da WISE tahmininin iki katına çıktı ve 2018 yılı itibarıyla bunların yaklaşık üçte biri bilinir.

NASA, 2013 yılında NEO'ları aramak için kızılötesi uzay araştırma teleskopu WISE'ı tekrar çalıştırdı ve çalışması sırasında bazılarını buldu. NEOcam, 2010'larda düşük görev oranı nedeniyle daha fazla hale gelen, oldukça rekabetçi Discovery programında yarıştı.

NASA, uzay aracına güç sağlamak için kullanılan bir tür radyoizotop termoelektrik jeneratör olan Çok görevli radyoizotop termoelektrik üreteci (MMRTG) gibi teknolojilerden yararlandı. Gerekli plütonyum-238 kıtlığı, milenyumun başlangıcından bu yana derin uzay görevlerini kısıtladı. Bu malzemenin kıtlığı nedeniyle geliştirilmeyen bir uzay aracı örneği New Horizons 2' idi.

NASA, 2014 yılında "Uzayda Küpler" adlı bir yarışma başlattı. NASA ve küresel eğitim şirketi I Doodle Learning'' tarafından ortaklaşa organize edilen yarışma, 11-18 yaşlarındaki okul öğrencilerine bir NASA roketi veya balonunda uzaya fırlatılacak bilimsel deneyler tasarlamayı ve inşa etmeyi öğretmek amacıyla düzenlendi. 21 Haziran 2017'de dünyanın en küçük uydusu KalamSAT fırlatıldı.

NASA ayrıca iklim değişikliği ile ilgili araştırma yapar ve yayınlar. Açıklamaları, küresel iklimin ısındığı konusundaki küresel bilimsel fikir birliği ile aynı fikirdedir. ABD Başkanına Donald Trump uzay konularında danışmanlık yapan Bob Walker, NASA'nın uzay araştırmalarına odaklanması gerektiğini ve iklim çalışması operasyonlarının NOAA gibi diğer kurumlara devredilmesi gerektiğini savundu. Eski NASA atmosferik bilim insanı J. Marshall Shepherd, 1958'de Ulusal Havacılık ve Uzay Yasası'nda kuruluşunda NASA'nın görevinin içine yer bilimleri araştırmasının dahil edildiğine karşı çıktı. NASA, Web kategorisinde 2020 Webby Yeşil için Halkın Ses Ödülü'nü kazandı.

NASA, uydu iletişimi için laser-com RF ağları olarak adlandırılan Yerdeki Optik (lazer) İstasyonları (OGS) ile iletişim kurmak için Serbest Uzay Optiği (FSO) kullanma olasılığını araştırmak için üçüncü bir tarafla sözleşme imzaladı.

29 Temmuz 2020'de NASA, Amerikan üniversitelerinden ay toprağından su çıkarmak ve güç sistemleri geliştirmek için yeni teknolojiler önermelerini istedi. Bu fikir, uzay ajansının Ay'ı sürdürülebilir bir şekilde keşfetmesine yardımcı olacaktır.

Roket tahrik sistemleri tarafından hem Dünya atmosferinde hem de uzayda üretilen egzoz gazları, Dünya'nın çevresini olumsuz etkileyebilir. Hidrazin gibi bazı hipergolik roket itici gazları, yanma öncesinde oldukça zehirlidir, ancak yandıktan sonra daha az toksik bileşiklere ayrışır. Gazyağı gibi hidrokarbon yakıtları kullanan roketler egzozlarında karbondioksit ve kurum salmaktadır. Ancak, karbondioksit emisyonları diğer kaynaklardan gelenlere kıyasla önemsizdir; Ortalama olarak, Amerika Birleşik Devletleri 2014 yılında günde 802,620,000 ABD galonu (3.0382×109 L) sıvı yakıt tüketirken, tek bir Falcon 9 roketinin ilk aşaması 25,000 ABD galonu 95,000 iitre civarında gazyağı yakıt olarak yakar. Her gün bir Falcon 9 fırlatılsa bile o gün için sıvı yakıt tüketiminin (ve karbondioksit emisyonlarının) yalnızca %0.006'sını temsil eder. Ek olarak, SSME gibi LOx- ve LH2- yakıtlı motorların egzozu neredeyse tamamen su buharıdır. NASA, 2011'deki Ulusal Çevre Politikası Yasası'na uygun olarak iptal edilen Takımyıldız Programı ile çevresel kaygıları ele aldı. Buna karşılık iyon motorları tahrik için xenon gibi zararsız soy gazlar kullanır.

NASA'nın ana direktiflerinden bazıları, insanlı bir uzay aracının Ay'a inmesi, Uzay Mekiğinin tasarımı ve inşası ve büyük, mürettebatlı bir uzay istasyonu inşa etme çabaları olmuştur. Tipik olarak, başlıca direktifler, bilimsel ilgi ve tavsiye, siyasi çıkarlar, federal fon endişeleri ve kamu çıkarının kesişmesinden kaynaklandı ve bunların hepsi birlikte çeşitli çaba dalgalarını getirdi ve genellikle teknik gelişmeler, finansman değişiklikleri ve dünya olayları tarafından ağır bir şekilde etkilendi. Örneğin, 1980'lerde, Reagan yönetimi, Freedom Uzay İstasyonu adı verilen, mürettebatlı bir uzay istasyonu inşa etmek için büyük bir baskıyla bir yönerge duyurdu. Ama Soğuk Savaş sona erdiğinde Rusya, ABD ve diğer uluslararası ortaklar Uluslararası Uzay İstasyonu'nu tasarlamak ve inşa etmek için bir araya geldi.

2010'larda, direktiflerdeki büyük değişiklikler, Uzay Mekiği'nin kullanımdan kaldırılmasını ve daha sonra yeni bir mürettebatlı ağır kaldırma roketi olan Space Launch System'in geliştirilmesini içeriyor. Yeni Space Launch System için görevler değişti ancak genel olarak, NASA'nın direktifleri Uzay Mekiği programına benzerdir çünkü birincil hedef ve arzu insanlı uzay uçuşudur. Ek olarak, NASA'nın 1980'lerdeki Uzay Keşif Girişimi, diğer galaksilere odaklanan yeni keşif yolları açtı.

Önümüzdeki on yıllar boyunca, NASA'nın odak noktası yavaş yavaş Mars'ın nihai keşfine doğru kaymaktır. Odaklanılan teknolojik seçeneklerden biri Asteroid Yeniden Yönlendirme görevi (ing:Asteroid Redirect Mission) (ARM) idi. ARM, 2017'de büyük ölçüde finanse edilmişti, ancak ARM için geliştirilen temel teknolojiler, özellikle güneş enerjisiyle çalışan bir elektrik tahrik sisteminde, gelecekteki keşifler için kullanılacaktır.

Daha uzun proje yürütme zaman çizelgeleri, gelecekteki idari yönetim görevlilerinin bir direktif üzerinde yürütmesine izin verir ve bu da yönlü kötü yönetime yol açabilir.

Daha önce, 2000'lerin başında, NASA, Takımyıldız Programı adlı bir stratejik plan üzerinde çalıştı ancak program 2010'ların başında parası ödendi. 1990'larda, NASA yönetimi, "Daha Hızlı, Daha İyi, Daha ucuz"" adlı bir planlama yaklaşımını benimsedi.

O mali yıl için 19.5  milyar dolarlık fonu içeren 2017 NASA Yetkilendirme Yasası, NASA'yı 2030'ların başında insanları Mars'ın yakınına veya yüzeyine çıkarmaya yönlendirdi.

Aralık 2017'de, son mürettebatlı görev'in Ay'ın yüzeyine çıkışının 45. yıldönümünde, Başkan Donald Trump, Mars ve ötesine giden yolda bir ay görevini içeren bir yönergeyi onayladı.

Yeni NASA yöneticisi Jim Bridenstine, maliyetleri azaltan ve uzaya erişimi artıran, beş yıl önce bile mevcut olmayan ABD ticari uzay yeteneği'nden yararlanmak da dahil olmak üzere direktifte açık olan sürdürülebilirlik yönlerine (Ay'a kalmak için gitmek) odaklandığı Ağustos 2018 konuşmasında bu direktife değindi.

NASA'nın devam eden çalışmaları arasında Mars ve Satürn'ün derinlemesine incelenmesi, Dünya ve Güneş üzerine çalışmalar da vardır. Yukarıda değinilenler dışında Merkür'e yönelik MESSENGER, Jüpiter, Plüton ve ötesine yönelik New Horizons (Yeni Ufuklar) ve asteroit kuşağı için Dawn aktif olan diğer uzay aracı programlarıdır.

Plüton'a yönelik New Horizons görevi 2006 yılında başladı. 14 Temmuz 2015 tarihinde New Horizons (Yeni Ufuklar) uydusu Plüton'a vardı. Sonda Şubat 2007'de Jüpiter'den yörünge desteği aldı. Bu sırada hem Jüpiter'in bazı aylarını inceledi hem de uçuş sırasında taşıdığı aletleri denedi.

NASA 4 Aralık 2006'da kalıcı bir ay üssü kurma planlarını açıkladı. Hedef 2020 yılında üssün inşasına başlanması ve 2024 yılında tam kapsamlı çalışan bir üs olması planlanıyordu ancak Birleşik Devletler İnsanlı Uzay Uçuşları Planlama Komitesi 2009 yılında projenin sürdürülemez olduğunu açıkladı. 2010 yılında ABD Başkan'ı Barack Obama var olan planları durdurdu ve daha çok asteroidlere ve Mars'a insanlı uçuş programları ve Uluslararası Uzay İstasyonu için para harcanmasına karar verdi.

Uzayda tıp hakkında çeşitli araştırmalar yürütülmektedir. Bunlar arasında Mikro Çekimde Ultrasonla İleri Tanı araştırması öne çıkar. Araştırmada astronotlar dünyadan aldıkları komutlarla ultrason taramaları gerçekleştirip uzayda gerçekleşebilecek sağlık sorunlarını çözmeleri beklenmektedir. Genellikle Uluslararası Uzay İstasyonu'nda doktor bulunmadığı için herhangi bir tıbbi sorunda teşhis koymak zordur. Astronotlar uzayda vurgun, barotramva, kas ve kemik kaybı, uyku bozukluğu ve radyasyondan dolayı yaralanma gibi çeşitli sağlık risklerine açıktır. Ultrason bu tür sorunların tanımlanmasında uzayda eşsiz bir rol oynar. Bu çalışmada öğrenilen teknikler profesyonel ve olimpik spor sakatlanmalarında uygulanır. Ayrıca tıp ve lise öğrencileri gibi uzman olmayan operatörlere de bu yöntemler öğretilir. Bu uygulama Dünya'da uzman bir doktorun zor bulunduğu bir afet anında veya kırsal kesimde kullanılabilir.

1975 yılında NASA'ya üst atmosferi inceleme yetkisi ve görevi verildi. Bu kapsamda önce Üst Atmosferi İnceleme Programı sonrasında Dünya Gözlem Sistemi (DGS) doğdu. DGS uyduları 1990'larda ozon tabakasında incelmeyi gözlemledi. İlk dünya çapında kapsamlı ölçümler 1978 yılında Nimbus 7 uydusu ve NASA bilim insanları ile yapıldı.

Doğanın ve insanların çevreye etkilerinin küresel ölçekte anlaşılması NASA'nın yer bilimleri programlarının ana hedefidir. NASA günümüzde yörüngede bulunan ondan fazla uzay aracı ve sondayla Dünya'daki sistemleri (okyanuslar, karalar, atmosfer, biyosfer, kriyosfer) her açıdan incelemektedir. Önümüzdeki yıllarda daha fazla uydunun bu işler için fırlatılması planlanmaktadır.

NASA, Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı ile birlikte çalışarak yüksek detaylı bir küresel güneş enerjisi kaynağı haritası hazırlamaktadır. Ayrıca tehlikeli atık maddeleri uzaklaştırma kapsamında Amerika Birleşik Devletleri Çevre Koruma Ajansı, Amerika Birleşik Devletleri Enerji Bakanlığı ve Amerika Birleşik Devletleri Hava Kuvvetleri ile birlikte çalışmaktadır. Değinilen bu ajanslara gerekli testleri yapabilmeleri için 6 Nisan 1996 yılında imzalanan bir anlaşmayla John F. Kennedy üssünü kullanma izni verilmiştir.

8 Mayıs 2003'te Çevre Koruma Ajansı ilk defa NASA'yı çöplük gazından enerji üreten federal ajans olarak tanıdı. NASA bu uygulamayı Goddard Uzay Uçuş Merkezi'nde gerçekleştirdi.

NASA'nın toplam federal bütçedeki payı Apollo programı sırasında 1966'da yaklaşık %4.41'de zirve yaptı, ardından hızla 1975'te yaklaşık %1'e düştü ve 1998'e kadar bu seviyede kaldı.

Yüzde, 2006'da tekrar yaklaşık yüzde yarımda (2012'de federal bütçenin %0,48'i olarak tahmin ediliyordu) dengelenene kadar daha sonra kademeli olarak düştü. Birleşik Devletler Senatosu Bilim Komitesi, bilim iletişimcisi Neil deGrasse Tyson Mart 2012'de yapılan bir duruşmada, "Şu anda NASA'nın yıllık bütçesi, vergi dolarınızın yarısı kadardır - Bunun iki katı için—bir doların bir penisi için— ülkeyi somurtkan, morali bozuk, ekonomik mücadeleden bıkmış bir ulustan, 20. yüzyıldan kalma doğuştan gelen hakkını yarını hayal etmek için geri aldığı bir ülkeye dönüştürebiliriz." dedi.

Buna rağmen, kamuoyunun NASA'nın bütçesine ilişkin algısı önemli ölçüde farklıdır: 1997 yılında yapılan bir anket, çoğu Amerikalı'nın federal bütçenin %20'sinin NASA'ya gittiğine inandığını göstermiştir.

2015 Mali Yılı için NASA, talep edilenden 549 milyon $ ve Kongre tarafından geçirilen 2014 NASA bütçesinden yaklaşık 350 milyon $ daha fazla olarak Kongre'den 18.01 milyar $ ödenek aldı.

Başkan Donald Trump, 2017 bütçesini yaklaşık 19.5  milyar dolar olarak belirleyen 2017 NASA Geçiş Yetkilendirme Yasası'nı Mart ayında imzaladı. Bütçe de 2017 için 19.3 milyar $ olarak rapor edilirken, 2018 mali yılı için 20.7 milyar $ teklif edildi.