アメリカ航空宇宙局
宇宙開発競争
1957年10月4日、ソビエト連邦が人類史上初の人工衛星スプートニク1号を成功させたことにより、アメリカ国民は自国の宇宙開発技術がいかに貧弱であるかという事実を思い知らされた（スプートニク・ショック）。議会はアメリカの安全保障および技術の先駆性が脅威にさらされていることを警告し、政府は直ちに何らかの行動をとるよう促した。これを受け、時のアイゼンハワー大統領およびその側近は対応策を慎重に検討し、数ヶ月にわたって討議を重ねた結果、非軍事目的の宇宙活動を実施するためには陸海空軍などが独自に宇宙開発を進める状態を改め指揮系統を一元化するべきだとの結論に達し、国防高等研究計画局 (Advanced Research Projects Agency, ARPA) も同時に創設されることとなった。
NASAの発足
1958年7月29日、アイゼンハワー大統領は国家航空宇宙決議に署名し、ここにアメリカ航空宇宙局 (NASA) が正式に発足した。同年10月1日に実務がスタートすると、NASAは直ちに46年の歴史を持つNACAの組織（8千人の従業員、1億ドルの年間予算、三つの主要な研究施設（ラングレー航空研究所、エイムズ航空研究所、ルイス飛行推進研究所）や二つの小さな実験施設など）をそのまま吸収した。
フォン・ブラウン博士が所属していた陸軍弾道ミサイル局と、海軍調査研究所もまたNASAに併合された。NASAがソ連との宇宙開発競争に参入するにあたって重要な貢献をなしたのは、かつて第二次大戦下のドイツにおいて、フォン・ブラウンに率いられたロケット計画で開発された技術であった。そこにはロバート・ゴダード博士の初期の研究の成果も取り入れられている。空軍および国防高等研究計画局が行っていた初期段階の研究も、NASAに引き継がれた。1958年12月には、カリフォルニア工科大学が運営するジェット推進研究所もNASAの指揮下に入った。
マーキュリー計画
NASAが最初に行ったのは、冷戦下におけるソ連との熾烈な宇宙開発競争の中で実施された有人宇宙飛行計画であった。1958年に開始されたマーキュリー計画はまだほとんど手探りの状態で、そもそも人間は宇宙空間で生存できるのかという初歩的なことを調べることから開始された。また陸・海・空軍からも代表者が送り込まれ、NASAを支援した。飛行士の選抜は、すでにいる選び抜かれた軍のテスト・パイロットの中から候補を絞り込めばよいだけなので、比較的容易であった。
1961年5月5日、第一次選抜飛行士「マーキュリー・セブン」の一人であるアラン・シェパード (Alan Shepard) 飛行士がマーキュリー宇宙船「フリーダム7」で15分間の弾道飛行に成功し、アメリカ初の宇宙飛行士となった。その後1962年2月20日にはジョン・グレン (John Glenn) 飛行士が「フレンドシップ7」で2時間半の飛行を行い、初の地球周回飛行を成功させた。
ジェミニ計画
マーキュリー計画の終了後、月飛行に必要な種々の問題を解決し実験を行うためのジェミニ計画が始まった。飛行士を搭乗させての初飛行は1965年3月23日のジェミニ3号で、ガス・グリソムとジョン・ヤングが地球を3周した。続く9回の有人飛行で、長期間の宇宙滞在や、他の衛星とのランデブーやドッキングが可能なことが証明され、無重力が人体に及ぼす医学的データが集められた。またこれと平行して、NASAは太陽系探査のための様々な宇宙機を打ち上げた。史上初の有人飛行（ボストーク1号）と同様、月の裏側の写真を初めて撮影したのはソ連の探査機だったが、地球以外の惑星（金星）を初めて探査したのはNASAのマリナー2号だった。
アポロ計画
アポロ計画は、人間を月面に着陸させかつ安全に地球に帰還させることを目的に構想された。しかしながらアポロ1号では、地上での訓練中に火災事故が発生し、飛行士3名が犠牲になった。これにより、アポロ宇宙船は人間を搭乗させる前に数回の無人試験飛行を行うことを余儀なくされた。8号と10号は月を周回し、多数の写真を持ち帰った。1969年7月20日、アポロ11号が月面に着陸し、ニール・アームストロングとバズ・オルドリン両飛行士が人類として（また地球上に誕生した生物として）初めて、地球以外の天体の上に降り立った。13号では月に向かう途中で宇宙船の酸素タンクが爆発する事故が発生したが、3名の飛行士は無事地球に帰還することに成功した。アポロでは計6回の月面着陸が行われ、貴重な科学的データと400kg近い岩石のサンプルを持ち帰った。また土質力学、流星物質、地震学、伝熱、レーザー光線を使用した地球と月の間の正確な距離の測定、磁場、太陽風など、多数の科学的実験が行われた。
スカイラブ計画
スカイラブはアメリカが地球周回軌道上に打ち上げた初の宇宙ステーションである。100トン近く（正確には91トン）もある機体は1973年から1979年まで地球を周回し続け、1973年と1974年に3回にわたって飛行士が搭乗した。スカイラブでは当初は太陽系の他の惑星が及ぼす重力の変位の調査が行われる予定だったが、国民が宇宙開発に関心を失い予算が削減されたことにより任務が縮小された。実験の中には、微少重力が及ぼす影響を調べることや、搭載された望遠鏡で太陽の活動を観測することも含まれていた。当初はスペース・シャトルとドッキングさせ、より高い安全な軌道に移行させることが計画されていたが、シャトルが初飛行に成功する前の1979年に大気圏に再突入して消滅した。3回目の搭乗員（SL-4）が1974年2月に下船した後、太陽の活動が活発になり、その結果地球の大気が暖められて大気圏が膨張し、機体にかかる空気抵抗が増大したため再突入の時期が早まったのである。スカイラブは1979年7月11日16:37 (UTC) ごろに再突入し、オーストラリア西部からインド洋にかけて破片が散らばったが、いくつかの残骸が回収された。
アポロ・ソユーズテスト計画
アポロ・ソユーズテスト計画は、1975年7月にアメリカとソビエト連邦の間で初めて行われた共同飛行計画である。アメリカにとってはこれがアポロ宇宙船の最後の飛行であり、また1981年4月にスペース・シャトルが打ち上げられるまで、有人宇宙飛行は中断された。
スペースシャトルの時代
1970年代から80年代におけるNASAの最大の眼目は、スペースシャトルであった。シャトルは1985年までに再使用可能な4機の機体が製造され、その初号機であるコロンビア号は1981年4月12日に初めて打ち上げられた。
シャトルのニュースは、NASAにとって必ずしも明るいものばかりではなかった。打ち上げにかかるコストは当初に予想していたものよりもはるかに高くつき、発射が日常化されるにつれ国民は宇宙開発に対する関心を失っていった。そんな中で1986年に起こったチャレンジャー号爆発事故は、宇宙飛行にともなう危険性を再認識させることとなった。
そんな中で、後に国際宇宙ステーション (International Space Station, ISS) へと発展するフリーダム宇宙ステーション計画が、有人宇宙飛行の焦点として開始されたが、このような計画はボイジャー計画のような無人惑星探査に比べ、費用がかかりすぎるのではないかという議論がNASA内部にさえもあった。
その一方で、シャトルはハッブル宇宙望遠鏡 (Hubble Space Telescope, HST) のような画期的な計画も成功させた。HSTはNASAとヨーロッパ宇宙機関 (European Space Agency, ESA) の共同開発によって行われたもので、この成功によって他国の宇宙機関との協力という新たな道が開かれた。HSTに費やした予算は20億ドル以下で、1990年に稼働して以来、数多くの鮮明な天体写真を送り続けている。その中でも、草分けとなった「ハッブル・ディープ・フィールド (Hubble Deep Field)」は特に有名である。
1995年、シャトル・ミール・プログラムによってロシアとの共同計画も再開された。ミールとシャトルがドッキングすれば、これはもはや完全な宇宙ステーションであると言えた。このアメリカとロシアという宇宙開発における二大巨頭の協力関係は、ISS（国際宇宙ステーション）の建設作業において21世紀まで継続されている。2003年、コロンビア号空中分解事故によりシャトルの飛行が2年間中断された間、NASAはISSの保守作業をロシアの宇宙船に頼ったことから見ても、両者の信頼関係の強さは明白である。
ISSは、主な機材の運搬はすべてシャトルに頼っている。1986年のチャレンジャー号と2003年のコロンビア号の事故で、シャトルは2機の機体と14名の飛行士を失った。1986年の事故では新たにエンデバー号が製造され喪失した機体の埋め合わせがなされたが、2003年の事故ではそのような補強はされず、新型宇宙船オリオンへの移行が決定された。
ESAや日本の宇宙航空研究開発機構 (JAXA) など、ステーション建設に投資した他の国々はISSの完成に懸念を表明したが、これに対し宇宙運用局長のウィリアム・H・ガーステンマイヤー (William H. Gerstenmaier) は、計画には柔軟性がありシャトルは2007年には6ヶ月で3回の飛行を成功させていること、NASAは危機的な日程にも対応できる能力があることなどを説明した。
90年代を通して、NASAは議会の財政削減にともなう予算の縮小に直面してきた。第9代長官で、「より早く、より良く、より安く」の標語の生みの親であるダニエル・ゴールディン (Daniel Goldin) は、進行中の多彩な惑星探査計画（ディスカバリー計画）は、経費を削減することで継続が可能であると提案した。1999年にマーズ・クライメイト・オービター (Mars Climate Orbiter) とマーズ・ポーラー・ランダー (Mars Polar Lander) の2機が失敗したのはこの経費削減が原因であると批判を浴びたが、一方でスペース・シャトルは2006年12月までに116回の飛行に成功していた。
NASAの宇宙飛行計画
NASAは21世紀初頭までに150の有人宇宙飛行を含む多数の宇宙計画を成功させてきた。中でも著名なのは、11号による史上初の月面着陸を含む、一連のアポロ計画である。スペース・シャトルはチャレンジャー号とコロンビア号の事故により、14名の搭乗員全員の命が失われるという大きな障害に見舞われた。シャトルはロシアの宇宙ステーションミールとのドッキングを果たし、現在はロシア・日本・カナダ・欧州宇宙機関など世界の多数の国々が共同参加している国際宇宙ステーションへのドッキングが可能である。
無人飛行計画もまた多数行われており、太陽系の7つの惑星（水星・金星・火星・木星・土星・天王星・海王星）はいずれも少なくとも一度は探査機が訪れ、1997年に打ち上げられたカッシーニ (Cassini) 探査機は2004年の半ばに土星の周回軌道に乗り、土星表面やその衛星を探査している。カッシーニはNASAのジェット推進研究所と欧州宇宙機関による、20年以上におよぶ国際協力のたまものであった。またパイオニア10・11号およびボイジャー1・2号の4機は太陽系を離れた。NASAは現在の所、小惑星帯を越えて太陽系の外側へ探査機を送り込んだ唯一の宇宙機関である。いくつかの小惑星や彗星にも探査機が接近し、NEARシューメーカーは史上初の小惑星への着陸を行った。
火星探査
火星に対しては、水や生命の存在や地質や気候についてを観察をする目的で多数の探査計画が行われてきた。火星探査機はすべてカリフォルニア州パサデナのジェット推進研究所で作成されている。
マリナー計画やバイキング計画に続き、1996年に打ち上げられた「マーズ・パスファインダー (Mars Pathfinder)」 は翌年に火星に20年ぶりに着陸し、同時期に打ち上げられた「マーズ・グローバル・サーベイヤー (Mars Global Surveyor)」は上空から火星を観測した。
2001年に打ち上げられた「2001マーズ・オデッセイ (Mars Odyssey)」は2011年初頭時点でも火星上空から観測を続けていて、2003年に打ち上げられた「マーズ・エクスプロレーション・ローバー (Mars Exploration Rover, MER)」 のローバー「スピリット (Spirit)」と「オポチュニティ (Opportunity)」は、2004年の初頭以来グセフ (Gusev) クレーターやメリディアニ平原 (Meridiani Planum) で当初予定していたより17倍もの長期間に渡って運用され続けている。2005年には「マーズ・リコネッサンス・オービター (Mars Reconnaissance Orbiter)」が打ち上げられ、2011年初頭時点でも火星上空から観測が続けられている。2007年には「フェニックス (Phoenx Mars Lander)」が打ち上げられ、2008年5月25日に火星の北極付近に着陸し、同年6月のロボットアームによる土壌掘削調査により土壌中から氷らしきものを発見した。
2008年5月25日、「豪腕」「改革屋」の異名を持つ科学ミッション部門の副長官アラン・ステム (Alan Stem) が辞任した。伝聞によると在任中の4月11日、アランは「2001マーズ・オデッセイ (Mars Odyssey)」 および「マーズ・エクスプロレーション・ローバー (Mars Exploration Rover, MER)」 の予算のカットを指示したが、グリフィン長官に覆されたとのことである。この削減案は、マーズ・サイエンス・ラボラトリーにかかる経費の超過を相殺するためのものであった。アランは「自分が辞任する理由はMERに関わるものではない」とし、「MERの予算をカットしようとした人間は自分ではない」とも述べた。彼は1年ほどの勤務の間に、「NASAの重要な科学実験計画を再建し、大きな変革をもたらした」と評価されたが、辞めた理由は「健全な計画や、政治的に微妙な問題を含むような基礎研究が中止されることを避けるためだった」と語っている。グリフィン長官は基礎研究のような地味な部分の予算を削りたがる傾向を持っており、それを拒否したことがアランを辞任に導いたのではないかと言われている。
オゾン層破壊
20世紀の中盤からNASAは地球観測のための計画を増加させ、環境調査を行ってきた。その成果の一つが1980年代に打ち上げられた「地球観測システム (Earth Observing System, EOS)」で、オゾン層の破壊のような地球的規模の環境問題を監視することが可能となった。
また初の世界的規模の測量は、1978年にゴダード宇宙研究所の科学者たちにより、ニンバス (Nimbus) 7号を使用して行われた。
塩湖の蒸発およびエネルギー管理
国家的規模の自然復旧計画の中の一つとして、NASAは南サンフランシスコ湾の61平方キロメートルにおよぶ政府による塩湖の干拓事業が、周辺の環境にどのような影響を及ぼしているのかを衛星を使用して観察している。
またNASAは、環境破壊の予防とエネルギーの削減および水資源の確保に直結する計画に、全機関をあげて取り組んでいる。これらの事実により、アメリカ政府の環境問題に関わる専門機関はNASAであることは明らかである。
NASAの将来
現在の「宇宙開発における合衆国の指針 (space policy of the United States)」の中で、NASAは「宇宙の探査および開発・獲得に、有人あるいは無人機を使用した継続的で実行可能な計画を実施し、地球・太陽系・宇宙に関する根本的な科学的知識をより広げるために民間の宇宙機を使用する」と述べている。現在は火星、土星といった深宇宙への探査計画、および地球や太陽に関する研究計画が進行中である。また水星や冥王星へと向かう探査機もすでに打ち上げられている。計画中の木星への探査計画が実現されれば、太陽系の半分以上の惑星を網羅することになる。
より発展した大型の移動探査機「マーズ・サイエンス・ラボラトリー (Mars Science Laboratory)」は現在進行中で、当初は2009年10月に発射の予定だったが、技術的な問題により若干の遅れが生じ、2011年11月に打ち上げられた。
冥王星探査機「ニュー・ホライズンズ (New Horizons)」は2006年に打ち上げられ、2015年に冥王星付近を通過する予定である。探査機は2007年2月に木星をスイングバイし、衛星のいくつかを観測するとともに、搭載された機器の試験をした。水星探査機「メッセンジャー (MESSENGER)」は水星への接近を繰り返しながら減速し、2011年3月に水星の周回軌道に乗った。その他、小惑星帯の探査を目的とする「ドーン (Dawn)」や、複数の彗星探査機が飛行中である。現在準備中の計画には、火星の大気を研究するための「マーズ・スカウト計画 (Mars Scout Program)」の一環としての「メイヴン (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN, MAVEN)」がある。
将来に向けた声明
2002年以来、NASAは予算案や計画文書の中に以下のような声明を記している。
「我々が住むこの惑星を理解し、保護すること。宇宙を探査し、生命の起源を探ること。次の世代の探求心を鼓舞すること……それができるのはNASAだけである。」
2006年2月の初め、この声明は一部が変更され、「我々が住むこの惑星を理解し、保護すること」の部分が削除された。ある者はこの変更はNASAの文治主義を保護するためのものだと考えたが、他の者の中には、これは科学者ジェームズ・ハンセン (James Hansen) による、アメリカ政府の温暖化対策への姿勢に対する批判ではないかと疑う者もいた。NASAは公式にはそのような事は一切関係ないと否定し、宇宙探査のための新しい方針を示している。NASAのモットーは、「すべての者のための利益」である。
上院の「国土安全保障・政府問題委員会 (Committee on Homeland Security and Governmental Affairs)」幹部は2006年7月31日にグリフィン長官を招致し、この変更に対する懸念を表明した。NASAはこの年、いくつかの地球探査計画を中止していた。
コンステレーション計画
2004年1月14日、探査機スピリットが火星に着陸してから10日後、G・W・ブッシュ大統領は「宇宙開発の展望」と題する新宇宙政策「コンステレーション計画」を発表した。この計画は、現行のシャトルを2010年に退役させ、2014年までにオリオン宇宙船による有人宇宙飛行を実現させ、2020年までに月を有人探査し将来の有人火星探査に繋げるというものだった。この新宇宙政策について議会は当初は懐疑的だったが、2004年の暮れには初年度の予算を承認した。
この計画を奨励するために、NASAは2004年に「100年間の挑戦 (Centennial Challenges)」と称する、非政府組織による科学賞を設立した。この中では、たとえば船外活動の時により効率よく作業できる宇宙服の手袋など、「宇宙開発の展望」計画のために有益な発明が表彰されている。
2006年12月4日、NASAは月面基地建設計画を発表した。当時の副長官スコット・ホロウィッツは2020年に建設を開始し、2024年までには飛行士が交代で滞在して、すべての資源を現地で調達できるような機能を持った基地を完成させる予定であることを表明した。この計画では、世界の様々な国の協力を求めていた。
2007年9月28日、NASA長官（当時）マイケル・グリフィン (Michael Griffin) は2037年までに人間を火星に到達させる目標を発表した。
しかし、この計画は2010年にバラク・オバマ大統領により中止された。
長官
NASA長官は同機関における最高責任者であり、また大統領の宇宙科学に関する最高顧問でもある。
施設
NASAの本部はワシントンD.C.にあり、ここからすべての支局に指示を出している。ミシシッピー州セントルイス近郊のジョン・C・ステニス宇宙センターの敷地内には、共同サービスセンターがある。共同センターの建設は2006年に起工し、2008年に竣工した。またケネディ宇宙センターではロケットの部品を輸送するための鉄道も運営されていた。各分野ごとの研究施設の一覧は、下記のとおりである。これらのうちのいくつかは、歴史的あるいは管理上の理由から複数の設備を持っている。施設に付いている人名は宇宙飛行士や宇宙開発に功績のあった関係者を記念したもの。
表彰および勲章
NASAは現在、数多くのメダルや勲章を飛行士や功績のあった職員に授与している。そのうちのいくつかは、現役の軍の制服組を表彰するものである。中でも最も権威が高いのは「宇宙名誉勲章 (Congressional Space Medal of Honor)」で、2009年までに28人が叙勲され（うち17人は追贈）、「自身の義務を遂行した宇宙飛行士の中で、国家と人類の福祉に対する非凡で賞賛に値する努力と貢献が特に傑出していた」と認められている。
次に権威が高いのは「NASA殊勲賞 (NASA Distinguished Service Medal)」で、軍人パイロットから文官の職員にいたるまで、すべての政府関係者が受賞する資格を持っている。例年の表彰は、フロリダ州オーランド (Orlando) の国立航空宇宙協会の施設で行われている。