תוכנית החלל האמריקאית

הטיל הראשון בחלל

ב־1945, בשלביה האחרונים של מלחמת העולם השנייה, הועברו לשטחי ארצות הברית מגרמניה על ידי האמריקאים כ־126 מדעני־טילים גרמניים ובראשם ורנר פון בראון במבצע שנודע בתור "מבצע פייפרקליפ". פון בראון וצוותו היו אחראים על פיתוחו של הטיל V-2, שהגרמנים השתמשו בו לירי על מטרות בריטיות ובלגיות.
הפוטנציאל של טילי ה־V-2 לשיגור למרחק וחששם של האמריקאים מהימצאותם של הטילים ושל המדענים הגרמניים בהישג ידם של הסובייטים, הובילו את האמריקאים לאסוף את כל ציוד הטילים שיכלו למצוא, ואת כל המדענים והמהנדסים הגרמניים ולהעבירם לשטחי ארצות הברית.
חלקי־טילים המספיקים לבנייתם של כ־100 טילי V-2 נאספו והועברו למדבר ליד לאס קרוסס, ניו מקסיקו; פון בראון וצוותו הועברו לאתר שיגור הטילים הסמוך וייט סאנדס, שם שקדו על הרכבתם של טילי ה־V-2 לצורך שיגורם.
ב־16 באפריל 1946, התנהל השיגור הראשון של טיל V-2 בארצות הברית וסימן את התחלתה של תוכנית החלל האמריקאית.
יותר מ־60 שיגורי ניסוי של V-2 נעשו בוייט סאנדס, ביניהם השיגור הראשון שבו שוגר במכוון בעל־חיים, שיגור שבו הועלו זבובים כדי לבחון את מצבם בגובה רב.
ב־24 בפברואר 1949 שוגר טיל דו־שלבי, שהורכב מטיל WAC שנבנה על V-2 (טילים אלה זכו לכינוי טילי "Bumper") והגיע לגובה של כ־400 ק"מ, שהיה שיא באותה תקופה.
באותה שנה הוקם אתר שיגור טילים נוסף בכף קנוורל, פלורידה וב־24 ביולי 1950 שיגור של טיל Bumper היה השיגור הראשון שנעשה משטחו.
באפריל 1950 הועבר פון בראון וצוותו למחסן הנשק הצבאי רדסטון ארסנל בעיירה האנטסויל, אלאבאמה, שם הם עבדו על פיתוחו של טיל V-2 משופר לשימושו של צבא ארצות הברית שזכה להיקרא על שם המקום (טיל רדסטון).
מאוחר יותר, ב־1956, הוקמה הסוכנות הצבאית לטילים בליסטיים תחת הנהגתו של פון בראון כדי לפתח את הטיל הבליסטי לטווח בינוני יופיטר, שהשתמש כבסיס במבנהו של טיל הרדסטון.

הלוויין הראשון

ב־1952, אחרי שהמועצה הבינלאומית של איגודים מדעיים החליטה לקבוע את התאריכים שבין ה־1 ביולי 1957 ל־31 בדצמבר 1958 כשנה הגאופיזית הבינלאומית (שג"ב), היא קראה באוקטובר 1954 לשיגורו של לוויין מלאכותי בזמן השג"ב, לצורך מיפויו של שטח כדור הארץ.
ביולי 1955 יצא הבית הלבן בהודעה פומבית על תוכניות לשיגורו של לווין שיקיף את כדור־הארץ בשג"ב ושהצעות פיתוח מסוכניות מחקר ממשלתיות שונות נשקלות.
בספטמבר 1955, ההצעה של מעבדת המחקר הימי, לפיתוח ושיגור הלוויין ואנגארד (Vanguard) (מודל שהיה מבוסס על טיל המחקר ויקינג) נבחרה לייצג את ארצות הברית בשג"ב, בעוד שההצעה להשתמש בטיל הבליסטי אטלס וההצעה להשתמש בטיל רדסטון הבליסטי כמתקן השיגור של הלוויין נדחו, עקב רצונה של ארצות הברית לבחור בפרויקט לא צבאי.
ב־4 באוקטובר 1957 הייתה זו ברית המועצות ששיגרה את הלוויין המלאכותי הראשון ששוגר לחלל, ספוטניק 1, והקדימה בכך את האמריקאים. השיגור "תפס את ארצות הברית בהפתעה", גרם לשינוי בתוכניותה והגביר גם את חששותיה לגבי יכולתה הצבאית והטכנולוגית של יריבתה במלחמה הקרה. אנשים רבים בציבור האמריקאי חשו שהצלחתו של שיגור לווין על ידי הרוסים לפני האמריקאים היא סימן ל"היחלשותה" של ארצות הברית אל מול ברית־המועצות והאשימו את הנשיא אייזנהאואר ומשטרו ב"אזלת־יד". רבים רואים בשיגור הספוטניק לחלל כמאורע המחולל הרשמי של "המירוץ לחלל".
מיד לאחר שיגור הלוויין הרוסי, אישר משרד ההגנה האמריקאי עבודה על פרויקט לווין נוסף, במקביל לפרויקט הואנגארד, תוכנית אקספלורר שנדחה שנתיים קודם לכן, ובמסגרתו תוכנן שיגור לווין באמצעות טיל השיגור יופיטר, שהיה מבוסס על טיל הרדסטון ועוצב ותוכנן על ידי ורנר פון בראון וצוותו בסוכנות הטילים הבאליסטיים הצבאית.
כתגובה מהירה נוספת לשיגור הספוטניק, הודיע הבית הלבן לציבור על קיומו של שיגור ניסוי של פרויקט הואנגארד. ב־6 בדצמבר התקשורת הוזמנה לצפות בשיגור של הטיל, שהמריא רק מטרים ספורים מעל הקרקע לפני שהתפוצץ ונשרף כליל בלהבות.
ב־31 בינואר 1958 שוגר הלוויין אקספלורר 1 בהצלחה מקייפ קנברל באמצעות גרסה מעודכנת של טיל השיגור יופיטר-C, שנקראה "יונו 1" למסלול סביב כדור־הארץ. מידע מהציוד שעל האקספלורר סיפק בסיס לקיומם של רצועות קרינה סביב כדור־הארץ, שקיומם שוער קודם־לכן על ידי דוקטור ג'יימס ואן אלן. ואן־אלן היה גם אחראי על בניית הציוד ללווין.
קיומם של הרצועות אושר מאוחר יותר על ידי אקספלורר 3 ששוגר בסוף מרץ. רצועות אלה קיבלו את השם "חגורת ואן אלן".
ב־17 במרץ שיגור מוצלח של הואנגארד הציב את הלוויין האמריקאי השני בחלל - ואנגארד 1 שמשקלו היה רק 1.6 ק"ג והוא, נכון להיום (3 בפברואר 2007) הלוויין הקטן והוותיק ביותר בחלל.

תוכנית החלל המאוישת

ב־1961 הקימה נאס"א את "צוות משימות החלל" (Space Task Group) כדי לתכנן ולערוך את תוכנית החלל המאוישת; בכירים בצוות ראו צורך בהקמת קומפלקס של מבנים שייועד כולו לאימונם של אסטרונאוטים. ביוני אותה שנה נאס"א ערכה מחקר כלל־לאומי לגבי מיקומים פוטנציאליים למתקן האימונים ומצאה לבסוף את העיר יוסטון אשר בטקסס, על בסיס חיל האוויר אלינגטון שבה, כמקום הראוי ביותר להקמת המרכז החללי. לאחר שההחלטה קיבלה גם תמיכה פוליטית, עבר צוות משימות החלל ליוסטון ושינה שמו ל"המרכז לטיסות חלל מאוישות" (Manned Spacecraft Center). ב־1962 הקים המרכז לטיסות חלל מאוישות מחלקה לפעילויות כלי־תעופה כדי לערוך את כל אימוני התעופה של האסטרונאוטים. במהלך כל השנים הראשונות של תוכנית החלל המאוישת אומנו טייסי־החלל על ידי טיסות רבות במטוסי T-38, שהמריאו ממתקני התעופה של בסיס חיל־האוויר אלינגטון.