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미국 항공 우주국 진행 중인 프로그램
두 번째 단계의 계약(CRS-2로 알려짐)은 2014년에 요청되었고, 2016년 1월에 오비탈 ATK 시그너스, 시에라 네바다 코퍼레이션 드림 체이서, 스페이스X 드래곤 2에 계약이 수여되었으며, 2019년에 시작하여 2024년까지 지속될 것으로 예상되는 화물 수송 비행을 위한 것이었다. 2022년 3월, NASA는 스페이스X와 노스롭그루먼(구 오비탈)에 각각 6번의 CRS-2 임무를 추가로 부여했다.
노스롭그루먼은 2022년 2월에 시그너스 NG-17을 ISS에 성공적으로 전달했다. 2022년 7월, 스페이스X는 25번째 CRS 비행(스페이스X CRS-25)을 발사하여 ISS에 화물을 성공적으로 전달했다. 드림 체이서 우주선은 현재 2024년 상반기에 데모-1 발사가 예정되어 있다.
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상업 승무원 수송 계획(CCP)은 NASA와 계약하여 국제우주정거장(ISS)으로 향하는 상업적으로 운영되는 승무원 수송 서비스를 제공하며, 국제우주정거장 프로그램의 원정대 간 승무원 교체를 수행한다. 미국 우주 제조업체 스페이스X는 2020년부터 크루 드래곤 우주선을 사용하여 서비스를 시작했으며, 보잉의 스타라이너 우주선은 2024년에 서비스를 제공했다. 6번의 임무를 계약했지만, 첫 임무가 거의 재앙으로 끝나고 두 명의 우주비행사가 6개월 동안 ISS에 좌초되면서 NASA는 보잉과의 계약을 동결했다. NASA는 보잉으로부터 6번, 스페이스X로부터 14번의 운영 임무를 계약하여 2030년까지 ISS에 충분한 지원을 보장하고 있다.
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우주선은 공급업체가 소유하고 운영하며, 승무원 수송은 NASA에 상업 서비스로 제공된다. 각 임무는 최대 4명의 우주비행사를 ISS로 보내며, 5번째 승객에 대한 옵션도 제공된다. 운영 비행은 약 6개월마다 한 번씩 이루어지며, 임무는 약 6개월간 지속된다. 우주선은 임무 동안 ISS에 도킹된 상태를 유지하며, 임무는 보통 며칠 동안 겹친다. 2011년 우주왕복선의 퇴역과 2020년 첫 CCP 운영 임무 사이에 NASA는 우주비행사들을 ISS로 수송하기 위해 소유스 프로그램에 의존했다.
크루 드래곤 우주선은 팰컨 9 블록 5 발사체에 실려 우주로 발사되며, 캡슐은 플로리다 근처 해양에 스플래시다운을 통해 지구로 귀환한다. 프로그램의 첫 운영 임무인 스페이스X 크루-1은 2020년 11월 16일에 발사되었다. 보잉 CST-100 스타라이너 운영 비행은 이제 보잉 스타라이너-1과 함께 시작될 예정이며, 이는 아틀라스 V N22 발사체에 실려 발사될 것이다. 스플래시다운 대신, 스타라이너 캡슐은 서부 미국에 지정된 4개의 장소 중 한 곳에서 에어백을 사용하여 육상으로 귀환한다.
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2017년부터 NASA의 유인 우주 비행 프로그램은 아르테미스 계획이었는데, 이는 미국의 민간 우주 비행 회사와 ESA, JAXA, CSA와 같은 국제 파트너들의 도움을 받는다. 이 프로그램의 목표는 2025년까지 달의 남극 지역에 "최초의 여성과 다음 남성"을 착륙시키는 것이다. 아르테미스는 달에 지속 가능한 인간의 존재를 확립하고, 기업들이 달 경제를 구축할 기반을 마련하며, 궁극적으로 인간을 화성으로 보내는 장기 목표를 향한 첫 걸음이 될 것이다.
오리온 승무원 탐사선은 취소된 컨스텔레이션 프로그램에서 아르테미스를 위해 승계되었다. 아르테미스 1호는 우주 발사 시스템(SLS)의 무인 초기 발사였으며, 오리온 우주선을 원거리 역행 궤도로 보낼 것이다.
유인 달 임무로 복귀하는 첫 잠정적 단계는 아르테미스 2호가 될 것이며, 여기에는 오리온 승무원 모듈이 포함되고 SLS에 의해 추진되며 2026년 4월 이전에 발사될 것으로 예상된다. 이 임무는 4명의 승무원을 달 스윙바이로 잠시 보낼 계획인 10일 임무가 될 것이다. 아르테미스 3호는 아폴로 17호 이후 최초의 유인 달 착륙을 목표로 하며, 2027년 중반 이전에 예정되어 있다.
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아르테미스 임무를 지원하기 위해 NASA는 상업 달 페이로드 서비스 프로그램으로 민간 기업이 달 표면에 로봇 탐사선을 착륙시키는 데 자금을 지원하고 있다. 2022년 3월 현재 NASA는 인튜이티브 머신스, 파이어플라이 에어로스페이스, 아스트로보틱과 같은 기업에 로봇 달 탐사선 계약을 체결했다.
2021년 4월 16일, NASA는 인간 착륙 시스템으로 스페이스X 루나 스타십을 선정했다고 발표했다. 이 기관의 우주 발사 시스템 로켓은 4명의 우주비행사를 오리온 우주선에 태워 달 궤도로 다일간의 여정을 시작할 것이며, 그곳에서 스페이스X의 스타십으로 갈아타 달 표면으로 향하는 마지막 여정을 시작할 것이다.
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2021년 11월, 2024년까지 달에 우주비행사를 착륙시키려는 목표가 여러 요인으로 인해 2027년 이전으로는 미뤄졌다고 발표되었다. 아르테미스 1호는 2022년 11월 16일에 발사되어 2022년 12월 11일에 안전하게 지구로 귀환했다. 2025년 4월 현재, NASA는 2026년 4월에 아르테미스 2호를 발사할 계획이다. 그리고 2027년에 아르테미스 3호를 발사할 계획이다. 추가적인 아르테미스 임무인 아르테미스 4호, 아르테미스 5호, 아르테미스 6호는 2028년과 2031년 사이에 발사될 예정이다.
NASA의 다음 주요 우주 이니셔티브는 달 궤도에 있는 작은 우주정거장인 루나 게이트웨이 건설이다. 이 우주정거장은 주로 비연속적인 인간 거주를 위해 설계될 것이다. 게이트웨이 건설은 2027년에 첫 두 모듈인 전력 및 추진 요소(PPE)와 주거 및 물류 전초기지(HALO) 발사로 시작될 예정이다. 게이트웨이 운영은 2028년에 4명의 승무원을 게이트웨이로 전달할 계획인 아르테미스 4호 임무와 함께 시작될 것이다.
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2017년, NASA는 의회의 2017년 NASA 전환 승인법에 의해 2030년대까지 인간을 화성 궤도(또는 화성 표면)로 보내도록 지시받았다.
상업 지구 저궤도 목적지 프로그램은 NASA가 현재 10년이 끝날 때까지 "국제우주정거장"을 대체할 상업용 우주정거장 개발을 지원하기 위한 이니셔티브이다. 선정된 세 회사는 블루 오리진 (외)의 오비탈 리프 정거장 개념, 나노랙스 (외)의 스타랩 우주정거장 개념, 그리고 노스롭그루먼의 게이트웨이 정거장을 위한 HALO 모듈 기반 정거장 개념이다.
NASA는 역사 전반에 걸쳐 많은 무인 및 로봇 우주 비행 프로그램을 수행해왔다. 지구와 태양계를 탐사하기 위해 1,000개 이상의 무인 임무가 설계되었다.
NASA는 로봇 임무를 계획, 선정, 개발 및 운영하기 위한 임무 개발 프레임워크를 실행한다. 이 프레임워크는 NASA, 더 넓은 미국 정부 연구 개발 이해 관계자, 그리고 산업계의 주 연구자들과 그들의 팀에 의해 개발된 임무 후보들을 대상으로 한 경쟁적인 임무 선정을 가능하게 하기 위해 비용, 일정 및 기술적 위험 매개변수를 정의한다. 임무 개발 구조는 네 가지 상위 프로그램으로 정의된다.
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익스플로러 프로그램은 미국 우주 프로그램의 초기부터 그 기원을 찾는다. 현재 형태에서 이 프로그램은 소형 익스플로러 (SMEX), 중형 익스플로러 (MIDEX), 그리고 대학급 익스플로러 (UNEX) 임무의 세 가지 시스템 클래스로 구성된다. NASA 익스플로러 프로그램 사무실은 태양물리학 및 천체물리학 분야에서 적당한 비용의 혁신적인 솔루션을 위한 빈번한 비행 기회를 제공한다. 소형 익스플로러 임무는 NASA 비용을 1억 5천만 달러(2022년 달러) 미만으로 제한해야 한다. 중형 익스플로러 임무는 일반적으로 3억 5천만 달러의 NASA 비용 상한을 포함했다. 익스플로러 프로그램 사무실은 NASA 고더드 우주 비행 센터에 기반을 두고 있다.
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NASA 디스커버리 프로그램은 행성 과학 분야에서 로봇 우주선 솔루션을 개발하고 제공한다. 디스커버리는 과학자와 엔지니어가 정의된 목표 세트에 대해 솔루션을 제공하기 위한 팀을 구성하고 다른 후보 프로그램과 경쟁적으로 입찰할 수 있도록 한다. 비용 상한은 다양하지만, 최근 임무 선정 과정은 NASA의 5억 달러 비용 상한을 사용하여 수행되었다. 행성 임무 프로그램 사무실은 NASA 마셜 우주비행센터에 기반을 두고 있으며 디스커버리 및 뉴 프런티어 임무를 모두 관리한다. 이 사무실은 과학 임무국의 일부이다.
빌 넬슨 NASA 국장은 2021년 6월 2일에 DAVINCI+와 VERITAS 임무가 2020년대 후반에 금성으로 발사될 임무로 선정되었다고 발표했는데, 이 임무들은 2020년 초에 디스커버리 프로그램 최종 후보로 선정된 목성의 화산 위성 이오와 해왕성의 큰 위성 트리톤으로의 임무 제안과 경쟁에서 승리했다. 각 임무는 5억 달러의 예상 비용이 들며, 2028년에서 2030년 사이에 발사될 예정이다. 발사 계약은 각 임무 개발 후반에 수여될 것이다.
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뉴 프런티어 계획은 행성 과학 커뮤니티에서 최우선 순위로 식별된 특정 태양계 탐사 목표에 중점을 둔다. 주요 목표는 높은 과학적 성과를 내는 조사를 수행하기 위해 중형 우주선 임무를 사용하는 태양계 탐사이다. 뉴 프런티어는 디스커버리 프로그램이 사용하는 개발 접근 방식을 기반으로 하지만, 디스커버리보다 높은 비용 상한과 일정 기간을 제공한다. 비용 상한은 기회에 따라 다르다. 최근 임무는 10억 달러의 정의된 상한을 기반으로 수여되었다. 더 높은 비용 상한과 예상되는 더 긴 임무 기간은 프로그램에 대한 새로운 기회의 빈도를 낮추는 결과를 초래한다. 일반적으로 몇 년에 한 번씩 발생한다. 오시리스-렉스와 뉴 허라이즌스는 뉴 프런티어 임무의 예이다.
NASA는 5차 뉴 프런티어 임무를 제안할 다음 기회가 2024년 가을 이전에 발생할 것이라고 결정했다. NASA의 뉴 프런티어 프로그램 임무는 행성 과학 커뮤니티에서 최우선 순위로 식별된 특정 태양계 탐사 목표를 다룬다. 높은 과학적 성과를 내는 조사를 수행하는 중형 우주선 임무로 태양계를 탐사하는 것이 태양계를 더 잘 이해하기 위한 NASA의 전략이다.
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대규모 전략 임무(이전에는 플래그십 임무라고 불림)는 일반적으로 여러 NASA 센터에 걸쳐 있는 대규모 팀에 의해 개발되고 관리되는 전략적 임무이다. 개별 임무는 더 큰 노력의 일부(디스커버리, 뉴 프런티어 등 참조)가 아니라 프로그램 자체가 된다. 제임스 웹 우주망원경은 20년 이상에 걸쳐 개발된 전략적 임무이다. 전략적 임무는 프로그램 목표와 우선순위가 설정됨에 따라 임시적으로 개발된다. 보이저와 같은 임무가 오늘날 개발되었다면 전략적 임무였을 것이다. 그레이트 옵저버터리 중 세 개는 전략적 임무였다(찬드라 엑스선 천문대, 콤프턴 감마선 천문대, 그리고 허블 우주망원경). 유로파 클리퍼는 NASA가 개발 중인 다음 대규모 전략 임무이다.
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NASA는 수십 년 동안 그래왔듯이 태양계 탐사에서 중요한 역할을 계속하고 있다. 진행 중인 임무는 태양계 내 5개 이상의 외계 천체—달(달 정찰 인공위성), 화성(퍼서비어런스 로버), 목성(주노), 소행성 베누(오시리스-렉스), 카이퍼 벨트 천체(뉴 허라이즌스)—에 대한 현재 과학적 목표를 가지고 있다. 주노 확장 임무는 2021년 가니메데와 2022년 유로파 비행 이후 2023년과 2024년에 목성의 위성 이오를 여러 번 스쳐 지나갈 것이다. 보이저 1호와 보이저 2호는 성간 공간으로 계속 나아가면서 지구로 과학 데이터를 계속 전송하고 있다.
2011년 11월 26일, NASA의 화성 과학 실험실 임무가 화성으로 성공적으로 발사되었다. 큐리오시티 로버는 2012년 8월 6일에 화성에 성공적으로 착륙했으며, 이후 화성에서 과거 또는 현재 생명체의 증거를 찾기 시작했다.
2014년 9월, NASA의 MAVEN 우주선은 화성 스카우트 프로그램의 일부로 화성 궤도에 성공적으로 진입했으며, 2022년 10월 현재 화성의 대기 연구를 계속하고 있다. NASA의 진행 중인 화성 조사에는 퍼서비어런스 로버에 의한 화성 심층 조사가 포함된다.
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NASA의 유로파 클리퍼는 2024년 10월에 발사되었으며, 목성 궤도를 돌면서 일련의 스윙바이를 통해 갈릴레이 위성 유로파를 연구할 것이다. 드래건플라이는 모바일 로봇 로터크래프트를 토성의 가장 큰 위성인 타이탄으로 보낼 것이다. 2021년 5월 현재, 드래건플라이는 2027년 6월 발사로 예정되어 있다.
NASA 과학 임무국 천체물리학 부서는 NASA의 천체물리학 과학 포트폴리오를 관리한다. NASA는 다양한 형태의 우주 망원경 개발, 전달 및 운영에 상당한 자원을 투자해왔다. 이 망원경들은 전자기 스펙트럼의 넓은 범위에 걸쳐 우주를 연구할 수 있는 수단을 제공했다.
1980년대와 1990년대에 발사된 그레이트 옵저버터리들은 지구 전역의 물리학자들이 연구할 풍부한 관측 자료를 제공했다. 그중 첫 번째인 허블 우주망원경은 1990년에 궤도에 진입했으며, 우주왕복선이 수행한 이전 서비스 임무 덕분에 계속해서 작동하고 있다. 나머지 활성 그레이트 옵저버터리에는 1999년 7월 STS-93에 의해 발사되어 현재 64시간 타원 궤도에서 지상 천문대에서 쉽게 볼 수 없는 X선원을 연구하고 있는 찬드라 엑스선 천문대(CXO)가 포함된다.
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이미징 X선 편광 탐사선(IXPE)은 중성자별 및 펄서풍 성운과 같은 천체뿐만 아니라 항성 및 초거대 블랙홀의 X선 생성에 대한 이해를 향상시키기 위해 설계된 우주 천문대이다. IXPE는 2021년 12월에 발사되었으며, NASA와 이탈리아 우주국(ASI) 간의 국제 협력 프로젝트이다. 이 프로젝트는 태양물리학 및 천체물리학을 연구하기 위한 저비용 우주선을 설계하는 NASA 소형 익스플로러 프로그램(SMEX)의 일부이다.
닐 게렐스 스위프트 천문대는 2004년 11월에 발사되었으며, 감마선 폭발 천문대로서 폭발 발생 위치에서 X선 및 자외선/가시광선으로 잔광을 모니터링한다. 이 임무는 고더드 우주 비행 센터(GSFC)와 미국, 영국, 이탈리아의 국제 컨소시엄 간의 공동 파트너십으로 개발되었다. 펜실베이니아 주립 대학교는 NASA의 중형 익스플로러 프로그램(MIDEX)의 일부로 이 임무를 운영한다.
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페르미 감마선 우주망원경(FGST)은 또 다른 감마선 중심의 우주 천문대로, 2008년 6월에 지구 저궤도로 발사되었으며, 감마선 천문학 관측을 수행하는 데 사용되고 있다. NASA 외에도 이 임무에는 미국 에너지부와 프랑스, 독일, 이탈리아, 일본, 스웨덴 정부 기관이 참여하고 있다.
제임스 웹 우주망원경(JWST)은 2021년 12월 아리안 5 로켓에 실려 발사되었으며, 태양-지구 틀:L2 지점을 도는 헤일로 궤도에서 작동한다. JWST의 높은 적외선 스펙트럼 감도와 이미징 해상도는 허블을 포함한 이전 망원경보다 더 멀고 희미하거나 오래된 천체를 볼 수 있도록 할 것이다.
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NASA 지구 과학은 지구 시스템과 자연 및 인간에 의한 변화에 대한 반응을 더 잘 이해하기 위해 다양한 지상 및 우주 기반 수집 시스템을 포함하는 대규모 포괄 프로그램이다. 날씨, 기후 및 기타 자연 환경 변화에 대한 예측을 개선하기 위해 수십 년에 걸쳐 수많은 시스템이 개발되고 배치되었다. 현재 운영 중인 여러 우주선 프로그램에는 아쿠아, 아우라, 탄소 관측 위성 2호(OCO-2), GRACE 및 GRACE-FO#GRACE 후속 임무|중력 복원 및 기후 실험 후속 임무 (GRACE FO), 그리고 얼음, 구름 및 지표 고도 위성 2호 (ICESat-2)가 있다.
이미 궤도에 있는 시스템 외에도 NASA는 기후 변화, 자연 재해, 산불, 실시간 농업 프로세스를 연구, 평가하고 대응을 생성하기 위한 새로운 지구 관측 시스템을 설계하고 있다. GOES-T 위성(GOES-18로 발사 후 지정됨)은 2022년 3월에 미국 정지 기상 관측 위성 함대에 합류했다.
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NASA는 또한 NASA의 지구 과학 데이터의 수집부터 처리 및 배포까지 전 생애 주기를 감독하기 위해 지구 과학 데이터 시스템(ESDS) 프로그램을 유지한다. ESDS의 주요 목표는 연구 및 응용 과학자, 의사 결정자, 그리고 사회 전반을 위해 NASA 임무 및 실험에서 얻는 과학적 이득을 극대화하는 것이다.
지구 과학 프로그램은 NASA 과학 임무국의 지구 과학 부서에서 관리한다.
NASA는 과학 및 탐사 임무를 지원하기 위해 다양한 지상 및 우주 기반 인프라에 투자한다. 이 기관은 준궤도 및 궤도 우주 발사 능력에 대한 접근성을 유지하고 진화하는 우주선 및 원격 시스템 함대를 지원하기 위해 지상국 솔루션을 유지한다.
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NASA 심우주 통신망(DSN)은 NASA의 행성 간 우주선 및 일부 지구 궤도 임무를 위한 주요 지상국 솔루션 역할을 한다. 이 시스템은 캘리포니아 바스토우 근처, 스페인 마드리드 근처, 호주 캔버라 근처에 지상국 단지를 운영한다. 지구를 약 120도 간격으로 배치된 이 지상국들은 지구가 매일 자전하더라도 태양계 전역의 우주선과 통신할 수 있는 기능을 제공한다. 이 시스템은 캘리포니아 패서디나의 JPL에 있는 24시간 운영 센터에서 제어되며, 최대 40개의 우주선과 주기적인 통신 연결을 관리한다. 이 시스템은 제트추진연구소에서 관리한다.
근지구 통신망(NSN)은 지구 저궤도(LEO), 정지 궤도(GEO), 고타원 궤도(HEO) 및 달 궤도에 있는 위성을 가진 광범위한 고객에게 원격 측정, 명령, 지상 기반 추적, 데이터 및 통신 서비스를 제공한다. NSN은 근지구 통신망 및 정지 궤도에서 작동하는 추적 및 데이터 중계 위성 시스템(TDRS)의 지상국 및 안테나 자산을 통합하여 발사체 및 지구 저궤도 NASA 임무에 대해 지속적인 실시간 커버리지를 제공한다.
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NSN은 미국 정부와 콩스베르그 위성 서비스(KSAT), 스웨덴 우주 공사(SSC), 남아프리카 국립 우주국(SANSA)을 포함한 계약업체들이 운영하는 전 세계 19개 지상국으로 구성되어 있다. 지상 네트워크는 매일 평균 120~150회의 우주선 접촉을 가지며, TDRS는 필요에 따라 거의 지속적으로 시스템과 교류한다. 이 시스템은 고더드 우주 비행 센터에서 관리 및 운영한다.
NASA 관측 로켓 프로그램(NSRP)은 월롭스 비행 시설에 위치하며, 준궤도 임무를 실행하기 위한 발사 능력, 페이로드 개발 및 통합, 현장 운영 지원을 제공한다. 이 프로그램은 1959년부터 운영되었으며, 미국 정부와 계약업체 팀이 결합하여 고더드 우주 비행 센터에서 관리한다. NSRP 팀은 월롭스 및 전 세계의 다른 발사장에서 연간 약 20회의 임무를 수행하여 과학자들이 "사건이 발생하는 곳에서" 데이터를 수집할 수 있도록 한다. 이 프로그램은 지구 과학, 태양물리학 및 천체물리학 프로그램에 대한 중요한 과학 데이터를 수집함으로써 과학 임무국의 전략적 비전을 지원한다.
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2022년 6월, NASA는 미국 외 상업용 우주항에서 첫 로켓 발사를 수행했다. 호주 아넘 우주 센터에서 블랙 브랜트 IX를 발사했다.
NASA 발사 서비스 프로그램(LSP)은 NASA 무인 임무를 위한 발사 서비스 조달 및 프로그램 목표 달성을 위한 발사 통합 및 발사 준비 활동 감독을 담당하며, 품질 및 임무 보증을 추가로 제공한다. 1990년부터 NASA는 과학 및 응용 임무를 위해 가능한 한 상업 공급업체로부터 소모성 발사체 발사 서비스를 직접 구매해왔다. 소모성 발사체는 모든 유형의 궤도 경사각 및 고도를 수용할 수 있으며, 지구 궤도 및 행성 간 임무 발사에 이상적인 발사체이다. LSP는 케네디 우주 센터에서 운영되며 NASA 우주 작전 임무국(SOMD) 소속이다.
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항공 연구 임무국(ARMD)은 NASA 내 5개 국 중 하나이며, 나머지 4개는 탐사 시스템 개발 임무국, 우주 작전 임무국, 과학 임무국, 우주 기술 임무국이다. ARMD는 NASA의 항공 연구를 담당하며, 이는 상업 항공, 군사 항공, 일반 항공 부문에 이점을 제공한다. ARMD는 캘리포니아의 에임스 연구 센터와 암스트롱 비행 연구 센터, 오하이오의 글렌 연구 센터, 버지니아의 랭글리 연구 센터 등 4개 NASA 시설에서 항공 연구를 수행한다.
NASA X-57 맥스웰은 고효율 완전 전기 항공기를 구현하는 데 필요한 기술을 시연하기 위해 NASA가 개발 중인 실험용 항공기이다. 이 프로그램의 주요 목표는 감항성 인증을 획득할 수 있는 완전 전기 기술 솔루션을 개발하고 제공하는 것이다. 이 프로그램은 시스템의 능력과 운용성을 점진적으로 향상시키기 위해 여러 단계, 즉 수정으로 시스템을 개발하는 과정을 포함한다. 항공기의 초기 구성은 이제 첫 비행에 앞서 지상 테스트를 완료했다. 2022년 중반, X-57은 연말 이전에 비행할 예정이었다. 개발 팀에는 NASA 암스트롱, 글렌, 랭글리 센터의 직원들과 미국 및 이탈리아의 여러 산업 파트너들이 포함된다.
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NASA는 연방항공국 및 산업 이해 관계자들과 협력하여 미국 국가 항공 공간 시스템(NAS)을 현대화하고 있다. 2007년에 시작된 이 노력은 2025년까지 주요 현대화 구성 요소를 제공하는 것을 목표로 한다. 현대화 노력은 NAS의 안전성, 효율성, 용량, 접근성, 유연성, 예측 가능성 및 복원력을 높이는 동시에 항공이 환경에 미치는 영향을 줄이는 것을 목표로 한다. NASA 에임스 항공 시스템 부서는 NASA/FAA 노스 텍사스 연구소를 공동 운영한다. 이 연구소는 개념 개발부터 프로토타입 시스템 현장 평가까지 NextGen 연구의 모든 단계를 지원한다. 이 시설은 이미 FAA로의 기술 이전을 통해 고급 NextGen 개념 및 기술을 실제 사용으로 전환했다. NASA의 기여에는 항공 교통 관제사, 조종사 및 기타 항공 공간 사용자에게 국가의 교통 흐름, 날씨 및 경로 지정에 대한 더 정확한 실시간 정보를 제공하는 고급 자동화 개념 및 도구 개발도 포함된다. 에임스의 고급 항공 공간 모델링 및 시뮬레이션 도구는 미국 전역의 항공 교통 흐름을 모델링하고 항공 공간 설계, 교통 흐름 관리 및 최적화의 새로운 개념을 평가하는 데 광범위하게 사용되었다.
미국 항공 우주국 진행 중인 프로그램
NASA는 우주선에 동력을 공급하는 데 사용되는 다목적 방사성 동위원소 열전 발전기(MMRTG)와 같은 기술을 활용해왔다. 2000년대 이후 필요한 플루토늄-238의 부족으로 심우주 임무가 축소되었다. 이 재료 부족으로 개발되지 못한 우주선의 예로는 뉴 허라이즌스 2호가 있었다.
2021년 7월, NASA는 핵열 로켓 원자로 개발을 위한 계약을 체결했다고 발표했다. 세 개의 계약업체가 12개월 동안 개별 설계를 개발하여 나중에 NASA와 미국 에너지부의 평가를 받을 것이다. NASA의 우주 핵 기술 포트폴리오는 우주 기술 임무국이 주도하고 자금을 지원한다.
2023년 1월, NASA는 화성으로의 NASA 임무를 가능하게 하는 NTR 엔진을 우주에서 시연하기 위한 방위고등연구계획국(DARPA)과의 민첩한 시슬루나 작전을 위한 데모 로켓 (DRACO) 프로그램 파트너십을 발표했다. 2023년 7월, NASA와 DARPA는 2027년에 발사될 실험용 NTR 로켓을 설계 및 제작하기 위해 록히드 마틴에 4억 9천 9백만 달러를 수여했다고 공동 발표했다.
미국 항공 우주국 협업
1967년 3명의 우주비행사가 사망한 아폴로 1호 사고에 대응하여 의회는 NASA에 항공우주 안전 자문단(ASAP)을 구성하여 NASA 항공 및 우주 프로그램의 안전 문제와 위험에 대해 NASA 국장에게 자문하도록 지시했다. 셔틀 컬럼비아 사고 이후, 의회는 ASAP가 NASA 국장과 의회에 연간 보고서를 제출하도록 요구했다. 1971년까지 NASA는 국장에게 자문 위원회 지원을 제공하기 위해 우주 프로그램 자문 위원회와 연구 및 기술 자문 위원회를 설립했다. 1977년, 이 두 위원회는 NASA 자문 위원회(NAC)를 형성하기 위해 합병되었다. 2014년 NASA 승인법은 ASAP의 중요성을 재확인했다.
미국 항공 우주국 협업
NASA와 NOAA는 수십 년 동안 극궤도 및 정지궤도 기상 위성 개발, 전달 및 운영에 협력해왔다. 이 관계는 일반적으로 NASA가 위성을 위한 우주 시스템, 발사 솔루션 및 지상 제어 기술을 개발하고 NOAA가 시스템을 운영하고 사용자에게 기상 예측 제품을 제공하는 것을 포함한다. 여러 세대의 NOAA 극궤도 플랫폼은 낮은 고도에서 날씨의 상세 이미징을 제공하기 위해 운영되어 왔다. 정지 운영 환경 위성(GOES)은 서반구의 거의 실시간 커버리지를 제공하여 개발 중인 기상 현상에 대한 정확하고 시의적절한 이해를 보장한다.
미국 항공 우주국 협업
미국 우주군(USSF)은 미군의 우주 서비스 지부이며, 미국 항공 우주국(NASA)은 민간 우주 비행을 담당하는 미국 정부의 독립 기관이다. NASA와 우주군의 전신인 공군은 오랜 협력 관계를 유지해왔으며, 우주군은 케네디 우주 센터, 케이프커내버럴 우주군 기지, 반덴버그 우주군기지에서 NASA 발사를 지원하며, 태스크 포스 45의 범위 지원 및 구조 작전을 포함한다. NASA와 우주군은 또한 소행성으로부터 지구를 방어하는 것과 같은 문제에 대해서도 협력한다. 우주군 대원도 NASA 우주비행사가 될 수 있으며, 스페이스X 크루-1 사령관인 마이클 S. 홉킨스 대령은 2020년 12월 18일 국제우주정거장에서 우주군에 임관했다. 2020년 9월, 우주군과 NASA는 양 기관의 공동 역할을 공식적으로 인정하는 양해각서를 체결했다. 이 새로운 양해각서는 2006년 NASA와 공군 우주사령부 간에 체결된 유사한 문서를 대체한다.
미국 항공 우주국 협업
랜드샛 계획은 지구의 위성 사진 획득을 위한 가장 오래 운영되는 사업이다. 이는 NASA와 USGS의 공동 프로그램이다. 1972년 7월 23일, 지구 자원 기술 위성이 발사되었다. 이것은 결국 1975년에 랜드샛 1호로 이름이 변경되었다. 이 시리즈의 가장 최근 위성인 랜드샛 9호는 2021년 9월 27일에 발사되었다.
랜드샛 위성의 기기들은 수백만 장의 이미지를 획득했다. 미국 및 전 세계 랜드샛 수신국에 보관된 이 이미지들은 지구 변화 연구 및 농업, 지도학, 지질학, 임업, 지역계획, 감시 및 교육 분야의 응용을 위한 독특한 자료이며, USGS(미국 지질조사국) "EarthExplorer" 웹사이트를 통해 볼 수 있다. NASA와 USGS 간의 협력은 NASA가 우주 시스템(위성) 솔루션을 설계하고 전달하며 위성을 궤도에 발사하고 USGS가 궤도에 진입한 후 시스템을 운영하는 것을 포함한다. 2022년 10월 현재 9개의 위성이 제작되었으며 그 중 8개가 궤도에서 성공적으로 작동하고 있다.
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NASA는 유럽 우주국과 광범위한 과학 및 탐사 요구 사항에 대해 협력한다. 우주왕복선 참여(스페이스랩 임무)부터 아르테미스 프로그램의 주요 역할(오리온 서비스 모듈)까지, ESA와 NASA는 각 기관의 과학 및 탐사 임무를 지원해왔다. ESA 우주선에는 NASA 페이로드가 있고 NASA 우주선에는 ESA 페이로드가 있다. 양 기관은 태양물리학(예: 솔라 오비터) 및 천문학(허블 우주망원경, 제임스 웹 우주망원경)을 포함한 분야에서 공동 임무를 개발했다.
아르테미스 게이트웨이 파트너십에 따라, ESA는 게이트웨이에 거주 및 재급유 모듈과 향상된 달 통신을 제공할 것이다. NASA와 ESA는 센티넬-6 시리즈 우주선을 포함한 다양한 임무에서 협력하기로 합의하면서 기후 변화를 포함한 지구 과학 분야에서 협력을 계속 발전시키고 있다.
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2014년 9월, NASA와 인도우주연구기구(ISRO)는 NASA-ISRO 합성 개구 레이더(NISAR) 임무에 협력하고 발사하기 위한 파트너십을 체결했다. 이 임무는 2025년 7월 30일에 발사되었다. NASA는 임무의 L-밴드 합성 개구 레이더, 과학 데이터를 위한 고속 통신 서브시스템, GPS 수신기, 솔리드 스테이트 레코더 및 페이로드 데이터 서브시스템을 제공했다. ISRO는 우주선 버스, S-밴드 레이더, 발사체 및 관련 발사 서비스를 제공했다.
NASA와 일본 우주항공연구개발기구(JAXA)는 다양한 우주 프로젝트에서 협력한다. JAXA는 루나 게이트웨이 노력을 포함한 아르테미스 프로그램의 직접적인 참여자이다. JAXA가 게이트웨이에 기여할 계획은 I-Hab의 환경 제어 및 생명 유지 시스템, 배터리, 열 제어 및 이미지 구성 요소이며, 이들은 발사 전에 유럽 우주국(ESA)에 의해 모듈에 통합될 것이다. 이러한 능력은 유인 및 무인 기간 동안 게이트웨이의 지속적인 운영에 매우 중요하다.
미국 항공 우주국 협업
JAXA와 NASA는 수많은 위성 프로그램, 특히 지구 과학 분야에서 협력해왔다. NASA는 JAXA 위성에 기여했으며 그 반대도 마찬가지이다. 일본의 기기는 NASA의 테라 및 아쿠아 위성에 탑재되어 있으며, NASA 센서는 이전 일본 지구 관측 임무에 탑재되어 비행했다. NASA-JAXA 글로벌 강수량 측정 임무는 2014년에 발사되었으며, JAXA 로켓에 실린 NASA 위성에 NASA 및 JAXA가 제공한 센서가 모두 포함되어 있다. 이 임무는 과학자와 기상 예보관이 사용할 수 있도록 전 세계 강수량에 대한 빈번하고 정확한 측정을 제공한다.
NASA와 로스코스모스는 1993년 9월부터 국제우주정거장 개발 및 운영에 협력해왔다. 양 기관은 우주정거장 요소를 궤도에 전달하기 위해 양국 발사 시스템을 사용했다. 우주비행사와 코스모너트들은 우주정거장의 다양한 요소를 공동으로 유지보수한다. 양국은 2011년 우주왕복선 퇴역 및 NASA COTS 및 승무원 비행 시작 전까지 러시아가 승무원 및 화물 전달의 유일한 제공자라는 점을 고려하여 우주정거장에 대한 접근을 제공한다. 2022년 7월, NASA와 로스코스모스는 각국의 승무원이 상대방이 제공하는 시스템에 탑승할 수 있도록 우주정거장 비행을 공유하는 계약을 체결했다. 2022년 말 현재의 지정학적 상황으로 인해 아르테미스 또는 달 탐사와 같은 다른 프로그램으로 협력이 확장될 가능성은 낮다.
아르테미스 협정은 달, 화성, 소행성, 혜성의 평화적 탐사 및 개발에 협력하기 위한 프레임워크를 정의하기 위해 제정되었다. 이 협정은 NASA와 미국 국무부가 초안을 작성했으며, 미국과 참여국 간의 일련의 양자 협정으로 이행된다. 2023년 6월 현재 22개국이 이 협정에 서명했다. 이들은 호주, 바레인, 브라질, 캐나다, 콜롬비아, 프랑스, 인도, 이스라엘, 이탈리아, 일본, 대한민국, 룩셈부르크, 멕시코, 뉴질랜드, 폴란드, 루마니아, 사우디아라비아 왕국, 싱가포르, 우크라이나, 아랍에미리트, 영국, 미국이다.
울프 수정안은 2011년 미국 의회에서 법으로 통과되었으며, NASA가 의회와 연방수사국의 명시적인 승인 없이는 중국 정부 및 중국 관련 기관(예: 중국 국가항천국)과 직접적인 양자 협력을 하는 것을 금지한다. 이 법은 매년 예산 법안에 포함되어 갱신되고 있다.
미국 항공 우주국 관리
이 기관의 행정부는 워싱턴 D.C.의 NASA 본부에 위치하며, 전반적인 지침과 방향을 제공한다. 예외적인 경우를 제외하고, NASA 공무원 직원은 미국 시민권자여야 한다.
NASA의 국장은 미국 상원의 승인을 받아 미국 대통령이 지명하며, 대통령의 뜻에 따라 고위 우주 과학 고문으로 재직한다.
현재 임시 국장은 교통부 장관인 숀 더피이며, 도널드 트럼프 대통령이 임명했다. 행정부의 원래 지명자였던 재러드 아이작맨은 2025년 5월 31일에 철회되었다.
NASA는 2022 회계연도에 네 가지 전략적 목표를 가지고 운영한다.
NASA 예산 요청은 NASA가 개발하고 행정부의 승인을 받은 후 미국 의회에 제출된다. 승인된 예산은 의회 양원의 승인과 미국 대통령의 법률 제정을 통해 제정된 세출 법안에 포함된 예산이다.
미국 항공 우주국 관리
NASA 회계연도 예산 요청 및 승인 예산은 다음과 같다.
임무국별 예산 할당
NASA의 자금 및 우선순위는 6개 임무국을 통해 개발된다.
수석 엔지니어 및 안전 및 임무 보증 조직과 같은 센터 전체 활동은 본부 기능에 맞춰져 있다. MSD 예산 추정치에는 이러한 본부 기능에 대한 자금이 포함된다. 행정부는 전국에 여러 하위 시설을 관리하는 10개의 주요 현장 센터를 운영한다. 각 센터는 국장이 이끈다(아래 데이터는 2024년 12월 23일 기준).
미국 항공 우주국 지속 가능성
지구 대기와 우주 공간에서 로켓 추진 시스템이 생성하는 배기가스는 지구 환경에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 하이드라진과 같은 일부 자가 점화성 추진제는 연소 전에 독성이 강하지만, 연소 후에는 독성이 적은 화합물로 분해된다. 등유와 같은 탄화수소 연료를 사용하는 로켓은 배기가스에 이산화탄소와 그을음을 배출한다. 이산화탄소 배출량은 다른 출처에 비해 미미하다. 2014년 미국은 하루 평균 3,000,000 m3의 액체 연료를 소비했으며, 단일 팰컨 9 로켓의 1단은 한 번 발사할 때 약 25,000 미국 갤런 (95 m3)의 등유 연료를 소모한다. 팰컨 9 로켓이 매일 발사된다고 해도, 이는 당일 액체 연료 소비량(및 이산화탄소 배출량)의 0.006%에 불과하다. 또한, 액체 산소 및 액체 수소를 연료로 사용하는 엔진(예: 우주왕복선 메인 엔진)의 배기가스는 거의 전적으로 수증기이다. NASA는 2011년에 취소된 컨스텔레이션 계획의 환경 문제에 대해 국가환경정책법에 따라 대응했다. 반면, 이온 엔진은 제논 (원소)과 같은 무해한 비활성 기체를 추진에 사용한다.
미국 항공 우주국 지속 가능성
NASA의 환경 노력의 한 예는 NASA 지속 가능성 기지이다. 또한 탐사 과학 건물은 2010년에 LEED 골드 등급을 받았다. 2003년 5월 8일, 미국 환경보호청은 NASA가 메릴랜드 그린벨트의 고더드 우주 비행 센터 시설 중 한 곳에서 매립 가스를 직접 사용하여 에너지를 생산한 최초의 연방 기관임을 인정했다.
2018년 NASA는 센서 코팅 시스템, 프랫 & 휘트니, 모니터 코팅 및 UTRC를 포함한 다른 회사들과 함께 CAUTION (CoAtings for Ultra High Temperature detectION) 프로젝트를 시작했다. 이 프로젝트는 열 이력 코팅의 온도 범위를 1,500 °C (2,730 °F) 이상으로 향상시키는 것을 목표로 한다. 이 프로젝트의 최종 목표는 제트 엔진의 안전성을 향상시키고 효율성을 높이며 CO2 배출량을 줄이는 것이다.
미국 항공 우주국 지속 가능성
NASA는 또한 기후변화에 대한 연구를 수행하고 발표한다. NASA의 진술은 기후가 온난화되고 있다는 전 세계적인 과학적 합의와 일치한다. 밥 워커는 도널드 트럼프 전 미국 대통령의 우주 문제 고문으로, NASA가 우주 탐사에 집중하고 기후 연구 활동은 미국 해양대기청과 같은 다른 기관으로 이전해야 한다고 주장했다. 전 NASA 대기 과학자 J. 마셜 셰퍼드는 지구 과학 연구가 1958년 국가항공우주법에 따른 NASA의 임무 창설 때부터 포함되어 있었다고 반박했다. NASA는 웹 부문에서 2020년 웨비 인민 투표상 그린을 수상했다.
나노위성 교육 발사 (ELaNa). 2011년부터 ELaNa 프로그램은 NASA가 대학교 팀과 협력하여 새로운 기술과 상용 기성 솔루션을 테스트할 기회를 제공했으며, 개발된 큐브위성의 발사 기회를 NASA가 조달한 발사 기회를 통해 제공했다. 예를 들어, 2022년 6월에는 두 개의 NASA 후원 큐브위성이 버진 오빗의 런처원 발사체를 통해 ELaNa 39 임무로 발사되었다.
미국 항공 우주국 지속 가능성
큐브 인 스페이스. NASA는 2014년에 "큐브 인 스페이스"라는 연례 대회를 시작했다. 이 대회는 NASA와 글로벌 교육 기업인 I Doodle Learning이 공동으로 주최하며, 11~18세 학생들에게 NASA 로켓이나 풍선에 실어 우주로 발사할 과학 실험을 설계하고 제작하는 방법을 가르치는 것을 목표로 한다. 2017년 6월 21일에는 세계에서 가장 작은 위성인 칼람샛이 발사되었다.
미국 법률은 모든 미국 정부 프로그램에서 "실용적이지 않은 경우를 제외하고" 국제단위계를 사용하도록 요구한다.
1969년 아폴로 11호는 미국 단위계와 미터법을 혼합하여 사용하여 달에 착륙했다. 1980년대에 NASA는 미터법으로 전환하기 시작했지만, 1990년대에도 여전히 두 시스템을 모두 사용하고 있었다. 1999년 9월 23일, NASA의 SI 단위 사용과 록히드 마틴 스페이스의 미국 단위 사용 간의 혼동으로 인해 화성 기후 궤도선이 손실되는 사고가 발생했다.
2007년 8월, NASA는 달에 대한 모든 미래 임무와 탐사는 전적으로 SI 시스템을 사용하여 수행될 것이라고 밝혔다. 이는 이미 미터법을 사용하는 다른 국가의 우주 기관과의 협력을 개선하기 위해 이루어졌다. 2007년 현재 NASA는 주로 SI 단위를 사용하지만, 일부 프로젝트는 여전히 미국 단위를 사용하며, 국제우주정거장을 포함한 일부 프로젝트는 두 시스템을 혼합하여 사용한다.
미국 항공 우주국 미디어 활동
거의 40년간 서비스해 온 NASA TV 채널은 유인 임무의 실시간 중계부터 운용 중인 로봇 우주선(예: 화성 로버 착륙)의 주요 성과에 대한 비디오 중계, 국내 및 국제 발사에 이르는 다양한 콘텐츠를 방영한다. 이 채널은 NASA에서 제공하며 위성 및 인터넷을 통해 방송된다. 이 시스템은 원래 NASA 관리자와 엔지니어를 위한 중요한 우주 이벤트 기록 영상을 확보하기 위해 시작되었으며 대중의 관심이 커지면서 확장되었다. 달 궤도에서 아폴로 8호의 크리스마스 이브 방송은 10억 명 이상의 시청자가 시청했다. NASA의 아폴로 11호 달 착륙 비디오 전송은 착륙 40주년을 기념하여 프라임타임 에미상을 수상했다. 이 채널은 미국 정부의 산물이며 많은 텔레비전 및 인터넷 플랫폼에서 널리 이용 가능하다.
미국 항공 우주국 미디어 활동
NASA캐스트는 NASA 웹사이트의 공식 오디오 및 비디오 팟캐스트이다. 2005년 후반에 생성된 이 팟캐스트 서비스는 NASA 웹사이트의 최신 오디오 및 비디오 기능(NASA TV의 이번 주 NASA 소식 및 NASA에서 제작한 교육 자료 포함)을 담고 있다. Science@NASA와 같은 추가 NASA 팟캐스트도 제공되며, 구독자에게 주제별 콘텐츠를 심층적으로 보여준다.
NASA EDGE는 NASA가 개발한 다양한 임무, 기술 및 프로젝트를 탐구하는 비디오 팟캐스트이다. 이 프로그램은 2007년 3월 18일 NASA에 의해 출시되었으며, 2020년 08월 기준 현재 200개의 보드캐스트가 제작되었다. NASA의 탐사 시스템 임무국에서 후원하고 버지니아 햄프턴 (버지니아주)의 랭글리 연구 센터의 탐사 및 우주 작전국에서 운영하는 대중 홍보 보드캐스트이다. NASA EDGE 팀은 미국 전역의 NASA 시설에서 현재 프로젝트와 기술을 내부자의 시선으로 살펴보고, 최고 과학자 및 엔지니어와의 개인 인터뷰, 현장 방송, 컴퓨터 애니메이션, 개인 인터뷰를 통해 이를 보여준다.
미국 항공 우주국 미디어 활동
이 쇼는 NASA가 사회에 기여한 바와 재료 및 우주 탐사 분야의 현재 프로젝트 진행 상황을 탐구한다. NASA EDGE 보드캐스트는 NASA 웹사이트와 아이튠즈에서 다운로드할 수 있다.
제작 첫 해에 이 쇼는 450,000회 이상 다운로드되었다. 2010년 02월 기준 월 평균 다운로드 수는 420,000회 이상이며, 2009년 12월과 2010년 1월에는 100만 회 이상 다운로드되었다.
NASA와 NASA EDGE는 보드캐스트를 보완하도록 설계된 대화형 프로그램도 개발했다. 루나 일렉트릭 로버 앱을 통해 사용자는 시뮬레이션된 루나 일렉트릭 로버를 조종하여 목표 사이를 이동할 수 있으며, 차량에 대한 정보와 이미지를 제공한다. NASA EDGE 위젯은 NASA EDGE 보드캐스트, 이미지 갤러리 및 프로그램의 트위터 피드에 액세스할 수 있는 그래픽 사용자 인터페이스와 라이브 NASA 뉴스 피드를 제공한다.
Astronomy Picture of the Day(APOD)는 NASA와 미국 국립과학재단, 미시간 공과대학교(MTU)가 제공하는 웹사이트로 우주 및 천체 사진을 다루고 있다.
2023년 7월, NASA는 NASA+라는 새로운 스트리밍 서비스를 발표했다. 이 서비스는 2023년 11월 8일에 출시되었으며, 발사 생중계, 다큐멘터리 및 오리지널 프로그램을 제공한다. NASA에 따르면 이 서비스는 광고와 구독료가 무료이다. 이 서비스는 iOS, 안드로이드 (운영체제), 아마존 파이어 TV, 로쿠 및 Apple TV용 NASA 앱과 데스크톱 및 모바일 웹에서 제공될 예정이다.
아폴로 계획
아폴로 계획(영어: The Apollo Program)은 1961년부터 1972년까지 미국항공우주국에 의해 이루어진 일련의 유인 우주 비행 탐사 계획이다. 아폴로 계획의 목표는 1960년대 존 F. 케네디 대통령의 연설에서 언급되었던 "인간을 달에 착륙시킨 후 무사히 지구로 귀환시키는" 것으로 요약할 수 있다. 이 목표는 1969년 아폴로 11호에 의해 달성되었다. 그 뒤로 아폴로 계획은 1970년대 초반까지 여섯 차례의 성공적인 달 착륙으로 이어졌다. 후에 스카이랩 계획이나 미국과 소련의 공동 실험인 아폴로-소유즈 시험 계획에서도 아폴로 계획 당시에 만들어진 장비를 사용하였으며, 이들 탐사도 아폴로 계획의 일부로 다뤄지기도 한다.
여러 번의 성공도 있었지만, 두 차례의 큰 사고도 있었다. 1967년 1월 27일에는 지상 훈련 중이던 아폴로 1호가 화재로 인해 사령선이 전소되고 세 명의 우주비행사가 사망하였다. 1970년 4월 13일에는 달로 가고 있던 아폴로 13호가 장비의 고장으로 달 궤도만을 선회하고는 간신히 지구로 귀환했다.
아폴로 계획 배경
아폴로 계획은 드와이트 아이젠하워의 재임시절 추진되었던 유인 우주 비행 계획인 머큐리 계획을 기반으로 한 것이었다. 머큐리 계획의 목표는 한 명의 우주비행사가 우주선에 탑승하여 지구 궤도 비행을 하는 것이었으나 아폴로 계획은 세명의 우주비행사가 우주선에 탑승하여 달에 착륙하는 것을 목표로 하였다. 아폴로라는 이름은 미항공우주국의 에이브 실버스테인이 붙인 것으로 고대 그리스의 신인 아폴론의 이름을 딴 것이다. 후일 실버스테인은 "내 아이의 이름을 짓는 것처럼 우주선의 이름을 붙였다."고 술회하였다.
아폴로 계획 배경
1960년 11월 존 F 케네디가 미국의 신임 대통령으로 당선되었다. 케네디는 우주 탐사와 미사일 방어에서 소비에트 연방에 대한 우위를 확보하여야 한다고 공약하였으나, 그의 정책은 우주 탐사보다는 미사일 경쟁에 치중되어 있었다. 1961년 4월 12일, 유리 가가린이 최초의 유인 우주 비행에 성공하자 미국은 이를 가능하게 한 소비에트의 기술력에 두려움을 느꼈다. 유리 가가린의 우주 비행이 이루어진 바로 다음날 미국은 우주 과학 위원회를 소집하고 소련과의 경쟁에서 우위를 차지할 방안을 모색했다. 1961년 4월 20일 케네디는 부통령 린든 존슨에게 현재의 미국 우주 계획의 상태를 검토할 것을 요구하는 메모를 전달하였다. 린든 존슨은 케네디의 이러한 요청에 대해 "1966년에서 1967년 사이에 달 착륙을 성공시키는 것이 소비에트에 대해 우주 경쟁에서 우위를 차지할 수 있는 방안이 될 것"이라 답했다.
1961년 5월 25일 케네디는 미국 의회의 양원이 모두 모인 자리에서 아폴로 계획을 선포한다.
케네디가 이러한 선언을 할 당시 미국은 단지 한 명의 우주인이 지구 궤도 선회에 성공했을 뿐이었다. 심지어 미항공우주국 내에서도 케네디의 이러한 선언이 달성될 수 있을지 의심하였다.
아폴로 계획 탐사 방안 수립
케네디가 제안한 목표와 같이 지구에서 달까지 무사히 왕복하기 위해 아폴로 계획은 여러 가지 방안이 제시되었다.
실제 아폴로 계획은 직접 도달과 달 궤도 랑데뷰를 사용하였다.
아폴로 계획 우주선
아폴로 계획에는 사령선과 달 착륙선, 두 종류의 아폴로 우주선이 사용되었다.
아폴로 계획 추진체
아폴로 계획에 추진체로 사용된 로켓은 새턴 V 로켓이다. 새턴 V 로켓은 3단 로켓으로 베르너 폰 브라운의 제안을 기반으로 한 노바 로켓이었다.
아폴로 계획 단계별 미션
1967년 텍사스 휴스턴의 유인 우주비행 센터는 아폴로 계획의 미션 단계를 다음과 같이 정립하였다.
후일 달 표면 탐사와 월면차를 이용한 탐사를 포함한 H미션이 추가되었다. 아폴로 18호는 달 표면에 과학 장비 기지를 설치하는 I미션이 계획되었으나 실행되지는 않았다.
아폴로 계획 임무 수행
아폴로 계획에 따른 임무 수행에는 아폴로 1호부터 18호까지 총 16대의 우주선이 사용되었다. 이 가운데 유인 우주 비행의 성공은 아폴로 7호부터였다.
위성
자연 위성(自然 衛星) 또는 단순히 위성(衛星)은 행성 따위의 둘레를 도는 천체를 말한다. 이 중에서 사람이 만든 위성은 인공위성이라고 한다. 태양계에는 240개의 위성이 있는 것으로 알려져 있으며, 이 가운데 행성을 도는 것이 166개, 왜행성을 도는 것이 6개, 그밖의 태양계 소천체를 도는 것이 수십개가 있다. 다른 별의 행성에도 위성이 있을 것으로 추측된다.(외계 위성)
목성형 행성들은 모두 복수의 위성들을 거느리고 있으며, 그 가운데는 행성인 수성과도 견줄만큼 큰 천체도 있다. 반면 지구형 행성들은 위성을 목성형 행성보다 상대적으로 조금 가지고 있는데, 심지어 위성을 갖지 않은 행성도 있다. 왜행성 가운데 세레스는 위성이 없으나, 명왕성은 카론을 포함하여 5개, 에리스는 1개, 하우메아는 2개, 그리고 마케마케는 1개의 위성을 가지고 있는 것으로 알려졌다.
위성 궤도의 특징
대부분의 위성은 조석 작용의 영향으로 늘 같은 면이 행성을 향하고 있다. 토성 주위를 불규칙하게 도는 히페리온이나, 행성의 가장 바깥 궤도를 도는 토성의 포에베 등이 예외에 속한다.
위성이 또다른 위성을 가지고 있을 가능성은 낮다. 모행성의 조석작용으로 인해 그 궤도가 불안정하기 때문이다. 하지만 위성의 라그랑주 점에 다른 동반 위성이 있는 경우는 있다.
최근 243 이다의 위성 다크틸이 발견되면서 소행성에도 위성이 있는 것이 확인되었다. 90 안티오페처럼 크기가 비슷한 두 소행성으로 이뤄진 이중 소행성도 있다. 87 실비아에는 두 개의 위성이 있다.
가니메데 (위성)
가니메데(Ganymede, 목성 III)는 목성의 위성으로, 태양계의 위성들 중 가장 크고 밝다. 목성에서 평균 거리 순으로 일곱 번째이고, 갈릴레이 위성 중에선 세 번째에 위치한다. 공전 주기는 약 7일이며, 유로파와 2:1, 이오와 4:1의 궤도 공명을 일으킨다. 가니메데는 지름 5,262km로 행성인 수성보다 8% 길지만, 질량은 수성의 45%에 불과하며, 이는 달의 2배이다. 태양계의 위성 중 두 번째로 큰 토성의 위성 타이탄보다 지름은 2% 더 크며, 질량은 10% 더 무겁다. 지구의 달과 비교하면 지름은 51% 더 크며, 질량은 2.02배이다.
가니메데 (위성)
가니메데는 규산염 암석과 얼음이 거의 같은 비율로 이루어져 있다. 구조는 잘 분화되어, 중심의 철이 풍부한 액체 상태의 핵, 얼음과 지하 바다가 번갈아가며 여러층을 이루고 있는 바깥 부분으로 구성된 것으로 추정된다. 가니메데의 표면은 크게 두 부분으로 나뉜다. 어두운 부분은 40억 년 전에 생긴 충돌구와 함께 위성 표면의 삼분의 일 가량을 덮고 있다. 그보다 덜 오래된 듯한, 광범위한 균열과 능선이 가로지르고 있는 밝은 부분이 나머지를 덮고 있다. 밝은 지역의 균열과 능선의 원인은 밝혀지지 않았지만, 조석 가열에 의한 판의 이동 때문으로 여겨지고 있다.
가니메데는 태양계에서 자체 자기장이 있는 유일한 위성으로, 액체 핵의 대류 현상으로 발생하는 것으로 추정하고 있다. 약한 자기장은 목성의 커다란 자기장에 묻혀 장선의 요동으로 표시된다. 또한, 미량의 수소가 대기에 존재하며, 아주 옅은 산소 대기층이 있다. 이 안에는 O(산소 원자), O2(산소 분자), O3 (오존)이 있을 것으로 추정된다. 대기권에 전리층이 존재하는지의 여부는 확인되지 않았다.
가니메데 (위성)
가니메데는 갈릴레오 갈릴레이가 1610년 1월 7일에 처음으로 발견하였다. 위성의 이름은 천문학자인 시몬 마리우스가 제안했다. 가니메데의 어원은 그리스 신화에서 그리스 신들의 술시중을 든 인물이자 제우스가 연정을 품은 가니메데스(Γανυμήδης)이다. 파이어니어 10호 이래로 탐사선들이 가니메데를 세밀하게 관찰하였다. 보이저는 행성의 크기를 새로 측정했고, 갈릴레오 호는 자기장과 지하 바다를 발견하였다. 미래의 다른 목성 탐사 계획으로는 2023년 4월 14일에 발사된 유럽우주국의 목성 얼음 위성 탐사선(JUICE)이 있다. 이 탐사선은 갈릴레이 위성 중 세 개의 얼음 위성을 접근 통과하며, 감속한 후 2034년 가니메데의 선회 궤도에 진입할 예정이다.