NASA

Riiklik Aeronautika- ja Kosmosevalitsus (inglise keeles National Aeronautics and Space Administration, NASA) on 1958. aastal loodud Ameerika Ühendriikide riigiasutus, mille ülesandeks on tsiviil- ja sõjaväelise otstarbega atmosfääri- ja kosmoselennundusuuringute tegemine.

NASA loodi 29. juulil 1958, kui president Dwight D. Eisenhower allkirjastas National Aeronautics and Space Acti, mis lõpetas NASA eelkäija, NACA tegevuse ja liitis selle loodava agentuuriga. NASA alustas tegevust 1. oktoobril 1958.

NASA on loomise järel juhtinud suurt osa Ameerika Ühendriikide kosmoseprogrammist. Tuntuimad NASA programmid on Apollo programm, Skylab ja Space Shuttle. Tänapäeval osaleb NASA Rahvusvahelise Kosmosejaama (ISS) töös, arendab Orioni ja Space Launch Systemi ning vastutab kommertsliku meeskonnatranspordi arendamise programmi eest.

Loomine

Alates 1946. aastast oli NACA katsetanud rakettlennukeid nagu Bell X-1. 1950. aastatel tekkis väljakutse saata rahvusvaheliseks geofüüsika aastaks (1957–1958) üles tehiskaaslane. Eesmärgini jõudis esimesena Nõukogude Liit, mis saatis 4. oktoobril 1957 orbiidile Sputniku. 6. detsembril 1957 proovis USA saata orbiidile oma esimese tehiskaaslase, kuid Vanguard TV3 start ebaõnnestus.

14. jaanuaril 1958 teatas NACA peadirektor Hugh Dryden, et kosmoselendude jaoks peaks moodustama uue kosmoseagentuuri, mis oleks tsiviilasutus. Veebruaris 1958 loodi DARPA, mille üheks eesmärgiks on sõjalise kosmosetehnoloogia väljatöötamine. 29. juulil 1958 allkirjastas president National Aeronautics and Space Acti, millega loodi NASA. Riiklik Aeronautika Nõuandekomitee liideti 1. oktoobril 1958 tegevust alustanud NASA-ga ning uus agentuur omandas ka NACA personali, uurimiskeskused ja eelarve. Lisaks võeti üle ka mitu sõjaväe kosmoseprogrammi. Uude kosmoseagentuuri asusid tööle mitmed varem sõjaväe heaks töötanud teadlased, sealhulgas Werner von Braun. Detsembris 1958 omandas NASA Jet Propulsion Laboratory, mida tänapäeval juhib NASA nimel California Tehnoloogiainstituut.

Juhtimine

NASA-t juhib peadirektor, kelle määrab USA president ja ametisse kinnitab senat. Peadirektor allub otse presidendile ning on ka presidendi kosmoseteaduse vanemnõunik. NASA on poliitiliselt erapooletu organisatsioon, kuid tavaliselt on agentuuri peadirektor seotud ametis oleva presidendi erakonnaga ja uus peadirektor määratakse tavaliselt presidendi partei vahetudes. Seni on NASA peadirektorite hulgas olnud kolm inimest, James Fletcher, Daniel Goldin ja Robert M. Lightfoot, keda pole presidendi erakonna vahetumise järel välja vahetatud. NASA on küll iseseisev asutus, kuid selle projektide jätkumine või lõpetamine võib otseselt sõltuda ametis oleva presidendi otsustest.

Alates 3. maist 2021 on NASA peadirektor Bill Nelson.

Visioon ja missioon 
NASA tulevikunägemus kätkeb maapealse elu paranemist ja selle levimist kosmosesse ning kaugemalt elu leidmist. Oma ülesandeks on NASA seadnud meie koduplaneedi mõistmise ja kaitsmise, universumi uurimise, mujalt elu leidmise ja uue kosmoseuurijate põlvkonna innustamise.

Kosmoseprogrammid

NASA on oma tegevusaja jooksul korraldanud mitmeid mehitatud ja mehitamata kosmoselendude programme. Mehitamata missioonide raames saatis NASA orbiidile esimesed satelliidid ning uuris kosmosesondide abil Veenust, Marssi ja teisi Päikesesüsteemi planeete. Mehitatud missioonide raames saadeti orbiidile esimesed astronaudid ning aastatel 1969–1972 maandusid Kuule kuus missiooni. Pärast Apollo programmi lõppu ehitas NASA Skylabi, osaliselt taaskasutatava Space Shuttle'i ning asus koos teiste riikidega ehitama Rahvusvahelist Kosmosejaama. Mõni missioon oli samaaegselt mehitatud ning mehitamata missioon, sest näiteks kosmosesond Galileo viidi kosmosesse kosmosesüstikuga ja selle paigutasid orbiidile astronaudid, misjärel suundus see iseseisvalt Jupiterile.

Mehitatud lendude programmid

X-15 (1959–1968)

X-15 oli NACA eksperimentaalne rakettlennuk, mida arendati koos USA õhuväe ja mereväega. Lennuk oli projekteeritud sihvaka kerega ning sellel kasutati ka varaseid arvuteid. X-15 lennukeid ehitas North American Aviation kolm eksemplari ning rakettmootorid tarnis Reaction Motors. X-15 rakettlennuki katselend algas NASA B-52 Stratofortressi küljest eraldumisega ajal, kui lennuk oli 14 kilomeetri kõrgusel ja liikus kiirusel 805 km/h. Rakettmootor töötas eraldumise järel tavaliselt 80–120 sekundit ja seejärel laugles lennuk enne maandumist veel 10–11 minutit.

X-15 programmi valiti õhuväe, mereväe ja NACA (hiljem NASA) personali hulgast 12 lendurit ning kokku sooritati 199 katselendu. Programmi raames püstitati mitmeid rekordeid ja kaheksa pilooti said õhuväe astronaudimärgi. Kahel katselennul lendas Joseph Walker üle 100 km kõrgusele, ületades kosmose piiri ning oli seega esimene inimene, kes käis kosmoses mitu korda. Katselendude raames testiti mitmeid tehnoloogiaid, mida kasutati hilisematel mehitatud lendudel ning atmosfääri sisenemisel ja maandumisel kogutud informatsioon aitas NASA-t Space Shuttle'i projekteerimisel.

Mercury programm (1959–1963)

Varsti pärast kosmose võidujooksu algust, oli esmaseks eesmärgiks saata võimalikult kiiresti esimene inimene kosmosesse ja seetõttu eelistati ehitada kosmoselaev, mida saaks kosmosesse viia olemasolevate rakettidega. Enne NASA loomist tegeles inimese kosmosesse viimise programmidega õhuvägi ning kaaluti mitmeid variante alates rakettlennukitest nagu X-15 kuni väikeste kapsliteni. 1958. aastaks oli õhuvägi otsustanud kapsli ehitamise kasuks.

NASA loomise järel, õhuväe mehitatud kosmoselennu programm lõpetati ning NASA alustas Mercury programmi. Esimesed seitse NASA astronauti valiti mereväe, õhuväe ja merejalaväe katselendurite hulgast ja 5. mail jõudis Alan Shepard esimese ameeriklasena kosmosesse, kuid seda jäi varjutama asjaolu, et 12. aprillil, kõigest kolm nädalat enne Shepardi lendu, oli kosmoses käinud Juri Gagarin, kes sai esimeseks inimeseks kosmoses. 20. veebruaril 1962 tegi esimese ameeriklasena kolm tiiru ümber Maa John Glenn ning pärast veel kolme missiooni, lõpetas programmi Gordon Cooper, kes tegi mais 1963 22 tiiru Maa orbiidil. 

Mercury programmi edu viis Gemini programmini, mille raames harjutati põkkumist ja teisi Kuule lennuks olulisi manöövreid, sest paar nädalat pärast Alan Shepardi lendu, kuulutas president John F. Kennedy välja Apollo programmi.

Gemini programm (1961–1966)

Apollo programmi jaoks pidid NASA astronaudid saama pikkade lendude kogemuse ning õppima põkkuma, avakosmoses töötama ja väga täpselt maanduma. Nende kogemuste omandamiseks alustas NASA Gemini programmi ja esimene mehitatud missioon, Gemini 3, startis 1965. aastal. Pärast seda toimus veel üheksa Gemini missiooni ning pikim neist, Gemini 7, kestis kaks nädalat. Missioonide ajal harjutasid astronaudid kosmoses objektidele lähenemist, põkkumist, avakosmoses töötamist. Missioonide ajal uurisid teadlased astronautide abil kaalutuse mõju inimesele.

Apollo programm (1961–1972)

Ameerika Ühendriikide üldsuse arvamus, et Nõukogude Liit juhib kosmose võidujooksu, motiveeris president Kennedy algatama Apollo programmi, seades eesmärgiks maandada Kuule enne kümnendi lõppu mehitatud missioon.

Apollo oli Ameerika Ühendriikide kallemaid teadusprogramme. Programmi maksumus tänapäeva rahas (seisuga 2014) oli umbes 200 miljardit dollarit (näiteks Manhattani projekt maksis umbes 26,6 miljardit dollarit). Missioonide jaoks töötati välja kanderaketid Saturn, mis olid tunduvalt suuremad kui varasematel lendudel kasutatud kanderaketid. Missioonidel kasutatud kosmoselaev oli samuti suurem ja see koosnes teenindus- ja juhtimismoodulist ja kuumoodulist, millest kuumoodul jäeti Kuule ja Maale tagasi jõudis ainult juhtimismoodul.

Apollo programmi teine missioon, Apollo 8, saadeti tiirlema Kuu orbiidile ning NASA sai selle missiooniga esimeseks kosmoseagentuuriks, mis saatis astronaudid teise taevakeha orbiidile tiirlema. Apollo 9 ja Apollo 10 ajal katsetati Maa ja Kuu orbiidil kuumoodulit. Pärast seda maandus Kuule missioon Apollo 11 ning esimesteks Kuu pinnal käinud inimesteks said Neil Armstrong ja Buzz Aldrin.

Pärast esimest maandumist toimus veel viis maandumist ning kokku kõndis Kuu pinnal 12 astronauti. Seni viimane mehitatud missioon naasis Kuult detsembris 1972. Apollo missioonidel toodi Kuult Maale 381 kg kivimeid ja tehti mitmeid katseid, uurides päikesetuult ning Kuu kraatreid, pealispinda, seismoloogiat, temperatuuri ja magnetvälja.

Skylab (1965–1979) 

Skylab oli NASA esimene ja ainus iseseisvalt ehitatud kosmosejaam. Jaam viidi orbiidile 14. mail 1973, kasutades kanderaketti Saturn V. Jaama kuumuskilp ja üks päikesepaneelidest said stardil kahjustada, kuid jaama saabunud esimene meeskond parandas mõlemad ära. Skylabis elas aastatel 1973–1974 kolm meeskonda ning kokku elasid meeskonnad jaamas 171 päeva. Kosmosejaamas uuriti peamiselt kaalutuse mõjusid inimesele ning vaadeldi Päikest. NASA plaanis jaama viia kosmosesüstiku abil kõrgemale orbiidile, kuid see polnud veel valmis, kui jaam 11. juulil 1979 Maa atmosfääri sisenes ja ära põles.

Space Shuttle (1972–2011)

Space Shuttle sai NASA peamiseks projektiks 1970. aastate lõpus ja 1980. aastatel. Need olid planeeritud olema enamjaolt taaskasutatavad ja sageli startivad kosmoselennukid ning esimesed neli kosmosesüstikut valmisid 1985. aastaks. Esimene kosmosesüstik, mis jõudis kosmosesse, oli Columbia, mis startis oma esimesele missioonile 12. aprillil 1981.

Space Shuttle oli stardil kinnitatud kahe tahkekütuskiirendi ja väliskütusepaagi külge, millest viimane oli ainus komponent, mida ei saanud taaskasutada. Süstikute orbiidi kõrgus oli tavaliselt vahemikus 185–643 km ja need suutsid kosmosesse viia kuni 24,4 tonni kaaluva lasti. Missioonid kestsid tavaliselt 5–17 päeva ja meeskond koosnes 2–8 astronaudist.

Aastatel 1983–1998 oli 20 missioonil kosmosesüstikute pardal Spacelab, mille ESA oli projekteerinud koos NASA-ga. See oli taaskasutatav laborimoodul, mis paiknes missiooni ajal kosmosesüstiku lastiruumis ning astronaudid pääsesid moodulisse õhulüüsiga ühendatud tunneli kaudu. Teised tuntumad missioonid olid 1990. aastal toimunud Hubble'i kosmoseteleskoobi orbiidile viimine, 1993. aastal edukas Hubble'i parandusmissioon ja Shuttle-Miri missioonid, mille raames põkkusid kosmosesüstikud Vene kosmosejaamaga Mir. 

NASA kaotas Space Shuttle'i programmi jooksul kaks kosmosesüstikut ja 14 astronauti. 1986. aastal plahvatas stardil kosmosesüstik Challenger ning 2003. aastal purunes Maa atmosfääri sisenemisel kosmosesüstik Columbia. NASA ehitas Challengeri asenduseks Endeavouri, kuid Columbia asendamiseks uut süstikut enam ei ehitatud. Programmi jooksul toimus 135 missiooni ning kosmoses käis üle 300 astronaudi. Programm lõpetati 2011. aastal.

Kommertslik meeskonnatranspordi arendamise programm (2010–)

Kommertsliku meeskonnatranspordi arendamise programm (CCDev) käivitati 2010. aastal ja selle eesmärgiks seati erafirmade arendatud mehitatud kosmoselaevade kasutusele võtmine, mis suudaksid transportida vähemalt nelja inimest, põkkuda ISS-iga vähemalt 180 päevaks ja naasta seejärel Maale. Lisaks loodetakse nende laevadega hakata erakosmosejaamadesse vedama ka erakliente. 

2010. aastal avalikustas NASA programmi esimese faasi viis võitjat, kelle vahel jagati ära 50 miljonit dollarit. 2011. aastal avalikustati teise faasi võitnud neli firmat, kelle vahel jagati ära 270 miljonit dollarit. 2012. aastal avalikustas NASA kolmanda faasi võitnud kolm firmat, kelle vahel läks jagamisele 1,1 miljardit dollarit. 2014. aastal selgusid viimase faasi kaks võitjat. SpaceX-i arendatav Dragon sai NASA-lt lepingu, mille väärtus on 2,6 miljardit dollarit ja Boeingu CST-100 Starliner sai lepingu, mille väärtuseks on 4,2 miljardit dollarit. 

Dragoni esimene mehitatud lend startis mais 2020 ja naasis Maale augustis. CST-100 esimene mehitatud lend pidi toimuma juulis 2021.

Space Launch System ja Orion

2010. aastal tühistas Barack Obama administratsioon Constellationi programmi ning tegi ettepaneku anda erafirmadele ISS-i varustamismissioonide korraldamisel suurem vastutus. Aprillis 2015 pidas Obama Kennedy Kosmosekeskuses kõne, milles tegi ettepaneku korraldada 2025. aastal mehitatud missioon asteroidile ning saata 2030. aastate keskpaigas mehitatud missioon Marsi orbiidile. NASA alustas pärast Space Shuttle'i lendude lõppemist Space Launch Systemi (SLS) ja Orioni projekteerimist..' NASA plaanide kohaselt peaks Orion mahutama kuni 6 astronauti ning SLS viima Maa orbiidile 130 tonni.

Esimene Orioni katselend toimus 2014. aastal.

Mehitamata lendude programmid

Esimene USA satelliit, mis jõudis orbiidile, oli Explorer 1, mis startis kaks kuud pärast Sputnikut. Pärast NASA loomist, võttis see Exploreri programmi üle ning see on endiselt aktiivne NASA programm. Programmi missioonid keskenduvad Maale ja Päikesele, mõõtes muuhulgas ka magnetvälju ja päikesetuult.

Päikesesüsteemi siseosa uurimine on olnud vähemalt nelja NASA programmi eesmärgiks. Esimene programm oli Marineri programm, mille raames saadeti kosmosesondid uurima Merkuuri, Veenust ja Marssi. Marineri programmi raames sooritas Mariner 2 esimese möödalennu teisest planeedist, Mariner 4 pildistas esimest korda teist planeeti, Mariner 9 jäi teise planeedi orbiidile tiirlema ning Mariner 10 kasutas gravitatsioonitõmmet.   

1970. aastatel uuris NASA Vikingi programmi raames Marssi ning 1976. aastal maandus Marsile Viking 1, mis oli esimene edukas maandumine Marsil. Pärast Vikingi missioonide lõppu, tekkis NASA Marsi uuringutesse paus, mis kestis üle kümne aasta. NASA taasalustas Marsi uurimist 1990. aastatel, kui juulis 1997 maandus Marsile Mars Pathfinder ja septembris jäi Marsi orbiidile Mars Global Surveyor.

1973. aastal külastas Jupiteri esimest korda NASA sond, Pioneer 10, ja rohkem kui 20 aastat hiljem jäi Galileo esimese kosmosesondina Jupiteri orbiidile tiirlema. 1979. aastal külastas Pioneer 11 Saturni ja Voyager 2 sai seni ainsaks kosmosesondiks, mis on möödunud Uraanist ja Neptuunist. Pioneer 10 oli pikka aega kaugeimale jõudnud kosmosesond, kuid 1998. aastal möödus sellest Voyager 1, mis lahkus 2012. aastal Päikesesüsteemist.

Hiljutised ja praegused tegevused

NASA käimasolevate missioonide hulka kuuluvad Marsi uurimismissioonid (Mars 2020 ja InSight), Saturni uurimine ning Maa ja Päikese uurimine. Lisaks uurib kosmosesond Juno Jupiteri, New Horizons Päikesesüsteemi välisosa ja Voyagerid Päikesesüsteemi piirialasid. 2021. aastal peaks Maa orbiidile jõudma James Webbi kosmoseteleskoop, mida NASA on kirjeldanud kui Hubble'i kosmoseteleskoobi järglast.

Alates 2011. aastast on NASA eesmärgid järgmised:
 Mehitatud kosmoselendude arvu suurendamine ja säilitamine
 Maa ja Universumi teaduslike uuringute laiendamine
 Innovatiivsete uute kosmosetehnoloogiate arendamine
 NASA informatsiooni jagamine üldsuse, õpetajate ja õpilastega, et võimaldada nende osalus NASA programmides

Allüksused

NASA allüksused on uurimis-, ehitus- ja sidekeskused, mis toetavad kosmoseagentuuri missioone. NASA allüksustest neli rajas NACA, kaks maavägi ja ülejäänud ehitas NASA.

NACA rajatud uurimiskeskused

Langley Uurimiskeskus (LaRC) asub Hamptonis Virginia osariigis. LaRC keskendub aeronautikale, kuid seal katsetati näiteks Apollo kuumoodulit ning planeeriti mitmed suuremad kosmosemissioonid.   

Amesi Uurimiskeskus rajati 1939. aastal ning see asub California osariigis. Keskus nimetati NACA asutajaliikme Joseph Sweetman Amesi järgi. Amesi Uurimiskeskus tegeles esmalt lennuvahendite tuuletunnelis uurimisega, kuid hiljem on keskuse varasematele ülesannetele lisandunud aeronautika ja kosmoselendude tehnoloogia ning infotehnoloogiauuringud ja arendustöö. 

Glenni Uurimiskeskus asub Ohio osariigis ning selle põhilised ülesanded on krüogeenika, side, energia salvestamine ja muundamine, katsed mikrogravitatsioonis ning materjaliteadus.

Armstrongi Lennu-uuringute Keskus asub California osariigis, Edwardsi õhuväebaasis ning see tegeleb aeronautikauuringutega. Keskus käitab ka mitmeid NASA lennumasinaid, sealhulgas Stratospheric Observatory for Infrared Astronomyt.

Maaväe rajatud uurimiskeskused

Jet Propulsion Laboratory (JPL) asub Californias ning seda haldab California Tehnoloogiainstituut. JPLi peamised ülesanded on kosmoseaparaatide ehitamine ja käitamine ning Maa orbiidil tiirlevate ja astronoomiamissioonide korraldamine. Veel vastutab JPL Süvakosmose sidevõrgu käitamise eest. 

Marshalli Kosmosekeskus asub Alabama osariigis ning see on suurimaid NASA allüksusi. Marshall vastutab Rahvusvahelise Kosmosejaama USA segmendi töö eest ning arendab rakettmootoreid ja mitmeid kosmoses kasutatavaid süsteeme.

NASA rajatud uurimiskeskused

Goddardi Kosmosekeskus asub Marylandi osariigis ning see rajati 1959. aastal. Keskus vastutab mehitamata kosmoseaparaatide arendamise ja ehituse eest ning käitab mitut kosmoseaparaatidega suhtlemiseks vajalikku sidevõrku. Goddardi Kosmosekeskus haldab Maad, Päikest, teisi planeete ja astrofüüsikat uurivaid missioone.

John C. Stennise Kosmosekeskus asub Mississippi osariigis ning see vastutab rakettmootorite arenduse eest.

Lyndon B. Johnsoni Kosmosekeskus asub Texases ning see vastutab NASA mehitatud kosmoselendude maapealse juhtimise eest. Keskuses asub NASA astronaudikorpus ning seal koolitatakse NASA ja partnerriikide astronaute.

Kennedy Kosmosekeskus asub Florida osariigis ning see on NASA tuntumaid keskusi, kust on alates 1968. aastast startinud kõik USA mehitatud missioonid. Kosmosekeskuses paikneb 39. stardikompleks. Keskus on nimetatud president John F. Kennedy auks.

Eelarve

NASA eelarve on tavaliselt umbes 1% föderaaleelarvest ning suurim oli see 1966. aastal, kui NASA eelarve moodustas föderaaleelarvest 4,41%. Samas erineb üldsuse arvamus NASA eelarvest tunduvalt, sest 1997. aastal ameeriklaste seas korraldatud küsitluse tulemuste kohaselt, arvas enamus vastanutest, et NASA eelarve moodustab 20% föderaalsest eelarvest. NASA eelarve on pidevalt vähenenud alates Apollo programmist ja 2017. aastal oli see 19,5 miljardit dollarit ehk 0,489% föderaalsest eelarvest.

Vaata ka
 NASA kosmosemissioonide loend
 Mercury Seven

Viited

Välislingid 

NASA koduleht

Ameerika Ühendriikide valitsusagentuurid
Kosmoseagentuurid