美國航空航天局

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美國航空航天局(NationalAeronauticsandSpaceAdministration,簡稱NASA),又稱美國國家航空航天局、美國宇航局、美國太空總署。1958年,NASA成立,接替了美國國家航空咨詢委員會(NACA),成為美國民用航空航天研究和開發的中心。NASA的成立,推動了航空航天技術的發展,美國航空航天局的研究領域主要包括空間科學(太陽系探索、火星探索等),地球學研究、生物物...

目錄
  1. 1 歷史沿革
  2. ? 初創時期(1958年)
  3. ? 太空競賽時期(1958-1975年)
  4. ? 航天飛機時代(1981-2011年)
  5. ? 21世紀
  6. ? 近況
  7. ? 未來展望
  8. 2 主要太空計劃
  9. ? 水星計劃
  10. ? 雙子星座計劃
  11. ? 阿波羅計劃
  12. ? 天空實驗室
  13. ? 國際空間站
  14. ? 航天飛機計劃
  15. ? 宇宙天文臺
  16. ? 哈勃空間望遠鏡
  17. ? 康普頓伽瑪射線天文臺
  18. ? 昌德拉X射線天文臺
  19. ? 斯皮策太空望遠鏡
  20. ? 行星探測計劃
  21. ? 火星探測
  1. ? 土星探測
  2. ? 水星探測
  3. ? 金星探測
  4. ? 木星探測
  5. ? 天王星、海王星、冥王星探測
  6. ? 彗星探測
  7. ? 星際探索
  8. 3 機構責任
  9. 4 研究領域
  10. 5 研究發現
  11. ? 系外行星探索
  12. ? 河外星系探索
  13. ? 天體物理學探索
  14. ? 宇宙微波背景輻射探索
  15. ? 引力波探索
  16. ? 黑洞探索
  17. 6 科研成果
  18. ? 航空航天
  19. ? 開普勒空間望遠鏡
  20. ? 飛機節能技術
  21. ? 高超聲速技術
  1. ? 太空3D打印技術
  2. ? 鏈式輪胎
  3. ? 空氣動力學小翼
  4. ? 火箭動力降落傘
  5. ? 民用領域
  6. ? 除油細菌
  7. ? 納米技術發型產品
  8. ? 圖像傳感器
  9. ? 仿鷹眼透鏡
  10. ? 污染地下水凈化
  11. ? 科技推廣
  12. 7 科研條件
  13. ? 管理機構
  14. ? 實驗機構
  15. ? 研發機構
  16. ? 預算情況
  17. 8 相關事件
  18. ? 重新開發超音速客機
  19. ? 恢復與俄羅斯合作
  20. ? 衛星失聯
  21. ? 美國鋁企造假致兩衛星墜毀
  1. ? 2007年NASA丑聞
  2. ? 宇航員升空前醉酒
  3. ? 設備遭蓄意破壞
  4. ? 申請研究嫦娥五號月壤樣本
  5. ? “游隼”月球著陸器登月失敗
  6. 9 戰略合作
  7. ? 美國國家海洋和大氣管理局 (NOAA)
  8. ? 美國太空軍
  9. ? 美國地質調查局
  10. ? 歐洲航天局
  11. ? 日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)
  12. ? 俄羅斯航天局
  13. ? 與航空航天公司的合作
  14. 10 組織架構
  15. 11 科研著作
  16. 12 獎項設置
  17. 13 所獲榮譽
  18. 14 注釋
  19. 15 參考資料

美國航空航天局(National Aeronauticsand Space Administration,簡稱NASA),又稱美國國家航空航天局、美國宇航局、美國太空總署。1958年,NASA成立,接替了美國國家航空咨詢委員會(NACA),成為美國民用航空航天研究和開發的中心。NASA的成立,推動了航空航天技術的發展,美國航空航天局的研究領域主要包括空間科學太陽系探索、火星探索等),地球學研究、生物物理研究,航空航天、航空技術等。在航空航天方面,包括水星計劃、阿波羅計劃、天空實驗室、航天飛機、國際空間站等;在航空技術上,主要從事空氣動力、推進技術、材料結構和航空電子學和人素工程等的研究。

歷史沿革

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初創時期(1958年)

1957年,蘇聯第一顆人造地球衛星發射成功,受此影響,時任美國總統艾森豪威爾于1958年7月29日簽署了《美國公共法案85-568》(United States Public Law 85-568,即《美國國家航空暨太空法案》),將1915年成立的國家航空咨詢委員會(NACA)改組為國家航空和宇宙航行局,后改為美國國家航空航天局(NASA)。美國將NACA改組成國家航空航天局目的是為了擴大這一機構在航天方面的職責,以加速實現美國趕上蘇聯的計劃。1958年10月1日,美國航空航天局正式成立,三個月后,美國首次載人航天計劃“水星計劃”啟動。1961年11月至1966年11月,實施了“雙子星座”計劃,其主要任務是研究、發展載人登月的技術和訓練航天員長時間飛行及艙外活動的能力。

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太空競賽時期(1958-1975年)

為了打破前蘇聯的優勢,1961年5月25日美國總統肯尼迪批準了航空航天局的“阿波羅”載人登月計劃。該計劃從事的一系列載人航天任務,主要致力于完成載人登月和安全返回地球的目標。該計劃先后完成6次登月飛行,把12人送上月球并安全返回地面。它不僅實現了美國趕超蘇聯的政治目的,同時也帶動了美國科學技術特別是推進、制導、結構材料、電子學和管理科學的發展。。1969年7月通過阿波羅11號實現天空實驗室和阿波羅-聯盟號測試項目。1973年5月14日天空實驗室搭乘最后一枚土星五號火箭升空,這是美國第一個空間站和第一個太空載人研究實驗室。1973年8月6日,在6小時31分鐘的太空行走中,加里奧特和洛斯瑪安裝了新的遮陽罩來冷卻空間站,并更換了阿波羅望遠鏡座(ATM)上的膠卷罐,這是當時最長的地球軌道太空行走。1977年9月5日,NASA發射了旅行者1號(Voyager 1),它是NASA研制的一艘無人外太陽系太空探測器,其部分功能截至目前依然正常運作,并持續與NASA的深空網路通訊。

航天飛機時代(1981-2011年)

1981年,美國航空航天局的載人航天工作再次恢復,開啟了長達30年的航天飛機計劃。航天飛機不僅是一項突破性技術,而且對于人類在太空中的下一個重要步驟,即國際空間站的建設至關重要。1983年8月30日,挑戰者號航天飛機在美國國家航空航天局位于佛羅里達州的肯尼迪航天中心升空,這是航天飛機計劃的第一次夜間發射。1984年,挑戰者號航天飛機發射了地球輻射預測衛星。1984年,時任美國總統里根(Ronald Wilson Reagan,1911~2004)批準建造大型永久性載人空間站,但該計劃經過長期論證,規模一再縮小,最后演變成以美國為主,俄羅斯、日本、加拿大以及歐洲空間局共14國共同參加的國際空間站。

1986年1月28日,發生了“挑戰者號”航天飛機災難,這是美國載人航天項目重大致命事故?!疤魬鹫咛枴焙教祜w機起飛73秒后解體,七名航天員全部遇難。1990年4月24日,在發現號航天飛機上發射了哈勃空間望遠鏡,目前位于地球表面約340英里處,以每秒5英里(8公里)的速度移動,大約每95分鐘完成一次軌道繞轉

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哈勃空間望遠鏡

21世紀

2020年3月20日,由于新型冠狀病毒確診病例數上升,美國航空航天局關閉位于新奧爾良市的米丘德裝配廠和密西西比州的斯坦尼斯航天中心,美國重返月球計劃遇阻。2020年6月26日,為尋找外星生命,美國航空航天局允許計算機在太空中做出自主選擇。2021年6月2日,美國國家航空航天局計劃將在2028年至2030年間執行兩項探索金星的新任務,以研究金星的大氣和地質特征,每項計劃將得到約5億美元的經費。2021年12月6日,美國國家航空航天局向公眾介紹新選出的10名預備宇航員。經過兩年培訓,他們中的合格者將前往國際空間站或參與登月項目等深空探索項目。2022年7月15日,美國國家航空航天局和俄羅斯聯邦航天局(Roscosmos)宣布簽署一項協議,整合協調前往國際空間站的飛行,允許俄宇航員乘坐美國制造的航天器,以換取美宇航員能夠乘坐俄聯盟號飛船。

近況

2022年10月,NASA宣布,一組科學家和專家于當地時間10月24日開啟對“不明空中現象”(UAP)的新研究,該現象以前被稱為不明飛行物現象(UFO)。2022年11月16日,阿爾忒彌斯-1(Artemis-1)任務搭乘美國“空間發射系統”(SLS)火箭從卡納維拉爾角航天發射場發射升空。2023年9月,美國國家航空航天局(NASA)稱將開始利用人工智能和民眾報告來研究不明飛行物(UFO),以更好地理解數十年來讓公眾著迷的現象。2023年9月24日,美國宇航局(NASA)的OSIRIS-REx探測器預定將一個攜帶45億年前小行星樣本的太空艙送回地球,太空艙計劃降落在猶他州沙漠。太空艙攜帶大約250克樣本,可以幫助專家們更好地了解行星是如何形成的,以及揭示地球上的生命如何起源。11月30日,距離上次阿波羅計劃50多年后,美國宣布于2024年1月25日再次嘗試登陸月球。這次任務將攜帶由美國宇航機器人技術公司開發的“游隼”號著陸器。但此次任務中,著陸器不會載有任何人類,它將攜帶美國國家航空航天局(NASA)的儀器,旨在研究月球環境,為未來的阿爾忒彌斯載人任務作準備。但2024年1月19日,“游隼”月球著陸器登月失敗后按計劃返回地球,在地球大氣層燒毀,任務終結。2023年12月18日,美宇航局稱“靈神星”號探測器將一段視頻從約3100萬公里的外太空發回地球,并且這也是美宇航局首次利用激光從深空傳輸超高清視頻。

2024年2月,美國國家航空航天局(NASA)宣布找到一顆新“超級地球”,行星編號TOI-715b。這顆“超級地球”繞行一周的時間僅有19個地球日。

未來展望

2022年3月28日,美國國家航空航天局(NASA)發布《NASA戰略規劃2022》,指出NASA將圍繞“發現、探索、創新、進步”四大戰略主題進行發展。NASA的戰略目標是通過新的科學發現拓展人類知識。包括了解地球系統和地球氣候;了解太陽、太陽系和宇宙;確保NASA的科學數據向所有人開放,并為社會帶來實際利益。同時拓展人類在月球和火星的存在,以便進行可持續的長期探索、開發和利用。也要促進經濟增長,驅動創新,應對國家面臨的挑戰。更要提高能力,優化運營,促進當前和未來任務的成功。

主要太空計劃

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水星計劃

水星計劃的最初目標是研究載人往返地球軌道的能力,該計劃從1958年持續到1963年。NASA從軍隊的飛行員中選擇7名宇航員,稱為“水星七人組”。1961年5月5日,宇航員艾倫·謝波德乘坐“自由”7號飛船完成了15分鐘的亞軌道飛行。1962年,約翰·格倫成為首個進入地球軌道的美國人,比前蘇聯晚了近一年,該計劃共完成了20次無人飛行和6次載人飛行任務。

雙子星座計劃

雙子星座計劃是NASA于1965-1966年開展的載人航天計劃,相比于水星計劃,雙子星座計劃升級了飛船,加大了乘員艙的體積,可以乘坐兩名宇航員。該計劃目標非常明確,主要是掌握和驗證幾項用于支持后續載人登月計劃的任務。這些任務包括宇航員在飛船外的太空活動;在太空中生活和工作數日;任務周期與后續往返月球周期;以及飛船軌道交會對接等。該技術和水星計劃不僅使用了地面跟蹤站,還使用衛星和船載跟蹤系統,以此來增強跟蹤、遙測遙控能力。

阿波羅計劃

雙子星座計劃之后,開始實施阿波羅計劃。該計劃實施了多次載人計劃,直到1972年12月執行最后一次任務。但之后尼克松政府決定取消阿波羅18號、19號和20號飛船任務,停飛了土星5號運載火箭,結束了整個阿波羅計劃。阿波羅計劃參與人數超過了40萬人,包括NASA內部雇員,以及大量的民用承包商雇員。

天空實驗室

天空實驗室是美國第一個宇宙空間站,在1973年被“土星V號”一次性運載火箭發射升空,圍繞地球運行。三組宇航員先后在天空實驗室進行了總計172天的科學實驗,最后一組宇航員一共工作了84天。天空實驗室一共包括了五個主要部分,分為是阿波羅太空望遠鏡裝置、多種對接適配器、氣閘艙、儀器組指令單元和軌道試驗室。天空實驗室航天計劃一共從肯尼迪航天中心的39號發射場進行了4次發射。第一次發射在1973年進行,“土星V號”二級運載火箭將不載人的天空實驗室空間站送入位于435千米高空的預定軌道。1979年7月11日,進行了第34981圈飛行的天空實驗室進入了地球大氣層,大部分被燒毀了。

天空實驗室進行的太陽實驗項目為研究太陽活動提供了有價值的科學數據,對天空實驗室收集的數據進行了影響地球天氣狀況的分析。此外,還利用阿波羅望遠鏡裝置對太陽進行了大量的科學,探測太陽的大氣層。

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天空實驗室

國際空間站

20世紀七八十年代,美國和蘇聯處于對立狀態,并強迫各自的盟友選擇立場。1984年,美國公布了“自由號”空間站項目,發布了軌道空間站的設計。之后失去了美國國會的資金支持后,NASA想與幾個太空強國合作完成該項目。1993年,幾個太空強國一起加入并資助了這個項目,并更名為“國際空間站”,5年后開始了建設。國際空間站的各個模塊在地球上不同地方完成建造,然后由美國航天飛機演變而來的運載火箭、俄羅斯“質子號”和“聯盟號”火箭發射到太空,由宇航員在失重環境下完成了組裝。2000年11月,人類登上國際空間站,該空間站一直使用至今。

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國際空間站

航天飛機計劃

1970年尼克松總統取消后續的阿波羅18號、19號和20號飛船3次登月任務,把省下了的經費轉移到一個新的項目:創造部分可重復使用的航天器,航天器命名為“航天飛機”,項目命名為“空間運輸系統”。1981年-2011年,航天飛機共完成了135次飛行任務,但在1986年“挑戰者”號和2003年“哥倫比亞”號航天飛機都發生了事故,造成14名宇航員喪生。從1988年開始,航天飛機計劃促成了航天國際合作,如歐洲的“太空實驗室”項目,1983年開始使用航天飛機發射其部件。

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航天飛機

宇宙天文臺

哈勃空間望遠鏡

1990年4月,美國航天飛機載著名為“哈勃”的空間望遠鏡,把它送入地球上空600千米左右的軌道,建成了第一個宇宙天文臺。哈勃望遠鏡可以觀測150億光年之遠的太空。1972年,美國宇航員乘“發現號”航天飛機達到哈勃宇宙天文臺,在其上構造了九天,對一些設備進行了更換。

康普頓伽瑪射線天文臺

1991年,康普頓伽瑪射線天文臺發射深空,該天文臺裝備了專用于探測和定位

射線暴的探測器系統—暴與暫現源實驗裝置。在之后的九年里,該天文臺探測到2704個射線暴,并確定了他們在天空中的分布的均勻性。它的科學任務在1999年正式終止,第二年完成人工控制的脫離軌道墜落。

昌德拉X射線天文臺

昌德拉X射線天文臺于1999年7月23日被哥倫比亞航天飛機釋放到太空。它原名為先進X射線天文物理實驗室,在發射前夕,為紀念在白矮星理論研究方面的昌德拉塞爾改為此名,它將對星系、類星體和恒星等進行探測,并努力尋找宇宙中黑洞和暗物質。

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昌德拉X射線天文臺

斯皮策太空望遠鏡

斯皮策太空望遠鏡是太空紅外望遠鏡設施,是NASA大天文臺第四個也是最后一個成員。NASA在2003年發射了這個天文臺并且為紀念美國天體物理學家小萊曼·斯皮策將它重新命名為斯皮策太空望遠鏡。它包含有收集紅外線和近紅外線輻射的裝置,特別適合觀測星體和星系周圍的塵埃。

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斯皮策太空望遠鏡

行星探測計劃

為了了解太陽系的起源、演變和現狀,探索生命的起源,進一步了解其他行星,前蘇聯和美國從20世紀60年代初起就開始了行星探測計劃,首先是探測火星和金星。進入70年代,美國和前蘇聯掌握了遙控遙感技術,能控制探測器圍繞行星運行,加速了行星探測計劃。

火星探測

1971年,美國“水手9號”開始繞火星飛行,成為地球之外其他行星的第一顆人造衛星。2018年5月,NASA將“洞察”號火星探測器于2018年5月發射升空,當年11月成功著陸火星表面。該探測器收集到了火星“地震”和“風聲”的數據,該數據有利于研究火星的形成歷史和氣候意義。

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?洞察號火星探測器

土星探測

1997年10月15日,利用钚原子核能的土星探測器“卡西尼號”開始進入土星軌道,在2004年達到土星,之后開始對土星的物理學和地學研究。

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卡西尼號

水星探測

NASA的水星探測計劃有水手號計劃和信使號計劃,前者于1974年發射水手1號和水手2號這兩顆探測器,1975年又發射了水手3號探測器。后者于2004年發射信使號,該探測器于2011年到達繞行軌道。

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水手2號

金星探測

1962年-1973年美國的“水手”系列探測金星及其周圍空間。1978年,NASA發射“先驅者”,在金星表面實現軟著陸。1989年,又發射了“麥哲倫”探測器,該探測器繞金星觀測飛行243天。同年,還發射了“伽利略”探測器,于1990年2月飛越金星,進行遙感觀測。

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麥哲倫探測器

木星探測

2011年,NASA發射了朱諾號木星探測器,2016年7月4日,它達到了木星附近。朱諾號木星探測器是NASA“新疆屆計劃”實施的第二個探測器,由美國洛克希德·馬丁公司建造,NASA下屬噴氣推進實驗室負責整個探測任務的運行。

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朱諾號木星探測器

天王星、海王星、冥王星探測

NASA的“旅行者”2號探測器于1986年和1989年分別飛越了天王星與海王星。之后研究發現天王星和海王星主要由冰、巖石、和氦組成。2006年1月,“新視野號”發射升空,9年后接近冥王星并拍攝了冥王星表面的樣子。

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新視野號

彗星探測

美國、前蘇聯、歐洲和日本先后進行或聯合進行了有關小行星及彗星的探測。美國和歐空局1978年發射的“國際日地探險者”3號分別于1985年和1986年探測了賈可比尼彗星和哈雷彗星。1996年,NASA發射的“近地小行星交會”對愛神小行星進行了探測。1998年發射了“深空一號”探測器進行小行星和彗星的探測,1999年發射“星塵”探測器對彗星進行取樣返回探測,2002年發射了“慧核之旅”探測器探測慧核。

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深空一號

星際探索

為尋找太陽系以外的生命,NASA發射了“先驅者”10和11號以及“旅行者”1和2號4個探測器,兩個“旅行者”號探測器各帶有1套鍍金銅質聲像片和1枚金剛石唱針,它們能長期放出聲像。

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旅行者1號

機構責任

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美國航空航天局的機構責任包括:擴大人類對大氣層和宇宙空間方面的知識;改進飛機的用途、性能、安全性和效率;發展能攜帶武器、設備和生物進入宇宙空間的飛行器;保持美國在航空和空間技術方面的領先地位;向政府部門提供有軍事價值或軍事意義的研究成果;與其他國家合作,從事空間研究成果的和平利用;最有效地利用美國的工程力量,以及避免設備建設的重復。

研究領域

編輯

美國航空航天局的研究領域主要是航空學研究及探索,主要包括空間科學(太陽系探索、火星探索、月球探索、宇宙結構和環境),地球學研究(地球系統學、地球學的應用),生物物理研究,航空學(航空技術)。在航空航天方面,美國航空航天局實施的研究計劃包括水星計劃、雙子座計劃、阿波羅計劃、天空實驗室、航天飛機、國際空間站(與俄羅斯、加拿大、歐洲、以及日本合作)、星座計劃等。在航空技術方面,主要從事以下四方面的工作:空氣動力(紊流學、翼型、超聲速飛行等)。推進技術(燃燒燃料、噪聲及其傳播、計算流體力學、渦輪機械部件研究)。材料與結構(復合材料、高溫材料、動態加載與氣動彈性、結構分析等)。航空電子學和人素工程(制導/導航、航空電子學、飛行管理和模擬技術)。

研究發現

編輯

系外行星探索

2016年5月10日,美國航空航天局開普勒團隊宣布,他們又確認發現了1284顆系外行星。人類已確認的系外行星超過3200顆,其中2325顆就是由開普勒計劃發現的。開普勒團隊這一次發布的成果數量驚人,超過了以前所有發現的總和。背后的大功臣是由普林斯頓大學天文學家莫頓(Timothy Morton)研發的Vespa軟件。這一軟件可以排除假警報的困擾,使得系外行星搜尋工作進入自動時代。

2024年2月,美國國家航空航天局(NASA)宣布找到一顆新“超級地球”,行星編號TOI-715b。這顆“超級地球”繞行一周的時間僅有19個地球日。

河外星系探索

2023年9月19日,美國國家航空航天局(NASA)的最新研究結果顯示,詹姆斯·韋伯太空望遠鏡最近在太陽系外的一顆k2-18b行星上探測到了水、海洋表面和一種在地球上只能由生命產生的化學物質。NASA表示,需要進一步觀察該行星上是否存在生命。NASA指出,k2-18b位于距地球120光年外的獅子座,大小介于地球和海王星之間,與太陽系中的任何行星都不同。由于附近沒有類似的行星,人們對這些“亞海王星”知之甚少,它們的大氣性質一直是天文學家們爭論不休的問題。

天體物理學探索

NASA的科學項目部將空間科學按照不同的研究對象轉為四個部分的研究內容,分別為日球層物理學、地球科學、行星科學和天體物理學。天體物理學主要探索宇宙的起源和演化,尋找地球以外的生命。天體物理學的研究關系宇宙、物質和生命這三個客體,試圖回答起源問題、演化問題和揭示宇宙的基本規律,如宇宙如何起源、如何運轉、如何演化,星系、恒星、行星如何誕生等。美國航空航天局當地時間2014年2月26日宣布,其開普勒太空望遠鏡觀測取得最新成果,在太陽系外發現了715顆行星。美國航空航天局表示,這是單次宣布發現數量最多的一次。據報道,這些行星的大小大部分都介于地球和海王星之間。美國航空航天局指出,這項重大發現得益于一項新的識別方法,也就是所謂的“統計技術”。行星科學家里斯奧爾(Jack Lissaueer)及其團隊完成了這次壯舉。此次發現將在未來賦予科學家們單獨研究行星及其“行星小區”的能力??茖W家將通過這樣的方式,找到行星形成的具體過程。開普勒望遠鏡于2009年3月發射升空。此次美國航空航天局公布的觀測結果為開普勒太空望遠鏡在2009年至2011年觀測到的行星。從執行任務開始,已有961個開普勒望遠鏡觀測到的對象被證實為行星。

宇宙微波背景輻射探索

鑒于宇宙背景輻射的極端重要性,NASA決定發射專用衛星對它研究。1989年,NASA發射了COBE衛星(宇宙背景探測器),用以繪制整個天空的宇宙微波背景圖。COBE表明,它在各個方向上分布均勻,具有迄今為止所測得最完美的黑體光譜。2001年,NASA又發射了威爾金森微波各向異性探測器(WMAP),極大地提高了測量的分辨率,發現宇宙早期是一個熱宇宙,為宇宙起源的大爆炸理論提供了最有力的支持。

引力波探索

激光干涉儀空間天線(LISA)由3個置于邊上為上百萬千米的三角形的三個頂點上的探測器組成,三者之間兩兩形成相距上百萬千米的干涉臂,能夠處理頻率較低的引力波,頻率范圍在0.001赫茲到0.1赫茲之間(每秒波紋數)。與干涉引力波天文臺(LIGO)地面天文臺不同,LISA將有機會探測整個天空,LISA最初由歐洲航天局(ESA)和NASA合作項目,但在2011年,受到資金限制,NASA推出了該項目。2016年,LIGO團隊宣布首次探測到了時空漣漪,兩個黑洞做螺旋運動,然后發生碰撞,將三倍于太陽的質量轉變成了引力波能力。

黑洞探索

2010年11月15日,NASA研究人員在距離地球大約五千光年的太空發現“年僅”31歲的黑洞。這一黑洞質量大約是太陽的5倍,由一顆質量大約20倍于太陽的超新星爆炸形成。而在此之前,NASA通告成錢徳拉射線太空望遠鏡發現一個“異常物體”。2022年8月24日,美國國家航空航天局(NASA)發布了一段音頻片段,聲音是根據2億光年外的英仙座黑洞的壓力波而合成的。這段音波來自美國宇航局的錢德拉X射線天文臺。天文學家表示,黑洞中的聲音大約在中央C以下57個八度音階,人耳無法聽到。美國國家航空航天局通過音頻技術提升波形頻率,從而使人們能夠聽到黑洞的聲音。

科研成果

編輯

1957年蘇聯第一顆人造地球衛星上天后,美國組建了國家航空航天局,對發展美國的航空航天事業起了重大作用。美國國家航空航天局的研究課題內容廣泛,以航天為主。在航空方面的研究課題主要有超聲速技術、飛機節能技術等;在航天方面主要配合幾個大型工程,如阿波羅工程、天空實驗室、航天飛機等開展研究。同時NASA的研究還涉及到民用領域,例如除油細菌、污染下水凈化等。

美國航空航天局

奧爾德林在月球表面行走

航空航天

開普勒空間望遠鏡

開普勒空間望遠鏡(Kepler space telescope)是世界上第一個專門用于太陽系外行星搜尋的天文衛星。由NASA研制,定點凝視觀測銀河天鵝座-天琴座的部分區域,利用掩星現象獲取類地行星數據,探索行星系統的結構和多樣性,特別是要探測圍繞其他恒星宜居區內的類地行星。開普勒空間望遠鏡于2009年3月7日由“德爾塔”運載火箭的“德爾塔”2號火箭發射,并利用上面級進入太陽中心地球曳尾軌道。該空間望遠鏡于2018年10月30日退役。

飛機節能技術

美國航天局在2011年底提出了一種環保型的“未來飛機”概念,其標準是:飛行速度必須達到音速的85%,續航能力超過1.1萬公里,有效載荷在22.6噸到45.4噸之間,既可載人又可載貨?!案焖?、更大型、更安靜、更高效、更干凈”是“未來飛機”的追求目標,“綠色環?!笔峭怀鎏厣?。?為了實現“未來飛機”的構想,美國航空航天局分別與洛克希德-馬丁、諾思羅普-格魯曼和波音公司這三大飛機制造巨頭簽訂了為期一年的研發合同。在這一年中,3家公司將對各自方案展開論證和完善,美國航空航天局最終會選定一家進行合作,以期在2025年讓“綠色飛機”在藍天翱翔。?

高超聲速技術

2021年NASA和Aerion(美國飛機制造商)展開的聯合研究,旨在加速實現商業高速飛行和更快的點對點旅行。雙方將致力于下一代超高速或高馬赫數飛機的研發。此次合作專門研究 3-5 馬赫范圍內的商業飛行,將用于評估推進和熱管理技術的參數適用性。通過聯合評估,將探討 3 馬赫以上速度模式的影響,并為集成發電和機艙系統方面的支持技術建立解決方案。

NASA計劃以該項目的研究成果為基礎,制定一項高速發展戰略,以解決商用超聲速和多用途高超聲速飛行器之間的潛在市場差距。目前,NASA的商業超聲速技術開發工作集中在1.4-1.9馬赫的巡航范圍以及X-59低音爆驗證機;高超聲速技術項目正在對5馬赫以上的飛行器技術開展評估,特別是8-9馬赫巡航條件。

太空3D打印技術

2014年11月25日,美國宇航局(NASA)在太空國際空間站運用3D打印技術成功打印出印著“太空制造/NASA”字樣的銘牌,這讓科學家們看到了國際空間站自我打印零部件的希望曙光。據悉,這臺<a href="http://www.csydxx.cn/7837/" target="_blank">3D打印機于11月17日由宇航員巴里·維爾莫安裝在國際空間站,并于25日成功完成了這個作品。美國宇航局馬歇爾航天飛行中心國際空間站3D打印機項目負責人尼基·韋克海澤表示:“這第一份作品是在地球以外實現3D打印批量化的重要一步??臻g站是目前我們在太空上進行完整測試的唯一實驗室?!泵绹詈骄终J為,這個項目的發展意味著國際空間站將可能實現自己打印所需的替換零部件。這臺3D打印設備由“太空制造”公司提供,該公司致力于生產在失重狀態下應用的機械制造工藝添加技術。這第一件太空3D打印作品將于2015年被送返地球,供美國宇航局專家進行測試研究。

鏈式輪胎

2018年7月,美國航空航天局研發出一種用化學合成合金制成的鏈式輪胎。格倫研究中心的科學家們將典型的彈性氣動材料變成了能夠承受顯著可逆應變的記憶合金,這使得超彈性輪胎能夠承受比任何其他非充氣輪胎更多的變形,同時能夠增強控制,增加設計的通用性,輪胎可以廣泛用于太空車或在地球上的車輛。美國航空航天局計劃在2020年發射下一個火星探測器,而最新研發的輪胎將不僅能應用到火星任務,它還能在地球上取代傳統的氣壓輪胎為越野領域帶來革新。

空氣動力學小翼

美國主要的飛機制造商波音公司在1999年創建了Aviation Partners Boeing公司(以下簡稱APB公司),用于將美國航空航天局工程師開發的小翼商業化。這種“混合型小翼”被時常改進,精準地融入一系列的設計,使得不論私人還是商業飛機的重量減輕20%,在對燃料的節省上得到主要體現。APB公司一年400架的速度為波音飛機裝備這種改進型小翼。2010年,APB公司量化了該項技術帶來的好處,美國航空航天局衍生品報告中這樣描述:“混合型小翼”技術在全球節省了20億加侖航空燃料,這也意味著節約了40億美元的資金,并相應減少了2150萬噸二氧化碳排放。

火箭動力降落傘

在航空安全方面美國航空航天局也貢獻良多。他們開發出了一種能夠支撐一整架飛機懸浮空中并安全降落的降落傘。曾發明過彈道恢復系統的BorISPopov股份有限公司負責這種降落傘的研發,研究人員考慮到既要避免引發飛機的自由下落可能帶來的危險,又要使系統輕便高效,不至于影響到飛機飛行,依靠美國航空航天局的資金該公司進行了合適的薄膜降落傘以及智能調姿系統兩個主要方面的研制。借助減震裝置,火箭配備的這種降落傘可以根據飛機速度調整打開速度:高速飛行時,降落傘在開始幾秒鐘只打開25%,以將飛行速度減至降落傘能夠全部打開并且飛機能夠承受打開的震動的那一點。

民用領域

除油細菌

Micro-BacInternational公司通過與美國航空航天局簽訂合同研制出一種細菌,它可以在封閉系統比如國際空間站中凈化水,而且只需要極少量的光線就可以工作。這種細菌的工作原理在于破壞掉油中的特定組成部分。它也可用于其它環境污染物的處置,在處理了厄瓜多爾的石油泄漏之后,這種細菌自2010年被開發用于破壞沖上岸的油。該公司的下一項研究包括一種干細菌,其可以拿在手中撒向任何來源的油斑,從而保護陸地不被污染。

納米技術發型產品

美國航空航天局研究過通過增加陶瓷涂層實現癌癥病人使用的釋藥微囊劑的精密活化,這項研究啟發了Farouksystems公司創始人法羅可·沙米將此項技術用在他的燙發產品中。沙米發現,使用陶瓷涂層技術生產出的產品在加熱時會釋放陰離子,而陰離子已被證明對卷發大有益處。除此之外,這家公司還采用了美國航空航天局的另一項創新——納米銀,使用顆粒極小的銀粉末為他們的產品制造無菌涂層。

圖像傳感器

自從尼爾·阿姆斯特朗踏上月球的第一步通過電視傳向世界,美國航空航天局就一直堅持把推動動態圖像記錄作為一個重要的的任務目標。而為了推動攝像機小型化同時提高畫質,Aptina圖像公司應運而生。該公司把噴氣動力實驗室的“互補式金屬氧化物半導體動態像素”(CMOS圖像傳感器民用化,在1995年至2000年間銷量過百萬。CMOS高級成像系統具有了穩定成像、高清攝像等功能,由于其顯著的低功耗,在攝影機和攝像機中大有取代傳統的電荷耦合裝置(CCD)圖像傳感器之勢。

仿鷹眼透鏡

在試圖改進噴氣推進實驗室技術人員戴的電焊面罩時,美國航空航天局注意到鷹的眼睛雖然完全暴露于太陽光線下,卻有在極遠的距離辨識出獵物的能力。鷹不會得白內障,于是美國航空航天局從它們身上研究防治人類白內障的辦法。研究結果是鷹眼的光學系統可以近100%地濾掉有害的藍色和紫外光,只讓無害的紅、黃、綠色光暢通透過。鷹眼光學系統催生了透鏡技術的創新,這種新型眼鏡外觀與傳統太陽鏡不同,卻因其保護作用和透射性能獲得長期呆在戶外人群的青睞。

污染地下水凈化

美國航空航天局曾開發過一套名為零價鐵化(簡稱EZⅥ)的方案,用于解決美國的工業污染。該方案可以中和排入土壤的化學毒素,而且全過程的副產物只有一種無毒的烴,這種烴會隨著滲入地下水而消失無蹤。雖然EZⅥ的起效僅限于一種叫做DNAPLs的污染物,但這項技術仍是數千家處理廠所需要的。美國有百分之六十到七十的污染處理廠需要處理DNAPLs污染。

科技推廣

美國知名網站“GOBankingRates”盤點了日常生活中25種源于美國國家航空航天局的技術,遍及“吃穿住行”。它們來自遙遠的空天,卻便利著人類的日常生活。食品:嬰兒奶粉、凍干水果、食品安全包裝;生活:記憶泡沫床墊、防刮鏡片、防紫外太陽鏡、無繩真空吸塵器、耐克氣墊運動鞋、太空毯、滑雪;家居:泳池凈化系統、家用隔熱材料;出行:飛機除冰系統、精密GPS、公路防滑槽、更好的輪胎;電子產品手機相機、筆記本電腦、大功率太陽能電池、無線耳機、鼠標、CAT掃描儀;醫療保健:植入式耳蝸、隱形牙齒矯治器、耳溫體溫計。

科研條件

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管理機構

2006年,美國航空航天局不僅重新調整了管理結構,專門設立了航空研究任務事務部(ARMD),而且根據新形勢出臺了新的戰略規劃,并基于新的需求調整了其航空研究計劃,制定了航空安全計劃、空域系統計劃、基礎航空計劃、航空試驗計劃、集成系統研究以及航空戰略和管理六大研究計劃。其中,基礎研究計劃和航空試驗計劃是新增的專項計劃,體現了美國航空航天局對基礎研究和航空試驗基礎設施建設的重視。這種研究結構一直持續到2014年。

2016年,美國宇航局成立了行星防御協調辦公室(PDCO),領導美國政府探測和警告潛在危險的小行星和彗星,并研究在可能的情況下減輕危害的方法。

美國航空航天局建立了六個戰略事務部,分管美國航空航天局的主要業務領域,以更好地實現美國航空航天局的任務和更好地服務客戶。它們分別是:航天飛行部(約翰遜航天中心、肯尼迪航天中心、馬歇爾航天飛行中心、斯坦尼斯航天中心);航空航天技術部(艾姆斯研究中心、德萊登飛行研究中心、蘭利研究中心、戈蘭研究中心四個研究中心);地球科學部(戈達德航天飛行中心);空間科學部(噴氣推進實驗室);生物和物理研究部和安全與任務保障部。每個戰略事務部都有自己的一套戰略目標、目的和為滿足主要客戶需求的執行措施。戰略事務部負責確定客戶需求并確保所有客戶滿意。各事務部會同分管業務的副局長確定其工作方向,負責制定各事務部的長期投資戰略、預算、項目資源分配和性能評估、政策和標準,以執行NASA的政策。

實驗機構

美國航空航天局最初由擁有46年歷史的國家航空咨詢委員會(NACA)的四個主要實驗機構和該委員會的80名成員組成,并由沃納·馮·布勞恩領導。這一舉措對美國進入太空競賽領域起到了積極的推動作用。沃納·馮·布勞恩是二戰后加入美國國籍的前德國火箭專家,曾實施德國火箭計劃,后來為美國太空事業的發展做出了重大的貢獻,被譽為美國太空計劃之父。另外,陸軍彈道飛彈署(Army Ballistic Missile Agency)和海軍研究中心(Naval Research Laboratory)的一部分也被整合到美國航空航天局。根據總統行政命令,所有國防部之下非軍事火箭計劃及太空計劃一并歸入美國航空航天局,其中包括當時正在進行的先鋒計劃和探險者計劃,以及美國全部科學衛星計劃等。其后,原NACA的蘭利研究實驗室、劉易斯研究實驗室和艾姆斯研究實驗室等3個實驗室也被編入美國航空航天局,并分別更名為蘭利研究中心、劉易斯研究中心和艾姆斯研究中心。與此同時,愛德華空軍基地的飛行試驗室都改名為飛行研究中心,海軍研究實驗室的一部分劃歸美國航空航天局,并在馬里蘭州組建了戈達德航天飛行研究中心。1960年6月,美國航空航天局接管陸軍彈道導彈局,在亨茨維爾組建了馬歇爾航天飛行中心,主要負責實施大型運載火箭研究計劃。美國航空航天局又相繼調整和組建了肯尼迪航天中心、約翰遜航天中心以及太空飛行器中心等。

研發機構

NASA實施局總部和戰略事務部兩個層次管理。局總部對全局負有領導責任,協調局內外工作,制定該局年度計劃、長遠規劃和發展戰略,監督檢查各階段工作進展和完成情況;戰略事務部分管NASA的主要業務領域,以實現NASA的任務,確定客戶的需求并確??蛻魸M意。戰略事務部有6個部門:航天飛行部(包括約翰遜航天中心、肯尼迪航天中心、馬歇爾航天飛行中心、斯坦尼斯航天中心),航空航天技術部(艾姆斯研究中心、德萊頓飛行研究中心、斯坦尼斯航天中心),地球科學部(包括戈達德航天飛行中心),空間科學部(包括噴氣推進實驗室),生物和物理研究部,安全與任務保障部。

研發機構

地址

戈達德航天飛行中心(Goddard Space Flight Center)

馬里蘭州格林貝特

約翰遜航天中心(LydonB.Johnson Space Center)

德克薩斯州休斯頓

肯尼迪航天中心(JohnF.Kennedy Space Center)

佛羅里達州卡納維拉爾角

馬歇爾航天飛行中心(GeorgeC.Marshall Space Flight Center)

亞拉巴馬州亨茨維爾

太空運輸和推進技術斯坦尼斯航天中心(JohnC.Stennls Space Center)

于密西西比州圣路易斯

艾姆斯研究中心(Ames Research Center)

加利福尼亞州墨菲特聯邦

阿姆斯特朗飛行研究中心(Armstrong Flight Research Center)

加利福尼亞州愛德華茲空軍基地

飛行研究蘭利研究中心(Langley Research Center)

弗吉尼亞州漢普頓

格倫研究中心(Glenn Research Center)

俄亥俄州克利夫蘭

噴氣推進實驗室(Jet Propulsion Laboratory)

加利福尼亞州帕薩迪納

參考資料

預算情況

NASA 2021-2023財年預算情況(單位:億美元)

項目

2021財年撥款

2022財年撥款

2023財年預算申請

科學

地球科學

20.218

20.647

24.115

行星科學

27.134

31.204

31.602

天體物理學

17.292

15.689

15.560

太陽物理學

6.331

7.779

7.602

生物和物理科學

0.825

1.004

總計

70.975

76.144

79.883

航空學

8.190

8.807

9.715

空間技術

11.000

11.000

14.379

深空探索系統

“獵戶座”飛船

14.005

14.067

13.387

“航天發射系統”

26.000

26.000

25.798

“探索地面系統”

4.597

5.900

7.499

探索研究與開發

15.574

21.950

28.099

總計

60.176

67.917

74.783

空間運行

40.522

40.413

42.663

教育

1.260

1.370

1.501

安保、安全與任務服務

29.534

30.206

32.087

建設、環境合規與恢復

2.191

4.103

4.243

總監察長

0.442

0.453

0.484

總計

226.290

240.413

259.738

參考資料

相關事件

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重新開發超音速客機

2018年4月6日,對于想要體驗協和式超音速客機(Concorde)那種超音速空中旅行的人來說,美國宇航局(NASA)宣布了一些消息。NASA宣布,將繼續推進開發能夠突破音障的客機計劃,但同時也能夠安靜地飛行。這就意味著,和“協和式”等產生音爆的超音速飛機不同的是,NASA的飛機能夠在陸地上空的商業航線上運行。NASA已經與洛克希德-馬丁公司簽署了價值2.475億美元的合同,由后者負責生產超音速客機。

恢復與俄羅斯合作

2022年7月15日,美國國家航空航天局稱,美國將恢復與俄羅斯的國際空間站飛行合作。美國航空航天局表示,已與俄方簽署協議,整合飛往國際空間站的航班,允許俄羅斯宇航員乘坐美國制造的航天器,而美國宇航員也能乘坐俄羅斯的“聯盟”號飛船。

衛星失聯

2022年7月5日,美國國家航空航天局表示,美國Capstone立方體衛星在脫離地球軌道向月球前進的過程中失聯。Capstone立方體衛星4日按計劃離開地球軌道。本次通信故障也令Capstone原定于5日上午進行的首次軌道修正操作被迫推遲。美國航空航天局表示,如果該操作被推遲數日,Capstone也有足夠的燃料應對。

美國鋁企造假致兩衛星墜毀

2019年NASA公布的一項調查顯示,一家金屬制造商偽造了測試結果,并向NASA提供了有缺陷的材料,造成逾7億美元的損失,并導致兩項衛星發射任務失敗。有缺陷的材料被用于制造“金牛座”XL火箭。該火箭在2009年發射了NASA的軌道碳觀測衛星,并在2011年發射價值為4.24億美元的“輝煌”號地球觀測衛星。發射這兩顆衛星的目的都是收集氣候科學數據。NASA在一份聲明稱,在火箭升空過程中,整流罩(穿過大氣層時保護衛星的類蛤殼結構)未能按指令打開并分離,導致發射失敗,導致火箭箭身過重墜入大氣層燒毀。

2007年NASA丑聞

宇航員升空前醉酒

據美國《航空周刊和太空科技》網站7月26日報道,由美國航空航天局首席醫療官理查德·威廉姆斯組建的獨立小組對宇航員的身體和心理健康狀況進行了評估,結果發現,至少有兩位宇航員,在飛行醫師和其他宇航員已經警告其喝得太醉將會影響飛行安全的情況下,仍然獲準飛天。該小組還發現,宇航員在航天飛船發射前有“大量飲用飲料”的現象,而根據NASA的規定,宇航員酒后12小時內不能飛行。一位匿名的NASA官員證實了這一消息,并透露NASA將在27日討論獨立小組提供的健康報告?!逗娇罩芸吞湛萍肌吩趫蟮乐袥]有說明醉酒的宇航員是航天飛機的機長還是其他機組成員,也未說明事件發生的時間地點。

設備遭蓄意破壞

在2007年7月26日的新聞發布會上,NASA公布了一起事件,NASA的一家轉包商所雇用的一名職員,割斷了一臺電腦的內部電線,而這臺機器即將被裝入“奮進號”的太空艙運至國際空間站。格斯登美爾(人類探索和行動任務委員會主管)表示:“一臺電子產品中的電線顯然遭蓄意破壞?!备袼沟敲罓栆源税刚谡{查為由,拒透露該轉包商和破壞者的身份以及事件發生的具體地點,也不肯對破壞者的動機進行猜測。根據他的說法,破壞行為發生在佛羅里達州的肯尼迪航天中心以外地區,與該中心正在進行的、由機械師工會發起的罷工無關。

申請研究嫦娥五號月壤樣本

2023年10月1日,中方宣布嫦娥五號月球科研樣品將面向國際開放申請。2023年11月,NASA被曝罕見申請研究嫦娥五號月壤樣本。此前美國曾對中國祭出“太空封殺令”,曾以政治、資金、技術等方面緣由,將中國排除在國際空間站項目之外。2011年,美國又通過了旨在禁止中美兩國航天合作的“沃爾夫條款”(由當時的美國眾議員弗蘭克·魯道夫·沃爾夫提出,Frank Rudolph Wolf),以所謂“存在間諜風險”為理由,封死了中國參與國際空間站合作的道路。

“游隼”月球著陸器登月失敗

攜帶了美國航天局用于研究月球水和月球表面輻射的傳感器等多種科學儀器的“游隼”月球著陸器,于2024年1月8日搭乘美國聯合發射聯盟公司研發的“火神半人馬座”火箭從佛羅里達州卡納維拉爾角太空軍基地發射升空,原計劃同年2月23日在月球表面“軟著陸”。但升空后不久,“游隼”的推進系統出現故障。此后,美國航天機器人技術公司宣布“游隼”已無法實現月球“軟著陸”計劃。美國聯合發射聯盟公司在聽取美國航天局和太空界分析建議后,認為“游隼”受控重返地球大氣層并在大氣層中燒毀是最佳選擇。2024年1月19日,“游隼”月球著陸器登月失敗后按計劃返回地球,在地球大氣層燒毀,任務終結。

戰略合作

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NASA與許多的美國承包商、學術界以及國際和商業合作伙伴進行合作,以便探索、發現和擴展知識。這些合作伙伴包括美國國家海洋和大氣管理局 (NOAA)、美國太空部隊、美國地質調查局以及歐洲航天局、日本航天局、俄羅斯航天局和洛克希德-馬丁、SpaceX等航空航天公司。

美國國家海洋和大氣管理局 (NOAA)

美國宇航局和美國國家海洋和大氣管理局在極地和地球同步氣象衛星的開發、交付和運行方面已經合作了數十年。這種關系通常涉及 NASA 開發衛星的空間系統、發射解決方案和地面控制技術,以及 NOAA 操作系統并向用戶提供天氣預報產品。多代 NOAA 極地軌道平臺已經運行,可以提供低空天氣的詳細成像。對地靜止運行環境衛星(GOES)提供對西半球的近實時覆蓋,以確保準確及時地了解正在發展的天氣現象。

美國太空軍

美國太空軍( USSF)是美國武裝部隊的太空服務部門,而美國國家航空航天局(NASA)是美國政府負責民用航天的獨立機構。NASA 與太空軍的前身空軍有著長期的合作關系,太空軍支持 NASA 在肯尼迪航天中心、卡納維拉爾角太空部隊站和范登堡太空部隊基地進行的發射。美國宇航局和太空部隊還在??保護地球免受小行星侵害等問題上進行合作。太空軍成員可以是 NASA 宇航員。SpaceX Crew-1的指揮官邁克爾·S·霍普金斯上校于 2020 年 12 月 18 日從國際空間站受命加入太空軍。2020 年 9 月,太空軍和 NASA 簽署了一份諒解備忘錄,正式承認兩個機構的共同作用。這份新備忘錄取代了 NASA 和空軍太空司令部 2006 年簽署的類似文件。

美國地質調查局

Landsat計劃是運行時間最長的地球衛星圖像獲取項目。這是美國宇航局和美國地質勘探局的聯合計劃。1972年7月23日,地球資源技術衛星發射升空。最終于1975年更名為Landsat 1。該系列中最新的衛星Landsat 9于2021年9月27日發射。

Landsat 衛星上的儀器采集了數百萬張圖像。這些圖像存檔在美國和世界各地的陸地衛星接收站,是全球變化研究和農業、制圖、地質學、林業、區域規劃、監測和教育應用的獨特資源,可以通過查看美國地質調查局(USGS)“地球探索者”網站查看。NASA 和 USGS 之間的合作涉及 NASA 設計和提供空間系統(衛星)解決方案,將衛星發射到軌道,并在進入軌道后由 USGS 操作系統操作該系統。截至2022年10月,已建成9顆衛星,其中8顆成功在軌運行。

歐洲航天局

美國國家航空航天局 (NASA) 與歐洲航天局 (European Space Agency) 就廣泛的科學和探索需求進行合作。從參與航天飛機(太空實驗室任務)到阿耳忒彌斯計劃(獵戶座服務艙)的主要角色,ESA和美國宇航局一直支持每個機構的科學和探索任務。ESA 航天器上有 NASA 的有效載荷,NASA 航天器上有 ESA 的有效載荷。這些機構在太陽物理學(例如太陽軌道飛行器)和天文學(哈勃太空望遠鏡、詹姆斯·韋伯太空望遠鏡)等領域開展了聯合任務。根據阿耳忒彌斯門戶合作伙伴關系,ESA將向門戶提供居住和加油模塊以及增強的月球通信。NASA和ESA繼續推進包括氣候變化在內的地球科學相關的合作,并就包括Sentinel-6系列航天器在內的各種任務進行合作達成協議。

日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)

NASA和日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)在一系列太空項目上進行合作。JAXA 是阿耳忒彌斯計劃的直接參與者,其中包括月球門戶計劃。JAXA 計劃為 Gateway 做出的貢獻包括 I-Hab 的環境控制和生命支持系統、電池、熱控制和圖像組件,這些組件將由歐洲航天局 (ESA)在發射前集成到該模塊中。這些功能對于載人和無人時期持續的門戶運行至關重要。

JAXA 和 NASA 在許多衛星項目上進行了合作,特別是在地球科學領域。日本的儀器在美國宇航局的Terra和Aqua衛星上飛行,美國宇航局的傳感器也曾在日本之前的地球觀測任務中飛行。NASA-JAXA全球降水測量任務于 2014 年啟動,包括由 JAXA 火箭發射的 NASA 衛星上由 NASA 和 JAXA 提供的傳感器。該任務提供了全球降雨量的頻繁、準確測量,供科學家和天氣預報員使用。

俄羅斯航天局

NASA 和 俄羅斯航天局 自 1993 年 9 月以來一直在國際空間站的開發和運營方面進行合作。2017年9月27日,NASA和俄羅斯聯邦航天機構簽署了一份聯合聲明:將合作建造首個月球軌道空間站,名為“深空之門”(Deep Space Gateway),以作為深度探索太陽系并將人類送上火星的月面基地。

2022年美國宇航員馬克·范德·海搭乘俄羅斯的“聯盟”號飛船,與兩名俄羅斯宇航員一起從國際空間站返回地球。NASA副局長凱西盧德斯表示,國際空間站項目所有各方繼續努力使空間站運行期限延長至2030年。2022年7月15日,美國國家航空航天局(NASA)和俄羅斯聯邦航天局(Roscosmos)宣布簽署一項協議,整合協調前往國際空間站的飛行,允許俄宇航員乘坐美國制造的航天器,以換取美宇航員能夠乘坐俄聯盟號飛船。

與航空航天公司的合作

2017年11月8日,美國航空航天局與優步科技公司簽署協議,雙方將合作為其飛行出租車項目開發交通系統,并計劃在2020年前研發出一款飛行出租車。2018年5月8日,美國宇航局宣布,與美國優步公司簽署合作協議,探索城市空中交通(UAM)的相關概念和技術,從而在人口密集城市形成安全、有效的空中交通系統。2018年9月27日,美國國家航空航天局的量子人工智能實驗室(QuAIL)與美國福特汽車公司簽署了一份價值10萬美元的合同,福特公司使用NASA的量子計算機進行自動駕駛汽車的研究。

2018年11月30日,美國航空航天局宣布與9家美國航空航天公司合作,向月球發射小型機器人著陸器。獲得NASA青睞的公司包括洛克希德-馬丁公司、Astrobotic、Moon Express、Masten Space Systems、Deep Space Systems、Draper、Firefly Aerospace、Intuitive Machines以及Orbit Beyond。2019年1月18日美國航天局18日發布公報表示,正就嫦娥四號任務與中方展開合作,于1月31日利用美國“月球勘測軌道器”對嫦娥四號著陸點進行成像。2021年3月,NASA和SpaceX簽署聯合太空飛行安全協議,正式確立雙方對共享信息以維護和改善空間安全的強烈意愿。該協議的焦點包括NASA航天器和SpaceX“星鏈”衛星之間的避讓問題。協議要求SpaceX對任何靠近國際空間站或NASA航天器的“星鏈”衛星實施機動,NASA不做機動。

2022年3月,美國國家航空航天局(NASA)和太空探索技術公司SpaceX簽訂一份總額近35億美元的合同,讓SpaceX公司再提供三次把宇航員送往國際空間站的載人航天任務。

組織架構

編輯

組織

職位

人物

局長辦公室

局長

比爾·納爾遜

副局長

帕姆·梅爾羅伊、羅伯特·卡巴納

參謀長

蘇茜·佩雷斯·奎因

副主任

凱西·斯威爾斯

副參謀長

貝爾·道爾頓

空間安全利益副局長

托馬斯·克雷明斯

太空建筑總監

庫爾特·沃格爾

行政人員辦公室

首席財務官

瑪格麗特·沃紹斯

首席科學家兼高級氣候顧問

凱瑟琳·卡爾文

副行政長官

何玲玲

總法律顧問

藍婷婷

副管理員

凱倫·費爾德斯坦、格倫·德爾加多、艾倫·格特森

首席經濟學

亞歷山大·麥克唐納

代理首席技術專家

查拉尼亞

行政長官參謀辦公室

副署長

馬克·埃特金德

協理署長

艾麗西亞·布朗

管理員參謀辦公室

總工程師

喬·佩利喬蒂

首席健康和醫療官

詹姆斯·波爾克博士

首席項目管理官

大衛·米切爾

安全和任務保證主管

拉斯·德洛奇

特派團理事會

副署長

羅伯特·皮爾斯、詹姆斯·弗里、尼基·??怂?、肯尼斯·鮑爾索克斯、普拉松德賽

特派團支助局

副署長

鮑勃·吉布斯

助理署長

凱利·埃利奧特、喬爾·卡尼

首席信息官辦公室

首席信息官

杰夫·西頓

參考資料

該表格最新更新時間:2023年10月16日

科研著作

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美國航空航天局通過科研課題、合同、計劃等形式與國防部、各大高等院校、工業企業的研究機構保持著密切的聯系。美國航空航天局下轄的研究中心和實驗室雖然有十幾個,但科研工作80%以上還是委托局外單位處理。研究成果以美國航空航天局出版物形式發表:

出版物

《技術札記》

《合同報告》

《技術備忘錄》

《技術譯文》

特殊出版物》

《技術報告》

參考資料

獎項設置

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獎項

基本信息

美國航空航天局杰出公共服務獎章(NASA Distinguished Public Service Medal)

為美國國家航空航天局最高獎章,用于授予圓滿完成工作任務并為美國航空航天局取得卓著貢獻,且這種貢獻是其它獎章不足以表明其功績的非政府雇員

美國航空航天局優異服務獎章(NASA Exceptional Service Medal)

僅授予政府雇員.授予積極主動表現忠于職守或者具有創造性的才干并取得工程、航空、空間飛行、管理等方面進步,使美國航空航天局計劃取得實質性進展的雇員

美國航空航天局公平就業機會獎章(NASA Equal Employment OPPOrtunity Medal)

授予政府和非政府雇員,獎勵取得突出成就和使美國國家航空航天局公平就業計劃取得實質性貢獻的政府、社團和群體成員

美國航空航天局優異管理成就獎(NASA Exceptional Administrative Achievement Medal)

僅授予政府雇員,用于授予聯邦政府雇員中取得具有重大意義成就、特殊的成就,主動做出不同尋常的貢獻,或者創造性地在管理上使美國航空航天局取得實質性進步的人員

美國航空航天局優異成就獎章(NASAExceptionalAchievementMedal)

僅授予政府雇員,用于授予具有重大意義,包括特殊成就、程序改進、效率、服務、金融儲蓄及技術進步等方面為美國航空航天局做出貢獻的人員

美國航空航天局優異服務獎章(NASA Exceptional Service Medal)

僅授予政府雇員.授予積極主動表現忠于職守或者具有創造性的才干并取得工程、航空、空間飛行、管理等方面進步,使美國航空航天局計劃取得實質性進展的雇員

美國航空航天局優異技術成就獎章(NASA Exceptional Technology Achievement Medal)

授予政府和非政府雇員.,獎勵在美國航空航天局計劃早期技術發展方面取得引人注目的貢獻、模范性的合作努力、技術上的發展變化、航空航天技術轉化商業應用方面作出特殊貢獻者

美國航空航天局空間飛行獎章(NASA Space Flight Medal)

授予取得重大成就或服務于從事民間或軍事太空飛行的人員,包括宇航員、飛行員、任務專家、載荷專家、或者其它參與空間飛行任務的人員

美國航空航天局公共服務獎章(NASA Public Service Medal)

授予非政府職員,獎勵完成任務的非政府雇員.,承認其為美國國家航空航天局做出的特殊貢獻

美國航空航天局杰出領導獎章(NASA Outstanding Leadership Medal)

僅授予政府職員,獎勵取得突出成績,在美國國家航空航天局技術和行政上有著非凡影響的領導人員

美國航空航天局杰出服務獎章(NASA Distinguished Service Medal)

僅授予政府雇員

美國航空航天局優異工程成就獎章(NASA Exceptional Engineering Achievement Medal)

授予在工程方面做出貢獻的政府或非政府職員

美國航空航天局優異科學成就獎章(ESAM)(NASA Exceptional Scientific Achievement Medal)

授予取得顯著重大的包括航空、空間探險等科學方面貢獻的人員

參考資料

所獲榮譽

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時間

榮譽

2016年

全球最有活力品牌百強榜第6名

2018年

艾美獎最佳原創互動節目獎

2019年

艾美獎最佳互動節目獎

截至2020年,NASA的社交媒體粉絲已超過2.4億,相比2019年的2.07億粉絲增長了15%;在社交媒體上的帖子分享量從2019年的850萬增加到2020年的1270萬,增長了49%;在推特(Twitter)和“照片墻”(Instagram)上的官方賬號成為這兩個社交平臺上關注度最高的政府機構賬號。截至2020年,NASA推特官方賬號粉絲數超過4200萬,而“照片墻”官方賬號粉絲數達6100萬。

自2020年初以來,NASA電子郵件簡訊的訂閱用戶已達110萬。其數量增長最大的時期為2020年7月30日左右,新增訂閱用戶達14萬,大部分都是由于火星2020 “毅力”號火星車發射轉播期間對發射內容感興趣而成為粉絲。NASA商業載人計劃的SpaceX Demo-2測試飛行任務發射直播有超過1050萬觀眾進行觀看,另外還有170萬觀眾收看了Demo-2測試飛行任務降落的直播。谷歌搜索Demo-2的結果顯示,NASA相關內容有超過170萬次的瀏覽量和57萬次的點擊量。

NASA在Daily Motion和ThetaTV視頻分享網站上建立了官方賬號,發布了以重要活動為主題的增強現實濾鏡,并成為第一個使用領英(LinkedIn)直播的聯邦政府機構。NASA獲得了2020年威比獎(2020 Webby Awards)的12項提名,創下了NASA紀錄,并最終在4個類別中獲獎,這4個類別突出了NASA在網站建設、社交媒體和APP等廣泛項目中提供的多樣化數字服務。

注釋

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展開[a]

希臘和盧森堡是在計劃開始之后加入歐洲空間局,最終一共有16國參與了國際空間站的建設。

參考資料

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[10]明年1月,美國將再次嘗試登陸月球.今日頭條. [2023-12-02].

[11]全球最有活力品牌榜:谷歌領銜,特斯拉超蘋果.IT之家. [2023-09-18].

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[32]SLS首飛成功,重返月球的“阿爾忒彌斯”計劃拉開帷幕.中國載人航天工程. [2023-09-19].

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[83]美國百年鋁企驚天丑聞!篡改數據近20年,NASA兩顆衛星因它墜毀.每日經濟新聞. [2023-10-15].

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[91]What is the Landsat satellite program and why is it important?.USGS. [2023-10-17].

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[94]Why Japan is emerging as NASA’s most important space partner.MIT Technology Review. [2023-10-17].

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[96]NASA’S SPACE STATION PROGRAM:
EVOLUTION AND CURRENT STATUS.NASA. [2023-10-17].

[97]打開"深空之門":美俄攜手建首個月球軌道空間站.央視網. [2023-09-20].

[98]美國宇航員搭乘俄飛船返回地球 NASA:將繼續努力使國際空間站運行期限延長至2030年
.封面新聞. [2023-09-20].

[99]美俄達成協議 兩國將再次合作前往國際空間站.鳳凰網. [2023-09-20].

[100]優步和NASA合作:2023年前打造飛行出租服務網絡.IT之家. [2023-09-20].

[101]美國宇航局與優步簽署合作協議 探索城市空中交通系統
.新華網. [2023-09-20].

[102]使用量子計算實現路線優化,福特汽車與NASA簽署協議.澎湃新聞. [2023-09-20].

[103]美國宇航局公布“商業運載登月服務”合作企業名單
.中國新聞網. [2023-09-20].

[104]美航天局表示正就嫦娥四號任務與中方展開合作.界面新聞. [2023-09-20].

[105]星鏈衛星太多NASA也怕撞?雙方簽協議:星鏈主動讓路
.環球網. [2023-09-20].

[106]SpaceX 拿下 35 億美元合同,再為 NASA 完成三次載人航天任務
.財經網科技. [2023-09-20].

[107]美國國家航空航天局獎項.國家科學技術獎勵. [2023-09-18].

[108]卡西尼的“偉大謝幕”獲得艾美獎.人民網. [2023-09-19].

[109]最強跨界:NASA靠直播斬獲兩項艾美獎.澎湃新聞. [2023-09-19].

[110]NASA的科學發現、研究開發和月球到火星的探索計劃.NASA. [2023-10-17].

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詞條目錄
  1. 歷史沿革
  2. 初創時期(1958年)
  3. 太空競賽時期(1958-1975年)
  4. 航天飛機時代(1981-2011年)
  5. 21世紀
  6. 近況
  7. 未來展望
  8. 主要太空計劃
  9. 水星計劃
  10. 雙子星座計劃
  11. 阿波羅計劃
  12. 天空實驗室
  13. 國際空間站
  14. 航天飛機計劃
  15. 宇宙天文臺
  16. 哈勃空間望遠鏡
  17. 康普頓伽瑪射線天文臺
  18. 昌德拉X射線天文臺
  19. 斯皮策太空望遠鏡
  20. 行星探測計劃
  21. 火星探測
  22. 土星探測
  23. 水星探測
  24. 金星探測
  25. 木星探測
  26. 天王星、海王星、冥王星探測
  27. 彗星探測
  28. 星際探索
  29. 機構責任
  30. 研究領域
  31. 研究發現
  32. 系外行星探索
  33. 河外星系探索
  34. 天體物理學探索
  35. 宇宙微波背景輻射探索
  36. 引力波探索
  37. 黑洞探索
  38. 科研成果
  39. 航空航天
  40. 開普勒空間望遠鏡
  41. 飛機節能技術
  42. 高超聲速技術
  43. 太空3D打印技術
  44. 鏈式輪胎
  45. 空氣動力學小翼
  46. 火箭動力降落傘
  47. 民用領域
  48. 除油細菌
  49. 納米技術發型產品
  50. 圖像傳感器
  51. 仿鷹眼透鏡
  52. 污染地下水凈化
  53. 科技推廣
  54. 科研條件
  55. 管理機構
  56. 實驗機構
  57. 研發機構
  58. 預算情況
  59. 相關事件
  60. 重新開發超音速客機
  61. 恢復與俄羅斯合作
  62. 衛星失聯
  63. 美國鋁企造假致兩衛星墜毀
  64. 2007年NASA丑聞
  65. 宇航員升空前醉酒
  66. 設備遭蓄意破壞
  67. 申請研究嫦娥五號月壤樣本
  68. “游隼”月球著陸器登月失敗
  69. 戰略合作
  70. 美國國家海洋和大氣管理局 (NOAA)
  71. 美國太空軍
  72. 美國地質調查局
  73. 歐洲航天局
  74. 日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)
  75. 俄羅斯航天局
  76. 與航空航天公司的合作
  77. 組織架構
  78. 科研著作
  79. 獎項設置
  80. 所獲榮譽
  81. 注釋
  82. 參考資料

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