سازمان ناسا

سازمان فضایی ناسا (National Aeronautics and Space Administration) یک سازمان دولتی مستقل در ایالات متحده آمریکا است که مسئولیت برنامه های فضایی کشوری و تحقیقات هوافضا را بر عهده دارد. این سازمان در سال ۱۹۵۸ تاسیس شد و نقش محوری در اکتشافات فضایی ایفا کرده است.

ناسا که مخفف عبارت انگلیسی National Aeronautics and Space Administration است به عنوان بازوی اصلی دولت ایالات متحده برای پیشبرد دانش و فناوری در زمینه های فضانوردی و هوانوردی فعالیت می کند. این سازمان نه تنها در فرستادن انسان و فضاپیما به فراتر از جو زمین پیشرو بوده بلکه در زمینه های گسترده ای از جمله علوم زمین فیزیک خورشیدی علوم سیاره ای اخترفیزیک و توسعه فناوری های نوین نیز تحقیقات گسترده ای انجام می دهد. فعالیت های ناسا تأثیرات شگرفی بر زندگی روزمره بشر از پیشرفت های ارتباطاتی و هواشناسی گرفته تا فناوری های پزشکی و مواد جدید داشته است.

تاریخچه پیدایش سازمان فضایی ناسا

ریشه های تأسیس سازمان فضایی ناسا به سال ۱۹۱۵ و تشکیل کمیته رایزنی ملی هوانوردی آمریکا (NACA) بازمی گردد. ناکا در ابتدا با هدف پیشبرد تحقیقات هوانوردی و توسعه هواپیماهای پیشرفته فعالیت می کرد و در طول دهه ها دستاوردهای مهمی در این زمینه داشت. پس از جنگ جهانی دوم با ظهور فناوری موشکی و آغاز رقابت تسلیحاتی و علمی میان ایالات متحده و اتحاد جماهیر شوروی توجه به فضا افزایش یافت.

نقطه عطف اصلی که منجر به تأسیس ناسا شد پرتاب موفقیت آمیز نخستین ماهواره مصنوعی جهان اسپوتنیک-۱ توسط شوروی در ۴ اکتبر ۱۹۵۷ بود. این اتفاق شوک بزرگی را در ایالات متحده ایجاد کرد و به عنوان یک تهدید برای امنیت ملی و برتری فناوری آمریکا تلقی شد. در واکنش به این چالش نیاز به یک سازمان متمرکز و قدرتمند برای هدایت برنامه های فضایی کشور احساس شد.

در ۲۹ ژوئیه ۱۹۵۸ رئیس جمهور وقت ایالات متحده دوایت آیزنهاور سند ملی هوانوردی و فضا را امضا کرد که به موجب آن سازمان فضایی ناسا رسماً تأسیس شد و فعالیت های ناکا و بخش هایی از برنامه های موشکی ارتش و نیروی دریایی را در خود ادغام کرد. فعالیت رسمی ناسا از ۱ اکتبر ۱۹۵۸ آغاز شد. توماس کیت گلنان به عنوان نخستین مدیر و هیو لاتیمر درایدن به عنوان معاون او منصوب شدند.

ناسا کار خود را با جذب حدود ۸۰۰۰ کارمند بودجه ای معادل ۱۰۰ میلیون دلار در سال و امکانات سه آزمایشگاه بزرگ ناکا (لانگلی ایمز و گلن) آغاز کرد. یکی از مهم ترین عوامل موفقیت اولیه ناسا جذب دانشمندان و مهندسان آلمانی پروژه موشکی V-2 به رهبری ورنر فون براون بود که تجربه ارزشمندی در زمینه فناوری موشکی داشتند و طرح های خود را با دستاوردهای دانشمندان آمریکایی مانند رابرت گدارد ترکیب کردند. این سازمان به سرعت توسعه یافت و برنامه های جاه طلبانه ای را برای اکتشاف فضا آغاز کرد.

کارمندان و رهبری

سازمان فضایی ناسا یک ساختار مدیریتی سلسله مراتبی دارد که در رأس آن مدیر ناسا قرار دارد. مدیر ناسا توسط رئیس جمهور ایالات متحده نامزد می شود و پس از تأیید مجلس سنا مسئولیت هدایت کلیه فعالیت ها و تعیین جهت گیری های استراتژیک سازمان را بر عهده می گیرد. این فرد به عنوان مشاور ارشد رئیس جمهور در امور علوم فضایی نیز فعالیت می کند. موقعیت مدیر ناسا یک پست سیاسی است و معمولاً با تغییر دولت در ایالات متحده مدیر ناسا نیز تغییر می کند هرچند استثنائاتی در طول تاریخ وجود داشته است.

مدیریت کلی سازمان در مرکز فرماندهی ناسا در واشینگتن دی.سی. مستقر است و وظیفه نظارت بر مراکز مختلف تخصیص بودجه و هماهنگی برنامه ها را بر عهده دارد. کارمندان ناسا عمدتاً از شهروندان ایالات متحده تشکیل شده اند هرچند در پروژه های مشترک بین المللی فضانوردان و دانشمندان از کشورهای همکار نیز حضور دارند. ناسا حدود ۱۸۰۰۰ کارمند دارد که شامل دانشمندان مهندسان فضانوردان متخصصان فناوری اطلاعات کارمندان اداری و پشتیبانی می شوند.

رهبری ناسا شامل مدیر معاون مدیر و مدیران چهار سازمان اصلی سازمان (مرکز هوانوردی مرکز اکتشافات و عملیات بشر مرکز دانش یا علوم و مرکز فناوری فضایی) می شود. این تیم مدیریتی مسئول اجرای مأموریت ها نظارت بر پژوهش ها توسعه فناوری ها و مدیریت تأسیسات گسترده ناسا است. انتخاب مدیران و رهبران ناسا بر اساس تخصص تجربه و توانایی های مدیریتی انجام می شود.

بخش عمده ای از نیروی کار ناسا در مراکز مختلف تحقیقاتی و عملیاتی در سراسر ایالات متحده مشغول به کار هستند. این کارمندان در زمینه های متنوعی از طراحی و ساخت فضاپیما و موشک گرفته تا انجام آزمایش های علمی آموزش فضانوردان و کنترل مأموریت ها فعالیت می کنند. ساختار سازمانی ناسا به گونه ای طراحی شده است که امکان همکاری مؤثر میان تیم های مختلف و پیشبرد همزمان چندین پروژه بزرگ را فراهم آورد.

هیئت مشاوره ناسا

هیئت مشاوره ناسا (NASA Advisory Council) یک نهاد مستقل است که به مدیر ناسا و دیگر رهبران سازمان در خصوص برنامه ها فعالیت ها و چالش های پیش رو مشاوره می دهد. این هیئت از متخصصان برجسته در زمینه های مختلف علمی مهندسی و مدیریتی تشکیل شده است. هدف اصلی این هیئت ارائه دیدگاه های مستقل و تخصصی برای بهبود تصمیم گیری ها و افزایش اثربخشی فعالیت های ناسا است.

این هیئت در سال ۱۹۷۷ با ادغام دو هیئت مشاوره قبلی (هیئت مشاوره برنامه فضایی و هیئت مشاوره تحقیق و فناوری) تأسیس شد تا یک مرجع مشاوره ای جامع برای ناسا فراهم آورد. پس از حادثه فضاپیمای چلنجر در سال ۱۹۸۶ و کلمبیا در سال ۲۰۰۳ نقش هیئت مشاوره به ویژه در زمینه ایمنی پروازها پررنگ تر شد. کنگره ایالات متحده ناسا را ملزم کرد تا یک هیئت مشاوره ایمنی هوافضا مستقل داشته باشد و گزارش های سالانه ای از این هیئت به کنگره ارائه شود.

هیئت مشاوره ناسا در زمینه های مختلفی از جمله جهت گیری های استراتژیک سازمان اولویت های پژوهشی توسعه فناوری مدیریت ریسک و ایمنی عملیات فضایی به ناسا مشاوره می دهد. اعضای این هیئت به صورت دوره ای منصوب می شوند و جلسات منظمی برای بررسی وضعیت برنامه های ناسا و ارائه توصیه های لازم برگزار می کنند. این هیئت نقش مهمی در تضمین شفافیت و پاسخگویی ناسا در برابر عموم و کنگره دارد.

توصیه های هیئت مشاوره ناسا به مدیر سازمان کمک می کند تا تصمیمات آگاهانه تری بگیرد و از تجربیات و دانش متخصصان خارج از ساختار داخلی ناسا بهره مند شود. گزارش های این هیئت به صورت عمومی منتشر می شوند و اطلاعات ارزشمندی در مورد چالش ها و فرصت های پیش روی ناسا ارائه می دهند. این ساختار مشاوره ای به حفظ استاندارد بالای عملکرد و ایمنی در عملیات پیچیده فضایی ناسا کمک می کند.

تأسیسات

سازمان فضایی ناسا دارای شبکه ای گسترده از تأسیسات در سراسر ایالات متحده است که هر یک نقش ویژه ای در پشتیبانی از مأموریت های این سازمان ایفا می کنند. این تأسیسات شامل مراکز تحقیقاتی مراکز توسعه و ساخت سایت های پرتاب و مراکز ارتباطات فضایی هستند. برخی از این مراکز سابقه طولانی دارند و از زمان کمیته رایزنی ملی هوانوردی آمریکا (NACA) فعال بوده اند.

مشهورترین این تأسیسات شامل مرکز فضایی جان اف. کندی (KSC) در فلوریدا است که از سال ۱۹۶۸ محل اصلی پرتاب مأموریت های سرنشین دار ناسا بوده و همچنان برای پرتاب های بدون سرنشین و آینده مورد استفاده قرار می گیرد. مرکز فضایی جانسون (JSC) در هیوستون تگزاس مرکز کنترل مأموریت های سرنشین دار و آموزش فضانوردان است. مرکز پروازهای فضایی مارشال (MSFC) در آلاباما نقش کلیدی در توسعه موشک های بزرگ مانند ساترن ۵ و همچنین آزمایشگاه فضایی اسکای لب داشته است.

مراکز تحقیقاتی مهمی نیز وجود دارند از جمله مرکز تحقیقات ایمز (ARC) در کالیفرنیا که بر تحقیقات هوانوردی و علوم فضایی تمرکز دارد مرکز تحقیقات لانگلی (LRC) در ویرجینیا که قدیمی ترین آزمایشگاه هوانوردی غیرنظامی آمریکا است و مرکز تحقیقات گلن (GRC) در اوهایو که در زمینه پیشرانه و فناوری های فضایی فعالیت می کند. مرکز پروازهای فضایی گودارد (GSFC) در مریلند بزرگترین سازمان آمریکایی از نظر دانشمندان و مهندسانی است که در ساخت فضاپیماها و ابزارهای علمی برای مطالعه زمین منظومه شمسی و کیهان مشغولند.

آزمایشگاه پیشرانه جت (JPL) در کالیفرنیا که توسط مؤسسه فناوری کالیفرنیا (Caltech) مدیریت می شود نقش اصلی را در طراحی و اجرای مأموریت های رباتیک ناسا به سیارات و دیگر اجرام منظومه شمسی ایفا می کند. مرکز فضایی جان سی. استنیس (SSC) در میسیسیپی محل اصلی آزمایش موتورهای موشک است. مرکز پروازی والوپ (WFF) در ویرجینیا برای پرتاب های زیرمداری و تحقیقات جوی استفاده می شود. علاوه بر این ها تأسیسات دیگری مانند کارخانه مونتاژ میشو در لوئیزیانا و تأسیسات آزمایشی وایت سند در نیومکزیکو نیز بخش مهمی از زیرساخت های ناسا را تشکیل می دهند.

۱۱ پژوهشکده فضایی ناسا

سازمان فضایی ناسا دارای دوازده مرکز اصلی است که هر کدام تخصص و نقش منحصر به فردی در پیشبرد اهداف سازمان دارند. این مراکز شامل مرکز فرماندهی ناسا در واشینگتن دی.سی. است که مسئولیت هدایت کلی و تعیین سیاست ها را بر عهده دارد. سایر مراکز تحقیقاتی و عملیاتی عبارتند از: مرکز تحقیقات ایمز (Ames Research Center) در کالیفرنیا که بر تحقیقات هوانوردی علوم فضایی و فناوری اطلاعات تمرکز دارد و سابقه طولانی در شبیه سازی پرواز و تونل های باد دارد.

مرکز پروازی آرمسترانگ (Armstrong Flight Research Center) در کالیفرنیا که قبلاً مرکز تحقیقات هوایی درایدن نامیده می شد بر تحقیقات پروازی و آزمایش هواپیماهای پیشرفته تمرکز دارد. مرکز تحقیقات گلن (Glenn Research Center) در اوهایو متخصص در زمینه پیشرانه مواد پیشرفته و فناوری های فضایی است. مرکز پروازهای فضایی گودارد (Goddard Space Flight Center) در مریلند پیشرو در توسعه ماهواره های علمی و ابزارهای رصد زمین و فضا است.

آزمایشگاه پیشرانه جت (Jet Propulsion Laboratory – JPL) در کالیفرنیا مسئولیت طراحی و اجرای مأموریت های رباتیک بین سیاره ای را بر عهده دارد. مرکز فضایی جانسون (Johnson Space Center) در تگزاس مرکز کنترل مأموریت های فضایی سرنشین دار آموزش فضانوردان و تحقیقات پزشکی فضایی است. مرکز فضایی جان اف. کندی (Kennedy Space Center) در فلوریدا سایت اصلی پرتاب مأموریت های فضایی ناسا است.

مرکز تحقیقات لانگلی (Langley Research Center) در ویرجینیا قدیمی ترین مرکز ناسا بر تحقیقات هوانوردی علوم زمین و طراحی فضاپیما تمرکز دارد. مرکز پروازهای فضایی مارشال (Marshall Space Flight Center) در آلاباما نقش محوری در توسعه سیستم های پیشرانه موشکی و سازه های فضایی بزرگ داشته است. مرکز فضایی جان سی. استنیس (Stennis Space Center) در میسیسیپی تأسیسات اصلی آزمایش موتور موشک های بزرگ است. مرکز پروازی والوپ (Wallops Flight Facility) در ویرجینیا برای پرتاب موشک های صوتی بالون ها و ماهواره های کوچک و همچنین تحقیقات پروازی استفاده می شود.

برنامه های پرواز فضایی

سازمان فضایی ناسا در طول تاریخ خود برنامه های پرواز فضایی متعددی را با اهداف متنوع از جمله اکتشاف علمی توسعه فناوری و حضور انسانی در فضا به انجام رسانده است. این برنامه ها به دو دسته اصلی تقسیم می شوند: برنامه های دارای سرنشین که شامل فرستادن انسان به فضا و انجام عملیات های فضایی با حضور فضانوردان است و پروژه های بدون سرنشین که شامل ارسال کاوشگرها ماهواره ها و تلسکوپ های فضایی برای جمع آوری داده های علمی از زمین منظومه شمسی و کیهان می شود.

برنامه های دارای سرنشین اغلب توجه عمومی بیشتری را به خود جلب کرده اند و شامل پروژه های نمادینی مانند مرکوری جمینای و آپولو هستند که منجر به فرستادن نخستین آمریکایی ها به فضا و در نهایت فرود انسان بر روی ماه شدند. این برنامه ها نیازمند توسعه فناوری های پیچیده ای در زمینه کپسول های فضایی موشک های پرتابگر قدرتمند سیستم های پشتیبانی حیات و توانایی انجام عملیات هایی مانند ملاقات و پهلوگیری در مدار و راهپیمایی فضایی بودند.

پروژه های بدون سرنشین اگرچه کمتر در کانون توجه قرار می گیرند اما حجم عظیمی از دانش و اطلاعات علمی را برای بشر به ارمغان آورده اند. این پروژه ها شامل ارسال ماهواره های علمی برای مطالعه زمین و جو آن تلسکوپ های فضایی برای رصد پدیده های کیهانی و کاوشگرهای رباتیک برای بازدید و مطالعه سیارات قمرها سیارک ها و دنباله دارها در منظومه شمسی هستند. این مأموریت ها با استفاده از پیشرفته ترین ابزارهای علمی مجهز شده اند تا داده های دقیقی را به زمین ارسال کنند.

همکاری های بین المللی نیز بخش مهمی از برنامه های پرواز فضایی ناسا را تشکیل می دهد که شاخص ترین آن پروژه ایستگاه فضایی بین المللی (ISS) است. این همکاری ها امکان انجام مأموریت های بزرگتر و پیچیده تر را فراهم آورده و منجر به تبادل دانش و فناوری میان کشورهای مختلف شده است. برنامه های فضایی ناسا همچنان در حال تکامل هستند و اهداف جدیدی مانند بازگشت انسان به ماه و سفر به مریخ را دنبال می کنند.

برنامه های دارای سرنشین

برنامه های فضایی دارای سرنشین ناسا از همان ابتدای تأسیس این سازمان با هدف قرار دادن انسان در فضا و پیشی گرفتن از اتحاد جماهیر شوروی در مسابقه فضایی آغاز شد. پروژه مرکوری (Project Mercury) اولین گام در این مسیر بود که هدف آن فرستادن یک فضانورد آمریکایی به مدار زمین بود. آلن شپارد در سال ۱۹۶۱ اولین آمریکایی شد که به فضا رفت (پرواز زیرمداری) و جان گلن در سال ۱۹۶۲ اولین آمریکایی بود که به مدار زمین رسید. این پروژه راه را برای مأموریت های پیچیده تر باز کرد.

پروژه جمینای (Project Gemini) که پس از مرکوری آغاز شد بر توسعه توانایی های مورد نیاز برای مأموریت های آینده به ماه تمرکز داشت. این پروژه شامل پروازهای دو نفره بود و فضانوردان در آن مهارت هایی مانند ملاقات و پهلوگیری دو فضاپیما در مدار و راهپیمایی فضایی (EVA) را تمرین کردند. جمینای نقشی حیاتی به عنوان پلی میان پروژه های اولیه و برنامه جاه طلبانه آپولو ایفا کرد و چالش های پروازهای طولانی مدت را بررسی نمود.

برنامه آپولو (Apollo Program) شناخته شده ترین برنامه فضایی ناسا است که هدف آن فرود انسان بر روی ماه بود. این هدف توسط رئیس جمهور جان اف. کندی در سال ۱۹۶۱ اعلام شد. با استفاده از موشک های قدرتمند ساترن ۵ و فضاپیمای آپولو ناسا مجموعه مأموریت هایی را انجام داد که در نهایت به فرود نیل آرمسترانگ و باز آلدرین بر روی ماه در مأموریت آپولو ۱۱ در ژوئیه ۱۹۶۹ منجر شد. در مجموع ۱۲ فضانورد آمریکایی در قالب برنامه آپولو بر روی ماه قدم گذاشتند.

پس از پایان برنامه آپولو ناسا به سراغ ساخت اولین ایستگاه فضایی خود به نام اسکای لب (Skylab) رفت که در سال ۱۹۷۳ به فضا پرتاب شد. این ایستگاه برای انجام آزمایش های علمی و بررسی تأثیر پروازهای طولانی مدت بر بدن انسان مورد استفاده قرار گرفت. پروژه آزمایشی آپولو-سایوز (Apollo–Soyuz Test Project) در سال ۱۹۷۵ اولین مأموریت مشترک فضایی میان ایالات متحده و شوروی بود که نقطه عطفی در همکاری های بین المللی فضایی محسوب می شود.

برنامه شاتل فضایی (Space Shuttle Program) که از سال ۱۹۸۱ تا ۲۰۱۱ فعال بود انقلابی در دسترسی به فضا ایجاد کرد. شاتل ها فضاپیماهای قابل استفاده مجددی بودند که برای حمل فضانوردان ماهواره ها و قطعات ایستگاه فضایی به مدار نزدیک زمین طراحی شده بودند. این برنامه شامل ۱۳۵ پرواز بود و نقش مهمی در ساخت ایستگاه فضایی بین المللی ایفا کرد هرچند با فاجعه های تلخ چلنجر و کلمبیا نیز همراه بود.

ایستگاه فضایی بین المللی (ISS) بزرگترین و پیچیده ترین پروژه همکاری بین المللی در تاریخ فضانوردی است که با مشارکت ناسا روسیه اروپا ژاپن و کانادا ساخته و اداره می شود. این ایستگاه از سال ۲۰۰۰ به طور مداوم میزبان فضانوردان بوده و به عنوان یک آزمایشگاه مداری برای تحقیقات علمی در محیط ریزگرانش عمل می کند. پس از بازنشستگی شاتل حمل و نقل فضانوردان به ISS عمدتاً توسط فضاپیماهای سایوز روسیه انجام می شود اما ناسا با همکاری شرکت های خصوصی مانند اسپیس اکس و بوئینگ در حال توسعه فضاپیماهای تجاری برای این منظور است.

برنامه آرتمیس (Artemis Program) جدیدترین برنامه فضایی ناسا برای بازگشت انسان به ماه و در نهایت سفر به مریخ است. هدف این برنامه فرود اولین زن و اولین فرد رنگین پوست بر روی ماه تا اواسط دهه ۲۰۲۵ و ایجاد یک حضور پایدار در اطراف ماه با استفاده از سکو-دروازه مداری قمری (Lunar Gateway) است. این برنامه از سامانه پرتاب فضایی (SLS) و فضاپیمای اوریون (Orion) برای حمل فضانوردان و بار به ماه و فراتر از آن استفاده خواهد کرد.

برنامه آپولو با هدف فرود انسان بر روی ماه یکی از پرهزینه ترین و نمادین ترین پروژه های علمی تاریخ آمریکا و جهان بود که در نهایت به موفقیت تاریخی مأموریت آپولو ۱۱ در سال ۱۹۶۹ انجامید و دوازده فضانورد را طی شش مأموریت بر سطح ماه نشاند.

پروژه های بدون سرنشین

پروژه های بدون سرنشین بخش عظیمی از فعالیت های ناسا را تشکیل می دهند و نقش حیاتی در گسترش دانش بشر درباره زمین منظومه شمسی و کیهان ایفا کرده اند. این پروژه ها شامل ارسال ماهواره های علمی تلسکوپ های فضایی و کاوشگرهای رباتیک به نقاط مختلف فضا هستند. اولین ماهواره بدون سرنشین ایالات متحده اکسپلورر ۱ (Explorer 1) در سال ۱۹۵۸ پرتاب شد و کشف کمربندهای وان آلن را به همراه داشت.

در زمینه اکتشاف سیارات ناسا مجموعه ای از مأموریت های موفقیت آمیز را انجام داده است. برنامه مارینر (Mariner program) در دهه های ۱۹۶۰ و ۱۹۷۰ شامل پروازهای کناری و مدارهای اولیه به زهره مریخ و عطارد بود. کاوشگرهای وایکینگ (Viking) در سال ۱۹۷۶ اولین فرود موفقیت آمیز را بر روی مریخ انجام دادند و به دنبال نشانه های حیات گشتند. در دهه های اخیر مریخ هدف اصلی کاوش های رباتیک ناسا بوده است با مأموریت هایی مانند رهیاب مریخ (Mars Pathfinder) مریخ نوردهای روح و فرصت (Spirit and Opportunity) کنجکاوی (Curiosity) و استقامت (Perseverance) و مدارگردهایی مانند MRO و MAVEN که به مطالعه سطح جو و تاریخچه زمین شناسی مریخ می پردازند.

برای مطالعه سیارات بیرونی منظومه شمسی ناسا کاوشگرهای پیشگامی را ارسال کرده است. پایونیر ۱۰ و ۱۱ (Pioneer 10 and 11) اولین فضاپیماهایی بودند که از مشتری و زحل بازدید کردند و اولین فضاپیماهایی بودند که منظومه شمسی را ترک کردند. کاوشگرهای وویجر ۱ و ۲ (Voyager 1 and 2) بازدیدهای بی سابقه ای از مشتری زحل اورانوس و نپتون داشتند و اکنون در فضای میان ستاره ای به سفر خود ادامه می دهند و داده های ارزشمندی را ارسال می کنند. گالیله (Galileo) اولین مدارگرد مشتری و کاسینی (Cassini) اولین مدارگرد زحل بود که مطالعات دقیقی از این سیارات و قمرهایشان انجام دادند. ماموریت جونو (Juno) نیز در حال مطالعه عمیق جو و میدان مغناطیسی مشتری است.

کاوشگر نیوهورایزنز (New Horizons) در سال ۲۰۱۵ به پلوتون رسید و اولین تصاویر نزدیک از این سیاره کوتوله و قمر بزرگ آن شارون را به زمین ارسال کرد و سپس به سمت کمربند کویپر ادامه مسیر داد. علاوه بر اکتشاف سیارات ناسا تلسکوپ های فضایی مهمی را نیز به فضا فرستاده است از جمله تلسکوپ فضایی هابل (Hubble Space Telescope) که دید بی سابقه ای از کیهان فراهم کرده و تلسکوپ فضایی جیمز وب (James Webb Space Telescope) که انقلابی در نجوم فروسرخ ایجاد کرده است. این پروژه های بدون سرنشین با استفاده از شبکه فضای دوردست ناسا (Deep Space Network) با زمین ارتباط برقرار می کنند و داده های علمی را منتقل می نمایند.

پژوهش

پژوهش یکی از ستون های اصلی فعالیت های سازمان فضایی ناسا است و این سازمان نه تنها در زمینه فضانوردی و اکتشافات فضایی بلکه در طیف گسترده ای از علوم و فناوری های مرتبط نیز به تحقیق و توسعه می پردازد. این پژوهش ها در مراکز تحقیقاتی مختلف ناسا انجام می شوند و هدف آن ها گسترش دانش بشری توسعه فناوری های جدید برای مأموریت های آینده و بهبود زندگی بر روی زمین است. حوزه های پژوهشی ناسا بسیار متنوع هستند و شامل هوانوردی علوم زمین علوم سیاره ای اخترفیزیک فیزیک خورشیدی علوم زیستی و فیزیکی در فضا و توسعه فناوری های فضایی می شود.

در زمینه هوانوردی ناسا به پژوهش بر روی طراحی هواپیماهای پیشرفته بهبود کارایی موتورها کاهش صدا و آلودگی و توسعه فناوری های کنترل پرواز می پردازد. این تحقیقات به صنعت هواپیمایی کمک می کند تا هواپیماهای ایمن تر کارآمدتر و سازگارتر با محیط زیست بسازد. در زمینه علوم زمین ناسا از طریق ماهواره های خود به مطالعه جو اقیانوس ها خشکی ها و یخ های کره زمین می پردازد و داده های حیاتی را برای درک تغییرات آب و هوایی پدیده های جوی و مدیریت منابع طبیعی جمع آوری می کند.

پژوهش های علمی در فضا شامل مطالعه منشأ و تکامل کیهان جستجو برای سیارات فراخورشیدی و بررسی امکان حیات در سایر نقاط عالم است. ناسا با استفاده از تلسکوپ های فضایی قدرتمند و کاوشگرهای رباتیک داده هایی را از دوردست ترین نقاط کیهان و نزدیک ترین سیارات جمع آوری می کند. تحقیقات در زمینه علوم زیستی و فیزیکی در فضا بر روی تأثیر محیط فضایی بر بدن انسان رفتار مواد در ریزگرانش و توسعه سیستم های پشتیبانی حیات برای مأموریت های طولانی مدت تمرکز دارد.

توسعه فناوری های فضایی نیز بخش مهمی از پژوهش های ناسا است که شامل طراحی و ساخت موشک های پرتابگر جدید فضاپیماهای پیشرفته سیستم های ارتباطی رباتیک و فناوری های مورد نیاز برای حضور پایدار انسان در فضا مانند سیستم های تولید انرژی بازیافت آب و هوا و تولید غذا می شود. ناسا همچنین از طریق برنامه های مشارکتی با دانشگاه ها و بخش خصوصی به ترویج آموزش و نوآوری در زمینه های علوم و فناوری فضایی می پردازد و نسل جدیدی از دانشمندان و مهندسان را تربیت می کند.

پژوهش های اقلیمی و دیگر پژوهش ها

پژوهش های اقلیمی یکی از حوزه های مهم فعالیت ناسا در بخش علوم زمین است. این سازمان با استفاده از مجموعه ای از ماهواره های پیشرفته به رصد و مطالعه دقیق پارامترهای مختلف مرتبط با اقلیم کره زمین می پردازد. این پارامترها شامل دمای سطح زمین و اقیانوس ها سطح آب دریاها پوشش یخی قطب ها میزان گازهای گلخانه ای در جو الگوهای بارش و توزیع پوشش گیاهی هستند. داده های جمع آوری شده توسط ناسا نقش حیاتی در درک تغییرات آب و هوایی پیش بینی روندهای آینده و ارزیابی تأثیر فعالیت های انسانی بر محیط زیست دارند.

بیانیه های ناسا در زمینه تغییر اقلیم با اجماع علمی جهانی مبنی بر گرم تر شدن کره زمین و تأثیر عمده فعالیت های انسانی بر این پدیده همخوانی دارد. این پژوهش ها گاهی با بحث هایی در مورد تمرکز ناسا بر علوم زمین در مقابل اکتشافات فضایی روبرو شده اند اما ناسا تأکید دارد که مطالعه زمین بخشی از مأموریت اصلی آن از زمان تأسیس بوده است. این داده ها نه تنها برای دانشمندان بلکه برای سیاست گذاران و عموم مردم نیز ارزشمند هستند.

علاوه بر پژوهش های اقلیمی ناسا در حوزه های متنوع دیگری نیز فعالیت پژوهشی دارد. یکی از این حوزه ها توسعه فناوری های پیشرفته برای مأموریت های آینده است. این شامل تحقیق بر روی سیستم های پیشرانه جدید مواد مقاوم در برابر شرایط سخت فضایی رباتیک پیشرفته برای اکتشاف و فناوری های ارتباطی نسل آینده می شود. به عنوان مثال ناسا در حال تحقیق بر روی پوشش های حرارتی جدید برای موتورهای جت با همکاری شرکت های خصوصی است که می تواند به افزایش کارایی و کاهش آلودگی کمک کند.

ناسا همچنین برنامه هایی برای ترویج آموزش و مشارکت عمومی در علم دارد. رقابت سالانه مکعب ها در فضا (Cubes in Space) نمونه ای از این برنامه ها است که به دانش آموزان فرصت می دهد آزمایش های علمی خود را طراحی کرده و با استفاده از موشک ها یا بالون های ناسا به فضا بفرستند. این برنامه ها با هدف الهام بخشیدن به نسل جوان برای دنبال کردن مشاغل در زمینه های علوم فناوری مهندسی و ریاضیات (STEM) طراحی شده اند. پژوهش های ناسا در مجموع به پیشبرد مرزهای دانش و فناوری در راستای منافع بشریت کمک می کند.

رهنمودها

رهنمودها و اولویت های سازمان فضایی ناسا در طول تاریخ با توجه به تحولات سیاسی اقتصادی علمی و فناوری دستخوش تغییراتی شده اند. در دوران جنگ سرد هدف اصلی ناسا برنده شدن در مسابقه فضایی با اتحاد جماهیر شوروی و اثبات برتری فناوری ایالات متحده بود. این رهنمود منجر به تمرکز شدید بر برنامه های سرنشین دار مانند مرکوری جمینای و به ویژه آپولو شد که اوج آن فرود انسان بر روی ماه بود.

پس از پایان برنامه آپولو و کاهش تنش های جنگ سرد رهنمودهای ناسا به سمت توسعه دسترسی ارزان تر و مکرر به فضا با استفاده از شاتل فضایی و همچنین ایجاد یک حضور دائمی در مدار زمین با ساخت ایستگاه فضایی متمایل شد. پروژه ایستگاه فضایی بین المللی نمونه بارز همکاری های بین المللی پس از جنگ سرد است که با مشارکت کشورهای مختلف از جمله روسیه که زمانی رقیب اصلی بود محقق شد.

در دهه های اخیر با بازنشستگی شاتل فضایی ناسا با چالش تعریف مسیر آینده اکتشافات فضایی سرنشین دار روبرو شد. برنامه هایی مانند کانستلیشن برای بازگشت به ماه و سفر به مریخ مطرح شدند اما به دلایل بودجه ای و تغییر اولویت ها لغو شدند. رهنمود فعلی ناسا به ویژه تحت برنامه آرتمیس بر بازگشت انسان به ماه به عنوان گامی در جهت مأموریت های آتی به مریخ تمرکز دارد. این برنامه همچنین بر همکاری با بخش خصوصی برای توسعه فضاپیماهای سرنشین دار و بدون سرنشین تأکید دارد.

علاوه بر اکتشافات سرنشین دار ناسا رهنمودهایی برای پیشبرد پژوهش های علمی در حوزه های مختلف مانند علوم سیاره ای اخترفیزیک و علوم زمین دارد. این رهنمودها توسط جامعه علمی و هیئت های مشورتی ناسا شکل می گیرند و بر اساس اهمیت علمی و امکان پذیری فنی و مالی تعیین می شوند. برنامه های رباتیک برای کاوش منظومه شمسی و توسعه تلسکوپ های فضایی برای رصد کیهان نمونه هایی از این رهنمودهای علمی هستند. رهنمودهای ناسا دائماً در حال بررسی و به روزرسانی هستند تا با پیشرفت فناوری و تغییر نیازهای جامعه علمی و ملی همگام باشند.

بودجه

بودجه سازمان فضایی ناسا توسط کنگره ایالات متحده تصویب و تخصیص داده می شود و نقش حیاتی در تعیین دامنه و جاه طلبی برنامه های این سازمان دارد. میزان بودجه ناسا در طول تاریخ آن نوسانات قابل توجهی داشته است.

اوج بودجه ناسا در مقایسه با کل بودجه فدرال در دهه ۱۹۶۰ و در دوران برنامه آپولو بود. در سال ۱۹۶۶ بودجه ناسا به ۴.۴۱ درصد از بودجه فدرال رسید که بالاترین سهم در تاریخ این سازمان است. این میزان تخصیص منابع نشان دهنده اولویت بالای برنامه فضایی در آن زمان و تعهد ملی برای برنده شدن در مسابقه فضایی بود.

پس از موفقیت برنامه آپولو و کاهش رقابت با شوروی بودجه ناسا به سرعت کاهش یافت و در سال ۱۹۷۵ به حدود ۱ درصد از بودجه فدرال رسید و تقریباً تا پایان دهه ۱۹۹۰ در همین حدود باقی ماند. این کاهش بودجه منجر به لغو برخی برنامه های جاه طلبانه و تغییر تمرکز ناسا شد.

در سال های اخیر بودجه ناسا به صورت دلاری افزایش یافته اما سهم آن از کل بودجه فدرال همچنان نسبتاً پایین است. به عنوان مثال در سال مالی ۲۰۱۶ بودجه ناسا ۱۹.۳ میلیارد دلار و در سال مالی ۲۰۱۸ حدود ۲۰.۷ میلیارد دلار بوده است. این بودجه برای پشتیبانی از طیف وسیعی از فعالیت ها از جمله اکتشافات فضایی (سرنشین دار و بدون سرنشین) پژوهش های علمی در زمینه های مختلف توسعه فناوری های نوین و اداره تأسیسات گسترده ناسا مورد استفاده قرار می گیرد.

تخصیص بودجه در داخل ناسا نیز بر اساس اولویت های برنامه ها و رهنمودهای سازمان صورت می گیرد. به عنوان مثال در بودجه سال مالی ۲۰۱۸ بخش عمده ای از بودجه به اکتشافات (شامل برنامه های سرنشین دار و توسعه سامانه پرتاب فضایی) و علوم (شامل علوم سیاره ای علوم زمین و اخترفیزیک) اختصاص داده شده بود. بحث بر سر میزان بودجه ناسا و نحوه تخصیص آن همواره در کنگره و میان جامعه علمی مطرح بوده است.

در اوج برنامه آپولو در سال ۱۹۶۶ بودجه سازمان فضایی ناسا به رکورد بی سابقه ۴.۴۱ درصد از کل بودجه فدرال ایالات متحده رسید که نشان دهنده تعهد ملی بی نظیر به اکتشافات فضایی در آن دوران بود.

فعالیت های اخیر و آینده

سازمان فضایی ناسا در حال حاضر درگیر طیف وسیعی از فعالیت ها و برنامه های جاه طلبانه برای آینده است. یکی از مهم ترین اولویت های فعلی ناسا برنامه آرتمیس است که با هدف بازگرداندن انسان به ماه و ایجاد یک حضور پایدار در اطراف و روی سطح آن طراحی شده است. این برنامه شامل توسعه و آزمایش سامانه پرتاب فضایی (SLS) و فضاپیمای اوریون و همچنین ساخت سکو-دروازه مداری قمری (Lunar Gateway) به عنوان یک ایستگاه فضایی در مدار ماه است. اولین مأموریت های آرتمیس بدون سرنشین خواهند بود و راه را برای فرودهای سرنشین دار در سال های آینده هموار می کنند.

ایستگاه فضایی بین المللی (ISS) همچنان یک بستر حیاتی برای پژوهش های علمی و توسعه فناوری است. ناسا با همکاری شرکای بین المللی عملیات ISS را ادامه می دهد و از طریق برنامه های خدمات تأمین تجاری (CRS) و توسعه خدمه تجاری (CCDev) با شرکت های خصوصی مانند اسپیس اکس و نورثروپ گرومن برای حمل بار و فضانوردان به ایستگاه همکاری می کند. این همکاری ها دسترسی به مدار نزدیک زمین را برای ناسا و بخش خصوصی تسهیل کرده است.

در زمینه اکتشافات رباتیک ناسا مأموریت های متعددی را در حال انجام یا برنامه ریزی دارد. مریخ همچنان یک هدف اصلی است با مریخ نورد استقامت (Perseverance) که در حال جستجو برای نشانه های حیات باستانی و جمع آوری نمونه برای بازگشت به زمین است و مأموریت این سایت (InSight) که به مطالعه درون مریخ می پردازد. مأموریت یوروپا کلیپر (Europa Clipper) برای مطالعه قمر یخی مشتری اروپا که پتانسیل داشتن اقیانوس زیرسطحی را دارد در دست ساخت است.

تلسکوپ فضایی جیمز وب (James Webb Space Telescope) که در دسامبر ۲۰۲۱ پرتاب شد انقلابی در درک ما از کیهان اولیه شکل گیری کهکشان ها و اتمسفر سیارات فراخورشیدی ایجاد کرده است. ناسا همچنین در حال توسعه تلسکوپ ها و ابزارهای فضایی دیگری برای مأموریت های آینده در اخترفیزیک و علوم زمین است. در حوزه هوانوردی ناسا به تحقیق بر روی هواپیماهای پیشرفته تر و سازگارتر با محیط زیست از جمله هواپیماهای مافوق صوت بی صدا ادامه می دهد.

برنامه های آینده ناسا شامل مأموریت های پیچیده تر به مریخ از جمله احتمالاً ارسال انسان در دهه های آینده و همچنین کاوش بیشتر اقمار یخی منظومه شمسی است