미국 항공 우주국

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1. 개요

미국 항공 우주국(NASA)은 1958년 7월 29일 설립된 미국의 정부 기관으로, 우주 개발 및 항공 연구를 수행한다. 소련의 스푸트니크 1호 발사에 자극받아 미국 의회의 요청에 따라 설립되었으며, 46년 역사의 미국항공자문위원회(NACA)를 흡수했다. NASA는 우주 개발 경쟁에서 중요한 역할을 했으며, 머큐리, 제미니, 아폴로 계획 등을 통해 유인 우주 비행 기술을 발전시켰다. 아폴로 계획을 통해 인류 최초로 달 착륙에 성공했으며, 스카이랩, 우주왕복선 프로그램 등을 거쳐 국제 우주 정거장(ISS) 건설에 참여했다. 현재는 아르테미스 계획을 통해 달 탐사를 재개하고 있으며, 상업 우주 개발을 지원하는 등 다양한 활동을 펼치고 있다. NASA는 환경 연구, STEM 교육, 대중 홍보 등 다양한 분야에서도 활동하며, 지속 가능한 우주 개발을 위해 노력하고 있다.

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미국 항공 우주국 - [우주센터]에 관한 문서
지도 정보

기본 정보
NASA 인장
NASA 로고
NASA 웜 로고
기관 명칭	미국 항공 우주국
로마자 표기	National Aeronautics and Space Administration
약칭	NASA
설립일	1958년 7월 29일
전신	미국 국가항공자문위원회 (1915–1958)
관할 정부	미국 연방 정부
본부	메리 W. 잭슨 NASA 본부, 워싱턴 D.C.
직원 수	17,960명 (2022년)
예산	254억 달러 (2023년)
웹사이트	NASA 공식 웹사이트
주요 시설
우주 기지	케네디 우주 센터 케이프커내버럴 우주군 기지 밴덴버그 우주군 기지 월롭스 비행 시설
주요 인물
기관장	빌 넬슨
부기관장	파멜라 멜로이
기타
모토	모두에게 이익을

2. 역사

1957년 10월 4일, 소비에트 연방이 인류 최초의 인공위성 스푸트니크 1호를 성공적으로 발사하면서 미국은 큰 충격(스푸트니크 충격)을 받았다. 미국 의회는 국가 안보와 기술적 우위가 위협받는다고 판단, 즉각적인 조치를 촉구했다. 드와이트 D. 아이젠하워 대통령과 측근들은 비군사적 우주 개발을 위한 통합 기관의 필요성을 인식하고, 고등 연구 계획국(ARPA)을 설립했다.

1957년 말부터 1958년 초, 미국 항공 자문 위원회(NACA)는 비군사 기관 신설에 대한 검토를 시작, 여러 위원회를 설립했다. 1958년 1월 12일, NACA는 가이포드 스티버를 위원장으로 하는 "우주 기술 특별 위원회"를 설립했다. 이 위원회는 베르너 폰 브라운이 이끄는 미국 육군 탄도 미사일국의 로켓 개발 계획 자문도 담당했다. 1958년 1월 14일, NACA 국장 휴 드라이든은 "우주 기술을 위한 국가적 조사 계획"을 발표했다.

1958년 1월 31일 오후 10시 48분(동부 표준시), 익스플로러 1호가 발사되어 미국의 첫 인공위성이 되었다.^[288] 3월 5일, 제임스 킬리언 대통령 과학 기술 자문 위원회 위원장은 아이젠하워 대통령에게 NACA를 강화, 재편한 문민 통제형 우주 계획 창설을 건의했다. 3월 말, NACA는 수소와 불소를 추진제로 하는 100만 파운드(453ton, 4450000N) 추력의 3단 로켓 개발 계획을 포함한 보고서를 발표했다.

4월, 아이젠하워 대통령은 의회 연설에서 민간 주도 우주 개발 기관 신설 의향과 NASA 설립 예산안을 설명했다. NACA는 규모, 관리 등에서 변화가 필요했다. 7월 16일, 의회는 예산안과 NASA 설립 근거가 된 "국가 항공 우주 결의"를 승인했다. 이틀 후, 폰 브라운 작업 그룹은 미국의 우주 개발이 여러 기관에 분산되어 협력 부족과 노력 중복이 발생한다고 비판했다. 스티버 위원회는 이에 동의, 10월에 최종 초안을 제출했다.

2. 1. 우주 개발 경쟁과 NASA의 탄생

1957년 10월 4일, 소비에트 연방이 인류 최초의 인공위성 스푸트니크 1호를 성공적으로 발사함으로써, 미국 국민들은 자국의 우주 개발 기술이 얼마나 열악한지를 깨닫게 되었다(스푸트니크 쇼크). 미국 의회는 미국의 안보 및 기술적 선도성이 위협받고 있다고 경고했고, 미국 연방 정부는 즉각적인 조치를 촉구했다.

이에 드와이트 D. 아이젠하워 대통령과 그 측근들은 대응책을 신중하게 검토하며 수개월에 걸쳐 논의한 결과, 비군사적 목적의 우주 활동을 수행하기 위해서는 미국군(육해공군) 등이 독자적으로 우주 개발을 추진하는 현황을 개선하고 지휘 체계를 일원화해야 한다는 결론에 도달했고, 고등 연구 계획국(Advanced Research Projects Agency, ARPA)도 동시에 설립되었다.

1957년 말부터 1958년 초에 걸쳐, NACA(국립항공우주자문위원회)는 그동안 위원회가 수행해 온 역할을 비군사적인 신설 기관에 이양하는 방법에 대한 검토를 시작했고, 그 개념을 정밀 조사하기 위해 몇몇 위원회를 설립했다. 1958년 1월 12일, NACA는 가이포드 스티버(Guyford Stever)를 위원장으로 하는 “우주 기술 특별 위원회”를 설립했다. 스티버 위원회는 제2차 세계 대전 후 미국 시민권을 획득한 베르너 폰 브라운을 리더로 하는 미국 육군 탄도 미사일국의 “우주 로켓 개발 그룹”에서 제안된 거대 로켓 개발 계획을 자문하는 임무도 맡고 있었다. 1958년 1월 14일, NACA 국장 휴 드라이든은 “우주 기술을 위한 국가적 조사 계획”을 발표했다.

1958년 1월 31일 오후 10시 48분(미국 동부 표준시), 익스플로러 1호(국제 위성 식별 부호 "1958α"를 부여받음)가 발사되어 미국의 첫 번째 인공위성이 되었다.^[288] 3월 5일, 대통령 과학 기술 자문 위원회 위원장 제임스 킬리언(James Killian)은 아이젠하워 대통령에게 “민간 우주 계획을 위한 조직”이라는 제목의 서한을 보내, 일정 지연을 최소화하여 조사 계획을 확장하기 위해 NACA를 강화하고 재편한 조직에 의한 문민 통제형 우주 계획을 창설할 것을 촉구했다. 같은 해 3월 말 NACA는 당시 기획 중이던 수소와 불소를 추진제로 하는 100만 파운드(453톤, 445만 뉴턴)의 추력을 가진 3단식 로켓 개발 계획을 포함한 “우주 개발에 관한 제안”이라는 제목의 보고서를 발표했다.

같은 해 4월 아이젠하워는 의회에서 연설하여 민간 주도의 우주 개발 기관을 신설할 의향과 미국 항공 우주국 설립을 위한 예산안을 설명했다. NACA의 그동안의 역할은, 예를 들어 조사 활동 하나만 보더라도 그 규모, 진전, 관리, 운영 등의 측면에서 변혁이 이루어져야 했다. 7월 16일, 의회는 예산안을 승인하고 동시에 NASA 설립을 위한 구체적인 근거가 된 “국가 항공 우주 결의”에 대해서도 약간 언급했다. 그 불과 2일 후, 폰 브라운이 이끄는 작업 그룹은 예비 보고서를 제출하여 그 안에서 현재 미국의 우주 개발에는 다양한 기관이 할당되고 상호 연계가 부족하여 국가적 노력이 중복되고 있다는 것을 통렬하게 비판했다. 스티버의 우주 개발 위원회는 브라운 등의 그룹의 비판에 동의하고 10월에는 최종적인 초안이 제출되었다.

1958년 7월 29일, 아이젠하워 대통령은 국가항공우주법(National Aeronautics and Space Act)에 서명하여 미국항공우주국(NASA, National Aeronautics and Space Administration)이 공식적으로 발족하였다. 같은 해 10월 1일 업무가 시작되자 NASA는 곧바로 46년의 역사를 가진 NACA(National Advisory Committee for Aeronautics)의 조직(8,000명의 직원, 1억달러의 연간 예산, 랭글리 연구소(랭글리 연구센터), 에임스 연구센터, 루이스 연구센터 등 세 곳의 주요 연구 시설과 두 곳의 소규모 실험 시설 등)을 그대로 흡수하였다.

폰 브라운 박사가 속해 있던 육군탄도미사일국과 해군연구소 또한 NASA에 합병되었다. NASA가 소련과의 우주 개발 경쟁에 참여하는 데 중요한 기여를 한 것은, 과거 제2차 세계 대전 당시 폰 브라운이 이끌었던 독일의 로켓 계획에서 개발된 기술이었다. 거기에는 로버트 고다드 박사의 초기 연구 성과도 포함되어 있다. 공군과 방위 고등 연구 계획국(DARPA)이 수행했던 초기 단계의 연구도 NASA로 이관되었다. 1958년 12월에는 캘리포니아 공과대학교(California Institute of Technology)가 운영하는 제트 추진 연구소(JPL, Jet Propulsion Laboratory)도 NASA의 지휘 아래 들어왔다.

2. 2. NACA 시대

1957년 10월 4일, 소비에트 연방이 인류 최초의 인공위성 스푸트니크 1호를 성공적으로 발사하면서 미국은 큰 충격(스푸트니크 충격)을 받았다. 미국 의회는 국가 안보와 기술적 우위가 위협받는다고 판단, 즉각적인 조치를 촉구했다. 드와이트 D. 아이젠하워 대통령과 측근들은 비군사적 우주 개발을 위한 통합 기관의 필요성을 인식하고, 고등 연구 계획국(ARPA)을 설립했다.

1957년 말부터 1958년 초, 미국 항공 자문 위원회(NACA)는 비군사 기관 신설에 대한 검토를 시작, 여러 위원회를 설립했다. 1958년 1월 12일, NACA는 가이포드 스티버를 위원장으로 하는 "우주 기술 특별 위원회"를 설립했다. 이 위원회는 베르너 폰 브라운이 이끄는 미국 육군 탄도 미사일국의 로켓 개발 계획 자문도 담당했다. 1958년 1월 14일, NACA 국장 휴 드라이든은 "우주 기술을 위한 국가적 조사 계획"을 발표했다.

1958년 1월 31일 오후 10시 48분(동부 표준시), 익스플로러 1호가 발사되어 미국의 첫 인공위성이 되었다.^[288] 3월 5일, 제임스 킬리언 대통령 과학 기술 자문 위원회 위원장은 아이젠하워 대통령에게 NACA를 강화, 재편한 문민 통제형 우주 계획 창설을 건의했다. 3월 말, NACA는 수소와 불소를 추진제로 하는 100만 파운드(453톤, 445만 뉴턴) 추력의 3단 로켓 개발 계획을 포함한 보고서를 발표했다.

4월, 아이젠하워 대통령은 의회 연설에서 민간 주도 우주 개발 기관 신설 의향과 NASA 설립 예산안을 설명했다. NACA는 규모, 관리 등에서 변화가 필요했다. 7월 16일, 의회는 예산안과 NASA 설립 근거가 된 "국가 항공 우주 결의"를 승인했다. 이틀 후, 폰 브라운 작업 그룹은 미국의 우주 개발이 여러 기관에 분산되어 협력 부족과 노력 중복이 발생한다고 비판했다. 스티버 위원회는 이에 동의, 10월에 최종 초안을 제출했다.

2. 3. 초기 유인 우주 비행 계획 (머큐리, 제미니)

1962년 2월 20일, NASA 최초의 궤도 비행인 프렌드십 7호 발사.

NASA가 처음 수행한 유인 우주 비행 계획은 냉전 중 소련과의 치열한 우주 개발 경쟁 중에 실시된 머큐리 계획이었다. 1958년에 시작된 이 계획은 인간이 우주 공간에서 생존할 수 있는지와 같은 기초적인 문제를 조사하는 것부터 시작되었다. 육·해·공군에서도 대표자가 선발되어 NASA를 지원했으며, 우주 비행사 선발은 군의 테스트 파일럿 중에서 후보를 좁히면 되므로 비교적 용이했다.

1961년 5월 5일, 앨런 셰퍼드 비행사가 프리덤 7호로 15분 간의 탄도 비행에 성공해 미국 첫 우주 비행사가 되었다.^[7] 이는 소련의 유리 가가린이 최초로 완전한 궤도 우주 비행을 수행한 지 한 달도 채 되지 않아 이루어졌다. 1962년 2월 20일에는 존 글렌 비행사가 프렌드십 7호로 2시간 반의 비행을 실시해 첫 지구 주회 비행을 성공시켰다.^[8] 글렌은 자동 조종 장치 고장으로 인해 마지막 두 궤도의 일부를 수동으로 조종해야 했다.

머큐리 계획이 종료된 후, 달 비행의 연습 과정이라고 할 수 있는 제미니 계획이 시작되었다. 1965년 3월 23일 제미니 3호를 통해 거스 그리섬과 존 영이 지구를 3회 도는 첫 유인 비행이 이루어졌다. 이후 9회의 유인 비행을 통해 장기간의 우주 체류, 다른 위성과의 랑데부 및 도킹이 가능하다는 것이 증명되었고, 무중력이 인체에 미치는 의학적 자료가 축적되었다.

2. 4. 아폴로 계획과 달 착륙

아폴로 계획은 인간을 달 표면에 착륙시키고 안전하게 지구로 귀환시키는 것을 목표로 했다. 아폴로 1호에서는 지상 훈련 중 화재 사고로 3명의 비행사가 희생되었다. 이 때문에 아폴로 우주선은 유인 비행에 앞서 여러 차례 무인 시험 비행을 거쳐야 했다. 아폴로 8호와 10호는 달을 돌며 많은 사진을 촬영해 지구로 가져왔다.^[14]^[15]^[16] 1969년 7월 20일, 아폴로 11호가 달 표면에 착륙했고, 닐 암스트롱과 버즈 올드린은 지구 생명체 최초로 지구 밖 천체에 발을 디뎠다. 아폴로 13호는 달로 가는 도중 우주선 산소 탱크 폭발 사고가 발생했지만, 3명의 비행사는 무사히 지구로 귀환했다. 아폴로 계획을 통해 총 6번의 달 착륙이 이루어졌고, 귀중한 과학적 데이터와 400kg에 가까운 월석을 가져왔다. 또한 토질역학, 유성 물질, 지진학, 전열, 레이저 광선을 이용한 지구와 달 사이의 정확한 거리 측정, 자기장, 태양풍 등 다양한 과학적 실험이 이루어졌다.

최초의 달 착륙은 아폴로 11호가 수행했다. 닐 암스트롱, 버즈 올드린, 마이클 콜린스가 탑승한 아폴로 11호는 NASA 역사상 가장 중요한 임무 중 하나였으며, 소련이 달 탐사 계획을 포기하면서 우주 경쟁의 종식을 알렸다. 달 표면에 발을 디딘 최초의 인간인 닐 암스트롱은 다음과 같은 유명한 말을 남겼다.

2. 5. 스카이랩 계획

스카이랩은 미국이 지구 궤도에 발사한 최초의 우주 정거장이다. 약 100톤(정확히는 91톤)에 달하는 본체는 1973년부터 1979년까지 지구를 계속 돌았고, 1973년과 1974년에 세 차례에 걸쳐 우주비행사가 탑승했다.^[4] 스카이랩에서는 애초에 태양계의 다른 행성이 미치는 중력 변위 조사가 계획되었지만, 국민들의 우주 개발에 대한 관심이 줄고 예산이 삭감됨에 따라 임무가 축소되었다. 실험에는 미소 중력의 영향을 조사하는 것과 탑재된 망원경으로 태양 활동을 관측하는 것도 포함되어 있었다. 처음에는 우주왕복선과 도킹하여 보다 안전한 높은 궤도로 이동시키는 것이 계획되었지만, 우주왕복선이 첫 비행에 성공하기 전인 1979년에 대기권에 재진입하여 소멸했다. 세 번째 탑승대원(SL-4)이 1974년 2월에 하선한 후, 태양 활동이 활발해져 그 결과 지구의 대기가 가열되고 대기권이 팽창하여 기체에 가해지는 공기 저항이 증가했기 때문에 재진입 시기가 앞당겨졌다.^[4] 스카이랩은 1979년 7월 11일 16:37(UTC)경에 재진입하여 오스트레일리아 서부에서 인도양에 걸쳐 파편이 흩어졌지만, 일부 잔해가 회수되었다.

2. 6. 아폴로-소유즈 시험 계획

1975년 7월 미국과 소비에트 연방이 처음으로 공동 우주 비행을 한 아폴로-소유즈 시험 계획이 있었다. 이것은 미국에게는 아폴로 우주선의 마지막 비행이었다. 1981년 4월 우주왕복선이 발사되기 전까지 6년 동안 미국의 유인 우주 비행은 없었다. 두 나라 우주선의 도킹 시스템 모양이 달라서, 이를 맞추기 위해 많은 노력과 고생을 한 끝에 도킹에 성공했다. 이것은 미국과 소비에트 연방 사이의 냉전이 끝났음을 보여주는 일종의 표시였고, 두 나라는 이 일로 화해를 하게 되었다.

2. 7. 우주왕복선 시대

1970년대부터 1980년대에 걸쳐 NASA의 최대 프로그램은 우주왕복선이었다. 1985년까지 재사용이 가능한 우주왕복선 4기가 제작되었고, 그 첫 번째인 컬럼비아는 1981년 4월 12일에 처음으로 발사되었다.^[4]

우주왕복선 프로그램은 NASA에 항상 긍정적이지만은 않았다. 발사에 드는 비용은 당초 예상보다 훨씬 많았고, 발사가 일상화되면서 미국 국민들은 우주 개발에 대한 관심을 잃어 갔다. 그러던 중, 1986년에 일어난 챌린저 우주왕복선 참사는 우주 비행에 따르는 위험성을 다시 한번 일깨워 주었다.^[4]

이후 국제 우주 정거장(ISS)으로 발전하는 프리덤 우주 정거장 계획이 유인 우주 비행의 초점으로서 제안되었지만, NASA 내부에서도 보이저 계획과 같은 무인 행성 탐사에 비해 비용이 너무 많이 든다는 지적이 있었다.

한편, 우주왕복선은 허블 우주 망원경(HST)과 같은 획기적인 계획도 성공시켰다. HST는 NASA와 유럽 우주국(ESA)의 공동 개발로 이루어졌으며, 이 계획의 성공으로 다른 국가 우주 기관과의 협력이라는 새로운 우주 개발 방법이 열렸다. HST에 투입된 예산은 20억달러 미만으로, 1990년에 가동을 시작한 이래 수많은 선명한 천체 사진을 보내 여러 과학자들에게 많은 도움을 주고 있는데, 그중에서도 허블 딥 필드는 특히 유명하다.

1995년, 셔틀-미르 계획에 따라 러시아와의 공동 계획도 재개되었다. 미르와 우주왕복선이 도킹하면 완전한 우주 정거장이 될 수 있었다. 미국과 러시아의 협력 관계는 ISS 건설 작업으로 21세기까지 계속되고 있다. 2003년 컬럼비아 우주왕복선 참사로 왕복선 비행이 2년간 중단된 기간 동안, NASA는 ISS 보수 작업을 러시아의 우주선에 의존했는데, 이를 통해서도 양측의 우주 개발에 대한 신뢰 관계를 확인할 수 있다.

ISS는 주된 자재 운반을 모두 왕복선에 의존하고 있다. 1986년 챌린저 사고와 2003년 컬럼비아 사고로 우주왕복선 계획은 2기의 기체와 14명의 비행사를 잃었다. 사고로 붕괴된 챌린저를 대체하기 위해 인데버가 제작되었지만, 컬럼비아의 붕괴를 대체하기 위한 새로운 기체 제작은 실행되지 않았고, 신형 우주선 오리온으로의 이행이 결정되었다.

ESA나 일본의 우주항공연구개발기구(JAXA) 등 우주 정거장 건설에 투자한 다른 나라들은 ISS의 완성에 대해 우려를 표명했지만, NASA 부국장 윌리엄 H. 게르스텐메이어는 계획에 유연성이 있으며 왕복선은 2007년에 6개월에 3회의 비행을 성공시킨 것, NASA는 빽빽한 일정에도 대응할 수 있는 능력이 있는 것 등을 설명했다.

1990년대를 거치면서 NASA는 의회의 예산 삭감에 따른 예산 축소에 직면했다. 제9대 국장으로, '보다 빠르게, 보다 좋게, 보다 싸게'라는 슬로건을 제시한 다니엘 골딘은 진행 중인 행성 탐사 계획(디스커버리 계획)은 경비를 삭감하는 것으로 계속 가능하다고 주장했다. 1999년에 마스 클라이미트 오비터와 마스 폴라 랜더 2기가 화성 탐사에 실패한 것은 예산 삭감이 원인이라는 비판을 받았지만, 한편으로 우주왕복선은 2006년 12월까지 116회의 비행에 성공했다.

2. 8. 국제 우주 정거장 (ISS)

1995년 셔틀-미르 계획에 따라 러시아와의 공동 계획이 재개되었다. 미르와 셔틀이 도킹하면서, 우주 정거장으로서의 면모를 갖추게 되었다. 우주 개발 분야의 양대 산맥인 미국과 러시아의 이러한 협력 관계는 국제 우주 정거장(ISS) 건설 작업에서 21세기까지 지속되었다. 2003년 컬럼비아호 공중 분해 사고로 셔틀 비행이 2년간 중단되는 동안, 미국 항공 우주국(NASA)는 ISS 유지 보수 작업을 러시아의 우주선에 의존했을 정도로 두 나라의 신뢰 관계는 강력했다.^[4]

ISS는 주요 장비 운반을 모두 셔틀에 의존하고 있다. 1986년 챌린저호 폭발 사고와 2003년 컬럼비아호 사고로 셔틀은 2대의 기체와 14명의 우주비행사를 잃었다. 1986년 사고에서는 새롭게 엔데버호를 제작하여 손실된 기체를 보충했지만, 2003년 사고에서는 그러한 보강이 이루어지지 않았고, 새로운 우주선 오리온으로의 전환이 결정되었다.^[4]

유럽 우주국(ESA)와 일본의 우주항공연구개발기구(JAXA) 등 정거장 건설에 투자한 다른 국가들은 ISS 완성에 대한 우려를 표명했지만, 이에 대해 우주 운영국 국장인 윌리엄 H. 거스텐마이어(William H. Gerstenmaier)는 계획에 유연성이 있으며 셔틀이 2007년 6개월 동안 3회의 비행을 성공적으로 수행했고, NASA는 위기 상황에도 대응할 수 있는 능력이 있다고 설명했다.^[4]

2. 9. 아르테미스 계획

2017년부터 NASA의 유인 우주 비행 계획은 아르테미스 계획으로, 미국 민간 우주 비행 기업과 ESA, JAXA, CSA와 같은 국제 파트너의 도움을 받고 있다.^[77] 이 계획의 목표는 2025년까지 "최초의 여성과 다음 남성"을 달 남극 지역에 착륙시키는 것이다. 아르테미스 계획은 달에 지속 가능한 거주지를 건설하고, 기업들이 달 경제를 구축할 기반을 마련하며, 궁극적으로 인간을 화성으로 보내는 장기 목표를 향한 첫걸음이 될 것이다.

오라이온 유인 탐사선은 취소된 콘스텔레이션 계획에서 아르테미스 계획으로 이관되었다. 아르테미스 1호는 오라이온 우주선을 원거리 역행 궤도에 진입시킬 (SLS)의 무인 시험 발사였다.^[78] 아르테미스 1호는 2022년 11월 16일에 발사되어 2022년 12월 11일에 안전하게 지구로 귀환했다.

유인 달 탐사 임무로 복귀하기 위한 첫 단계는 아르테미스 2호이며, SLS에 의해 추진되는 오라이온 유인 모듈을 포함하며 2025년에 발사될 예정이다.^[77]^[79] 이 임무는 4명의 승무원을 달 궤도 비행에 잠시 진입시키는 10일간의 임무이다.^[80] 2024년 4월 현재, NASA는 아르테미스 2호를 2025년 9월에 발사할 계획이다.^[83]

아르테미스 3호는 아폴로 17호 이후 최초의 유인 달 착륙을 수행하는 것을 목표로 하며, 2026년 9월 이후에 발사될 예정이다.^[84]

아르테미스 임무를 지원하기 위해 NASA는 상업용 달 탑재체 서비스로 알려진 프로그램에서 로봇 탐사선을 달 표면에 착륙시키기 위해 민간 기업에 자금을 지원해 왔다. 2022년 3월 현재, NASA는 인튜이티브 머신즈, 파이어플라이 스페이스 시스템즈, 아스트로보틱과 같은 기업에 로봇 달 탐사선 계약을 체결했다.^[81]

2021년 4월 16일, NASA는 스페이스X의 달 스타십을 유인 착륙 시스템으로 선정했다고 발표했다. NASA의 우주발사시스템 로켓은 오라이온 우주선에 탑승한 4명의 우주비행사를 여러 날에 걸쳐 달 궤도로 보내고, 달 표면까지의 마지막 여정을 위해 스페이스X의 스타십으로 이동할 예정이다.^[82]

2021년 11월, 여러 요인으로 인해 2024년까지 우주비행사를 달에 착륙시키려는 목표가 2025년 이후로 연기되었다고 발표되었다. 추가적인 아르테미스 임무인 아르테미스 4호, 아르테미스 5호, 아르테미스 6호는 2028년부터 2031년 사이에 발사될 계획이다.^[85]

3. 주요 프로그램

NASA는 다양한 주요 프로그램을 통해 우주 탐사와 과학 발전에 기여하고 있다.

유인 우주 비행: 국제 우주 정거장(ISS)은 미국, 러시아, 일본, 유럽, 캐나다가 참여하는 다국적 프로젝트로, 1998년부터 궤도상 조립이 시작되어 현재 지구 궤도상에서 가장 큰 인공위성이다. 소유즈, 드래곤, 스타라이너 우주선이 우주비행사 수송을 담당하며, 민간 기업과의 협력을 통해 상업적 재보급 서비스(CRS)와 상업 우주인 프로그램(CCP)이 운영되고 있다. 아르테미스 계획은 2025년까지 달 남극에 "최초의 여성과 다음 남성"을 착륙시키는 것을 목표로 하며, 우주발사시스템(SLS)과 오라이온 유인 모듈을 사용한다. NASA는 달 게이트웨이 건설을 계획하고 있다.

로봇 탐사: 화성은 생명체 존재 가능성으로 인해 NASA의 주요 탐사 대상이다. 마리너 계획, 바이킹 계획을 거쳐 화성 패스파인더, 2001 마스 오디세이, 화성 탐사 로버, 화성 정찰 궤도선, 피닉스 등이 발사되었다. ''큐리오시티''는 화성의 방사선 수치와 생명체 존재에 필요한 화학 성분을 관측했으며, ''퍼시비어런스''는 최초의 외계 항공기 ''인제뉴이티''를 탑재했다.

항공 연구: 항공 연구 임무국(ARMD)은 상업용, 군용, 일반 항공 부문에 도움이 되는 항공 연구를 담당하며, 미 연방항공청 및 업계 관계자들과 협력하여 미국 국가 항공 시스템(NAS) 현대화를 추진하고 있다. 또한, 고효율 전기항공기 개발을 위해 실험 항공기인 NASA X-57 맥스웰을 개발 중이다.

3. 1. 유인 우주 비행

국제 우주 정거장(ISS)은 NASA의 스페이스 스테이션 ''프리덤'' 프로젝트, 러시아의 ''미르-2'' 정거장, 유럽의 ''콜럼버스'' 정거장, 일본의 키보 실험 모듈을 결합한 것이다.^[43] 1980년대 NASA는 ''프리덤''을 단독으로 개발할 계획이었으나, 미국의 예산 제약으로 인해 1993년 NASA, 러시아 연방 우주국(RKA), 일본 우주항공연구개발기구(JAXA), 유럽 우주국(ESA), 캐나다 우주국(CSA)이 관리하는 다국적 프로그램으로 통합되었다.^[44]^[45] 정거장은 압력이 가해지는 모듈, 외부 트러스, 태양 전지판 등으로 구성되며, 전 세계 여러 공장에서 제조되어 러시아의 프로톤과 소유즈 로켓, 미국의 우주왕복선으로 발사되었다.^[43] 궤도상 조립은 1998년에 시작되었고, 미국 궤도 구간은 2009년에, 러시아 궤도 구간은 2010년에 완료되었다.

ISS 장기간 임무는 ISS 탐험이라고 한다. 탐험대 승무원들은 ISS에서 약 6개월 동안 근무한다.^[49] 초기 탐험대 승무원은 3명이었으며, ''컬럼비아''호 참사 이후 일시적으로 2명으로 감소했다. 2009년 5월부터 우주왕복선 퇴역까지 탐험대 승무원은 6명이었다.^[50] 2024년 현재, 상업 프로그램 우주선은 최대 7명까지 수용 가능하지만, 보통 4명으로 구성된다. ISS는 동안 지속적으로 유인되어 ''미르''의 이전 기록을 넘어섰으며, 15개국의 우주비행사와 우주인들이 방문했다.^[51]^[52]

ISS는 지구에서 맨눈으로 볼 수 있으며, 현재 지구 궤도상에서 가장 큰 인공위성이며, 이전의 모든 우주 정거장보다 질량과 부피가 크다.^[53] 러시아의 소유즈, 미국의 드래곤 및 스타라이너 우주선이 우주비행사를 ISS로 오가는 데 사용된다.

상업적 재보급 서비스(CRS)는 민간 기업이 ISS에 화물과 보급품을 상업적으로 운송하는 계약이다.^[60] NASA는 2008년 첫 CRS 계약을 체결, 스페이스X에 드래곤 12회 발사에 16억달러, 노스롭 그루먼에 시그너스 8회 발사에 19억달러를 지급하여 2016년까지 운송을 확보했다.

상업 우주인 프로그램(CCP)은 NASA와의 계약에 따라 ISS를 오가는 상업적 우주인 수송 서비스를 제공하며, 탐험의 우주인 교대를 수행한다. 스페이스X는 2020년부터 크루 드래곤으로, 보잉은 스타라이너로 2024년부터 서비스를 제공하기 시작했다.^[69]^[70]^[71]^[72]

2017년부터 NASA 유인 우주 비행 계획은 아르테미스 계획으로, 미국 민간 우주 비행 기업과 ESA, JAXA, CSA 등 국제 파트너의 도움을 받고 있다.^[77] 목표는 2025년까지 "최초의 여성과 다음 남성"을 달 남극 지역에 착륙시키는 것이다.

아르테미스 2호는 우주발사시스템(SLS)으로 추진되는 오라이온 유인 모듈을 포함하며 2025년에 발사될 예정이다.^[77]^[79] 이 임무는 4명의 승무원을 달 궤도 비행에 잠시 진입시키는 10일간의 임무이다.^[80] 아르테미스 3호는 아폴로 17호 이후 최초의 유인 달 착륙을 목표로 하며, 2026년 9월 이후에 발사될 예정이다.

2021년 4월 16일, NASA는 스페이스X의 달 스타십을 유인 착륙 시스템으로 선정했다.^[82] NASA의 SLS 로켓은 오라이온 우주선에 탑승한 4명의 우주비행사를 달 궤도로 보내고, 달 표면까지는 스페이스X 스타십으로 이동한다.

NASA의 다음 주요 우주 계획은 달 게이트웨이, 즉 달 궤도에 있는 소형 우주 정거장 건설이다.^[86]

3. 2. 로봇 탐사

화성은 잠재적으로 생명체를 품었을 가능성이 있어 오랫동안 NASA의 강한 관심을 받는 행성이었다. 마리너 5호는 화성을 스쳐 지나간 최초의 NASA 우주선이었고,^[20] 그 뒤를 이어 마리너 6호와 마리너 7호가 뒤따랐다. 마리너 9호는 화성 궤도를 도는 최초의 임무였다. 1975년에 발사된 바이킹 계획은 1976년 화성에 두 대의 착륙선을 착륙시켰다. 후속 임무는 1996년 화성 글로벌 서베이어 궤도선과 최초의 화성 탐사 로버인 소저너를 배치한 화성 패스파인더까지 발사되지 않았다.^[21] 2000년대 초, 2001 마스 오디세이 궤도선이 화성에 도착했고, 2004년에는 ''스피릿''과 ''오퍼튜니티'' 탐사 로버가 붉은 행성에 착륙했다. 이어 2005년에는 화성 정찰 궤도선과 2007년 ''피닉스'' 화성 착륙선이 발사되었다. 2012년 ''큐리오시티''의 착륙은 화성의 방사선 수치가 국제 우주 정거장의 수치와 같다는 것을 발견하여 인간 탐사의 가능성을 크게 높였고, 생명체가 존재하는 데 필요한 핵심 화학 성분을 관측했다. 2013년, 화성 대기 및 휘발성 물질 진화(MAVEN) 임무는 화성의 상층 대기와 우주 환경을 관측했고, 2018년에는 지진 조사, 측지 및 열 수송을 이용한 내부 탐사(InSight)가 화성의 내부를 연구했다. 2021년 ''퍼시비어런스'' 탐사 로버는 ''인제뉴이티''라는 최초의 외계 항공기를 탑재했다.^[4]

미국 항공우주국(NASA)은 수십 년 동안 태양계 탐사에서 중요한 역할을 수행하고 있다. 현재 진행 중인 임무에는 화성(''퍼서비어런스'' 탐사선)이 포함된다. 2011년 11월 26일, NASA의 화성 과학 실험실 임무가 화성으로 성공적으로 발사되었다. ''큐리오시티'' 탐사선은 2012년 8월 6일 화성에 성공적으로 착륙하여 이후 화성에서 과거 또는 현재 생명체의 흔적을 찾기 시작했다.^[99]^[100]^[101]

2014년 9월, 화성 정찰 프로그램의 일부인 NASA의 ''메이븐'' 우주선이 화성 궤도에 성공적으로 진입했고, 2022년 10월 현재 화성 대기 연구를 계속하고 있다.^[102]^[103] NASA의 현재 진행 중인 화성 조사에는 ''퍼서비어런스'' 탐사선에 의한 화성의 심층 조사가 포함된다.

화성에 대해서는 물과 생명체의 존재, 지질 및 기후를 관찰하기 위한 목적으로 많은 탐사 계획이 진행되어 왔다. 모든 화성 탐사선은 캘리포니아주 패서디나(Pasadena)의 제트추진연구소(JPL)에서 제작되었다.

마리너 계획과 바이킹 계획에 이어 1996년에 발사된 "패스파인더(Mars Pathfinder)"는 이듬해 20년 만에 화성에 착륙했고, 같은 시기에 발사된 "화성관측위성(Mars Global Surveyor)"은 상공에서 화성을 관측했다.

2001년에 발사된 "2001 마스 오디세이(Mars Odyssey)"는 2011년 초 현재에도 화성 상공에서 관측을 계속하고 있으며, 2003년에 발사된 "화성 탐사 로버(Mars Exploration Rover, MER)"의 로버 "스피릿(Spirit)"과 "오퍼튜니티(Opportunity)"는 2004년 초 이후 구세프 크레이터와 메리디아니 평원(Meridiani Planum)에서 당초 예상보다 17배나 더 긴 기간 동안 운용되고 있다. 2005년에는 "화성정찰위성(Mars Reconnaissance Orbiter)"이 발사되어 2011년 초 현재에도 화성 상공에서 관측을 계속하고 있다. 2007년에는 "피닉스(Phoenix Mars Lander)"가 발사되어 2008년 5월 25일 화성 북극 부근에 착륙했고, 같은 해 6월 로봇 팔을 이용한 토양 굴착 조사를 통해 토양에서 얼음으로 추정되는 물질을 발견했다.

2008년 5월 25일, "강력한 힘", "개혁가"라는 별명을 가진 과학 임무 부국장 앨런 스템(Alan Stem)이 사임했다. 전해지는 바에 따르면 재임 중인 4월 11일, 앨런은 "2001 마스 오디세이(Mars Odyssey)"와 "화성 탐사 로버(Mars Exploration Rover, MER)" 예산 삭감을 지시했지만, 그리핀 국장에 의해 번복되었다고 한다. 이 삭감안은 화성과학연구소에 드는 비용 초과를 상쇄하기 위한 것이었다. 앨런은 "자신이 사임하는 이유는 MER와 관련이 없다"고 하면서 "MER 예산을 삭감하려 했던 사람은 자신이 아니다"라고도 말했다. 그는 1년 정도의 재임 기간 동안 "NASA의 중요한 과학 실험 계획을 재건하고 큰 변혁을 가져왔다"고 평가받았지만, 사임한 이유는 "건전한 계획이나 정치적으로 민감한 문제를 포함하는 기초 연구가 중단되는 것을 피하기 위해서였다"고 말했다. 그리핀 국장은 기초 연구와 같은 눈에 띄지 않는 부분의 예산을 삭감하려는 경향이 있으며, 그것을 거부한 것이 앨런을 사임으로 이끌었을 것이라고 추측되고 있다.

3. 3. 항공 연구

항공 연구 임무국(Aeronautics Research Mission Directorate, ARMD)은 NASA의 5개 임무국 중 하나로, 상업용, 군용, 일반 항공 부문에 도움이 되는 항공 연구를 담당한다.^[140] ARMD는 캘리포니아의 에임스 연구 센터와 암스트롱 비행 연구 센터, 오하이오의 글렌 연구 센터, 버지니아의 랭글리 연구 센터 등 4개의 NASA 시설에서 항공 연구를 수행한다.^[141]

NASA는 미 연방항공청(Federal Aviation Administration) 및 업계 관계자들과 협력하여 미국의 미국 국가 항공 시스템(National Airspace System, NAS)을 현대화하고 있다. 2007년에 시작된 이 노력은 2025년까지 주요 현대화 구성 요소를 제공하는 것을 목표로 한다.^[145] 이 현대화는 항공의 환경적 영향을 줄이면서 NAS의 안전성, 효율성, 용량, 접근성, 유연성, 예측 가능성 및 복원력을 높이는 것을 목표로 한다.^[146] NASA 에임스 연구센터의 항공 시스템 부서는 NASA/FAA 합동 텍사스 북부 연구소를 운영하며, NextGen 연구의 모든 단계를 지원하고 있다. 이 시설은 이미 기술 이전을 통해 FAA에 고급 NextGen 개념과 기술을 이전했다.^[145] NASA는 항공 교통 관제사, 조종사 및 기타 영공 사용자에게 국가 교통량, 기상 및 경로에 대한 더 정확한 실시간 정보를 제공하는 고급 자동화 개념 및 도구 개발에도 기여하고 있다. 에임스의 고급 영공 모델링 및 시뮬레이션 도구는 미국 전역의 항공 교통 흐름을 모델링하고 영공 설계, 교통 흐름 관리 및 최적화에 대한 새로운 개념을 평가하는 데 광범위하게 사용되었다.^[147]

NASA는 또한 고효율 전기항공기 개발에 필요한 기술을 시연하기 위해 실험 항공기인 NASA X-57 맥스웰을 개발 중이다.^[142] 이 프로그램의 주요 목표는 규제 당국의 항공 적합성 인증을 획득할 수 있는 전기 추진 기술 솔루션을 개발하고 제공하는 것이다. 개발팀에는 NASA 암스트롱, 글렌, 랭글리 연구 센터 직원과 미국과 이탈리아의 여러 산업 파트너들이 포함되어 있다.^[144]

4. 국제 협력

미국 항공우주국(NASA)은 여러 국제 우주 기관들과 협력하고 있다.

유럽 우주국(ESA): NASA는 유럽 우주국(ESA)과 과학 및 탐사 분야에서 폭넓게 협력하고 있다.^[198] 스페이스랩 임무부터 아르테미스 프로그램의 오리온 유인 캡슐 서비스 모듈에 이르기까지, ESA와 NASA는 서로의 임무를 지원해 왔다. 두 기관은 태양 궤도선(Solar Orbiter)^[199], 허블 우주 망원경(Hubble Space Telescope), 제임스 웹 우주 망원경(James Webb Space Telescope)^[200] 등 공동 임무를 개발했다. 아르테미스 게이트웨이 파트너십에 따라 ESA는 게이트웨이에 거주 모듈, 연료 보급 모듈, 향상된 달 통신 시스템을 제공한다.^[201]^[202] NASA와 ESA는 센티넬-6 시리즈 우주선^[203]을 포함한 다양한 임무를 통해 기후 변화를 포함한 지구과학 분야의 협력을 발전시키고 있다.

일본 우주항공연구개발기구(JAXA): NASA는 일본 우주항공연구개발기구(JAXA)와 다양한 우주 프로젝트에서 협력하고 있다. JAXA는 아르테미스 프로그램, 특히 달 게이트웨이 구축에 참여하고 있다. JAXA는 게이트웨이에 I-Hab의 환경 제어 및 생명 유지 시스템, 배터리, 열 제어 및 영상 구성 요소를 제공할 계획이다.^[204]^[205] NASA와 JAXA는 세계 강수량 측정(GPM) 위성 임무를 2014년에 시작했으며, 이 임무에는 NASA와 JAXA가 제공한 센서가 모두 포함되어 전 세계 강우량을 측정한다.^[206]

로스코스모스(Roscosmos): NASA와 로스코스모스는 1993년부터 국제우주정거장(ISS) 개발 및 운영에 협력해 왔다.^[207] 2022년 7월, NASA와 로스코스모스는 각국의 승무원이 상대국의 시스템을 이용하여 우주정거장 비행을 공유하는 계약을 체결했다.^[208] 그러나 2022년 말 현재의 지정학적 상황을 고려할 때, 아르테미스 계획과 같은 다른 프로그램으로의 협력 확대 가능성은 낮다.^[209]

인도우주연구기구(ISRO): 2014년, NASA와 인도우주연구기구(ISRO)는 ''NASA-ISRO 합성개구레이더''(''NISAR'') 임무를 공동 수행 및 발사하기 위한 파트너십을 체결했다. 이 임무는 2024년에 발사될 예정이다.^[210]^[211]

5. 조직 및 예산

NASA는 2022 회계연도에 다음 4가지 전략 목표를 가지고 운영된다.^[221]

새로운 과학적 발견을 통해 인간의 지식을 확장한다.
지속 가능한 장기 탐사, 개발 및 활용을 위해 달과 화성으로 인간의 존재 영역을 확장한다.
경제 성장을 촉진하고 국가적 과제 해결을 위한 혁신을 추진한다.
현재와 미래의 임무 성공을 촉진하기 위한 역량과 운영을 강화한다.

5. 1. 조직

미국항공우주국(NASA)의 행정부는 워싱턴 D.C.에 있는 NASA 본부에 위치하며 전반적인 지침과 방향을 제시한다.^[217] 특별한 상황을 제외하고는, NASA의 일반 공무원은 미국 시민이어야 한다.^[218]

NASA 국장은 미국 대통령이 임명하며, 미국 상원의 승인을 받아야 한다.^[219] 국장은 대통령의 뜻에 따라 수행하며, 고위 우주 과학 고문 역할을 한다. 현재 국장은 조 바이든 대통령이 2021년 5월 3일에 임명한 빌 넬슨이다.^[220]

NASA의 예산과 우선순위는 6개의 미션 디렉토레이트(Mission Directorate)를 통해 개발된다.

미션 디렉토레이트	부국장	NASA 예산 비율 (2022 회계연도)^[231]
항공 연구 (ARMD)	캐서린 A. 코어너^[233]	4%
탐사 시스템 개발 (ESDMD)	제임스 프리^[234]	28%
우주 운영 (SOMD)	케네스 바워삭스^[235]	17%
과학 (SMD)	니콜라 폭스^[236]	32%
우주 기술 (STMD)	커트 포겔^[237]	5%
미션 지원 (MSD)	로버트 기브스^[238]	14%

최고 기술 책임자 및 안전 및 임무 보장 조직과 같은 센터 전체 활동은 본부 기능에 맞춰져 있다. MSD 예산에는 이러한 본부 기능에 대한 자금이 포함되어 있다. NASA는 전국에 걸쳐 여러 개의 하위 시설을 관리하는 10개의 주요 현장 센터를 운영하고 있다. 각 센터는 센터장이 이끌고 있다 (아래 데이터는 2022년 9월 1일 기준 유효).

현장 센터	주요 위치	센터장
에임스 연구 센터	마운틴 뷰 (캘리포니아주)	유진 L. 투^[239]
암스트롱 비행 연구 센터	팔머데일 (캘리포니아주)	브래드 플릭 (권한대행)^[240]
글렌 연구 센터	클리블랜드 (오하이오주)	제임스 A. 케니언 (권한대행)^[241]
고다드 우주 비행 센터	그린벨트 (메릴랜드주)	마켄지 리스트럽^[242]
제트 추진 연구소	라 카냐다 플린트리지 (캘리포니아주)	로리 레신^[243]
존슨 우주 센터	휴스턴 (텍사스주)	바네사 E. 와이치^[244]
케네디 우주 센터	메리트 아일랜드 (플로리다주)	재닛 페트로^[245]
랭글리 연구 센터	햄프턴 (버지니아주)	클레이튼 터너^[246]
마셜 우주 비행 센터	헌츠빌 (앨라배마주)	조디 싱어^[247]
스테니스 우주 센터	한콕군 (미시시피주)	리처드 J. 길브레치^[248]

NASA 국장은 NASA의 최고 책임자이며, 대통령의 우주과학 분야 최고 자문관이기도 하다.

5. 2. 예산

NASA의 예산 요청은 NASA에서 작성하고 행정부의 승인을 받은 후 미국 의회에 제출된다. 승인된 예산은 의회 양원의 승인을 받고 미국 대통령에 의해 법으로 제정된 예산 배정 법안에 포함된 예산이다.^[222]

NASA의 회계연도별 예산 요청 및 승인된 예산은 다음과 같다.

연도	예산 요청 (10억 달러)	승인된 예산 (10억 달러)	미국 정부 직원 수
2018	190.92억달러^[223]	207.36억달러^[225]	17,551^[224]
2019	198.92억달러^[225]	215억달러^[227]	17,551^[226]
2020	226.13억달러^[227]	226.29000000000002억달러^[229]	18,048^[228]
2021	252.45999999999998억달러^[229]	232.71억달러^[231]	18,339^[230]
2022	248.01999999999998억달러^[231]	240.41억달러^[232]	18,400 (추정)

6. 지속 가능성

NASA는 환경 파괴 예방, 에너지 절감, 수자원 확보와 관련된 계획에 전 기관 차원에서 노력하고 있다. 이를 통해 NASA는 미국 정부의 환경 문제 관련 전문 기관으로 자리매김했다. 지구과학 사업(Earth Science Enterprise)을 통해 자연에 대한 이해를 높이고 인간이 지구 환경에 미치는 변화를 파악하고자 노력하며, 오랜 기간 관련 기관들과 협력해 왔다.

2000년대 말까지 이 사업에서 진행된 계획은 다음과 같다.

계획
탄소 관리를 위한 탄소 격리 평가
국토 안보를 위한 대기 및 수질 조기 경보 시스템
에너지 예측을 위한 고도화된 일기 예보
연안 관리를 위한 환경 지표
지역 사회 발전 관리를 위한 환경 지표
멸종 위기 생물종을 위한 환경 모델
대기 오염 관리를 위한 지역 및 국가적, 국제적 규모의 대기 측정 및 예측
수자원 관리 및 보호를 위한 물 순환 연구

NASA는 미국 국립재생에너지연구소(National Renewable Energy Laboratory)와 협력하여 세계적 규모의 태양 에너지 자원 지도를 작성하고 있다. 또한 DNAPL(밀도가 물보다 큰 비수용성 액체)에 의한 수질 오염을 제거하기 위한 혁신적인 기술을 평가하는 노력도 계속하고 있다. 1999년 4월 6일, NASA는 미국 환경보호청(United States Environmental Protection Agency), 미국 에너지부, 미국 공군(United States Air Force)과 자연 산화막 제거 및 DNAPL의 산화 환원 반응을 교정하는 두 가지 혁신적인 기술에 대한 합의서를 체결하고, 케네디 우주센터에서 그 실험에 협력하기로 약속했다. NASA는 군 및 미국 국방 계약 관리국과 협력하여 "오염 예방을 위한 공동 그룹(Joint Group on Pollution Prevention)"을 구성하고 오염 물질을 제거하기 위한 노력을 계속하고 있다.

2003년 5월 8일, 환경보호청은 미국 정부 시설로서는 처음으로 고다드 우주비행센터에서 쓰레기 재처리 가스를 동력원으로 사용하는 것을 허가했다.^[257]

6. 1. 환경 영향

로켓 추진 시스템에서 발생하는 배기가스는 지구 대기와 우주 모두에서 지구 환경에 악영향을 미칠 수 있다. 자기반응성 추진제 로켓 추진제 중 일부, 예를 들어 히드라진은 연소 전에는 고도로 독성이 강하지만 연소 후에는 독성이 덜한 화합물로 분해된다. 등유와 같은 탄화수소 연료를 사용하는 로켓은 배기가스에서 이산화탄소와 그을음을 배출한다.^[249] 이산화탄소 배출량은 다른 배출원에 비해 미미하다. 2014년 미국은 하루 평균 803e6USgal의 액체 연료를 소비한 반면, 팰컨 9 로켓 1단계는 발사 당 약 25000USgal의 등유를 연소한다.^[250]^[251] 팰컨 9이 매일 발사되더라도 당일 액체 연료 소비량(및 이산화탄소 배출량)의 0.006%만 차지할 것이다. 또한, 액체산소와 액체수소를 연료로 사용하는 SSME와 같은 엔진의 배기가스는 거의 전적으로 수증기이다.^[252] 반면, 이온 엔진은 추진력을 위해 크세논과 같은 무해한 비활성 기체를 사용한다.^[254]^[255]

NASA는 2011년 국가환경정책법에 따라 취소된 콘스텔레이션 계획과 관련된 환경 문제를 해결했다.^[253] NASA의 환경 노력의 한 예로 NASA 지속가능성 기지가 있다. 또한, 탐험 과학 건물은 2010년 LEED 골드 등급을 받았다.^[256]

2018년, NASA는 Sensor Coating Systems, 프랫앤휘트니, Monitor Coating 및 UTRC를 포함한 다른 회사들과 함께 CAUTION(CoAtings for Ultra High Temperature detectION) 프로젝트를 시작했다. 이 프로젝트는 내열 코팅의 온도 범위를 1500°C 이상으로 향상시키는 것을 목표로 한다. 이 프로젝트의 최종 목표는 제트 엔진의 안전성을 향상시키고 효율성을 높이며 CO₂ 배출량을 줄이는 것이다.^[258]

20세기 중반부터 NASA는 지구 관측을 위한 계획을 증가시키며 환경 조사를 수행해왔다. 그 성과 중 하나가 1980년대에 발사된 "지구 관측 시스템(Earth Observing System, EOS)"으로, 오존층 파괴와 같은 지구 규모의 환경 문제를 감시할 수 있게 되었다. 또한 최초의 세계적 규모 측정은 1978년 고다드 우주 연구소(Goddard Space Flight Center) 과학자들에 의해 님버스(Nimbus) 7호를 사용하여 이루어졌다. 국가적 규모의 자연 복구 계획의 하나로 NASA는 남샌프란시스코 만의 61km²에 달하는 정부 주도 염호 간척 사업이 주변 환경에 어떤 영향을 미치고 있는지를 위성을 이용하여 관찰하고 있다.

NASA는 환경 파괴 예방과 에너지 절감 및 수자원 확보와 직결되는 계획에 전 기관이 나서서 노력하고 있다. 이러한 사실들로 미루어 볼 때, 미국 정부의 환경 문제 관련 전문 기관은 NASA라는 것이 명확하다. 지구과학 사업(Earth Science Enterprise)의 주요 목적은 자연에 대한 이해를 심화하고 인간이 지구 환경에 미친 변화를 파악하는 것이다. 이를 위해 NASA는 오랜 기간 관련 기관들과 협력해 왔다.

2000년대 말까지 이 사업에서 진행된 계획은 다음과 같다.

계획
탄소 관리를 위한 탄소 격리 평가
국토 안보를 위한 대기 및 수질 조기 경보 시스템
에너지 예측을 위한 고도화된 일기 예보
연안 관리를 위한 환경 지표
지역 사회 발전 관리를 위한 환경 지표
멸종 위기 생물종을 위한 환경 모델
대기 오염 관리를 위한 지역 및 국가적, 국제적 규모의 대기 측정 및 예측
수자원 관리 및 보호를 위한 물 순환 연구

NASA는 미국 국립재생에너지연구소(National Renewable Energy Laboratory)와 협력하여 세계적 규모의 태양 에너지 자원 지도를 작성하고 있다. 또한 DNAPL(밀도가 물보다 큰 비수용성 액체)에 의한 수질 오염을 제거하기 위한 혁신적인 기술을 평가하는 노력도 계속하고 있다. 1999년 4월 6일, NASA는 미국 환경보호청(United States Environmental Protection Agency), 미국 에너지부, 미국 공군(United States Air Force)과 자연 산화막 제거 및 DNAPL의 산화 환원 반응을 교정하는 두 가지 혁신적인 기술에 대한 합의서를 체결하고, 케네디 우주센터에서 그 실험에 협력하기로 약속했다. NASA는 군 및 미국 국방 계약 관리국과 협력하여 "오염 예방을 위한 공동 그룹(Joint Group on Pollution Prevention)"을 구성하고 오염 물질을 제거하기 위한 노력을 계속하고 있다.

2003년 5월 8일, 환경보호청은 미국 정부 시설로서는 처음으로 고다드 우주비행센터에서 쓰레기 재처리 가스를 동력원으로 사용하는 것을 허가했다.^[257]

6. 2. 기후 변화 연구

NASA 지구과학은 지구 시스템과 자연 및 인간이 유발한 변화에 대한 지구 시스템의 반응을 더 잘 이해하기 위한 광범위한 지상 및 우주 기반 수집 시스템을 포함하는 대규모 포괄 프로그램이다. 수십 년 동안 기상, 기후 및 자연 환경의 다른 변화에 대한 예측을 개선하기 위해 수많은 시스템이 개발되고 배치되었다. 현재 운영 중인 몇몇 우주선 프로그램에는 아쿠아,^[121] 오라,^[122] 궤도 탄소 관측소 2(OCO-2),^[123] 중력 회복 및 기후 실험 후속(GRACE FO),^[124] 및 빙하, 구름 및 지표면 고도 위성 2(ICESat-2)가 있다.^[125]

이미 궤도에 있는 시스템 외에도 NASA는 기후 변화, 자연 재해, 산불 및 실시간 농업 과정에 대한 연구, 평가 및 대응을 생성하기 위해 새로운 지구 관측 시스템 세트를 설계하고 있다.^[126] GOES-T 위성(발사 후 GOES-18로 명명됨)은 2022년 3월 미국 정지궤도 기상 감시 위성대에 합류했다.^[127]

NASA는 또한 NASA의 지구과학 데이터의 수명 주기(획득부터 처리 및 배포까지)를 감독하기 위해 지구과학 데이터 시스템(ESDS) 프로그램을 유지 관리한다. ESDS의 주요 목표는 연구 및 응용 과학자, 의사 결정자 및 사회 전체를 위해 NASA의 임무 및 실험으로부터 과학적 성과를 극대화하는 것이다.^[128] 지구과학 프로그램은 NASA 과학 임무 이사회의 지구과학부에서 관리한다.

NASA는 기후 변화에 대해 연구하고 자료를 발표한다.^[259] NASA의 발표는 기후 온난화에 대한 전 세계 과학계의 합의와 일치한다.^[260] 전 미국 대통령 도널드 트럼프의 우주 문제 자문관이었던 밥 워커는 NASA가 우주 탐사에 집중해야 하며 기후 연구 운영은 NOAA와 같은 다른 기관으로 이전해야 한다고 주장했다. 전 NASA 대기 과학자 J. 마셜 셰퍼드는 지구 과학 연구가 1958년 NASA 설립 당시 국가 항공 우주법에 명시된 NASA의 임무에 포함되어 있었다고 반박했다.^[261] NASA는 웹 부문에서 2020 웹비 인민의 선택상을 수상했다.^[262]

6. 3. STEM 교육

나노위성 교육 발사(ELaNa) 프로그램은 2011년부터 대학 팀과 협력하여 NASA가 조달한 발사 기회를 통해 큐브샛을 발사함으로써, 새로운 기술과 상용 기성품 솔루션을 시험할 기회를 제공해 왔다.^[263] 예를 들어 2022년 6월, ELaNa 39 임무로 버진 오빗의 론처원 발사체에 NASA가 후원하는 두 개의 큐브샛이 발사되었다.^[264]

NASA는 2014년 "우주 속 큐브"라는 연례 경진대회를 시작했다.^[265] 이는 NASA와 글로벌 교육 회사인 ''I Doodle Learning''이 공동 주최하며, 11~18세 학생들에게 NASA 로켓이나 기구를 이용하여 우주로 발사할 과학 실험을 설계하고 구축하는 방법을 가르치는 것을 목표로 한다. 2017년 6월 21일, 세계에서 가장 작은 위성인 KalamSAT이 발사되었다.^[266]

7. 미디어

NASA TV는 40년 가까이 유인 우주선 임무 생중계, 로봇 우주선의 주요 이정표(예: 화성 탐사 로버 착륙), 국내외 발사 영상 보도 등 다양한 콘텐츠를 방송하고 있다.^[273] 이 채널은 NASA에서 제공하며 위성과 인터넷을 통해 방송된다. 처음에는 NASA 관리자와 엔지니어를 위해 중요한 우주 행사 기록 영상을 캡처하기 위해 시작되었으나, 대중의 관심이 커짐에 따라 확장되었다. 달 궤도를 돌던 아폴로 8호의 크리스마스 이브 방송은 10억 명이 넘는 사람들에게 전파되었다.^[274] NASA의 아폴로 11호 달 착륙 영상 전송은 달 착륙 40주년을 기념하여 프라임타임 에미상을 수상했다.^[275] 이 채널은 미국 정부의 산물이며 많은 텔레비전 및 인터넷 플랫폼에서 널리 이용 가능하다.^[276]

NASAcast는 미국 항공우주국(NASA) 웹사이트의 공식 오디오 및 비디오 팟캐스트이다. 2005년 후반에 제작된 이 팟캐스트는 NASA 웹사이트의 최신 오디오 및 비디오 콘텐츠를 제공하며, NASA TV의 "이번 주 NASA(This Week at NASA)"와 NASA 제작 교육 자료가 포함된다. Science@NASA와 같은 다른 NASA 팟캐스트도 제공되어 구독자들에게 주제별 심층 콘텐츠를 제공한다.^[277]

2010년 화이트샌즈 미사일 기지에서 생방송으로 진행된 NASA EDGE

NASA EDGE는 NASA에서 개발한 다양한 임무, 기술, 프로젝트를 탐구하는 비디오 팟캐스트이다. 2007년 3월 18일 공개되었으며, 2020년 8월 기준으로 200개의 비디오 팟캐스트가 제작되었다. NASA 탐사 시스템 임무국(Exploration Systems Mission Directorate)이 후원하고 버지니아주 햄프턴(Hampton, Virginia)에 있는 랭글리 연구센터(Langley Research Center)의 탐사 및 우주 운영국(Exploration and Space Operations Directorate)을 기반으로 하는 대중 홍보 비디오 팟캐스트이다. NASA EDGE 팀은 미국 전역의 NASA 시설에서 진행되는 현재 프로젝트와 기술을 내부자의 시각으로 살펴보며, 개인 인터뷰, 현장 방송, 컴퓨터 애니메이션, NASA 최고 과학자 및 엔지니어와의 개인 인터뷰를 통해 이를 보여준다.

이 프로그램은 NASA가 사회에 기여한 부분과 재료 및 우주 탐사 분야의 현재 프로젝트 진행 상황을 탐구한다. NASA EDGE 비디오 팟캐스트는 NASA 웹사이트와 아이튠즈에서 다운로드할 수 있다.

프로그램 제작 첫 해에 45만 회 이상 다운로드되었다. 2010년 2월 기준, 월 평균 다운로드 수는 42만 회가 넘으며, 2009년 12월과 2010년 1월에는 100만 회 이상 다운로드되었다.^[279]

NASA와 NASA EDGE는 비디오 팟캐스트를 보완하기 위해 대화형 프로그램도 개발했다. 달 전기 로버 앱(Lunar Electric Rover App)을 사용하면 사용자가 목표 지점 사이에서 시뮬레이션된 달 전기 로버를 운전할 수 있으며, 차량에 대한 정보와 이미지를 제공한다.^[280] NASA EDGE 위젯은 NASA EDGE 비디오 팟캐스트, 이미지 갤러리, 프로그램 트위터 피드에 액세스하기 위한 그래픽 사용자 인터페이스와 라이브 NASA 뉴스 피드를 제공한다.^[281]

2023년 7월, 미 항공우주국(NASA)은 NASA+라는 새로운 스트리밍 서비스를 발표했다. 2023년 11월 8일에 출시되었으며, 발사 생중계, 다큐멘터리 및 오리지널 프로그램을 제공한다. NASA에 따르면 광고 및 구독 수수료는 없을 것이라고 한다. iOS, 안드로이드, 아마존 파이어 TV, 로쿠, 애플 TV의 NASA 앱과 데스크톱 및 모바일 장치의 웹에서 이용할 수 있다.^[282]^[283]^[284]

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