LA NASA

La Administración Nacional de la Aeronáutica y del Espacio, más conocida como NASA (por sus siglas en inglés, National Aeronautics and Space Administration), es la agencia del gobierno estadounidense responsable del programa espacial civil, así como de la investigación aeronáutica y aeroespacial.

En 1958, el presidente Dwight Eisenhower fundó la Administración Nacional de la Aeronáutica y del Espacio (NASA)5​ con una orientación de marcado carácter civil, en lugar de militar, fomentando las aplicaciones pacíficas de la ciencia espacial. El 29 de julio de 1958 se aprobó la National Aeronautics and Space Act (Ley Nacional del Espacio y la Aeronáutica), desestabilizando así el antecesor de la NASA, el Comité Consultivo Nacional para la Aeronáutica (NACA). El 1 de octubre de ese año comenzó a funcionar la nueva agencia.6​7​

Desde entonces, la mayoría de los esfuerzos de exploración espacial de Estados Unidos han sido dirigidos por la NASA, incluyendo las misiones Apolo de aterrizaje en la Luna, la estación espacial Skylab, y más tarde el transbordador espacial. Actualmente, la NASA está apoyando la Estación Espacial Internacional y está supervisando el desarrollo del vehículo multiuso de tripulación Orión, el sistema de lanzamiento espacial y vehículos Commercial Crew Development (tripulados comerciales). La agencia también es responsable del Programa de Servicios de Lanzamiento (LSP), que presta servicios de supervisión de las operaciones de lanzamiento y la gestión de la cuenta regresiva para lanzamientos no tripulados de la NASA.

La ciencia que emplea la NASA se centra en una mejor comprensión de la Tierra a través del Sistema de Observación de la Tierra (EOS),8​ avanzar en la heliofísica mediante los esfuerzos del Programa de Investigación en Heliofísica de la Dirección de Misiones Científicas,9​ explorar cuerpos por todo el sistema solar con misiones robóticas avanzadas como la New Horizons10​ e investigar cuestiones de astrofísica como el Big Bang a través de los Grandes Observatorios y programas asociados.11​ La NASA comparte información con diversas organizaciones nacionales e internacionales, como en el caso del satélite Ibuki de la Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial.
Misiones tripuladas
Los programas de aviones cohetes experimentales iniciadas por NACA se extendieron a la NASA como apoyo para los vuelos espaciales tripulados. Esto fue seguido por un programa de cápsula espacial de un solo hombre, y a su vez por un programa de cápsulas de dos hombres. En reacción a los temores a la pérdida de prestigio y de seguridad nacional causados por los primeros conductores en la exploración del espacio por la Unión Soviética, en 1961 el presidente John F. Kennedy propuso la ambiciosa meta "de poner un hombre en la Luna a finales de [los años 1960], y regresarlo sano y salvo a la Tierra". Esta meta se cumplió en 1969 por el programa Apolo, y la NASA planea actividades aún más ambiciosas conducentes a una misión tripulada a Marte. Sin embargo, la reducción de la amenaza percibida y el cambio de prioridades políticas causaron casi inmediatamente la extinción de la mayoría de estos planes. La NASA centró su atención en un laboratorio espacial temporal derivado del Apolo, y servicio de transporte orbital tierrestre semi-reutilizable. En la década de 1990, se aprobó el financiamiento para la NASA para desarrollar una estación espacial orbital terrestre permanente en cooperación con la comunidad internacional, que incluye ahora a la antigua rival, la Rusia postsoviética. Hasta la fecha, la NASA ha puesto en marcha un total de 166 misiones espaciales tripuladas de cohetes, y trece vuelos X-15 de cohetes por encima de la definición de la USAF de la altitud del vuelo espacial, 260.000 pies (80 km).nota 1​

Avión cohete X-15 (1959–68)
Artículo principal: North American X-15

X-15 en vuelo libre
Al XS-1 (Bell X-1) de la NASA lo siguieron otros vehículos experimentales, como el X-15, desarrollado en cooperación con la Fuerza Aérea y la Marina de los Estados Unidos. El diseño contaba con un fuselaje esbelto, con carenados en el lateral que contenían combustible y uno de los primeros sistemas de control computerizados.18​ El 30 de diciembre de 1954 se pidieron propuestas sobre la estructura del avión, y el 4 de febrero de 1955 para el motor de cohete. En noviembre de 1955, el contrato del fuselaje se otorgó a North American Aviation, y en 1956 el contrato de motor XLR30 se otorgó a Motors Reaction. Seguidamente, se construyeron tres aviones. El X-15 se puso en marcha desde el ala de uno de los dos NASA B-52 Stratofortresses, número de cola de NB52A 52 a 003, y número de cola NB52B 52 a 008 (conocidas como bolas de 8). El lanzamiento se realizó a una altitud de unos 45 000 pies (14 km) y a una velocidad de unas 500 millas por hora (805 km/h).

Se seleccionaron doce pilotos para el programa de la Fuerza Aérea, la Armada y la NASA. Entre 1959 y 1968, se realizaron ciento noventa y nueve vuelos, batiendo récords mundiales oficiales de velocidad para aviones a motor tripulado (válidos a partir de 2014), con una velocidad máxima de 4519 millas por hora (7273 km/h).19​ Para el X-15, el récord de altitud fue de 354 200 pies (107,96 km).20​ Ocho de los pilotos fueron premiados con el rango astronaut wings Air Force para volar por encima de 260 000 pies (80 km), y dos vuelos de Joseph A. Walker superaron los 100 kilómetros (330 000 pies), calificados como vuelos espaciales de acuerdo con la Federación Aeronáutica Internacional. El programa X-15 empleaba técnicas mecánicas usadas en los programas posteriores de vuelos espaciales tripulados, incluyendo jets con sistema de control de reacción para controlar la orientación de una nave espacial, trajes espaciales presurizados, y la definición del horizonte de navegación.20​ Los datos de reentrada y aterrizaje recogidos resultaron valiosos para el diseño por la NASA de la lanzadera espacial.18​

Proyecto Mercury (1959-1963)
Artículo principal: Proyecto Mercury
Friendship 7, primer vuelo espacial orbital tripulado de la NASA

Lanzamiento del Mercury Atlas 6, el 20 de febrero de 1962

John Glenn en órbita, desde la cámara interior de Friendship 7
Poco después del comienzo de la carrera espacial, un primer objetivo fue llevar a una persona a la órbita terrestre, tan pronto como sea posible, por lo tanto, se vio favorecida la nave espacial más simple que podría lanzarse por los cohetes existentes. El programa Man in Space Soonest (Hombre en el Espacio lo más Pronto Posible) de la Fuerza Aérea estadounidense observó muchos diseños de naves espaciales tripuladas, que iban desde aviones cohetes, como el X-15, a pequeñas cápsulas espaciales balísticas.21​ En 1958, se eliminaron los conceptos de avión espacial en favor de la cápsula balística.22​

Cuando se creó la NASA, en ese mismo año, el programa Air Force fue transferido a la misma y pasó a llamarse Proyecto Mercury. Los primeros siete astronautas fueron seleccionados entre los candidatos de las pruebas de programas piloto de la Marina, Marina de Guerra y Fuerza Aérea. El 5 de mayo de 1961, el astronauta Alan Shepard se convirtió en el primer americano en el espacio a bordo de Freedom 7, lanzado por un cohete Mercury-Redstone en un vuelo balístico (suborbital) de 15 minutos.23​ El 20 de febrero de 1962, John Glenn se convirtió en el primer estadounidense en ser puesto en órbita por un vehículo de lanzamiento Atlas, a bordo de la cápsula Friendship 7.24​ Glenn completó tres órbitas, después de la cual se realizaron otros tres vuelos orbitales, culminando con 22 vuelos orbitales de L. Gordon Cooper, a bordo del Mercury Atlas 9, desde el 15 al 16 de mayo de 1963.25​

La Unión Soviética (URSS) compitió con su propia nave espacial de un solo piloto, el Vostok 1. Vencieron a Estados Unidos en el primer hombre en el espacio, con el lanzamiento del cosmonauta Yuri Gagarin en una sola órbita de la Tierra a bordo del Vostok 1 en abril de 1961, un mes antes del vuelo del Shepard.26​ En agosto de 1962, consiguieron un récord de vuelo de casi cuatro días con Andriyan Nikolayev a bordo del Vostok 3, y también llevaron a cabo una misión concurrente, Vostok 4, llevando a Pavel Popovich.

Programa Gemini (1961-66)
Artículo principal: Programa Gemini

Primer encuentro espacial entre dos naves, logrado por la Gemini 6 y la 7.
Basado en estudios para extender las capacidades de la nave espacial Mercury a vuelos de larga duración, desarrollando técnicas de encuentro espacial o rendezvous, y aterrizaje de precisión a la Tierra, el Proyecto Gemini se inició en 1962 como un programa de dos hombres para superar la ventaja de los soviéticos y apoyar al programa de aterrizaje lunar tripulado Apolo añadiendo actividad extravehicular (EVA) y el encuentro y acoplamiento con sus objetivos. El primer vuelo tripulado Gemini, Gemini 3, fue volado por Gus Grissom y John Young, el 23 de marzo de 1965.27​ Nueve misiones siguieron en 1965 y 1966, demostrando una misión de resistencia de casi catorce días de rendezvous, acoplamiento, y EVA práctico, reuniendo datos médicos sobre los efectos de la ingravidez en los seres humanos.28​29​

Bajo la dirección del presidente del consejo de ministros Nikita Khrushchev, la Unión Soviética competía con Gemini convirtiendo su nave espacial Vostok en una Vosjod de dos o tres hombres. Tuvieron éxito en el lanzamiento de dos vuelos tripulados antes del primer vuelo del Gemini, logrando un vuelo de tres cosmonautas en 1963 y la primera EVA en 1964. Después de esto, el programa fue cancelado, y Géminis arrebató mientras el diseñador de naves espaciales Serguéi Koroliov desarrolló la nave espacial Soyuz, su respuesta a Apolo.

Comparación de naves espaciales y cohetes incluyendo el Apolo (el más grande), Géminis y Mercurio. Los cohetes Saturno IB y el Mercury-Redstone se quedan fuera
Programa Apolo (1961-72)
Artículo principal: Programa Apolo
El Programa Apolo fue uno de los proyectos científicos estadounidenses más costosos de la historia. Se estima que tuvo un coste de 200 000 millones de dólares de hoy en día.30​ nota 2​ Se emplearon los cohetes Saturno como lanzaderas, que eran mucho más grandes que los que se construyeron para programas anteriores.32​ La nave también era mayor; tenía dos partes principales, el mando combinado y módulo de servicio (CSM, por sus siglas en inglés) y el módulo de alunizaje (LM). El LM se iba a quedar en la Luna y solo el módulo de mando (CM) que contenía a los astronautas regresaría finalmente a la Tierra.

Buzz Aldrin en la Luna, en 1969.
La segunda misión tripulada, el Apolo 8, llevó por primera vez a los astronautas en un vuelo alrededor de la Luna en diciembre de 1968.33​ Poco antes, los soviéticos habían enviado una nave no tripulada alrededor del satélite.34​ En las dos misiones siguientes se practicaron las maniobras de acoplamiento necesarias para alunizar,35​36​ para producirse este finalmente en julio de 1969, con la misión del Apolo 11.37​ En 1961 el presidente Kennedy había presentado el Programa Apolo, estableciendo la fecha límite para llegar a la Luna a finales de esa década, lo que finalmente se cumplió por un estrecho margen.38​

La primera persona en poner un pie en la Luna fue Neil Armstrong, seguido por Buzz Aldrin, mientras Michael Collins orbitaba sobre ellos. Otras cinco misiones posteriores del programa Apolo también llevaron astronautas a la superficie lunar, la última de ellas en diciembre de 1972, lo que en conjunto supusieron llevar a doce hombres al satélite.

Estas misiones proporcionaron valiosa información científica y 381,7 kg de muestras lunares. Los experimentos llevados a cabo versaron sobre mecánica de suelos, meteoroides, sismología, transferencia de calor, reflejos de haz de láser, campo magnético y viento solar.39​ El alunizaje marcó el fin de la carrera espacial y dejó la famosa frase de Armstrong sobre la humanidad40​ cuando pisó la superficie del satélite por primera vez.

Vehículo roving lunar del Apolo 17, 1972
El programa Apolo logró importantes hitos en los vuelos espaciales. Permanece como el único que ha enviado misiones tripuladas más allá de la órbita baja terrestre y que ha posado alguna persona en otro cuerpo celeste.41​ El Apolo 8 fue la primera aeronave tripulada en orbitar otro cuerpo celeste; por su parte, el Apolo 17 supuso el último camino por la Luna y la última misión tripulada más allá de la órbita baja terrestre. El programa estimuló avances en muchas áreas de la tecnología periféricas a la cohetería y los vuelos con tripulación, que incluyen la aviónica, las telecomunicaciones y las computadoras. El Apolo precipitó el interés en muchos campos de la ingeniería y dejó como legado abundantes instalaciones físicas y maquinaria que se habían desarrollado para el programa. Muchos objetos y artefactos de este se exhiben en diversas localizaciones por todo el mundo, entre las que destaca el Museo Smithsonian del Aire y del Espacio.

Skylab (1965-79)

Estación espacial Skylab en 1974.
Artículo principal: Skylab
La Skylab fue la primera estación espacial estadounidense y la única que ha construido independientemente.42​ Concebida en 1965 como un taller que se construiría en el espacio a partir de la etapa superior de un agotado Saturno IB, la estación de 77 000 kg se fabricó en la Tierra y fue lanzada el 14 de mayo de 1973 sobre las dos primeras plataformas de un Saturno V hacia una órbita de 435 km e inclinada 50° respecto al ecuador. Dañada durante su lanzamiento por la pérdida de su protección térmica y de un panel solar generador de electricidad, fue reparada por su primera tripulación. Estuvo ocupada durante un total de 171 días por tres sucesivas tripulaciones en 1973 y 1974.42​ Incluía un laboratorio para el estudio de los efectos de la microgravedad y un observatorio solar.42​ La NASA planeó acoplarle un transbordador espacial y elevar la estación hacia una altitud más segura, pero el transbordador no estuvo listo para volar antes de la reentrada de la Skylab el 11 de julio de 1979.43​

Para ahorrar costes, la agencia utilizó para su lanzamiento uno de los cohetes Saturno V que estaban destinados originalmente para una misión Apolo que se había cancelado. Las aeronaves Apolo se emplearon para transportar astronautas hacia y desde la Skylab. Tres tripulaciones de tres hombres cada una permanecieron a bordo durante periodos de 28, 59 y 84 respectivamente. La estación contaba con 320 m³ habitables, un espacio 30,7 veces mayor que el módulo de mando y servicio del Apolo.43​

Proyecto de pruebas Apolo-Soyuz (1972-75)

Tripulaciones del Apolo-Soyuz con modelos de nave, en 1975.
Artículo principal: Proyecto de pruebas Apolo-Soyuz
El 24 de mayo de 1972, el presidente estadounidense Richard Nixon y el primer ministro soviético Alexei Kosygin acordaron una misión tripulada conjunta al espacio y declararon su propósito de que todas las futuras aeronaves tripuladas internacionales tuvieran la capacidad de acoplarse unas a otras.44​ Esto autorizó el proyecto de pruebas Apolo-Soyuz (ASTP, por sus siglas en inglés), que implicaba el rendezvous y acoplamiento en la órbita terrestre de un módulo de mando y servicio del Apolo con una nave Soyuz. La misión tuvo lugar en julio de 1975 y supuso el último vuelo espacial tripulado estadounidense hasta el primer vuelo orbital del Transbordador Espacial, en abril de 1981.45​

La misión incluía experimentos científicos tanto conjuntos como separados y aportó experiencia ingenieril para futuros vuelos espaciales soviético-estadounidenses, como el programa Mir-Transbordador46​ y la Estación Espacial Internacional.

Programa del transbordador espacial (1972-2011)
Artículo principal: Programa del transbordador espacial

Despegue del Discovery en 2008.

Descripción de la misión. Izquierda: lanzamiento; arriba: órbita; derecha: reentrada y aterrizaje.
El Transbordador Espacial se convirtió en el principal objetivo de la NASA durante finales de los años 70 y los 80. Diseñado para ser un vehículo que pudiera ser lanzado y reutilizado frecuentemente, para 1985 se habían construido cuatro transbordadores espaciales orbitales. El primero en lanzarse fue el Columbia, el 12 de abril de 1981,47​ en el vigésimo aniversario del primer vuelo espacial de Yuri Gagarin.48​

Sus componentes principales eran un avión espacial orbital con un tanque de combustible externo y dos cohetes de lanzamiento de combustible sólido en su lado. El tanque externo, que era más grande que la propia nave, fue el único componente que no se reutilizó. El transbordador podía orbitar a altitudes de entre 185 y 643 km49​ y llevar una carga útil de un máximo de 24 400 kg (a órbita baja).50​ Las misiones podían durar entre cinco y diecisiete días y las tripulaciones podían constar de dos a ocho miembros.49​

En 20 misiones, de 1983 a 1998, el Transbordador Espacial transportó el Spacelab, un laboratorio espacial diseñado en cooperación con la ESA. Este no estaba diseñado para el vuelo orbital independiente, pero permaneció en el compartimento de carga del Transbordador mientras los astronautas entraban y salían de él por una esclusa de aire.51​ Otra famosa serie de misiones fue el lanzamiento y posterior reparación exitosa del telescopio espacial Hubble en 1990 y 1993.52​

En 1995, se reanudó la cooperación ruso-estadounidense con las misiones del Programa Shuttle–Mir (1995-1998). Una vez más, un vehículo estadounidense se acopló con una nave rusa, en esta ocasión una estación espacial en toda regla. Esta cooperación continuó con la construcción de la mayor estación espacial, la Estación Espacial Internacional (EEI), con estas potencias como los principales socios del proyecto. La fuerza de su colaboración en este proyecto fue incluso más evidente cuando la NASA comenzó a confiar en vehículos de lanzamiento rusos para abastecer la EEI durante la permanencia en tierra de la flota de transbordadores en los dos años que siguieron al desastre del Columbia en 2003.

La flota de transbordadores perdió dos orbitales y catorce astronautas en dos desastres: el del Challenger, en 1986, y el del Columbia, en 2003.53​ Si bien la pérdida de 1986 se mitigó con la construcción del Endeavour con piezas de recambio, la NASA no fabricó otro orbital para reemplazar la segunda pérdida.53​ El Programa del Transbordador Espacial de la NASA había completado 135 misiones cuando este terminó con el aterrizaje exitoso del Atlantis en el Centro Espacial Kennedy el 21 de julio de 2011. El programa se extendió por treinta años con más de trescientos astronautas enviados al espacio.54​

Estación Espacial Internacional (1993-presente)

La Estación Espacial Internacional
Artículo principal: Estación Espacial Internacional
La Estación Espacial Internacional (EEI) combina el laboratorio japonés Kibo con tres proyectos: el Mir-2 ruso-soviético, la estación espacial Freedom y el laboratorio Columbus europeo.55​ Inicialmente, en la década de 1980 la NASA había previsto desarrollar Freedom de manera independiente, pero las limitaciones presupuestarias de Estados Unidos dio lugar, en 1993, a la fusión de estos proyectos en un único programa multi-nacional, gestionado por la NASA, la Agencia Espacial Federal Rusa (RKA), la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA), la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia Espacial Canadiense (CSA).56​57​ La estación consta de módulos presurizados, una estructura de armazón integrada, paneles solares y otros componentes, que fueron lanzados por los cohetes rusos Protón y Soyuz y los transbordadores espaciales estadounidenses.55​ En la actualidad se encuentra ensamblándose en la órbita baja terrestre. El montaje en órbita comenzó en 1998, finalizándose el segmento orbital Estadounidense en 2011 y se espera la finalización del Segmento Orbital Ruso para el año 2016.58​59​ La propiedad y el uso de la estación espacial se establece en los tratados y acuerdos intergubernamentales60​ que dividen a la estación en dos zonas y le permiten a Rusia retener la propiedad total del segmento orbital ruso (exceptuando Zaryá),61​62​ con el Segmento orbital Estadounidense asignado entre los otros socios internacionales.60​

Los miembros de la tripulación de la misión STS-131 (azul claro) y de la Expedición 23 (azul oscuro) en abril de 2010.
Las misiones larga duración a la EEI se denominan ISS Expeditions (Expediciones de la EEI). Los tripulantes de la Expedición suelen pasar seis meses aproximadamente a bordo de la EEI.63​ La tripulación expedicionaria inicial constaba de tres miembros, aunque se quedó en dos tras el desastre del Columbia y aumentó a seis después de mayo de 2009.64​ Se espera que el tamaño de la tripulación se incremente a siete, el número tripulantes para la que fue diseñada la Estación Espacial Internacional, una vez que el Programa Personal Comercial entre en funcionamiento.65​ La EEI se ha ocupado de forma continua durante los últimos 13 años y 106 días, después de haber superado el récord anterior en poder de la Mir; y ha sido visitado por astronautas y cosmonautas de 15 países diferentes.66​67​ La estación puede ser vista desde la Tierra a simple vista y, a partir de 2013, es el mayor satélite artificial de la Tierra con en órbita con una masa y el volumen mayor que el de cualquier estación espacial anterior.68​ La estación se aprovisiona mediante naves Soyuz, permanece atracada por sus largas misiones de medio año largo y luego los devuelve a casa. Varias naves espaciales sin tripulación prestan servicios de carga a la EEI, que son la nave espacial rusa Progress que lo ha hecho desde 2000, el vehículo de transferencia automatizado (ATV) desde 2008 y el vehículo de transferencia H-II (HTV) japonés desde 2009, la nave espacial American Dragon desde 2012 y de la nave espacial americana Cygnus desde 2013. El Transbordador Espacial, antes de su retirada, se utilizó para la transferencia de la carga y frecuentemente cambia a los miembros de la tripulación de la expedición, a pesar de que no tenía la capacidad de permanecer atracado durante la duración de su estancia. Hasta que no esté lista otra nave espacial tripulada estadounidense, los miembros de la tripulación viajan hacia y desde la Estación Espacial Internacional exclusivamente a bordo de la Soyuz.69​ El mayor número de personas que ocupan la ISS ha sido de trece astronautas, esto ocurrió tres veces durante la década de misiones de ensamblaje de traslado de la EEI.70​

Está previsto que el programa de la EEI continúe al menos hasta 2020, pero podría extenderse hasta 2028 y posiblemente más allá.71​

Servicios comerciales de reaprovisionamiento (2006-presente)

La Dragon acoplándose a la EEI en mayo de 2012.

La variante estándar de Cygnus es vista atracado a la ISS en septiembre de 2013
El desarrollo de los vehículos de servicios comerciales de reaprovisionamiento (CRS por sus siglas en inglés) comenzaron en 2006 con el propósito de crear vehículos comerciales de carga estadounidenses no tripulados para abastecer la EEI.72​ El desarrollo de estos vehículos se encontraba bajo un programa con precios fijados por objetivo, que consistía en que cada compañía que conseguía una adjudicación financiada había recibido una lista de objetivos con un valor en dólares ligado a ellos que no obtendrían hasta después de la consecución del objetivo fijado.73​ A las compañías privadas también se les exigía recaudar una cantidad sin especificar de inversión privada para su propósito.74​

El 23 de diciembre de 2008, la NASA adjudicó contratos de servicios comerciales de reaprovisionamiento a SpaceX y Orbital Sciences Corporation.75​ SpaceX usará su cohete Falcon 9 y su nave SpaceX Dragon.76​ Orbital Sciences usará su cohete Antares y su nave Cygnus. La primera misión de reaprovisionamiento de Dragón tuvo lugar en mayo de 2012,77​ mientras que la primera de Cygnus despegó el 18 de septiembre de 2013.78​ El programa CRS cubre ahora todas las necesidades de cargamento estadounidense para la EEI, salvo por unos pocos cargamentos con vehículos específicos que se envían con el AVT europeo y el HTV japonés.79​