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美国国家航空航天局(National Aeronautics and Space Administration,NASA)是一个美国联邦政府机构,负责太空计划,于1957年创立。目前美国国家航空航天局的年度预算为160亿美元,总部位于华盛顿哥伦比亚特区。美国国家航空航天局的视野是 “改善这里的生命,把生命延伸到那里,在更远处找到别的生命”。美国国家航空航天局的目标是“理解并保护我们赖以生存的行星;探索宇宙,找到地球外的生命;启示我们的下一代去探索宇宙”。在太空计划之外,美国国家航空航天局还进行长期的民用以及军用航空宇宙研究。美国国家航空航天局被广泛认为是世界范围内太空机构的领头羊。
原计划中,在水星计划和双子星计划结束之后的阿波罗计划启动,以在太空中做“有意思”的工作,甚至把宇航员送入月球轨道(并未计划登月)。肯尼迪总统在1961年5月25日的演说中声称美国应该在1970年以前“把一个宇航员送到月球上并把他安全带回来”使得阿波罗计划被迅速调整。阿波罗计划也就变成了载人登月计划。双子星计划很快变成了为复杂得多了的阿波罗计划提供辅助航天器技术的任务。
包括阿波罗1号中美国第一次有宇航员牺牲的事件,阿波罗8号首次航天器环绕月球的壮举在内,8年的初期准备之后,阿波罗计划为阿波罗11号派遣尼尔·阿姆斯特朗和巴兹·奥尔德林于1969年7月20日登月并于7月24日返回做好了准备。在踏出登月舱之后,阿姆斯特朗说道:“这是一个人的一小步,也是全人类的一大步。”到1972年为止,共有12个宇航员登月成功。
美国国家航空航天局赢得了登月竞赛,但在某种意义上失去了方向,至少失去了以保持保证国会批准高额预算的来自公众的关注和兴趣。约翰逊总统下台之后,美国国家航空航天局失去了其主要的政治支持,火箭科学家沃纳·冯·布劳恩被派到华盛顿游说政客。作为后续计划,建立宇宙空间站,建立月球基地,并在1990年前由宇航员登陆火星的想法被提出,但是土星火箭和阿波罗计划所使用的设备却无法支持这些目标。阿波罗13号氧气罐爆炸近乎失事而差点损失全部3名宇航员的性命,引起了全国上下的注意和关切。尽管阿波罗计划一直安排到阿波罗20号,阿波罗17号为她的母计划画上了句号。这个计划因为预算紧缩(部分因为越南战争的高额支出),和建造可重复使用航天器的计划而结束。
包括Mark Wade在内的一些评论家指出,NASA在载人飞行的计划中陷入了停滞不前的状况。美国政府花费数十亿美圆的阿波罗计划以及土星计划中使用的航天器自1970年起就不再被使用。2004年,美国政府提出了代替宇宙飞船的en:Crew Exploration Vehicle,以允许航天局再次将宇航员送至月球。哪怕阿波罗计划之后财政预算的缩减之后,NASA 仍然保持着大手大脚的官僚作风,致使过于夸张的无用开销和并不在最佳状态上的器械。
目前, 国际空间站的重要建筑材料发送仍然依靠着美国的几架航天飞机。
在1986年和2003年的两次重大事故中,美国已经损失了包括14位航天员生命在内的两架航天飞机。 1986年的事故中损失了一架用替代零件制成的航天飞机而2003年再次发生事故后, NASA仍然不考虑建造新的航天飞机以弥补损失。(参看en:Crew Exploration Vehicle.) 国际空间站原本计划在2005年保持7名宇航员的配置,现在却只有最基本的两名而导致很多计划中的研究项目被推迟。 其他在国际空间站的项目上投了巨资(比如欧洲航天局)的国家,却因为担心国际空间站会在不远的将来像太空实验室一样。当然,到2005年为止,许多欧洲国家和日本对国际空间站的贡献已经落后于时间表很多了。