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La National Aeronautics and Space Administration, plus connue sous son abréviation NASA (« Administration nationale de l'aéronautique et de l'espace »), est l'agence gouvernementale qui a en charge la majeure partie du programme spatial civil des États-Unis. La recherche aéronautique relève également du domaine de la NASA. Depuis le début des années 1960 la NASA joue un rôle de leader mondial dans le domaine du vol spatial habité, de l'exploration du système solaire et de la recherche spatiale. Parmi les réalisations les plus marquantes de l'agence, on peut citer dans le domaine du vol habité le programme Apollo, la navette spatiale américaine, la station spatiale internationale (en coopération avec plusieurs pays), les télescopes spatiaux comme Hubble, l'exploration de Mars par les sondes spatiales Viking et MER, ainsi que celle de Jupiter et Saturne par les sondes Pioneer, Voyager, Galileo et Cassini-Huygens Dotée d'un budget de 17,6 milliards de dollars (2009) la NASA emploie 18 000 personnes ainsi qu'un grand nombre de sous-traitants répartis entre 18 centres spatiaux situés principalement dans les États du Texas, de Californie et de Floride. Les principaux programmes en cours portent sur l'achèvement et l'exploitation de la station spatiale internationale, l'utilisation et la réalisation de plusieurs télescopes spatiaux dont le James Webb Space Telescope, les sondes spatiales MESSENGER, New Horizons et Mars Science Laboratory déjà lancées ou sur le point d'être lancées. Le programme spatial habité de la NASA est depuis 2009 en cours de restructuration à la suite du retrait de de la navette spatiale américaine programmé pour la fin 2010 et de la remise en cause du programme Constellation confronté à des problèmes de conception et de financement. L'administration Obama, suivant les recommandations de la commission Augustine, prévoit d'abandonner le projet de retour d'astronautes sur le sol lunaire à l'horizon 2020 au profit d'une démarche d'exploration plus progressive qui doit être précédée par des recherches poussées notamment dans le domaine de la propulsion. Pour pallier l'absence actuelle de moyens de lancement, la NASA prévoit de s'appuyer au cours de la décennie 2010 sur le secteur privé qui doit prendre en charge la desserte en orbite basse de la station spatiale internationale. La NASA a été créée le 29 juillet 1958 pour fédérer les projets relevant de l'astronautique civile jusque là pris en charge par les différentes branches des forces armées des États-Unis afin de rattraper l'avance prise par l' Union Soviétique La NASA a été créée en reprenant les centres de recherche de la NACA, jusque là tournée vers la recherche dans le domaine de l'aéronautique.
HistoriqueLa création de la NASAEn juillet 1955, les États-Unis et l'URSS annoncent, chacun de leur côté, qu'ils lanceront un satellite artificiel dans le cadre des travaux scientifiques prévus pour l'Année géophysique internationale (juillet 1957—décembre 1958)1. Aux Etats-Unis, le développement du satellite est pris en charge par le programme Vanguard, confié à une équipe de l'US Navy, mais le programme lancé tardivement et trop ambitieux, enchaîne les échecs. Le 4 octobre 1957, l'Union soviétique est la première à placer en orbite le satellite Spoutnik 1. C'est un choc pour les responsables et l'opinion publique américains, jusqu'alors persuadés de leur supériorité technique. L'armée de l'Air et l'armée de Terre américaine ont à cette époque également des programmes spatiaux qui exploitent les travaux réalisés autour des missiles balistiques intercontinentaux : c'est l'équipe de Wernher von Braun, travaillant pour le compte de l'Armée de Terre, qui parvient finalement à lancer le premier satellite américain, Explorer 1, le 1er février 1958 grâce au lanceur Juno I improvisé à partir d'un missile balistique Redstone. Bien que réticent à investir massivement dans le spatial civil, le président américain Dwight D. Eisenhower décide le 29 juillet 1958 de la création d'une agence spatiale civile, la NASA, qui doit permettre de fédérer les efforts américains pour mieux contrer les réussites soviétiques : la course à l'espace est lancéeN 1. Les années 1960Le programme spatial habitéArticle détaillé : Programme Apollo.
Avec le programme Mercury, commencé en 1958, la NASA entreprend le premier programme de vol habité américain. Le 5 mai 1961, Alan Shepard effectue un premier vol suborbital de quinze minutes dans le capsule Freedom 7. John Glenn est le premier américain à être placé en orbite le 20 février 1962. Le programme Apollo est lancé par John F. Kennedy le 25 mai 1961, essentiellement pour reconquérir le prestige américain mis à mal par les succès de l'astronautique soviétique, à une époque où la guerre froide entre les deux superpuissances battait son plein. Aucun vol orbital n'avait encore été réalisé en mai 1961. Le programme a pour objectif de poser un homme sur la Lune avant la fin de la décennie. Pour remplir l'objectif la NASA lance plusieurs programmes destinés à préparer les futures expéditions lunaires : le programme Gemini pour mettre au point les techniques de vol spatial et des programmes de reconnaissance (Programme Surveyor, Ranger, etc.) pour, entre autres, cartographier les zones d'atterrissage et déterminer la consistance du sol lunaire. Deux accidents graves surviennent au cours du projet : l'incendie au sol du vaisseau spatial Apollo 1 dont l'équipage périt brûlé et qui entraîna un report de près de deux ans du calendrier et l'explosion d'un réservoir à oxygène du vaisseau spatial Apollo 13 dont l'équipage survécut en utilisant le module lunaire comme vaisseau de secours. Pour atteindre la Lune, une méthode audacieuse de rendez-vous orbital lunaire, qui nécessite de disposer de deux vaisseaux spatiaux dont le module lunaire dédié à l'atterrissage sur la Lune est retenue. La fusée géante de 3 000 tonnes Saturn V, capable de placer en orbite basse 118 tonnes, est développée pour lancer les véhicules de l'expédition lunaire. Le programme utilise un budget considérable (135 milliards de dollars US valeur 2005) et mobilise jusqu'à 400 000 personnes. Le 21 juillet 1969, l'objectif est atteint par deux des trois membres d'équipage de la mission Apollo 11, Neil Armstrong et Buzz Aldrin. Cinq autres missions se posent par la suite sur d'autres sites lunaires et y séjournent jusqu'à trois jours. Ces expéditions permettent de rapporter 382 kilogrammes de roche lunaire et de mettre en place plusieurs batteries d'instruments scientifiques. Les astronautes ont effectué des observations in situ au cours d'excursions sur le sol lunaire d'une durée pouvant atteindre 8 heures, assistés à partir d'Apollo 15 par un véhicule tout-terrain, le rover lunaire. Les six missions qui ont alluni ont rapporté de nombreuses données scientifiques. Lors de cette période de compétition acharnée avec l'URSS, le budget de l'agence spatiale représentait 4,4 % du budget fédéral (à comparer avec les 0,6 % dans les années 2000). Le programme est à l'origine d'une scission dans la communauté scientifique et parmi les décideurs entre partisans d'une exploration robotique jugée plus efficace et ceux pour qui l'exploration humaine a une forte valeur symbolique, qui justifie son surcoût
L'exploration du système solaireMalgré la priorité accordée au programme Apollo et à l'exploration de la Lune, la NASA lance plusieurs missions vers les autres planètes du système solaire à cette époque. En 1962, la mission Mariner 2 a été lancée, elle devient le premier vaisseau spatial à passer près d'une autre planète (Vénus dans ce cas). Les missions Ranger, Surveyor et Lunar Orbiter étaient essentielles pour découvrir la nature de la surface lunaire avant de tenter d'y envoyer des astronautes. Les deux sondes Viking sont envoyées à la surface de Mars, elles ont renvoyé des photos en couleur à la Terre. Peut-être plus impressionnantes étaient les missions Pioneer et Voyager qui ont visité Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune. Autres activitésLes années 1970Le 17 juillet 1975, Apollo 18 s'amarre au vaisseau soviétique Soyouz 19, dans le projet Apollo-Soyouz. La navette spatiale américaine devient le programme spatial majeur de la NASA à la fin des années 1970 et pendant les années 80. Destinées à être lancées souvent et récupérées en partie, quatre navettes ont été construites. La première, Columbia, est lancée le 12 avril 1981. Mais les vols des navettes s'avèrent beaucoup plus coûteux que ce qui était prévu. La catastrophe de Challenger le 28 janvier 1986 remet en cause le dogme du tout navette. Les lanceurs classiques sont remis en fonction. puis sur la Station spatiale internationale. Les années 1980Les années 1990La navette est utilisée pour lancer de grands projets comme le télescope spatial Hubble. Cet énorme instrument est un projet collaboratif de l'Agence spatiale européenne et la NASA. En 1995, la collaboration entre la Russie et les États-Unis a été achevée avec les missions Navette-Mir. Cette collaboration continue jusqu'aujourd'hui, la Russie et les États-Unis étant les plus grands partenaires de la construction de la plus grande station spatiale jamais construite - la station spatiale internationale (ISS en anglais). Après le désastre de Columbia en 2003, la NASA a utilisé des véhicules russes pour aller à l'ISS. Les années 2000
En 1996, la NASA choisit le projet présenté par Lockheed Martin, pour définir le remplacement de la navette. Il s'agit du projet X-33, qui en fait est le prototype à l'échelle ½ du futur « Venture Star ». Il s'agit d'un engin mono-étage, entièrement réutilisable. Il incorpore un moteur révolutionnaire aerospike. Mais en février 2001, le projet est abandonné, officiellement pour des raisons techniques, mais plus vraisemblablement pour des motifs financiers, le projet ayant déjà englouti 1,3 milliard de dollars. L'aventure spatiale la plus significative de ces dernières années a probablement été la mission Mars Pathfinder de 1997. La presse du monde entier a publié des photos de l'atterrisseur et son robot, appelé Sojourner. Il y a aussi eu la sonde Mars Global Surveyor, qui a réalisé des expériences de 1997 jusqu'à 2005. Depuis 2001, Mars Odyssey cherche des preuves de l'existence passée ou présente d'eau liquide et de volcans sur Mars. La NASA a poursuivi l'exploration de la planète rouge avec des vaisseaux comme Mars Reconnaissance Orbiter qui est arrivé dans les parages de Mars en 2006. La navette spatiale Columbia qui s'est désintégrée le 1er février 2003 — entraînant dans la mort six Américains et un Israélien — a causé une interruption de 29 mois du programme des navettes spatiales. En 2005, malgré d'importantes modifications techniques, l'incident de la perte de la mousse isolante se répète sur Discovery, mais sans conséquences cette fois. Et, après des sorties orbitales qui permirent de vérifier son intégrité, elle pu rentrer sans encombres. Le 14 janvier 2004, dix jours après l'atterrissage du Mars Exploration Rover Spirit, le président George W. Bush a annoncé un plan nouveau pour l'avenir de la NASA, appelé le Vision for Space Exploration qui donna le Programme Constellation. D'après ce plan, on reviendra à la Lune avant 2018, et on y établira des postes avancés. La navette spatiale va être retirée du service en 2010, date prévue pour la fin de l'assemblage des éléments de l'ISS. Le successeur sera le Crew Exploration Vehicle prévu alors à partir de 2014. En 2004, le Congrès des États-Unis d'Amérique consentit à fournir le financement à ce programme, mais celui-ci est compromit par un budget insuffisant. En 2004, la NASA a établi les Centennial Challenges, des prix technologiques pour des groupes non-gouvernementaux. Les Challenges comprennent des choses pratiques, comme des gants d'astronautes plus efficaces. Les robots jumeaux Spirit et Opportunity, qui ont atterri sur Mars respectivement le 4 janvier 2004 et le 25 janvier 2004, ont également apporté un nombre considérable d'informations sur Mars. Leur vie ne devait se limiter au départ qu'à quelques mois ; en réalité, ces robots fonctionnent toujours aujourd'hui grâce aux panneaux solaires perfectionnés dont ils sont équipés : Opportunity est ainsi arrivé dans une plaine immense où des traces géologiques du passé de la planète subsistent ; Spirit se trouve dans un énorme cratère large de 160 km. Le 8 septembre 2009, le rapport du comité dirigé par Norman Augustine chargé par le nouveau président Barack Obama d'évaluer la stratégie spatiale des États-Unis 3 estime que "Le programme spatial habité américain est sur une trajectoire non viable. Il perpétue la périlleuse pratique qui consiste à poursuivre des buts sans leur attribuer de ressources." Les projets affiché à cette date étant trop ambitieux pour les budgets accordés, ils proposent une nouvelle palette d'options pour le futur de la NASA 4. La politique spatiale américaineLes programmes en coursLe budget de l'année 2009 s'élève à 17,6 milliards de dollars5. Le programme spatial habitéLe programme spatial habité de la NASA est depuis 2009 en cours de restructuration à la suite du retrait de de la navette spatiale américaine programmé pour la fin 2010 et de la remise en cause du programme Constellation confronté à des problèmes de conception et de financement. La commission Augustine mise en place par le président Obama en juin 2009 pour auditer le programme spatial habité, a souligné en particulier l'insuffisance des moyens financiers prévus (il manque 3 milliards $ annuels et propose fin 2009 plusieurs scénarios alternatifs. Par ailleurs la même commission propose, pour rentabiliser l'investissement effectué, de prolonger la durée de vie de la station spatiale jusqu'à 2020 alors que celle-ci devait être abandonnée fin 2015. Les décisions qui devraient découler de cette étude sont repoussées à 2010. L'administration Obama, suivant les recommandations de la commission Augustine, prévoit d'abandonner le projet de retour d'astronautes sur le sol lunaire à l'horizon 2020 au profit d'une démarche d'exploration plus progressive qui doit être précédée par des recherches poussées notamment dans le domaine de la propulsion. Trois motivations sont mises en avant : un budget en dépassement, le retard pris sur les échéances et l'absence d'innovations intégrées dans le projet. Pour pallier à l'absence actuelle de moyens de lancement, la NASA prévoit de s'appuyer au cours de la décennie 2010 sur le secteur privé qui doit prendre en charge la desserte en orbite basse de la station spatiale internationale. En application de cette stratégie la NASA a sélectionné le 1er février pour la première phase du programme Commercial Crew Development, abrégé en CCDev, (Développement commercial pour équipage) les sociétés Boeing et Sierra Nevada Corporation : ces deux sociétés doivent développer un moyen de transport (vaisseau spatial et lanceur) permettant d'amener les astronautes à bord de la station spatiale internationale et d'assurer leur retour sur Terre. Le programme scientifiqueLe programme scientifique représente 26% du budget 2011 soit un peu plus de 5 milliards $. L'exploration du système solaire
Pour 2011 la NASA projette de consacrer 1 486 millions $ soit 8% de son budget aux missions d'exploration du système solaire. En 2010 11 sondes sont en opérations et 5 sondes spatiales doivent être lancées d'ici 2013 (un peu plus d'une sonde par an) : le rover martien MSL, l'orbiteur Juno (pour Jupiter) et l'orbiteur lunaire GRAIL en 2011, l'orbiteur martien MAVEN et l'orbiteur lunaire LADEE en 2013. Les différents projets sont pris en charge par six programmes distincts qui regroupent des missions ayant des destinations et des couts homogènes 6,7 : Le programme des planètes extérieures (Outer Planets Program) se limite en 2010 à la mission Cassini-Huygens lancée en 1997 qui étudie Saturne et ses lunes depuis 2004. Cette mission très ambitieuse (3,3 milliards de dollars dont 2,6 pris en charge par la NASA) menée avec en coopération avec l'agence spatiale européenne devrait être prolongée jusqu'en 2017. Une autre mission extrêmement sophistiquée, EJSM, menée en coopération avec les agences spatiales européenne japonaise et russe est aujourd'hui en phase de pré-étude et son financement estimé à 4,5 milliards de dollars n'est pas encore bouclé. Son objectif est l'étude de Jupiter et de ses lunes en particulier d'Europe8. La planète Mars fait l'objet d'un programme dédié. Trois missions sont en cours. Mars Odyssey est un orbiteur qui étudie depuis 2002 la géologie de Mars et recherche en particulier la présence de traces d'eau. MRO est un orbiteur lourd (plus de 2 tonnes), embarquant une caméra particulièrement puissante, qui est entré en service en 2006 et dont la mission principale est d'établir une cartographie détaillée de Mars. Les deux rovers MER, Spirit et Opportunity poursuivent leur mission d'exploration au sol entamée en 2004 qui a été prolongée de nombreuses fois. Spirit, qui s'est enlisé en 2009, fonctionne désormais comme une station fixe. Deux nouvelles missions sont en cours de préparation. Mars Science Laboratory (rebaptisé Curiosity), rover de 775 kg (contre 185 kg pour les rovers MER) qui doit arpenter la planète Mars en emportant 70 kg d'instruments scientifiques, est le projet le plus complexe et le plus couteux (1,7 milliards de dollars) des dix dernières années. Il doit aider les scientifiques à déterminer si la vie a pu exister sur Mars et à affiner l'étude du climat et de la géologie de la planète. Son lancement initialement prévu en 2009 a été repoussé en 2011. MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN) est un orbiteur qui doit être lancé vers Mars en 2013 pour étudier son atmosphère. Enfin la NASA prévoit de lancer des missions à l'horizon 2016-2018 en coopération avec l'agence spatiale européenne notamment dans le cadre du projet Exomars9. 
Le programme New Frontiers regroupe des missions ambitieuses dont le cout est néanmoins inférieur à 700 millions USD. La première mission de ce programme, New Horizons, a été lancée en 2006 et doit étudier Pluton et les confins du système solaire qu'elle devrait atteindre en 2014. Juno, dont le lancement est planifié pour 2011, doit se placer sur une orbite polaire autour de Jupiter pour étudier le champ magnétique de la planète. La mission suivante doit être choisie en 2011 parmi trois candidates : Venus In Situ Explorer un atterrisseur chargé d'étudier la composition et les caractéristiques de la surface de Vénus, Lunar South Pole-Aitken Basin Sample Return dont l'objectif est de rapporter sur Terre un échantillon de la croûte lunaire ancienne qui serait extraite près du pôle sud lunaire et Comet Surface Sample Return qui ramènerait sur Terre des échantillons du noyau d'une comète prélevés à un ou plusieurs endroits du noyau ainsi dans la queue de la comète10. A côté de missions complexes, chères et longues à mettre au point mais de ce fait rares, la NASA développe dans le cadre du programme Discovery des missions dont le coût doit être inférieur à 425 millions de dollars et dont le délai de développement ne doit pas excéder 36 mois. Le nombre d'instruments scientifiques est réduit et le développement est confié à une seule équipe. Les missions Discovery opérationnelles sont la sonde MESSENGER, lancée en 2008, qui doit se mettre en orbite autour de Mercure en 2011 pour l'étudier et la cartographier, Dawn lancé en 2007 qui doit se placer en orbite autour des astéroïdes Vesta puis Cérès pour les étudier, Stardust qui dans le cadre de la mission secondaire NExT doit photographier la comète comète Tempel 1, Deep Impact qui dans le cadre de la mission secondaire DIXI doit s'approcher de la comète Hartley 2 en novembre 2010, Moon Mineralogy Mapper (M3), instrument embarqué sur la sonde lunaire indienne Chandrayaan dont la mission s'est achevée en 2009 mais dont les données sont en cours d'analyse et ASPERA-3, un instrument embarqué sur la sonde Mars Express qui étudie l'interaction entre le vent solaire et l'atmosphère de la planète Mars. La sonde GRAIL, dont le lancement est prévu en 2011, doit étudier précisément le champ gravitationnel et la structure interne de la Lune. Deux projets ont été sélectionnés récemment : le développement de l'instrument Strofio, qui doit analyser l'atmosphère de Mercure et qui sera embarqué sur la sonde BepiColombo de l'agence spatiale européenne et l'instrument LaRa, destiné à analyser la structure interne de Mars, dont la sonde porteuse n'a pas encore été désignée11. Les missions vers les petits corps du système solaire (programme Recherche et Analyse) regroupent les participations américaines à la mission européenne Rosetta et à la mission japonaise Hayabusa (mise à disposition du réseau de télécommunications à longue distance Deep Space ainsi que la surveillance des objets géocroiseurs12. Plusieurs petites sondes spatiales ont été lancées ou vont être lancées vers la Lune. Elles devaient, entre autres, accompagner le programme Constellation. Désormais ces missions ont pour seul objectif d'accroître la connaissance sur notre satellite. Ce sont les sondes LRO qui a entamé ses observations depuis l'orbite lunaire en 2009, LADEE, un orbiteur qui doit étudier l'atmosphère ténue de la Lune et doit être lancé en 2013 et enfin la participation au projet international ILN un projet de réseau de stations lunaires au sol chargées de recueillir des données géophysiques aujourd'hui en phase d'étude13. L'astronomie spatiale
Début 2010 la NASA dispose de 16 télescopes et observatoires spatiaux opérationnels et prévoit de lancer NuSTAR en 2012, JWST en 2014 et un instrument embarqué sur la sonde japonaise ASTRO-H lancée en 2014. Les fonds affectés à l'astronomie spatiale en 2011 représentent 6% du budget soit 1 076 millions $14,15. Le télescope spatial Hubble est le plus connu des télescopes spatiaux de la NASA : bien que lancé en 1990 il doit rester en activité encore plusieurs années grâce à la dernière opération de maintenance effectuée à l'aide de la navette spatiale. Pour l'étude de l'évolution de l'univers il est assisté par le télescope infrarouge Spitzer lancé en 2003 et doit être rejoint en 2014 par le JWST. Ce télescope infrarouge doté d'un miroir primaire de 6,5 mètres de diamètre est un projet international lourd de 4,5 milliards de $ dont 3,5 pris en charge par la NASA. Celle-ci a également une participation majeure dans le télescope européen Herschel lancé en 2009. Le deuxième projet en cours, SOFIA, est un télescope infra-rouge installé à bord d'un Boeing 74716. Plusieurs observatoires spatiaux de la NASA recueillent des données permettant de répondre à des questions fondamentales sur les origines de l'univers : Chandra télescope à rayons X lancé en 1999 et GLAST observatoire de rayons gamma développé avec plusieurs autres agences spatiales et lancé en 2008. La NASA est un des participants de l'observatoire européen Planck lancé en 2009 qui étudie le fond diffus cosmologique dans le domaine des micro-ondes. La NASA évalue en 2010 trois nouvelles missions : LISA en coopération avec l'agence spatiale européenne pour l'observation des ondes gravitationnelles, JDEM consacré à l'observation des effets de l'énergie sombre et IXO observatoire co-financé par JAXA et ESA dédié à l'étude des trous noirs17. Le télescope Kepler, lancé en 2009 est dédié à la recherche d'exoplanètes. La NASA utilise également pour cette recherche le télescope terrestre Keck dont elle est l'un des propriétaires. Deux autres missions sont à l'étude : SIM observatoire spatial utilisant les techniques d'interférométrie et un instrument dédié qui équipe le télescope terrestre Large Binocular Telescope18. Plusieurs télescopes toujours actifs ont contribué à la mise au point de nouvelles technologies : SWIFT est un observatoire en ondes gamma lancé en 2004. WMPA observe depuis 2001 le fond diffus cosmologique dans le domaine des micro-ondes. GALEX est un télescope ultraviolet lancé en 2003. Enfin la NASA est un co-participant du télescope rayons X japonais Suzaku lancé en 2005. WISE, lancé en décembre 2009 pour une mission de 6 mois, effectue une cartographie des sources infrarouges à la recherche des galaxies les moins lumineuses, des étoiles froides situées dans la banlieue terrestre et des astéroïdes qui se trouvent dans le système solaire. Plusieurs autres projets sont à différents stade d'avancement : NuSTAR dédié à la détection des trous noirs par observation du rayonnement X doit être lancé en 2012. GEMS est en phase d'évaluation. La NASA doit fournir le spectromètre du télescope japonais Astro-H dont le lancement est planifié en 201419. La NASA utilise des ballons-sonde de grand diamètre (100 mètres) volant à une altitude de 35 km pour tester le comportement des équipements des véhicules spatiaux dans des conditions proches de celles du vide spatial et pour effectuer recherches scientifiques dans le domaine de l'astrophysique et de l'étude du Soleil20. L'étude du Soleil de l'héliosphère et de la magnétosphère
Début 2010 la NASA dispose de 17 satellites opérationnels consacrés à l'étude du Soleil, de l'héliosphère et de la magnétosphère en comptant SDO lancé en février et projette de lancer RBSP en 2012 et MMS en 2015. Le budget 2011 représente 642 millions $ soit 3% du budget total21,22. L' observatoire solaire ACE lancé en 1993 étudie l'ensemble des radiations et participe à la surveillance de l'activité solaire. SOHO mission conjointe avec l'ESA lancée en 1995 est le principal observatoire utilisé pour la météorologie spatiale et doit rester en activité jusqu'en 2013. Installé au point de Lagrange L1 ce satellite a également découvert un grand nombre de comètes. GEOTAIL n'est plus opérationnel mais ses données sont en cours d'analyse.WIND lancé en 1994 étudie le vent solaire et la magnétosphère depuis le point de Lagrange L1 et doit rester en exploitation jusqu'en 2013. TIMED lancé en 2001 étudie l'influence du Soleil sur la thermosphère et la mésosphère terrestres, doit rester en activité jusqu'en 2014. RHESSI lancé en 2002 est dédié à l'étude des éruptions solaires en activité jusqu'en 2013. Les sondes Voyager participent également à l'étude l'héliosphère23. Plusieurs missions regroupées sous l'intitulé Live with a star sont principalement chargées d'étudier l'interaction entre l'activité solaire et l'atmosphère terretre. L'observatoire solaire SDO a été lancé début 2010. les satellites jumeaux RBSP lancés en 2012 doivent étudier les mécanismes à l'oeuvre dans les ceintures de Van Allen. Deux missions sont en cours de développement dans le cadre du programme : SPP, dont le lancement est programmé pour 2018, étudie le Soleil à faible distance (10 rayons solaires) tandis que SOC, projet mené par l'agence spatiale européenne, doit étudier les interactions entre la surface solaires, la couronne solaire et l'héliosphère intérieure depuis une distance de 45 rayons solaires. DSX est un petit satellite destiné à mettre au point des méthodes permettant de minorer l'influence des éruptions solaires sur les satellites. BARREL désigne un ensemble d'expériences scientifiques embarquées sur des ballons-sonde prévu en 2013 pour compléter les données recueillies par les satellites RBSP 24. Le comportement du plasma solaire est étudié par plusieurs missions. Les deux satellites jumeaux Stereo en activité depuis 2007 étudient notamment les éjections de masse coronale. La NASA a embarqué trois instruments sur le satellite japonais Hinode (Solar B) lancé en 2006 qui étudie la relation entre la couronne solaire et le champ magnétique du Soleil. Le satellite MMS qui doit être lancé en 2014 étudient les reconnexions du champ magnétique à proximité de la magnétosphère terrestre25. La thématique comporte également des missions caractérisées par un cycle de développement court (Small et Medium Explorer). IBEX, lancé en 2008, étudie l'interaction entre le vent solaire et les vents solaires des autres étoiles. TWINS B complète depuis 2008 les observations réalisées par le satellite jumeau TWINS A lancé précédemment et fournit une image tridimensionnelle la magnétosphère terrestre. Les cinq petits satellites THEMIS (Time History of Events and Macroscale Interactions during Substorms) lancés en 2007 ont permis de mieux comprendre les mécanismes à l'œuvre dans les tempêtes de la magnétosphère. CINDI (Coupled Ion-Neutral Dynamics Investigation) est une expérience scientifique embarquée sur un satellite de l'Armée de l'air qui étudie le rôle des ions neutres sur la formation des champs électriques dans la haute atmosphère terrestre. AIM lancé en 2007 étudie la formation des nuages de haute altitude dans les régions polaires. Deux petites missions sont programmées IRIS étudie le transfert d'énergie entre la couronne solaire et le vent solaire et doit être lancé en 2013.GEMS, un télescope rayons X qui doit étudier les champs magnétiques autour des trous noirs, doit être lancé en 201426. Les sciences de la Terre
Début 2010 la NASA dispose de 15 satellites opérationnels consacrés à l'étude de la Terre et du climat. L'agence doit lancer les satellites Glory en 2010, NPP en 2011, LDCM et GPM en 2013, SMAP en 2014 et enfin ICESat-2 en 2015. D'autre part le satellite OCO perdu lors de son lancement en 2009 doit être reconstruit et lancé en 2013. Le budget 2011 représente 1 802 millions $ soit 9% du budget total27,28. La NASA dispose d'importantes équipes de chercheurs dont les travaux portent sur la modélisation du système Terre et qui exploitent les données recueillies par les différents moyens spatiaux et aéroportés mis en oeuvre par la NASA. Celle-ci possède le plus important système de stockage informatique de données scientifiques de la planète qui doit absorber les 4 téraoctets de données supplémentaires fournis chaque jour par les satellites. Pour ses activités la NASA dispose d'un super-ordinateur (Pleiades) acquis en 2008 et comportant 40 000 processeurs qui se classe au sixième rang par sa puissance. Les activités de recherche et la logistique associée représente 25% du budget de la NASA consacré aux sciences de la Terre29. Les missions du programme Earth Systematic Missions ont pour objectif d'effectuer des collectes systématiques de données qui sont ensuite redistribuées à un grand nombre d'utilisateurs internes et externes. Dix satellites sont actuellement opérationnels30 :
Plusieurs satellites sont à des stades divers de développement. GPM est un satellite développé conjointement par la NASA et la JAXA qui doit être lancé en 2013 et qui doit effectuer les mesures de précipitations assurées jusque la par TRMM en fin de vie. Glory qui doit être lancé en 2011 mesure la distribution et les caractéristiques des aérosols d'origine naturelle ou artificielle. LDCM , lancé en 2012, est un projet conjoint avec l'US Survey qui doit prendre le relais de la longue série des satellites Landsat (mesure des ressources terrestres, évaluation des catastrophes). NPP, projet conjoint avec la NOAA et le DOD lancé en 2011, doit permettre de valider les instruments qui seront utilisés par les futurs satellites météorologiques. ICESat-2 doit prendre le relais en 2015 de ICESat pour la mesure des calottes de glace polaires. Des campagnes de mesures aéroportées seront assurées par la NASA pour assurer la continuité entre la fin de vie de ICESat et le lancement du nouveau satellite. SMAP, qui effectue des mesures d'humidité du sol de la surface terrestre et de l'état des sols (gel-dégel), doit être lancé en 2014. Le spectromètre Stratospheric Aerosol and Gas Experiment (SAGE III) doit être installé en 2013 dans la station spatiale internationale30. A plus long terme (lancements prévus en 2017) le satellite CLARREO doit permettre de détecter rapidement les variations climatiques tandis que DESDynI utilise une combinaison de lidar et de radar pour estimer les déformations du sol terrestre, la dynamique de la couverture des glaces ainsi que l'évolution de la biomasse<30. Le programme Earth System Science Pathfinder regroupe des missions à cout modéré aux objectifs scientifiques plus ciblés que le programme Earth Systematic Missions. Deux satellites sont opérationnels :
Le satellite OCO perdu lors de son lancement en 2009 doit être reconstruit et lancé en 2013. Aquarius est un instrument embarqué sur le satellite argentin SAC D qui doit mesurer les variations saisonnières et annuelles de la salinité des océans et leur influence sur la circulation des eaux océaniques. Son lancement est prévu en 2011. 31. La recherche spatialeLe programme Space Technology a pour objectif de mettre au point des concepts avancés applicables au spatial. Ces recherches sont lancées et financées, entre autres, par plusieurs programmes d'encouragement à l'innovation qui concernent des équipes internes ou des partenaires ou sociétés externes. Le programme est doté d'un budget en 2011 de 572 millions $ soit 3% du total 32. Pour ses missions d'exploration du système solaire la NASA a plusieurs projets consacrés à la propulsion spatiale dont le financement est rattaché à celui des sondes spatiales. L'agence met au point le moteur ionique à xénon NEXT (NASA's Evolutionary Xenon Thruster) dans le cadre d'un programme qui devrait aboutir en 2013. L'agence a également un programme d'étude sur le propulseur à effet Hall33,34. Le générateur thermoélectrique à radioisotope est une alternative aux cellules photovoltaïques utilisée lorsque l'énergie solaire n'est pas suffisante (mission vers les planètes extérieures). La NASA étudie une version beaucoup plus efficace grâce à l'utilisation du cycle de Stirling (programme Advanced Stirling Radioisotope Generator ASRG) qui pourrait être utilisé par des sondes spatiales lancées à compter de 2014-201635. La recherche aérospatiale
La NASA est le principal centre de recherche aérospatiale américain. Le budget affecté en 2011 à cette activité est de 579,6 millions de $ soit 3% du budget total. Ces fonds sont répartis entre cinq programmes de recherche36 :
La NASA travaille sur le futur système de contrôle du trafic aérien américain NextGen qui doit permettre de faire face à l'augmentation du nombre de vols prévu. L'agence travaille, entre autres, sur les dispositifs capables de détecter automatiquement les situations dangereuses (risque de collision en vol) et la conception d'un poste de pilotage d'avion optimisant le travail de l'équipage et sa capacité à faire face rapidement aux événements à risque.
Ce programme concerne la recherche des stratégies d'automatisation du choix des routes aériennes dans le cadre du futur système de contrôle du trafic aérien américain NextGen
Plusieurs thèmes font partie de ce programme : mise au point des techniques de voilure tournante, mise au point d'une boite à outils permettant de concevoir la voilure des futurs avions volant à vitesse subsonique en optimisant les émissions sonores et les performances. Outils de conception du fuselage et de la voilure des avions supersoniques. Recherche sur le vol hypersonique (vitesse supérieure à Mach 5) avec des applications dans le domaine spatial (rentrée atmosphérique, atterrissage sur Mars).
Ce programme concerne la mise à disposition de moyens d'essais : souffleries, bancs d'essais aéronautiques.
Recherche sur de nouveaux concepts d'aéronefs permettant de réduire simultanément la quantité de carburant consommé, le bruit et les émissions de gaz. Insertion des avions sans pilote dans le trafic aérien. OrganisationLes organes de décisionLe directeur de la NASA est un un civil choisi par le président des États-Unis, après consultation et accord du Sénat américain, . BudgetLa coopération inter-agences et internationaleLes centres spatiaux de la NASALa NASA comporte 18 centres spatiaux qui emploient 18 000 personnes mais également un grand nombre de sous-traitants : Le Centre spatial Lyndon B. Johnson (ou MSC Manned Spacecraft Center) situé près de Houston au Texas, est dédié à la conception et la qualification des engins spatiaux habités (station spatiale, vaisseaux spatiaux), l'entraînement des astronautes et le suivi des missions à partir de leur décollage. Parmi les installations présentes sur le site, on trouve le centre de contrôle des missions, les simulateurs de vol et des équipements destinés à simuler les conditions spatiales et utilisés pour tester les livraisons des industriels. Le Centre de vol spatial Marshall (George C. Marshall Space Flight Center ou MSFC) est une ancienne installation de l'Armée de Terre (Redstone Arsenal) située près de Huntsville dans l'Alabama. Le Centre spatial Kennedy (KSC), situé sur l'île Meritt en Floride, est le site d'où sont lancées les navettes spatiales. Au cœur du centre spatial, le complexe de lancement 39 comporte 2 aires de lancement et un immense bâtiment d'assemblage, le VAB (hauteur 140 mètres), dans lequel la navette spatiale est préparée. Plusieurs plates-formes de lancement mobile permettent de transporter la navette jusqu'au site de lancement. Le centre spatial Kennedy jouxte la base de lancement Cape Canaverald'où sont lancés les sondes spatiales de la NASA. Le Jet Propulsion Laboratory (1936), près de Los Angeles (Californie), est spécialisé dans le développement des sondes spatiales. Le Centre spatial John C. Stennis situé dans le Mississippi rassemble plusieurs bancs d'essais utilisés pour tester les moteurs-fusée développés pour les différents programmes. L'Ames Research Center est un centre de recherche ancien (1939) situé en Californie dont les souffleries sont utilisées pour mettre au point la forme de la capsule Apollo en vue de sa rentrée dans l'atmosphère terrestre. Le Langley Research Center (1914), situé à Hampton (Virginie) abrite également de nombreuses souffleries. Notes et référencesNotes
Références
Sources
Voir aussiLiens internesLiens externes
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