นาซา โครงการเมอร์คิวรี เจมินีและอะพอลโล โครงการเมอร์คิวรีในปี 2504 ถึง 2506 เป้าหมายของโครงการเมอร์คิวรีคือการพิจารณาว่ามนุษย์ สามารถอยู่รอดในอวกาศได้หรือไม่ นักบินอวกาศคนเดียวถูกส่งขึ้นสู่อวกาศในยานอวกาศ เมอร์คิวรีใน 6 ภารกิจและใช้เวลาถึง 34 ชั่วโมงในอวกาศ ไม่นานหลังจากนั้นนักบินอวกาศ อลัน เชพเพิร์ดกลายเป็นชาวอเมริกันคนแรกในอวกาศเมื่อเขาเสร็จสิ้นการบินใต้วงโคจรเป็นเวลา 15 นาที
ประธานาธิบดีเคนเนดีให้คำมั่นกับนาซา ว่าจะส่งมนุษย์ไปดวงจันทร์และกลับมาก่อนสิ้นยุค 60 ภายใต้การดูแลของรองประธานาธิบดีในขณะนั้น ต่อมาเป็นประธานาธิบดี ลินดอน บี จอห์นสันสภาคองเกรสจัดสรรเงินและนาซาขยายโครงการ เพื่อให้บรรลุวิสัยทัศน์ของประธานาธิบดีเคนเนดี โครงการเจมินีในปี 2508 ถึง 2509 ยานอวกาศเจมินีบรรทุกนักบินอวกาศ 2 คนและสามารถเคลื่อนที่ในอวกาศได้ ตลอดระยะเวลา 10 ภารกิจ นักบินอวกาศได้เปลี่ยนวงโคจร
ซึ่งได้พบกับยานอวกาศลำอื่นเทียบท่าด้วยจรวด Agena ไร้คนขับและเดินและใช้เวลาในอวกาศเป็นเวลานาน เมื่อเสร็จสิ้นโครงการเจมินีแล้ว นาซา ได้เรียนรู้วิธีการบิน ใช้ชีวิตและทำงานในอวกาศเป็นระยะเวลาประมาณ 2 สัปดาห์ ซึ่งจำเป็นในการส่งมนุษย์ไปดวงจันทร์และเดินทางกลับ โครงการอะพอลโลในปี 2510 ถึง 2515 ภารกิจหลักของอะพอลโลคือการส่งมนุษย์ลงจอดบนดวงจันทร์สำรวจ และส่งพวกเขากลับสู่โลกอย่างปลอดภัย
ยานอวกาศอะพอลโลบรรทุกคน 3 คนและประกอบด้วยหน่วยบัญชาการ ที่พักลูกเรือ โมดูลบริการ มอเตอร์จรวด เซลล์เชื้อเพลิง ถังเชื้อเพลิง จรวดเคลื่อนที่ ชุดวิทยาศาสตร์และการช่วยเหลือชีวิตและโมดูลดวงจันทร์ ชาย 2 คน ยานอวกาศอิสระสำหรับลงจอดและยกออกจากพื้นผิวดวงจันทร์ ภารกิจของอะพอลโล-1 จบลงด้วยโศกนาฏกรรมไฟไหม้บนฐานยิงจรวดซึ่งคร่าชีวิตนักบินอวกาศ 3 คน ได้แก่ เวอร์จิล กริสซัม,เอ็ดเวิร์ด ไวท์ และโรเจอร์ แชฟฟี
ยานอวกาศอะพอลโลได้รับการออกแบบใหม่ และทดสอบในวงโคจรของโลกในช่วงอะพอลโล-7 อะพอลโล-8 นำนักบินอวกาศขึ้นสู่วงโคจรของดวงจันทร์ จากนั้นภารกิจอะพอลโล-9 และ 10 ได้ทดสอบโมดูลดวงจันทร์ในวงโคจรโลกและวงโคจรของดวงจันทร์ตามลำดับ อะพอลโล-11 นำมนุษย์คนแรกนีล อาร์มสตรองและเอ็ดวิน บัซ อัลดรินขึ้นสู่พื้นผิวดวงจันทร์ ขณะที่นักบินอวกาศคนที่ 3 ไมเคิล คอลลินส์ โคจรรอบดวงจันทร์ในโมดูลบังคับการ
อาร์มสตรองและอัลดรินใช้เวลาหลายชั่วโมงในการเดินบนดวงจันทร์ และภารกิจของพวกเขาก็บรรลุความท้าทายของประธานาธิบดีเคนเนดี นาซาส่งภารกิจอีก 6 ภารกิจเพื่อสำรวจสถานที่ต่างๆบนดวงจันทร์ ซึ่งนักบินอวกาศใช้เวลาถึง 2 วันในการสำรวจพื้นผิวดวงจันทร์และรวบรวมตัวอย่างหินดวงจันทร์ ภารกิจหนึ่งอะพอลโล-13 ไปไม่ถึงดวงจันทร์เนื่องจากการระเบิดทำให้ยานอวกาศพิการตลอดเส้นทาง นาซาแสดงให้เห็นถึงความสามารถในการจัดการกับวิกฤต
ในขณะที่หน่วยงานแก้ปัญหาชั่วคราว เพื่อนำยานอวกาศไปรอบดวงจันทร์ และส่งลูกเรือกลับสู่โลกอย่างปลอดภัย สกายแลปไปยังสถานีอวกาศนานาชาติ ในปี พ.ศ. 2516 นาซาได้ส่งสถานีอวกาศแห่งแรก สกายแล็ปขึ้นสู่วงโคจรของโลกแม้ว่าสกายแล็ปได้รับความเสียหายระหว่างการบิน แต่นาซาได้ส่งลูกเรือชุดแรกไปซ่อมแซมยานอวกาศและทำให้มันน่าอยู่ ซึ่งแสดงให้เห็นว่าการซ่อมแซมสามารถทำได้ในอวกาศ ลูกเรืออยู่บนยานเป็นเวลา 28 วันและทำการทดลองมากมาย
ซึ่งเกี่ยวกับผลกระทบทางสรีรวิทยาของการบินในอวกาศเป็นเวลานาน และการสังเกตการณ์ดวงอาทิตย์และโลก ทีมงาน 2 คนที่ตามมาใช้เวลา 58 วันและ 84 วันในสกายแล็ปเพื่อดำเนินการทดลองและสังเกตการณ์ต่อไป ซึ่งแสดงให้เห็นว่ามนุษย์สามารถอยู่ในอวกาศได้เป็นเวลานาน โครงการทดสอบอะพอลโลโซยุซในปี 1975 ภารกิจสุดท้ายของอะพอลโลคือโครงการอะพอลโลโซยุซ ซึ่งเป็นภารกิจร่วมกับสหภาพโซเวียต ยานอวกาศอะพอลโลพร้อมนักบินอวกาศ 3 คน
ซึ่งเทียบท่าในวงโคจรโลกกับยานอวกาศโซยุซของรัสเซีย ที่มีนักบินอวกาศ 2 คน ทีมงานใช้เวลา 2 วันร่วมกันในการทดลอง เที่ยวบินดังกล่าวแสดงให้เห็นว่าสหรัฐอเมริกา และสหภาพโซเวียตสามารถทำงานร่วมกันในอวกาศ และวางรากฐานสำหรับโครงการกระสวยและสถานีอวกาศนานาชาติในอีก 2 ทศวรรษต่อมา กระสวยอวกาศ พ.ศ. 2524 ถึง 2554 ยานอวกาศที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้ลำแรก คือกระสวยอวกาศบินเข้าสู่วงโคจรของโลก
กองเรือของกระสวยอวกาศ 4 ลำของนาซา ดำเนินการมาเป็นเวลา 30 ปี ขนมนุษย์ขึ้นสู่อวกาศส่งดาวเทียมและยานสำรวจอวกาศ และช่วยสร้างสถานีอวกาศนานาชาติเรือชัตเติ้ล 2 ลำและลูกเรือของพวกเขา เรือชาเลนเจอร์และโคลัมเบีย สูญหายไปอย่างน่าสลดใจในปี 2529 และ 2546 ตามลำดับ นาซาได้เรียนรู้บทเรียนมากมายในการใช้งานกระสวยอวกาศ และได้ทำการออกแบบใหม่และเปลี่ยนแปลงขั้นตอนต่างๆ เพื่อให้กระสวยมีความปลอดภัยยิ่งขึ้น
ภารกิจกระสวยอวกาศครั้งที่ 135 และครั้งสุดท้ายสิ้นสุดลงในวันที่ 21 กรกฎาคม พ.ศ. 2554 เมื่อกระสวยแอตแลนติสกลิ้งไปหยุดที่ศูนย์อวกาศเคนเนดีในฟลอริดา สถานีอวกาศนานาชาติ พ.ศ. 2541 จนถึงปัจจุบัน นาซาทำงานร่วมกับอีก 15 ประเทศ เริ่มสร้างสถานีอวกาศนานาชาติในปี 2541 โดยมีเป้าหมายให้มนุษย์อยู่อย่างถาวรในวงโคจรโลก เพื่อทำการทดลองและสังเกตการณ์ สถานีอวกาศนานาชาติมีโครงสร้างเดียวที่ใหญ่ที่สุดที่มนุษย์สร้างขึ้นนอกโลก
ครอบครองอย่างต่อเนื่องตั้งแต่เดือนพฤศจิกายน 2543 แม้ว่าการก่อสร้างจะดำเนินต่อไปจนถึงปี 2554 มีเจ้าหน้าที่ 230 คนจาก 18 ประเทศส่งเวลาที่สถานีอวกาศนานาชาติ คำติชมของนาซา ไม่มีใครปฏิเสธได้ว่านาซาประสบความสำเร็จในสิ่งที่ไม่ธรรมดาในช่วงชีวิตที่ค่อนข้างสั้น อย่างไรก็ตาม นาซาไม่ได้ปราศจากนักวิจารณ์ การวิพากษ์วิจารณ์ดูเหมือนจะมาจาก 2 ด้าน ค่าใช้จ่ายในการสำรวจอวกาศที่สูงนั้น คุ้มค่ากับผลตอบแทนทางวิทยาศาสตร์และเศรษฐกิจหรือไม่
ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยีไม่ได้มาพร้อมกับป้ายราคาเสมอไป แต่เป็นสิ่งล้ำค่าสำหรับมนุษยชาติ ผลิตภัณฑ์หรือเทคโนโลยีที่รู้จักกันดี เช่น เมมโมรีโฟม แว่นตาป้องกัน รอยขีดข่วน เลสิคและผ้าห่มอวกาศล้วนมาจากสิ่งประดิษฐ์ของนาซา คุ้มไหมที่จะเสี่ยงชีวิตมนุษย์เพื่อสำรวจอวกาศ เมื่อหุ่นยนต์แบบใช้แล้วทิ้งสามารถทำได้ในราคาที่ถูกกว่า ทั้งเงินและความเสี่ยงจากมนุษย์ คำถามนี้ถูกพูดถึงตั้งแต่ก่อตั้งนาซาและไม่มีคำตอบที่ชัดเจน
หลายคนรู้สึกว่าประสบการณ์ของมนุษย์ ในการสำรวจอวกาศมีความสำคัญและประเมินค่าไม่ได้เหมือนกับข้อมูลที่หุ่นยนต์จะส่งกลับมา ตัวอย่างเช่น นักธรณีวิทยาบนดวงจันทร์จะรู้ว่าหินประเภทใด ที่ควรค้นหาและส่งคืนมากกว่าหุ่นยนต์ เรากำลังเสี่ยงโดยไม่จำเป็นในการสำรวจอวกาศหรือไม่ อวกาศเป็นสภาพแวดล้อมที่ไม่เป็นมิตร และการสำรวจอวกาศจะมีอันตรายอยู่เสมอ อย่างไรก็ตาม นาซาพยายามลดความเสี่ยงเท่าที่จะเป็นไปได้ และทำให้ปลอดภัยที่สุดเท่าที่จะทำได้
อ่านต่อได้ที่ : ยานสำรวจ อธิบายเกี่ยวกับการทำงานของยานสำรวจลูกเรือ