2011年美國國家航空航天局(NASA)開始研發(fā)用于載人深空探索的新型重型運(yùn)載火箭，推動商業(yè)航天飛行進(jìn)入新時(shí)代，更加充分地利用建造完成的國際空間站，取得了一系列技術(shù)突破和關(guān)于宇宙的重大發(fā)現(xiàn)。NASA局長查爾斯·博爾登稱，2011年對于整個(gè)NASA而言是具有里程碑意義的一年。

確定了新一代載人航天運(yùn)輸系統(tǒng)的發(fā)展框架

新一代載人航天運(yùn)輸系統(tǒng)是美國未來載人航天活動的基礎(chǔ)。5月，NASA決定以“獵戶座”乘員探索飛船為基礎(chǔ)研制用于載人深空探索的“多用途載人飛船”(MPCV)；9月公布了新型重型運(yùn)載火箭的設(shè)計(jì)方案；11月宣布計(jì)劃在2014年初增加一次“獵戶座”飛船的無人飛行試驗(yàn)。試驗(yàn)中飛船將以8.9千米／秒的高速再入大氣層，以模擬執(zhí)行深空探索任務(wù)返回時(shí)的狀態(tài)。NASA還在2011年進(jìn)行了數(shù)次J-2X發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火試驗(yàn)和“獵戶座”飛船空投試驗(yàn)，并完成了一次Motor-3全尺寸研制試驗(yàn)。其中J-2X發(fā)動機(jī)將用于新型重型運(yùn)載火箭的上面級，而Motor-3發(fā)動機(jī)是NASA迄今為止所開發(fā)的功率最大的固體火箭發(fā)動機(jī)。

加速推進(jìn)商業(yè)航天活動發(fā)展

4月，NASA向四家公司授出了總值2.693億美元的第二輪“商業(yè)載人航天發(fā)展”(ccDev)合同，用于先進(jìn)商業(yè)乘員航天運(yùn)輸系統(tǒng)的概念設(shè)計(jì)，以及運(yùn)載火箭和航天器等系統(tǒng)的開發(fā)。7月，NASA與聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟(ULA)簽署合作協(xié)議，共同改造“宇宙神”5火箭用于載人航天任務(wù)。9月，NASA與阿連特(ATK)技術(shù)系統(tǒng)公司決定合作開發(fā)“自由”號運(yùn)載火箭。同月，NASA還宣布征詢完整描述航天運(yùn)輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，包括運(yùn)載火箭、航天器、地面與任務(wù)操作以及回收等，合同總值16.1億美元，將從2012年7月持續(xù)到2014年4月。12月，NASA對第三輪“商業(yè)載人航天發(fā)展”合同進(jìn)行調(diào)整，使用空間法案協(xié)議(sAA)合同替代固定價(jià)格的聯(lián)邦采購法規(guī)(FAR)合同，從而使未來的商業(yè)航天發(fā)展更具靈活性、競爭性。隨著潛在新市場的產(chǎn)生，商業(yè)航天活動還會進(jìn)一步促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長，屆時(shí)商業(yè)載人航天運(yùn)輸能力將會更多地應(yīng)用于商業(yè)和政府部門。

繼續(xù)利用國際空間站開展研究

11月2日，NASA與合作伙伴共同慶祝國際空間有人值守11周年。國際空間站目前已經(jīng)進(jìn)行了1400多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，促進(jìn)了醫(yī)藥、環(huán)境科學(xué)等方面的發(fā)展，并加深了人類對于宇宙的了解。NASA確定由空間科學(xué)促進(jìn)中心(CASIS)負(fù)責(zé)管理國際空間站上美國艙段中非NASA的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，以充分發(fā)揮國際空間站作為國家實(shí)驗(yàn)室的作用。首個(gè)進(jìn)入空間的類人型機(jī)器人——“機(jī)器人航天員2號”(R2)和執(zhí)行在軌衛(wèi)星燃料加注實(shí)驗(yàn)任務(wù)的機(jī)器人(RRM)也被運(yùn)送至國際空間站。為準(zhǔn)備2012年實(shí)施首次商業(yè)運(yùn)輸任務(wù)，NASA同空間探索技術(shù)(SpaceX)公司、軌道科學(xué)公司密切合作，確?！褒垺碧张摵汀疤禊Z座”貨運(yùn)飛船的設(shè)計(jì)和操作與國際空間站兼容。11月15日，NASA開始公開招募新一批航天員，同時(shí)9名預(yù)備航天員結(jié)束了培訓(xùn)課程，有可能成為首批乘坐商業(yè)運(yùn)載火箭的航天員，以及搭乘新型重型運(yùn)載火箭進(jìn)行深空探索的先驅(qū)者。

航天飛機(jī)計(jì)劃終結(jié)

隨著最后三次前往國際空間站的任務(wù)結(jié)束，美國航天飛機(jī)計(jì)劃在2011年畫上了句號。最后三次任務(wù)攜帶了大量維持空間站運(yùn)行所需的補(bǔ)給品和設(shè)備?！鞍l(fā)現(xiàn)”號于2月24日開始執(zhí)行STS—133任務(wù)，攜帶了由意大利制造、經(jīng)過改進(jìn)的“萊昂納多”號多用途后勤艙(MPLM)前往國際空間站。5月16日，“奮進(jìn)”號滿載補(bǔ)給品與設(shè)備開始執(zhí)行STS-134任務(wù)，并將阿爾法磁譜儀_2(AMS)運(yùn)送至國際空間站。-阿爾法磁譜儀2設(shè)計(jì)用來通過測量宇宙射線來尋找暗物質(zhì)和反物質(zhì)。7月8日，“亞特蘭蒂斯”號開始執(zhí)行STS一135任務(wù)，航天飛機(jī)最后一次運(yùn)送補(bǔ)給前往國際空間站。在返回地球前，STS-135任務(wù)指令長將1981年4月首次航天飛機(jī)任務(wù)所攜帶的美國國旗留在國際空間站。

首席技術(shù)專家辦公室推進(jìn)空間技術(shù)計(jì)劃

NASA的首席技術(shù)專家辦公室開始通過新開展的空間技術(shù)計(jì)劃努力實(shí)現(xiàn)各種構(gòu)想?？臻g技術(shù)計(jì)劃投資一些具有革命性的技術(shù)，在降低成本和擴(kuò)展未來航空、科學(xué)探索任務(wù)范圍的同時(shí)提升NASA的能力。目前，空間技術(shù)計(jì)劃中有1000多個(gè)項(xiàng)目，涵蓋了所有的技術(shù)領(lǐng)域和各種技術(shù)成熟度的項(xiàng)目。首個(gè)技術(shù)開發(fā)任務(wù)——“火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)室”的著陸裝置已在11月隨“火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)室”任務(wù)發(fā)射升空。此外，NASA的衍生技術(shù)正在顯著改善數(shù)百萬人的生活質(zhì)量。

加強(qiáng)空間技術(shù)領(lǐng)域人才教育培養(yǎng)

NASA首席技術(shù)專家辦公室為37所大學(xué)的80名空間技術(shù)領(lǐng)域優(yōu)秀研究生提供獎學(xué)金。作為科學(xué)探索發(fā)展戰(zhàn)略的一部分，NASA還首次舉辦了空間技術(shù)研究生課程，目標(biāo)是為美國提供一條培養(yǎng)優(yōu)秀工程師和技術(shù)專家的途徑，從而為未來科學(xué)探索任務(wù)奠定技術(shù)基礎(chǔ)，增強(qiáng)美國在該領(lǐng)域的競爭力。

火星任務(wù)繼續(xù)取得重大發(fā)現(xiàn)

NASA的火星任務(wù)繼續(xù)取得開創(chuàng)性發(fā)現(xiàn)，從而為未來載人探索火星奠定基礎(chǔ)?；鹦擒壍榔鞯挠^察結(jié)果顯示，在火星最溫暖的年代可能存在水流，這是目前為止火星表面可能存在水的最有力證據(jù)?！皺C(jī)遇”號火星車在“奮進(jìn)”隕石坑邊緣附近找了礦石形成的明亮紋理，貌似水沉淀形成的石膏，將有助于認(rèn)識火星上潮濕環(huán)境的歷史。最新的火星探測器——“火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)室”于11月26日由“宇宙神”5火箭發(fā)射升空，開始為期8個(gè)月的前往火星“蓋爾”隕石坑的旅途?！盎鹦强茖W(xué)實(shí)驗(yàn)室”任務(wù)中的“好奇”號火星車將繼續(xù)尋找火星曾經(jīng)適合人類生存的證據(jù)。

繪制首張全球海水鹽度分布圖

6月10日發(fā)射入軌的“寶瓶座”探測器繪制了首張關(guān)于海洋表面鹽度的全球分布圖。表面鹽度是最后一個(gè)全球測量的主要海洋表面參數(shù)，將為科學(xué)家提供一個(gè)探索全球降水、洋流以及氣候變化之間聯(lián)系的工具?！皩毱孔蹦壳罢诶^續(xù)對全球海洋進(jìn)行前所未有的細(xì)致觀測，包括大量主要河流入?？诟浇牡望}度區(qū)域。

首次獲得太陽高緯圖像

6月，分別位于太陽兩側(cè)的“日地關(guān)系天文臺”(STEREO)雙子探測器共同合作，首次獲得了完整的太陽高緯圖像，這將促進(jìn)對太陽系和空間物理學(xué)的研究，并有助于對以前的成像技術(shù)進(jìn)行驗(yàn)證，改善空間天氣預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性和及時(shí)性。

行星探索碩果累累

2月，“星塵NEXT”探測器連續(xù)兩次近距離經(jīng)過“坦普爾”1號彗星，首次對同一顆彗星進(jìn)行對比觀測。3月，“信使”號探測器成為第一個(gè)到達(dá)太陽系最內(nèi)層行星——水星軌道的航天器，將對其地形和磁場進(jìn)行觀測。7月，“曙光”號探測器進(jìn)入“灶神”星(小行星帶中的第二大小行星)軌道，并首次獲得了近距離觀測圖像。8月，“朱諾”號探測器發(fā)射，預(yù)計(jì)2016年到達(dá)木星，旨在繪制木星內(nèi)部結(jié)構(gòu)及了解該氣體巨星的成因。9月，“圣杯”號(GRAIL)月球探測器發(fā)射，目的是測定月球內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

“旅行者”號探測器接近太陽系邊緣

來自人類最遙遠(yuǎn)的深空探測器——“旅行者”號的觀測結(jié)果顯示，太陽系的邊緣并不平滑，而是充斥著大量擾動的磁泡，這些磁泡約有1.6億千米寬，是在磁場重組時(shí)產(chǎn)生的。了解太陽的磁場結(jié)構(gòu)將使科學(xué)家們了解銀河系的宇宙射線如何進(jìn)入太陽系，進(jìn)而確定太陽與銀河系其它星體是如何相互作用的。目前，“旅行者”號探測器行駛在距離地球超過144億千米的太陽系邊緣地區(qū)。

觀測到黑洞吞噬恒星

NASA的“雨燕”(Swift)衛(wèi)星、“哈勃”太空望遠(yuǎn)鏡和“錢德拉”X射線天文臺合作觀測研究了一次高能量、長時(shí)間的爆炸過程。通過分析，天文學(xué)家揭示了此次代號“雨燕”J1644+57爆炸源頭，是一個(gè)蘇醒的黑洞吞噬了一顆恒星。該星系非常遙遠(yuǎn)，其發(fā)射出的光耗時(shí)約39億年才到達(dá)地球。

發(fā)現(xiàn)首顆可能適合人類居住的行星

NASA通過“開普勒”任務(wù)發(fā)現(xiàn)了首顆可能適合人類居住的行星，該行星被命名為“開普勒22b”，半徑是地球的2.4倍，表面溫度約為21攝氏度，很可能存在有液態(tài)水。其主恒星與太陽屬于同一類型，公轉(zhuǎn)周期290天，距離地球約600光年。

繼續(xù)開展航空領(lǐng)域創(chuàng)新研究

通過探索空中交通管理新途徑、研制更省油和環(huán)保的飛機(jī)、以及提高航空的安全紀(jì)錄等，為未來航空飛行奠定基礎(chǔ)。

努力打造在線媒體

2011年，NASA官方網(wǎng)站連續(xù)第三次獲得最佳政府網(wǎng)站。網(wǎng)站訪問量超過1.4億人次，用戶下載網(wǎng)頁超過6.52億次，視頻點(diǎn)擊量2700萬次，通過Facebook和其他服務(wù)平臺分享網(wǎng)站內(nèi)容達(dá)24.6萬次。最后一次航天飛機(jī)任務(wù)成為NASA歷史上最大的在線活動，在線觀看人數(shù)超過56萬。NASA官網(wǎng)還增加了移動終端服務(wù)，拓展了與用戶的交流。人們能從Twitter、Facebook、YouTube等250多個(gè)位置找到NASA的各中心、項(xiàng)目和計(jì)劃。NASA的官方微博(Twitter)已經(jīng)擁有超過160萬的“粉絲”，而國際空間站的航天員也通過個(gè)人微博與地面保持聯(lián)系。

積極促進(jìn)科學(xué)和數(shù)學(xué)教育發(fā)展

NASA教育辦公室建立了多種合作伙伴關(guān)系，并開展了一系列活動，以促進(jìn)科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)教育。