Az első NASA műhold, az Explorer–1 startja 1958. január 31-én
Az első NASA űrhajó, ami Föld körüli pályára állt, a Friendship 7 1962. február 20-i startja
1965. június 3.)
A Gemini–6 és Gemini–7 a világ első űrrandevúja közben
A Hernyótalpas szállítójármű az óriásrakéták szállítóeszköze
A holdraszálló infrastruktúra egyik fő része, a VAB csarnok
Az indítóállás, az LC39, ahonnan a NASA űrhajói 1968 óta indulnak
Az Apollo–1 kiégett kabinja, a NASA első, korszakos nagy katasztrófájának mementója
A NASA indul a Holdra, az Apollo–11 startja
A NASA működésének vitathatatlan csúcspontja: embert juttattak a Holdra (Apollo–11, 1969. július 21.)

A NASA első embervezette űrprogramja kötődik a szervezet létrehozásakori körülményekhez: a Szovjetunió előnyt szerzett a világ első műholdjának pályára állításával és a következő logikus lépés az űrversenyben az első ember űrbe juttatása volt. Ez azonban nem jelentette egy vadonatúj program indítását, hanem az űrügynökség csak továbbvitt két korábbi, a légierőnél indított (Man in Space Soonest) és a NACA Langley központjánál 1958 augusztusában elindított programot, amely egy embert az űrbe juttatni képes kapszula megvalósítását célozta.[23]

A szervezeten belül 1958. november 26-án fogadta el Keith Glennan és Hugh Dryden, a két legfelső vezető a Mercury-program néven futó kezdeményezést, amellyel a tervek szerint az első űrhajóst kívánták a világűrbe juttatni. A sajtónyilvánosság elé 1958. december 17-én, a Wright fívérek első repülőgépes repülésének 55. évfordulóján lépett a NASA, hogy bejelentse, az USA űrhajóst fog juttatni a világűrbe[24]. Ezzel kezdetét vette egy fejlesztési program, amelyben egyrészt Max Faget vezetésével megtervezték, majd a McDonnell Aircraft közreműködésével előállították az űrbe küldendő űrhajót, átalakításra kiválasztották a Redstone és az Atlas katonai ballisztikus rakétákat. A programot két ágra választva előbbit az ún. űrugrásokhoz – mivel a kezdeti repüléseken csak nagy magasságú emelkedést terveztek, ahol a Kármán-vonal, azaz a világűr technikai határvonala fölé emelkedik az űrhajó, de pár száz kilométer vízszintes távolságon belül le is száll –, utóbbit pedig a tényleges Föld körüli pályán végzett repülésekhez használva. A fejlesztésekkel párhuzamosan pedig levezényelték az első űrhajósjelöltek kiválasztását, ahol a fő szempont volt, hogy egészségügyi szempontból szuper emberpéldányokat találjanak, de kizárólag a katonai berepülőpilótákra szűkítve a kört. A hét főből álló csoportot, az Eredeti Heteket, 1959. április 9-én mutatták be a világnak.[25][26]

Jónéhány – automata, majd majmokkal végzett – kísérleti repülés után sor kerülhetett az első repülésre is. Nagy csalódást okozott, hogy a start előtt három héttel a szovjetek feljuttatták Jurij Gagarin Vosztok–1 űrhajóját, ismét elorozva az amerikaiak elől az elsőség dicsőségét[27]. 1961. május 5-én felbocsátották a Mercury–Redstone–3-at, Alan Shepard Freedom 7 jelű űrhajóját, így ő lehetett az első amerikai a világűrben (üröm volt az örömben, hogy Shepard csak egy űrugrást teljesített, miközben Gagarin már egy teljes értékű orbitális űrrepülést)[28][29]. Mivel ezzel nem sikerült az oroszok elé vágni, a Mercury-program hátralevő részében megpróbáltak lépést tartani velük, vajmi kevés sikerrel. Gus Grissom ugyan 1961. július 21-én megismételte Shepard űrugrását a Mercury–Redstone–4-gyel[30][31], ám két hétre rá German Tyitov a Vosztok–2-vel egy teljes napos, 17 keringéses repülést hajtott végre[32].

Eddigre azonban Kennedy elnök bejelentette az Apollo-programot és a Mercury-val felhagytak az oroszok hiábavaló üldözésével, helyette arra szánták a programot, hogy tapasztalatokat gyűjtsenek vele az űrben. Ennek keretében 1962. február 20-án került sor az első amerikai orbitális űrrepülésre, amikor John Glenn 3 Föld körüli keringést teljesített Friendship 7 űrhajóján[33][34]. Őt követte Scott Carpenter Mercury–Atlas–7 űrhajóján 1962. május 24-én, hogy technikailag megismételje Glenn sikeres útját. Ez a cél teljesült, azt leszámítva, hogy Carpenter ügyetlenkedése folytán a leszállást nagyon elhibázta és 400 kilométerrel a kijelölt leszállási hely mellé szállt le[35]. Carpenter repülését Wally Schirra követte közel fél éves szünet után 1962. október 3-án, amikor a Szigma 7 fedélzetén, megduplázva két elődje repülési idejét hat keringéses űrrepülést teljesített[36]. Legvégül pedig Gordo Cooper repülése következett 1963. május 15-én, amikor a Mercury–Atlas–9-cel 22 Föld körüli fordulatot teljesített az űrhajós, másfél napos időintervallumban, lezárva a Mercury-program repülési szakaszát[37][38]. Igaz, mire a Mercury-val ezt a másfél napos repülést végrehajtották, addigra a szovjetek már négy napnál jártak időintervallumban és két űrhajó szimultán reptetésénél, egy kvázi űrrandevúval és a néhány nappal Cooper útja után startoló Valentyina Tyereskova is többet repült, mint a teljes Mercury-program során az amerikai űrhajósok összesen.[39][40]

A NASA talán minden idők legnagyobb hatású programját az űrversenynek az első ember világűrbe juttatásával elveszni látszó csalódása hívta életre 1961-ben. A Mercury-programot azért indította a NASA, hogy az első műhold űrbe juttatására visszavágva az ember űrbe juttatásának elsőségét már az USA söpörje be, ám ehelyett Jurij Gagarin repülésével a szovjetek megnyerték a dupla, vagy semmi játékot. Az újdonsült elnök, John F. Kennedy számára rendkívül rosszkor jött a Disznó-öbölbeli invázió pár nappal korábbi kudarca után, hogy elnöksége első 100 napja csak kudarcokkal és vereségekkel kezdődik, így ő is lépéskényszerbe került, hogy jobb színben tüntesse fel a helyzetet. Tanácsadóira támaszkodva egy olyan tervet keresett, amellyel vissza lehet terelni az űrversenyt a „startmezőre”, ráadásul hosszú kifutási időt ad, hogy a megvalósítás során lehagyhassák a szovjeteket, miközben feledtetik a világgal a korábbi nagy-nagy szovjet győzelmeket. Ez a terv lett a Holdon való leszállás ötlete, mégpedig valószerűtlenül rövid idő, 9 év alatt[41]. Kennedy Apollo-program néven a tervet – és lényegében a szovjeteknek szóló versenyfelhívást, az űrverseny további prolongálását – 1961. május 25-én jelentette be az Amerikai Kongresszus előtt[42] (a dolog további pikantériája, hogy az elnök személy szerint – ahogy egy privát megnyilatkozásában kifejtette – nem rajongott az űrügyekért és az űrversenyt is felesleges pénzkidobásnak tartotta, viszont szükséges rossznak, amivel meg lehetett nyugtatni a közvéleményt)[43].

A bejelentéssel elkezdődött a Hold meghódítása, amelyhez a koncepciótól kezdve a hordozórakétákon és az űrhajókon, vagy a szükséges anyagok feltalálásán át egészen a műveletekig mindent a nulláról kellett fejleszteni. És rögtön a program elején a folyamatok három fő ágra osztódtak szét. Az egyik ág az Apollo-programon belül a hardverfejlesztés volt, a másik pedig pénzügyileg szintén a programon belül, de logikailag inkább azon kívül, vagy legalább azzal párhuzamosan az infrastruktúra-fejlesztés volt. A harmadik ág pedig egy önálló, elkülönült programban, a Gemini-programban jelent meg, amely arra volt hivatott, hogy kísérleti úton bizonyítsa, amire addig tapasztalati úton nem sikerült igazolást találni, hogy a holdraszállás műveletei technikailag kivitelezhetőek-e.[44]

A Gemini-program feladata az volt, hogy mielőtt elkészülnének a Hold meghódításához szükséges bonyolult és hatalmas forrásokat igénylő fejlesztések, azelőtt igazolják az olyan alapvetően szükséges műveletek létjogosultságát, mint az űrhajók precíziós manőverezése, két űrhajó találkozása (űrrandevú), majd összekapcsolásának (dokkolás) lehetősége és az űrséták megvalósíthatósága. Nagyjából ezek kellettek az elképzelések szerint ahhoz, hogy néhány ember elrepüljön a Holdhoz és leszálljon rá (majd természetesen vissza is térjen onnan) és ehhez olcsóbbnak és hatékonyabbnak látszott egy párhuzamosan, gyorsan futtatott projektet indítani, mint kivárni, hogy az elkészülő éles holdűrhajókkal és holdrakétákkal igazolják ezeket az elveket, mellesleg azt kockáztatva, hogy az újabb és újabb űrműveletekben is beelőzik őket a szovjetek. Ennek érdekében az Apollo-program pénzügyi előirányzatának töredékéből felállítottak egy önálló programot, a Geminit, új fejlesztésű, kétszemélyes űrhajóval és egy szintén ICBM-ből átalakított hordozórakétával a Titannal.[44]

A fejlesztési folyamat három év alatt lezajlott, majd 1965. március 23-án felszállt az első Gemini űrhajó[45] . A szándékok ellenére csak azért nem ez volt a világ első többszemélyes, manőverezhető űrhajója, mert a többszemélyes űrhajók felbocsátási versenyét még a szovjeteknek sikerült megnyerniük a Voszhod–1-gyel[46], amely fél évvel korábban startolt, sőt még a Voszhod–2 is megelőzte az új amerikai űrhajót és ami annál fájóbb volt, a világ első űrsétáját is végrehajtotta azon a repülésen Alekszej Leonov[47]. Ám a Gemini–3 startját követően azonban a program egymaga maradt a színtéren és sikert-sikerre halmozva végül gőzhengerként utasította maga mögé a szovjeteket – mivel azoknak a Voszhod űrhajóval követett fejlesztési koncepciója hibásnak bizonyult.

1965. június 3-án startolt a Gemini–4, amelynek fedélzetéről Ed White űrhajós végrehajtotta a világ második és az USA első űrsétáját, immár három hónaposra csökkentve a szovjetektől való lemaradást[48][49]. Az 1965. augusztus 21-én Cape Canaveralről induló Gemini–5 űrhajósai, Gordo Cooper és Pete Conrad pedig – az egyébként felmerülő, kis híján végzetes hibák ellenére – nyolc napos repülésükkel átvették az időtartam világcsúcsot szovjet kollégáiktól, amellett, hogy az űrrandevú elvét is igazolták, igaz egyelőre csak a nem túl kézzel fogható „fantom randevúval”[50]. A soron következő repüléssel pedig véglegesen minden tekintetben utolérte a NASA a szovjetek valamennyi teljesítményét (pedig egy meghibásodás miatt ez váratlan rögtönzésből pattant ki). A tervek szerint a Gemini–6 és a Gemini–7 egy szimultán repülést mutatott be úgy, hogy annak során szó szerint arasznyi közelségbe navigált a két űrhajó egymáshoz, ráadásul a Gemini–7 egy holdutazás maximális időtartamával megegyező újabb időtartamrekordot állított fel. Ennek során a Gemini–7 startolt először egy 14 napos időtartamú útra Frank Borman és Jim Lovell űrhajósokkal. Majd 12 nap elteltével szállt fel a Gemini–6A, hogy odafönn megtalálja a társűrhajót és a lehető legközelebb navigálja magát hozzá, amelyet végül 30 cm-es közelséggel sikeresen teljesítettek is. Amikor a Gemini–7 a 14 napja végén leszállt, mindent teljesítettek, sőt túl is szárnyaltak az amerikai űrhajósok, amit a szovjetek korábban teljesítettek, így az űrverseny állása teljesen kiegyenlítődött[51][52][53]. És a következő repülésen, a Gemini–8-on történt meg az, amikor Amerika lehagyta a Szovjetuniót az űrteljesítmények tekintetében. 1966. március 16-án Neil Armstrong és Dave Scott startoltak, hogy egy Agena célrakétával végrehajtsák a világ első űrbéli összekapcsolódását. Bár ezúttal is történtek váratlan események, például egy manőverező hajtómű meghibásodása miatt az űrhajósok a NASA addigi történetének legnagyobb vészhelyzetében, közvetlen életveszélyben találták magukat, a dokkolást sikeresen végrehajtották.[54][55]

A Gemini–8 repülését követően a Gemini-program a második szakaszába lépett. Itt már nem került sor valamely úttörő űrművelet elsőkénti teljesítésére, hanem csak az addigiak elmélyült gyakorlására és az esetleg fellépő hibák kiküszöbölésére. A Gemini–9[56][57], Gemini–10[58][59], Gemini–11[60][61] és Gemini–12[62][63] repülések mindegyikén feladat volt az űrrandevú és űrséta végrehajtása és az utolsó hármon egy összekapcsolódás egy másik űreszközzel is. Ezek során az űrhajósok értékes tapasztalatokat szereztek a közelgő Apollo-repüléseket megelőzően, valamint kifinomították az egyes technikákat. Ilyen kritikus technika volt például az érdemi űrbeli munkát célzó űrséta, amelyet több – esetenként életveszélyes – kudarc után először igazán a Gemini–12 alkalmával sikerült tökéletesen végrehajtani.

A Geminivel párhuzamosan futott a holdraszállás infrastruktúrális fejlesztéseinek fázisa is. 1961-1966 között megszületett az az eszközrendszer, ami a rakéta komponensek, űrhajók összeszerelését, majd indítását tette lehetővé. A feladat fizikai méreteihez illően ezek a létesítmények világviszonylatban is szuperlatívuszokban említettek még napjainkban is, igaz a létrehozásuk költségei is hasonló nagyságrendűek voltak. A holdraszállások indító infrastruktúrájának helyszínéül kiválasztották a floridai Cape Canaveralen már amúgy is meglévő és a korai programok startjaihoz használt Cape Canaveral Air Force Station melletti területet, amelyet kisajátítva megalapították az időközben elhunyt Kennedy elnökről elnevezett Kennedy Űrközpontot, majd itt építették fel az akkori világ legnagyobb összeszerelő csarnokát, a VAB-ot, mellette a startokat felügyelő irányítóközpont épületével, tőle biztonságos távolságban itt építették meg a 39-es indítóállás két önálló indítópadját az LC39A-t és az LC39B-t, majd kötötték a létesítményeket össze egy speciális úttal és ide telepítették azokat a berendezéseket, speciális óriásjárműveket, amelyek a starthoz szükségesek, úgymint a mobil indítóállványok és a hernyótalpas szállítójárművek.[64][65][66][67]

A floridai beruházások mellett egy másik nagyberuházás is történt, részben a Hold meghódítása, részben pedig az egész NASA működésének elősegítésére, az új Embervezette Űrrepülések Központjának (a később Lyndon B. Johnsonról elnevezett űrközpontnak) a létrehozatala. Az új létesítményben történt az űrhajósok kiképzése és tréningje, valamint itt kapott helyet a repülésirányítás, amely valamennyi későbbi űrrepülés alkalmával, amikor ember járt fenn az űrben, a repülést felügyelte és segítette (illetve segíti a mai napig).[68]

Az infrastrukturális fejlesztések voltak az Apollo-program és a teljes NASA legnagyobb beruházásai. A fejlesztési időszak alatt éppen akkor volt a legnagyobb a NASA költségvetése, amikor ezek épültek, mivel főként az egyedi és nehéz körülmények közötti építkezések – melyek ráadásul az oroszokkal való versengés miatt a lehető legnagyobb sietség mellett történtek – költségei magasra rúgtak. Ennek levezényléséhez nagymértékben hozzájárult, hogy Kennedy egy korábbi kipróbált kormánytisztviselőt, James Webbet bízta meg a NASA vezetésével, aki távolról sem volt űrrepülési szakember, viszont óriási tapasztalata volt a kormányzati fejlesztések vezénylésében.[64][69]

A harmadik párhuzamosan futó ág pedig magának a Hold meghódításának módszertana és eszközrendszere volt. A tervezés a holdraszállás koncepciójával kezdődött, amely több lépcsőn keresztül alakult ki. Kezdetben az ún. direkt leszállás koncepcióját tűzték ki, ám ez olyan technikai feltételeket támasztott – leginkább a szükséges rakéta tolóerejével kapcsolatban –, ami messze volt a realitástól. Ezt a koncepciót váltotta a Wernher von Braun által javasolt Föld körüli pályán végrehajtott randevú koncepciója, amely a szükséges űrhajó és üzemanyag több csomagra bontásával a földi felszállás problémáját megoldotta, de nem orvosolta a holdról való felszállásét. 1962-ben egy beszállító, a Grumman mérnöke, Tom Dolan javasolt egy megoldást, egy ősrégi orosz elmélet, Jurij Kondratyuk „holdkompos elmélete” alapján, amely a Hold körüli pályán végrehajtott randevú elnevezést kapta és amelyet végül ki is választottak megvalósításra. A koncepció aztán kirajzolta a szükséges hardvert is: kellett egy óriásrakéta, amelyen viszont elfért a teljes holdi leszálláshoz szükséges űrhajórendszer, üzemanyaggal, személyzettel és ellátmánnyal együtt, kellett egy anyaűrhajó, amelyben az űrhajósok megteszik a Holdig, majd onnan hazavezető utat és kellett egy második, kisebb űrhajó, ami a holdi leszállást, majd az onnan történő felszállást tudja végrehajtani.[70]

A rakéta fejlesztését Wernher von Braun csapatára bízták a Marshall Űrközpontban, ahol aztán egy egész rakétacsalád, a Saturn rakétacsalád született meg. A kisebb, Saturn IB rakétát a Föld körüli pályán, csak az anyaűrhajóval végrehajtott tesztekre szánták, míg a nagyobb testvére, a Saturn V lett, ami a Holdhoz tudta repíteni az egész hardvert. A Saturn V-be beleépítették a kor legelőremutatóbb, legkorszerűbb technikáját: a még a második világháborúból, a V–2 rakétákról származó hagyományos üzemanyag (esetünkben a kerozin) és cseppfolyós oxigén alapú hajtást tökéletesre fejlesztve az első fokozatban eljutottak a kategória teljesítőképességének csúcsára, míg a felső fokozatokba pedig egy korábban nem létező kategóriát, a cseppfolyós hidrogén-oxigén hajtást használták fel. A fejlesztésekből kikerülő végtermék, a két Saturn rakéta lett a program legfőbb erőssége, megbízható, nagy teljesítményű erőforrások, amelyek lehetővé tették a NASA számára a sikert.[71]

A rakéta mellett két űrhajót kellett fejleszteni. Az egyik az anyaűrhajó, vagy hivatalos nevén Apollo parancsnoki és műszaki egység volt. Az űrhajót a Mercury és Gemini tapasztalatok alapján, de immár három személyre építették és a korábbi beszállító McDonnell Aircraftot is lecserélték a North American-re. Eredetileg két fejlesztési lécsőben – Block I és Block II – tervezték a fejlesztést, ám egy váratlan tragédia, az Apollo–1 balesete közbeszólt, amelyben 1967. január 27-én meghalt Gus Grissom, Ed White és Roger Chaffee és csak a végleges változat készült el, mivel a baleseti kivizsgálás annyi hibát talált az első lépcsős típuson, hogy azt már nem volt érdemes elkészíteni[72]. Az űrhajót az Apollo–7 1968. október 11-22. közötti útja után késznek nyilvánították és végül használták végig a program során.

A másik űrhajó, a holdkomp fejlesztése még bonyolultabb volt, mivel tapasztalatok nélkül kellett nekilátni a speciális űrjárműnek. A fejlesztést a Grumman repülőgépgyárra bízták, amely lassan, lépésről-lépésre jutott el oda, hogy egy, a holdraszállásra kész példányt adjon a NASA-nak (a fő probléma az volt, hogy a megadott súlylimitbe beleférjen a szerkezet). Az űreszközt 1969. március 3-13. között próbálta ki az Apollo–9 legénysége és igazolta, hogy a feladatra kész az űrjármű, azonban a gyár az éles holdraszállásra is alkalmas példányt csak tényleg az első valós holdraszállási kísérlet idejére tudott leszállítani. Ám a sikeres tesztekkel összeállt hardver oldalról a holdraszállás koncepciója.[73][74]

Az Apollo-program a repülési fázisba ért, amelynek egyik vitathatatlan csúcsa az Apollo–8 repülése volt 1968. december 21-27. között. Ekkor Frank Borman parancsnok, Jim Lovell parancsnoki egység pilóta és Bill Anders holdkomp pilóta az emberiség történetében először repült el a Holdig, majd állt körülötte keringési pályára és először pillantották meg a saját szemükkel a Hold sohasem látható túlsó oldalát. Ezzel a repüléssel az USA megtette a legnagyobb lépést, hogy a Hold elsőkénti eléréséért folyó versenyt megnyerje a NASA a szovjetekkel szemben, mivel a szovjetek nem mutattak meggyőző aktivitást a Holdnál (leszámítva a Zond-program automata repüléseit, amelyek rendre valamilyen problémát produkáltak teljes siker helyett).[75][76]

1969. május 26-án az Apollo–10 sikeres repülésével – amellyel ismét három űrhajós, Tom Stafford, John Young és Gene Cernan repült a Holdhoz, állt pályára körülötte, majd gyakorolták el a holdkomp leszállásának lépéseit, a holdfelszínre való tényleges leszállás kivételével[77][78] – véget ért a tesztfázis és következhetett a tényleges holdi leszállás. 1969. július 16-án startolt Neil Armstronggal, Buzz Aldrinnal és Michael Collins-szal a fedélzetén az Apollo–11, amely immár ténylegesen a leszállást kapta feladatul, amelyet 1969. július 20-án sikeresen teljesített, amikor az Eagle holdkomp leszállt a Hold Mare Tranquilitatis térségében a felszínre. Később egy 2 óra 41 perces holdsétát is tett Armstrong és Aldrin, amelynek során elhangzott a történelmi mondat: „Kis lépés ez egy embernek, de hatalmas ugrás az emberiségnek”.[79][80][81][82]

Az Apollo–12 asztronautái a Holdon meglátogatták a Surveyor–3 leszállóegységet

A sikeres holdraszállást követően elindult a holdprogram tudományos fázisa. Ennek során még öt űrhajó látogatta meg a Holdat. Az Apollo–12 bemutatta, hogy a hardver képes végrehajtani egy hajszálpontos leszállást egy előre kijelölt ponton a holdfelszínen, amikor Pete Conrad, Al Bean és Dick Gordon 1969. november 18-24. közötti repülésen leszálltak egy korábban holdatért szonda, a Surveyor–3 mellett[83][84]. Ezt követte az Apollo–13, a NASA egyik majdnem katasztrófába torkolló balesete, a „sikeres kudarc”, amikor egy oxigéntartály robbanás miatt kis híján végzetes hibát szenvedett a parancsnoki űrhajó és csak nagy viszontagságok árán sikerült visszahozni a legénységet, Jim Lovell parancsnokot, Jack Swigert parancsnoki modul pilótát és Fred Haise holdkomp pilótát[85][86][87][88]. A baleset után a tudományos kutatásokhoz való visszatérést az Apollo–14 repülése jelentette, amelyet 1971. január 31.-február 9. között amerika első űrhajósa, a veterán Al Shepard és két társa, Stu Roosa és Ed Mitchell teljesítettek a holdfelszín Fra Mauro térségében leszállva.[89][90][91]

Nixon elnök beiktatásával az Apollo-program is irányt váltott – az elnök a költségek miatt fájó módon megkurtította, torzóra vágta –, amely a soron következő expedícióknál jelent meg. Töröltek 3 Apollo repülést és előrébb hozták a következő fejlődési lépcsőt jelentő holdjáró bevetésével végzett repüléseket. Az Apollo–15 lett az első, amely magával vitte a holdjárót, egy elektromos terepjáró autót, amely óriási mobilitási ugrást jelentett a felfedező űrhajósok, Dave Scott, Jim Irwin és Al Worden számára az 1971. július 26.-augusztus 6. közötti útjukon, amely a Hadley-Appenninnek leszállóhelyen érte el a Holdat[92][93][94]. Az Apollo–16-on szintén vitt magával John Young, Charlie Duke és Ken Mattingly egy holdjárót 1972. április 16.-26. közötti útjára, hogy három holdsétájuk során részletesen felfedezzék a Descartes kráter környékét.[95][96] A program lezárását pedig a harmadik holdjárós holdutazás, az Apollo–17 hozta el, amikor Gene Cernan, Jack Schmitt és Ron Evans indultak, hogy holdkompjuk leszálljon a Taurus-Littrow-völgyben az 1972. december 7.-19. közötti útjukon. Az űrhajósok által elvégzett három űrsétával ért véget a Hold felfedezésének első fázisa, amelyet Apollo-programnak nevezett el a NASA.[97][98][99]

Az Apollo utáni korszak új iránya, a Skylab űrállomás
Az első nemzetközi együttműködés 3 NASA és 2 szovjet űrhajóssal, a Szojuz-Apollo-programban

Amikor a szovjetek elvesztették a Holdért folyó versenyt, mert nem voltak képesek a feladat kulcsát jelentő óriásrakétát kifejleszteni, akkor elkezdték azt a propagandát terjeszteni, hogy nekik eszük ágában sem volt a Holdra menni, ők inkább űrállomás-építésben érdekeltek. Kvázi megpróbálták elterelni az űrversenyt egy olyan irányba, ahol már volt némi fejlesztési alapjuk, amit ki lehetett gyorsan aknázni. Ezért 1971. április 19-én felbocsátották a Szaljut–1-et, a világ első űrállomását, egy busznyi méretű orbitális munkahelyet. Az USA, a NASA ezt sem hagyhatta szó nélkül a Hold elhódításával aratott siker ellenére, így a NASA is az űrállomás-építést tűzte ki célul maga elé, ahogy az Apollo-program véget ért. Ilyen céllal már idejekorán indult afféle megvalósíthatósági program, amely az Apollohoz feltalált hardver technológiai alapjain állva próbált új hasznosítási területeket találni a meglévő eszközökből. Ez volt az Apollo Application Program (Apollo Felhasználhatósági Program). Az ebben a holdprogram végéig felhalmozott eredményeket, illetve úgy ötleteket (például von Braun azon ötletét, hogy a Saturn V legfelső, S-IVB fokozatának szerkezetét használják űrállomás-építésre és a hajtóanyagtartályok helyén hozzák létre az állomás belső tereit) összegyúrva és az AAP-t Skylab-programra keresztelve megkezdődött a Szaljutra választ adó amerikai űrállomás fejlesztése.[100][101][102][103]

1973-ra kész is volt a fejlesztés és 1973. május 14-én el is startolt a Skylab űrállomás az utolsó Saturn V rakéta vállán. Ám ezúttal nem volt hibátlan az egyébként kivételes megbízhatóságú óriásrakéta. Az emelkedés során komoly vibrációs probléma jelentkezett, amely a pályára állásig kis híján tönkretette az űrállomást, de annyi sérülést mindenképpen okozott, hogy ne lehessen a tervek szerint használatba venni. Egy rögtönözve összeállított mentési tervvel szállt fel az eredetileg tervezetthez képest 11 napos késéssel a Skylab–2 űrhajó legénysége, Pete Conrad, Joe Kerwin és Paul Weitz, hogy megmentsék az űrállomást, amely hősies munkájuk nyomán sikerrel is járt és az amerikaiak elkezdhették az érdemi munkát a saját, egyébként az oroszokéhoz képes impozáns, hatalmas és tágas űrállomáson. Az első legénység 28 napot töltött fenn, átvéve ismét az oroszoktól mindenféle időtartam világrekordot. A második Skylab legénység, Al Bean, Owen K. Garriot és Jack Lousma 1973. július 28-án startolt és elődeik időtartamának dupláját, 56 napot töltöttek fenn a Skylaben, értékes kísérleteket, illetve az űrállomás egyik specialitását jelentő napmegfigyeléseket végezve. Végül a Skylab–4, a harmadik és egyben utolsó legénység 84 napot töltött az űrben, megkérdőjelezhetetlenül átvéve az időtartamrekordot és a vezetést űrállomás témában a szovjetektől.[100][101][102][103]

Az Apollo-program lezárása elindított egy másik folyamatot is a Szovjetunió és az USA űrszervei között. Ahogy a nagyhatalmak közötti politikában is enyhülési folyamat állt be és Nixon, illetve Brezsnyev keresni kezdték, hogyan tudnák rendezni országaik egymáshoz való viszonyát, úgy a NASA és a Szovjet Tudományos Akadémia is elkezdte a kapcsolatot keresni egymással. A kapcsolatfelvételnek aztán mindkét szinten az lett a vége, hogy az illetékesek elhatározták, tető alá hoznak egy közös repülést. Ennek politikai-jogi alapjait az 1972-es moszkvai SALT–1 tárgyalások egyik különmegállapodásában fektették le, majd a NASA és szovjet tárgyalópartnere több tárgyalási fordulóban kidolgozta a részleteit, hogyan találkozhatna és kapcsolódhatna össze fenn a világűrben a szovjet Szojuz és az amerikai Apollo űrhajó.[104][105]

A felek három év alatt lassan megtanulták egymás nyelvét – képletesen és szó szerint egyaránt – és a fejlesztésekkel eljutottak oda, hogyan lehet egymás rendszereit kompatibilissé tenni egy közös repülésre. Kijelöltek öt űrhajóst, egy szovjet párost, Alekszej Leonovot és Valerij Kubaszovot és egy amerikai triót, Tom Staffordot, Deke Slaytont és Vance Brand-et, akik végigmentek egy komplex kiképzésen, majd 1975. július 15-én elstartolt előbb a Szojuz–19, majd az Apollo és hamarosan egy sikeres űrrandevút követően összekapcsolódtak. Az űrhajósok ekkor egy inkább protokolláris, mintsem tudományos értékkel bíró napirendet csináltak végig, hogy másfél nap múltán elvégzettnek jelentsék a közös programot. Hazafelé a Szojuz eseménytelen leszállást mutatott be, míg az Apollo utasai egy váratlan hiba miatt – mérges gázok szöktek be egy szelepen a kabinba – kis híján meghaltak. Ám a program lefektette az űrkutatásban a nemzetközi együttműködés alapjait, amely egészen napjainkig működik tovább.[104][105]

Az űrsikló első felszállása (STS–1, 1981. április 12.)

Az 1968-as elnökválasztást Richard Nixon nyerte, aki amellett, hogy megörökölte az Apollo-programot és learathatta annak dicsőségét, megörökölte azt is, hogy a NASA mérhetetlen pénzt költ egy presztízsharcra, amit ráadásul nagyon rövid határidőn belül meg is nyert az USA. Nixon ezért felállította a Space Task Group-ot, amely azt a feladatot kapta, hogy szabjon irányt Amerika jövőbeni űrtevékenységének és a NASA tevékenységének. Azzal párhuzamosan, hogy az elnök költségvetési elvonással megkurtította az Apollo-programot, kirajzolódott egy javaslatgyűjtemény a továbblépésre. Ebben a szakemberek az óriási ívű alternatíváktól (emberes Marsutazás, állandó holdbázis, 50 embert befogadó űrállomás)[106] egészen a szerényebb verziókig, egy többször felhasználható űrhajótípus építéséig terjedt. Az elnök, költségvetési megfontolásokból (az Apollo-program és a vietnámi háború roppant költései és a kopogtató recesszió hatására) a legolcsóbb megoldások közül válogatva a többször felhasználható űrhajó megvalósítása mellett döntött[107]. A NASA célja pedig az lett, hogy csökkentse az űrbe jutás költségeit, mégpedig drasztikusan (a cél az addigi kilogrammonkénti 1000 dolláros szintről a 20-50 dollár közötti sáv elérése lett volna), amelyhez az egyszer használatos űrtechnika helyett a többször felhasználhatóság volt a megoldás[108]

Néhány előtanulmány felhasználásával 1971-re a NASA elhatározta, hogy egy olyan koncepciót választ, amellyel részben újrafelhasználható űrhajót kapnak. Az űrjárművet három részre osztották: egy repülőgép módjára leszállni képes egység, az orbiter a rendszer főhajtóműveivel, két szilárd hajtóanyagú oldalsó gyorsítórakéta és egy nagy külső hajtóanyagtartály. Előbbi két részegységet szánták többször felhasználhatónak, míg a nagy tartályt minden repülés után eldobhatónak. Az építésénél szakítottak a korábbi elvvel, hogy az űrhajó a rakéta tetején ül és ún. párhuzamos szerelést választottak, amikor az űrhajó a hordozóeszköz oldalára kerül felszerelésre. A rendszer a Space Transportation System (STS – Űrszállítási Rendszer) nevet kapta és a tervek szerint évi 24 indítás mellett már pénzügyileg is rentábilisen lehetett működtetni[109]. A fejlesztéseket a NASA a korábban megszokott módon csak koordinálta, de a tényleges részletes munkát kiadta a beszállítóknak, az orbiter esetében a North American Rockwellnek[110], a gyorsítórakéták esetén a Morton Thiokolnak[111], míg a nagy külső tartály tervezési feladatait a Martin Marietta (a későbbi Lockheed)[112] kapta.

1976-ra lett kész a rendszer legfőbb elemének tekinthető orbiter első példánya az Enterprise űrsikló , amely még űrrepülésre nem, de az első légköri tesztekre már alkalmas volt, amelyeket a kaliforniai Edwards Támaszpont sivatagi repülőterén végeztek el[113]. Az első példány, amit felszereltek az új RS–25 főhajtóművel és a különleges hővédő csempézéssel és így már űrrepülésre is alkalmas lett, a Columbia űrrepülőgép lett. Az Enterprise sikeres tesztjeit követően egy szokatlan lépésre szánta el a magát a NASA: nem alkalmaznak automata, ember nélküli tesztrepüléseket, hanem a további teszteken már embert ültetnek az űrrepülőgépekbe. Egy kb. fél éves tesztidőszakot követően – amelyben az STS-rendszer összeszerelését, az indítóállásba szállítását és az ottani kompatibilitását próbálták végig az indító infrastruktúrával – 1981. április 12-én megtörtént az űrhajótípus első űrbe irányuló startja. A Columbia, fedélzetén John Young parancsnokkal és Robert Crippen pilótával problémák nélkül jutott el a kijelölt Föld körüli pályára.[114]

Ezt követően az űrrepülőgépek repülése négy szakaszban történt. Az első szakasz az összesen 4 repülésből álló tesztfolyamat volt, az STS–1-től az STS–4-ig, 1981. április 12.-1982. július 4. között. Ebben a szakaszban kipróbálták az űrrepülőgép minden rendszerét, tesztelték a különböző hasznos terhet jelentő tárgyak mozgathatóságát és behelyezhetőségét az űrrepülőgép rakterébe és vizsgázott a hővédő rendszer is.[114][115][116][117]

A következő szakaszban jött el az űrrepülőgép intenzív felhasználásának időszaka. Az eredeti koncepció szerint az STS-rendszerrel műholdakat lehetett pályára állítani, vagy éppen elromlott, sérült űreszközöket lehetett hazahozni, hogy aztán azokat a Földön megjavítva, visszavihessék az űrbeli szolgálatba. A NASA terve az volt, hogy ilyen irányú kereskedelmi hasznosítással teszi önfenntartóvá, rentábilissé az új űrhajótípus repüléseit. Ebben az időszakban állítottak szolgálatba három másik űrsiklót, a Challengert, a Discovery-t[118] és az Atlantist[119]. A kereskedelmi és egyéb hasznosítás másik sarokköve volt az intenzív használat. Az űrrepülőgép flottát példányonként 100 repülésre tervezték[120] és a gazdaságos űrrepülések eléréséhez kb. évi 24, azaz kéthetenkénti startra volt szüksége a NASA-nak és ezt a frekvenciát próbálták elérni ebben a szakaszban, végül kevés sikerrel. Mindenesetre ebben a szakaszban megtörtént az első kereskedelmi műhold, majd utána egyszerre több műhold pályára állítása[121], az első űrséták[122] és a kutatási programok – pl. a Spacelab[123] – beindítása is.

A szakaszt a Challenger űrrepülőgép 1986. január 28-i katasztrófája, az emelkedés közbeni, a gyorsítórakétában keletkezett károsodás miatti megsemmisülése és a hét fős legénység – Francis „Dick” Scobee, Michael John Smith, Judith Arlene Resnik, Ellison Shoji Onizuka, Ronald Ervin McNair, Greg Jarvis és Christa McAuliffe – halála zárta le, amely után, a baleseti kivizsgálás 20 hónapja alatt nem szállt fel űrhajó a NASA jelvényével. A kivizsgálás számos, a baleset műszaki okán kívül álló és a NASA-t, mint szervezetet érintő megállapítást tett, hogy a katasztrófa az űrhivatal nem megfelelő működése, a potenciálisan veszélyesnek tűnő helyzetek rossz kezelése, a kiépített kommunikáció torzulása miatt is következett be, ami miatt komoly változásokra volt szükség a NASA-n belül a továbblépéshez.[124][125][126]

A balesetet követően egy új szakasz indult. A NASA felismerte, hogy a kereskedelmi hasznosítással és az űrrepülőgép startfrekvenciájának görcsös erőltetésével – és ezáltal az olcsó űrrepülés megteremtésével – tévúton jár és kényszerűen elengedte célja közül a kereskedelmi hasznosítást, helyette egy sor tudományos küldetésre, vagy a tudomány szempontjából nagy jelentőségű űreszköz pályára állítására, vagy Föld körüli pályán megvalósított karbantartására került sor. Ezek közül kiemelkedik a Magellan vénusszonda[127], a Galileo jupiterszonda[128], vagy a Nagy obszervatóriumok program több tagjának, így a Hubble űrtávcsőnek[129], vagy a Compton röntgenteleszkópnak[130] és a Chandra űrtávcsőnek a pályára állítása[131], vagy a Hubble megmentését[132], majd későbbi üzemelését is szolgáló bravúros szerelési küldetések sora is. Ekkor csatlakozott a flottához még egy űrrepülőgép példány, a lényegében megmaradt alkatrészekből megépült Endeavour űrsikló is a Challenger pótlására[133].

A korszak másik nagyszabású eseménysorozata volt a szovjet-orosz Mir űrállomással való találkozások sora. Az USA és Oroszország között kibontakozó űregyüttműködés látványos programja volt a Shuttle–Mir program, amelyben a NASA az űrsiklóit a Mirhez küldte, hogy aztán amerikai űrhajósok szálljanak át az orosz űrállomásra és ott hosszabb ideig végezzenek munkát, amely a későbbi nagy nemzetközi űrállomásprogram előfutára volt[134]. Összesen kilenc Shuttle-Mir repülés után aztán következett az időszak legnagyobb formátumú programja, amely lényegében az űrsiklókra, mint űr-teherszállító eszközökre épült, a Nemzetközi Űrállomás építése. A korszak végét jelentő időszakban az űrsiklók szinte kizárólag az ISS-hez repültek és szállították, majd szerelték be az újabb és újabb részegységeket az űrállomás szerkezetébe.

Az újabb szakaszhatárt ismét egy katasztrófa, a Columbia űrhajó megsemmisülése zárta le 2003. február 1-jén. A NASA-t ismét alapjaiban rázta meg a tragédia, mivel a műszaki okokon – egy a nagy külső tartályról a start során levált habdarab eltalálta és beszakította a szárny hővédelmét jelentő egyik RCC-elemet – kívül a vizsgálat feltárta, hogy a hét űrhajós – Richard Douglas Husband, William Cameron McCool, Michael Phillip Anderson, David McDowell Brown, Kalpana Chawla, Laurel Blair Salton Clark és Ílán Rámón – halálát okozó baleset ismét az űrhivatalban kialakult gyakorlat számlájára volt írható. A NASA folyamatai káros módon visszarendeződtek a Challenger-katasztrófát megelőző, a vészhelyzeteket félrekezelő, rossz kommunikációt és rossz döntési mechanizmust tartalmazó gyakorlathoz, ami immár a második, egyébként kivételesen biztonságosnak gondolt és tervezett űrsikló elvesztésével járt.[135][136]

A katasztrófa kivizsgálását követően sommás vélemények születtek: a Space Shuttle-programot le kell zárni és az űrhajótípust nyugdíjba kell küldeni még akkor is, ha a tervezett 400 repülésnek még csak a töredékénél tart a program. A NASA csak addig kapott haladékot az újabb repülésekre, amíg be nem fejeződik az ISS építése[135]. Egyetlen kivétellel, amikor a Hubble űrtávcső utolsó szervizelése történt meg, a NASA űrsiklói már csak az ISS építésében vettek részt, amelynek végén 2011. július 8-án az Atlantis űrsikló repülése zárta le a 135. repüléssel az STS-programot[137].

Az ISS kezdő lépései a Zarja (felül napelemszárnyakkal) és az Unity (alul) modul összekapcsolása, egyben a NASA (USA) első hozzájárulása az űrállomáshoz az Unity modul képében

A sikeres Skylab-programot követően a NASA érdeklődése fennmaradt az űrállomás-építés irányában, ám ismét politikai lökés kellett hozzá, hogy meg is valósíthassa azt. A szovjetek rendkívül sikeresek voltak a Szaljut–6 és Szaljut–7, majd a Mir űrállomásokkal és ez segítette hozzá az űrügynökséget, hogy az űrrepülőgépek kifejlesztéséig minden mással kényszerűen várakozva az új elnökben, Ronald Reaganben támogatóra leljenek. A Reagen-érában ismét egy időre fagyossá váló szovjet-amerikai viszonyban Amerika ismét szükségét érezte, hogy a sikeres Szaljut és Mir-programokra amerikai válasz szülessen. Ez a terv lett a Freedom űrállomás, egy hatalmas – a szovjetek koncepciójához nagyon hasonló – modul rendszerű állomás. Azonban a NASA által ajánlott űreszköz olyan – elsősorban pénzügyi – forrásokat kívánt meg, amelyet az USA kormányzata nem kívánt egymaga finanszírozni, így nemzetközi együttműködő partnereket kellett toborozni. Később ezek lettek az ESA, Kanada és Japán[138]. A projekt előrehaladásával azonban ismét és ismét felmerült a költségnövekedés problémája, így a Bill Clinton elnök vezette kormányzat egy Al Gore alelnök és Viktor Csernomirgyin miniszterelnök által aláírt egyezmény értelmében bevonta Oroszországot is az együttműködő partnerek sorába és a projektet is átkeresztelték Freedomról Nemzetközi Űrállomásra.[139]

Az űrállomás építése 1998. november 20-án kezdődött, amikor Oroszország felbocsátotta a Zarja modult[140], a voltaképpeni Mir–2 űrállomás központi egységét. Két héttel később, december 4-én a NASA is bekapcsolódott az építkezésbe, amikor az STS–88-on az Endeavour feljuttatta a Unity modult[141], amelyet összekapcsoltak a Zarjával. Az építkezés következő nagy horderejű állomása a Zvezda modul[142] 2000 júliusi megérkezése volt, amellyel lehetővé vált, hogy állandó legénység költözzön az űrállomásra. Az Expedition 1 jelű legénység érkezésére 2000 novemberéig, a Szojuz TM–31 érkezéséig kellett várni[143], azóta pedig folyamatosan lakott az állomás. És a legénység érkezésével egy pillanatra sem állt le az űrállomás további bővítése. Sorra érkeztek a Pirsz[144], a Destiny modulok[145] és a Quest légzsilip[146], vagy a Canadarm2 egység és az Integrált rácsszerkezet, vagy az energiaellátást szolgáló hatalmas napelemszárnyak darabjai a Szojuz–U hordozókkal[144], vagy a Discovery, Atlantis és Endeavour űrsiklókkal, egyre növelve az űrállomást.

A Columbia űrrepülőgép 2003-as tragédiája egy hosszabb periódusra lelassította az építkezést, még a személyzetet is csökkenteni kellett, mivel az űrsikló-flotta a földre kényszerült és nem tudott részt venni az építésben annak repülésbe való 2006-os visszaállításáig. Sőt a Columbia egyik legmesszebbre ható hatása lett, hogy a NASA feladatul kapta az űrrepülőgépek teljes kivonását a szolgálatból, így az építkezést záros határidőn belül be kellett fejezni és az űrállomás ellátását más űrhajótípusokra kellett átállítani[147]. Ebben a periódusban is még számos modul érkezett, köztük több más orosz és amerikai egység mellett más együttműködő partnerek űreszközeivel, így a japán Kibo-val[148], vagy az ESA Leonardo moduljával[149].

A NASA 2025 nyarán közzé tett jelentése szerint az ISS összesen 43 különböző egységből áll és folyamatos a működése, folyamatosan fogadja és indítja az űrhajósokat szállító űrhajókat.[150]

A Columbia-katasztrófát követően a George W. Bush vezette kormányzat – a balesetet kivizsgáló Gehman Bizottságnak a Shuttle-flotta leállítására irányuló javaslata alapján – új űrhajó(k) kifejlesztéséről döntött[151], leváltandó az űrrepülőgépeket. A fejlesztésekbe ismét széles körben vonták volna be a magánszektort. Ám az ilyen módon elinduló Constellation-program célkitűzéseit 2009-ben, az újonnan felálló Obama-adminisztráció felülvizsgáltatta a Barack Obama elnök által felállított Augustine Bizottsággal, amelynek következménye az lett, hogy a NASA elé kitűzött kettős célt – ti. illik a Holdra való visszatérést, majd továbblépést a Mars és az aszteroidák felé, valamint a Föld körüli pályán végzett repüléseket, kiemelten a Nemzetközi Űrállomás ellátásával – nem tudja teljesíteni a NASA adott időn és költségkereten belül. Ahhoz, hogy mindkettő teljesüljön, szükség van a magánszektor bevonására, nemcsak a fejlesztések kivitelezésében, de a repülések teljesítésében egyaránt. Az Obama kormányzat így kettéválasztotta a feladatokat és a Föld körüli pályán végzett tevékenységbe meghívta a magánszektort, segítendő az üzemeltetésben, míg a NASA-ra a Naprendszer távolabbi részének felfedezése maradt, mint fő feladat.[152]

A NASA erre a célra egy külön fejlesztési programot indított, külön – 1,3 milliárd dolláros – költségvetéssel[153], amely a magánszektor bevonását támogatta és négy magáncéget, a Blue Origint, a SpaceX-t, a Sierra Nevada Corporationt és a Boeinget vonta be[154]. A versenyből végül – némi jogi csatározást is beleértve – végül a SpaceX és a Boeing került kiválasztásra, hogy előbbi a Dragon űrhajó személy és teher változatával (a Crew Dragonnal és a Cargo Dragonnal), míg utóbbi a Starliner űrhajóval láthassa el az ISS személyzetcseréit és utánpótlás ellátását (mellesleg megszüntetve az USA függését a Szojuz és a Progressz űrhajóktól)[155].

A versengés végén a SpaceX Dragon űrhajója repült először, annak is a személyszállító Crew Dragon változata, még ember nélkül (Demo–1), 2019. március 2-án startolt Cape Canaveralről és dokkolt az ISS-hez[156]. Ezt követte a Boeing Starliner első repülése az ISS-hez 2019. december 20-án, bár a dokkolása ekkor még sikertelen volt az űrállomáshoz[157]. Az első embereket szállító kereskedelmi űrrepülés, a Crew Dragon Demo–2 repülése 2020. május 30-án startolt, hogy másnap összekapcsolódjon a Dough Hurley és Bob Behnken vezette űrhajó az űrállomással és azóta a típus szériaérett lett és folyamatosan szállítja az űrhajósokat a NASA és a NASA-n kívüli megbízók (pl. Axiom Space) számára[158]. A Boeing Starlinerének első emberes repülésére jóval később, 2024. június 5-én került sor, amely ismét csak részsikert hozott, az űrhajó ugyan kikötött az ISS-nél, ám egy kormányfúvóka hiba miatt űrhajósai nem térhettek vele haza, mentesítő űrhajón kellett elhagyniuk az űrállomást[159]. A Cargo Dragon 2 teherűrhajó első repülése a két embervezette típusé közé ékelődve 2020. december 6-án ment végbe.[160]

George W. Bush elnök indította el a Columbia-katasztrófa nyomán az amerikai űrprogramok irányváltását és tűzte ki a NASA elé új célként a Hold újbóli elérését, majd utána a Mars és az aszteroidák ember általi meghódítását. Ennek a Constellation-program adott keretet, amelyen belül a Space Shuttle-t leváltó és úgy a Hold, a Mars elérésére, mint a Föld körüli pályán végrehajtott repülések kivitelezésére alkalmas Orion űrhajó és az azt feljuttatni képes hordozóeszközök fejlesztése lett a cél.[151][161]

2009-ben a frissen beiktatott Barack Obama elnök felülvizsgáltatta az elődje által elindított programokat és az ezt végző Augustine Bizottság úgy találta, hogy az adott formában és pénzügyi forrásokból azt a NASA nem fogja tudni végrehajtani. Ezért a Constellation-programot az Orion fejlesztésén kívül leállították[162], majd az összes olyan elem további fejlesztését törölték, ami nem az Orion űrhajóval volt kapcsolatos, de bejelentették egy új nehézrakéta fejlesztési programját – 6 milliárd dollár forrást rendelve hozzá –, amely a Marshoz képes juttatni az Oriont. A nehézrakéta az SLS (Space Launch System – Űr Indítási Rendszer) nevet kapta[163].

2017 januárjában a hatalomra lépő Donald Trump lényegében helyben hagyta az Obama által kijelölt irányvonalat a NASA számára: a Föld körüli pályán végzett űrtevékenységben a civil űrszektor vállalatai látják el a feladatokat, természetesen a NASA koordinálása alatt, míg a távolabbi űr felfedezése marad az űrhivatalon belüli feladat, amelyre az Orion és az SLS fejlesztésével adnak választ. Még ugyanazon év decemberében azonban az elnök kiadta a Space Policy Directive 1 című irányelvet, amely az USA űrprogramjainak újabb átstrukturálását hozta el. Ebben az elnök felhívta a NASA-t, hogy integrálja be a privát szektort a Hold újbóli és a Mars elsőkénti elérésébe és az élére állva, koordinálja a kezdeményezést. Az irányelv leegyszerűsítette az USA NASA vezette irányait, amikor erősen holdi fókuszúvá tette azokat és a továbblépésről csak vázlatosan szólt[164]. Ebben megfogalmazta az Orion űrhajó, a Lunar Gateway nevű állandó holdbázis[165] és a Commercial Lunar Payload Service nevű civil üzemeltetésű ellátórendszer szerepét[166]. 2019. május 16-án Jim Bridenstine NASA főigazgató pedig bejelentette, hogy az előbbiekben megfogalmazott programot Artemis-program néven viszi tovább a NASA.[167][168]

2021 áprilisában a SpaceX kapta a jogot, hogy kifejlessze a Starship HLS nevű holdi leszállóegységet.[169]

2022. november 16-án sikeresen startolt az Orion űrhajó az Artemis I repülésre, amely az űrhajó automata üzemmódban való kipróbálását célozta. Az űrhajó 25 napos repülés után tért vissza a Csendes-óceánra, jelképesen 50 évvel az Apollo–17 holdraszállása után.

A sikeres automata tesztrepülést követően három és fél év múltával startolhatott el az Artemis II, egy emberekkel a fedélzetén indított holdrepülés. 2026. április 1-jén szállt fel az Orion űrhajó, az SLS hordozórakéta tetején a Kennedy Űrközpont LC39B indítóállásáról Gregory R. Wiseman parancsnokkal, Victor J. Glover pilótával, Christina Koch és Jeremy Hansen küldetésspecialistával. A repülés során elrepültek a Holdig és a szabad visszatérés pályáján megkerülték azt – közben távolsági világrekordot felállítva, mivel a holdfelszín feletti 7560 km-es magaságukkal messzebb jártak, mint 5 évtizede az Apollo–13.