قائمة مهمات ناسا غير المأهولة

أطلق برنامج إكسبلورر أكثر من 90 مهمة منذ بدايته قبل أكثر من خمسة عقود. وقد تطور ليصبح أحد برامج مهمات ناسا الأقل تكلفة. ^{[ 2 ]}

بدأ البرنامج كمقترح من الجيش الأمريكي لوضع قمر صناعي علمي في مداره خلال السنة الجيوفيزيائية الدولية (1957-1958). إلا أن هذا المقترح رُفض لصالح مشروع "فانغارد" التابع للبحرية الأمريكية . أُعيد إطلاق برنامج "إكسبلورر" لاحقًا لمواكبة الاتحاد السوفيتي بعد إطلاق سبوتنيك 1 في أكتوبر 1957. أُطلق إكسبلورر 1 في 31 يناير 1958؛ وكان المشروع آنذاك لا يزال تابعًا لوكالة الصواريخ الباليستية التابعة للجيش الأمريكي (ABMA) ومختبر الدفع النفاث (JPL). ^{[ 3 ]} وإلى جانب كونه أول قمر صناعي أمريكي، يُعرف إكسبلورر باكتشافه حزام فان ألين الإشعاعي . ^{[ 4 ]}

نُقل برنامج إكسبلورر لاحقًا إلى وكالة ناسا، التي واصلت استخدام الاسم لسلسلة متواصلة من المهمات الفضائية الصغيرة نسبيًا، والتي كانت في الغالب عبارة عن قمر صناعي اصطناعي ذي تركيز علمي. وعلى مر السنين، أطلقت ناسا سلسلة من مركبات إكسبلورر الفضائية التي حملت مجموعة واسعة من الأبحاث العلمية.

كان برنامج بايونير سلسلة من مهمات ناسا الفضائية غير المأهولة المصممة لاستكشاف الكواكب. تضمن البرنامج عددًا من المهمات، أبرزها بايونير 10 وبايونير 11 ، اللتان استكشفتا الكواكب الخارجية وغادرتا النظام الشمسي . تحمل كلتاهما لوحة ذهبية عليها صورة رجل وامرأة، بالإضافة إلى معلومات عن أصل المسبارين ومبتكريهما، تحسبًا لاكتشافهما من قبل كائنات فضائية في يوم من الأيام. ^{[ 5 ]}

بالإضافة إلى ذلك، تألفت مهمة بايونير إلى كوكب الزهرة من جزأين، أُطلقا بشكل منفصل. أُطلق بايونير فينوس 1 (مركبة بايونير فينوس المدارية) في مايو 1978 وبقي في مداره حتى عام 1992. أما بايونير فينوس 2 (مسبار بايونير فينوس المتعدد)، الذي أُطلق في أغسطس 1978، فقد أرسل أربعة مسابير صغيرة إلى الغلاف الجوي لكوكب الزهرة. ^{[ 6 ]}

كان مشروع إيكو أول تجربة لأقمار الاتصالات السلبية . كل مركبة فضائية عبارة عن قمر صناعي معدني يُنفخ في الفضاء ويعمل كعاكس سلبي لإشارات الميكروويف . تُنقل إشارات الاتصالات من نقطة على الأرض إلى أخرى. ^{[ 7 ]} بُني قمر إيكو 1 التابع لناسا بواسطة شركة جيلمور شيلدال في نورثفيلد، مينيسوتا . بعد فشل صاروخ دلتا الذي كان يحمل إيكو 1 في 13 مايو 1960، وُضع إيكو 1A بنجاح في مداره بواسطة صاروخ ثور-دلتا آخر، ^{[ 8 ] [ 9 ]} واستُقبلت أول إشارة ميكروويف في 12 أغسطس 1960.

كان إيكو 2 عبارة عن بالون مصنوع من غشاء PET معدني بقطر 41.1 متر (135  قدمًا) ، وكان آخر قمر صناعي بالوني أُطلق ضمن مشروع إيكو. ^{[ 10 ]} وقد استخدم نظام نفخ مُحسّن لتحسين نعومة البالون وكرويته . ^{[ 11 ]} أُطلق في 25 يناير 1964 على متن صاروخ ثور أجينا .

مركبة رينجر الفضائية

الكتلة الأولى.

المبنى الثاني.

كان برنامج رينجر سلسلة من المهمات الفضائية غير المأهولة التي أطلقتها الولايات المتحدة في ستينيات القرن العشرين، وكان هدفها الحصول على أولى الصور المقربة لسطح القمر . صُممت مركبات رينجر الفضائية لالتقاط صور لسطح القمر، وإعادة تلك الصور حتى تتلف عند الاصطدام. إلا أن سلسلة من الحوادث أدت إلى فشل الرحلات الخمس الأولى. ^{[ 12 ]} وبدأ الكونغرس تحقيقًا في "مشاكل الإدارة" في مقر ناسا ومختبر الدفع النفاث. ^{[ 13 ]} بعد إعادة تنظيم الوكالة مرتين، نجحت رينجر 7 في إعادة الصور في يوليو 1964، وتلتها مهمتان ناجحتان أخريان.

صُممت مركبة رينجر الفضائية في الأصل، بدءًا من عام 1959، على ثلاث مراحل متميزة، تُسمى "وحدات". كان لكل وحدة أهداف مهمة مختلفة وتصميم نظام أكثر تطورًا تدريجيًا. خطط مصممو مهمة مختبر الدفع النفاث (JPL) لعمليات إطلاق متعددة في كل وحدة، لتعظيم الخبرة الهندسية والقيمة العلمية للمهمة، ولضمان نجاح رحلة واحدة على الأقل. ^{[ 14 ]} بلغ إجمالي تكاليف البحث والتطوير والإطلاق والدعم لسلسلة مركبات رينجر الفضائية (من رينجر 1 إلى رينجر 9) حوالي 170  مليون دولار. ^{[ 15 ]}

لم يكن مشروع تيلستار برنامجًا تابعًا لوكالة ناسا، بل كان مشروعًا تجاريًا لأقمار الاتصالات الصناعية. واقتصرت مساهمات ناسا فيه على خدمات الإطلاق، بالإضافة إلى مهام التتبع والقياس عن بُعد. كان أول قمرين صناعيين من تيلستار تجريبيين ومتطابقين تقريبًا. أُطلق تيلستار 1 على متن صاروخ ثور-دلتا في 10 يوليو 1962. وقد نجح في نقل أولى صور التلفزيون والمكالمات الهاتفية وصور الفاكس عبر الفضاء ، فضلًا عن توفير أول بث تلفزيوني مباشر عبر المحيط الأطلسي. أُطلق تيلستار 2 في 7 مايو 1963. ^{[ 11 ]}

صممت مختبرات بيل للهواتف وبنت أقمار تيلستار الصناعية. كانت هذه الأقمار نماذج أولية تهدف إلى إثبات صحة المفاهيم المختلفة الكامنة وراء كوكبة الأقمار الصناعية الكبيرة التي تدور في مداراتها. كما طورت مختبرات بيل للهواتف جزءًا كبيرًا من التقنيات اللازمة للاتصالات عبر الأقمار الصناعية، بما في ذلك الترانزستورات والخلايا الشمسية ومضخمات أنبوب الموجة المتنقلة . وقامت شركة AT&T ببناء محطات أرضية لإدارة اتصالات تيلستار. ^{[ 11 ]}

أطلق برنامج مارينر ، الذي أجرته وكالة ناسا، سلسلة من المجسات الروبوتية بين الكواكب المصممة لدراسة المريخ والزهرة وعطارد . وتضمن البرنامج عدداً من الإنجازات الأولى ، بما في ذلك أول تحليق كوكبي ، ^{[ 16 ]} وأول صور من كوكب آخر، وأول مركبة مدارية كوكبية ، ^{[ 17 ]} وأول مناورة مساعدة جاذبية بين الكواكب، ^{[ 18 ]} والتي أمضت أكثر من 13 عاماً في مدار حول زحل .

استندت جميع مركبات مارينر الفضائية إلى هيكل سداسي أو ثماني الأضلاع، يضم جميع الأجهزة الإلكترونية، وتُثبّت عليه جميع المكونات، مثل الهوائيات والكاميرات وأنظمة الدفع ومصادر الطاقة. جميع المركبات، باستثناء مارينر 1 ومارينر 2 ومارينر 5، كانت مزودة بكاميرات تلفزيونية. أُطلقت المركبات الخمس الأولى من مارينر على متن صواريخ أطلس-أجينا ، بينما أُطلقت المركبات الخمس الأخيرة على متن صواريخ أطلس-سنتور .

كان برنامج المركبة المدارية القمرية سلسلة من خمس مهمات مدارية قمرية غير مأهولة أطلقتها الولايات المتحدة ، بدءًا من عام 1966. وكان الهدف منه المساعدة في اختيار مواقع الهبوط لبرنامج أبولو من خلال رسم خرائط لسطح القمر. ^{[ 19 ]} وقد أنتج البرنامج أولى الصور الفوتوغرافية التي تم التقاطها على الإطلاق من مدار القمر.

تكللت جميع المهمات الخمس بالنجاح، وتم رسم خريطة لـ 99% من سطح القمر باستخدام صور فوتوغرافية بدقة 60 مترًا (200 قدم) أو أفضل. خُصصت المهمات الثلاث الأولى لتصوير 20 موقعًا محتملاً لهبوط البشر على سطح القمر، تم اختيارها بناءً على رصد من الأرض. وقد أُجريت هذه المهمات في مدارات ذات ميل منخفض. أما المهمتان الرابعة والخامسة، فقد خُصصتا لأهداف علمية أوسع، وأُجريتا في مدارات قطبية عالية الارتفاع. ^{[ 20 ]} وقد أُطلقت جميع مركبات مسبار القمر بواسطة صاروخ الإطلاق أطلس-أجينا دي. 

خلال مهمات المركبة المدارية القمرية، تم التقاط أولى الصور للأرض ككل، بدءًا من شروق الأرض فوق سطح القمر بواسطة المركبة المدارية القمرية 1 في أغسطس 1966. والتقطت المركبة المدارية القمرية 5 أول صورة كاملة للأرض بأكملها في 8 أغسطس 1967. ^{[ 21 ]} والتقطت المركبة المدارية القمرية 5 صورة ثانية للأرض بأكملها في 10 نوفمبر 1967.

كان برنامج سيرفيور برنامجًا تابعًا لوكالة ناسا، أرسل سبع مركبات فضائية آلية إلى سطح القمر في الفترة من عام 1966 إلى عام 1968. وكان هدفه الرئيسي إثبات جدوى الهبوط السلس على سطح القمر. وقد نفّذ مختبر الدفع النفاث التابع لناسا البرنامج تمهيدًا لبرنامج أبولو . ^{[ 22 ]} وبلغت التكلفة الإجمالية لبرنامج سيرفيور رسميًا 469  مليون دولار. ^{[ 23 ]}

نجحت خمس مركبات من طراز "سيرفيور" في الهبوط السلس على سطح القمر. بينما فشلت اثنتان: تحطمت المركبة "سيرفيور 2" بسرعة عالية بعد فشل عملية تصحيح المسار في منتصف الرحلة، وفُقد الاتصال بالمركبة "سيرفيور 4" قبل دقيقتين ونصف من موعد هبوطها المقرر. ^{[ 22 ]}

لا تزال المركبات الفضائية السبع جميعها على سطح القمر؛ ولم تتضمن أي من المهمات إعادتها إلى الأرض. وقد أعاد طاقم أبولو 12 بعض أجزاء المركبة الفضائية "سيرفيور 3" إلى الأرض ، بعد أن هبط بالقرب منها عام 1969.

كان هيليوس 1 وهيليوس 2، المعروفان أيضًا باسم هيليوس-أ وهيليوس-ب، زوجًا من المسابير الفضائية أُطلقت إلى مدار حول الشمس لدراسة العمليات الشمسية . وقد أُطلقت هذه المسابير، التي كانت مشروعًا مشتركًا بين جمهورية ألمانيا الاتحادية ( ألمانيا الغربية ) ووكالة ناسا، من قاعدة كيب كانافيرال الجوية في فلوريدا، في 10 ديسمبر 1974 و15 يناير 1976 على التوالي. وحقق هيليوس 2 رقمًا قياسيًا في السرعة القصوى بين المركبات الفضائية، حيث بلغت سرعته حوالي 247,000 كيلومتر في الساعة (153,000 ميل في الساعة) بالنسبة للشمس ( 68.6 كيلومتر في الثانية (42.6 ميل في الثانية) أو 0.000229 من سرعة الضوء ). ^{[ 24 ]} أكملت مسابير هيليوس الفضائية مهماتها الأساسية بحلول أوائل الثمانينيات، لكنها استمرت في إرسال البيانات حتى عام 1985. لم تعد المسابير تعمل حاليًا، لكنها لا تزال في مدارها الإهليلجي حول الشمس.  

تألف برنامج فايكنغ من مركبتين فضائيتين أمريكيتين أُرسلتا إلى المريخ، وهما فايكنغ 1 وفايكنغ 2. تألفت كل مركبة من جزأين رئيسيين: مركبة مدارية مصممة لتصوير سطح المريخ من مداره ، ومركبة هبوط مصممة لدراسة الكوكب من سطحه. كما عملت المركبات المدارية كمحطات اتصال لمركبتي الهبوط بعد هبوطهما. أُطلقت فايكنغ 1 في 20 أغسطس 1975، بينما أُطلقت المركبة الثانية، فايكنغ 2 ، في 9 سبتمبر 1975، وكلاهما محمولتان على صواريخ تيتان III-E ذات المراحل العلوية سنتور . ^{[ 25 ] [ 26 ]} وباكتشاف العديد من التكوينات الجيولوجية التي تتشكل عادةً من كميات كبيرة من الماء، أحدث برنامج فايكنغ ثورة في المفاهيم العلمية حول الماء على المريخ .

كانت الأهداف الرئيسية لمركبتي فايكينغ المداريتين هي نقل المركبات الهابطة إلى المريخ، وإجراء عمليات استطلاع لتحديد مواقع الهبوط والتأكد من صحتها، والعمل كمحطات تقوية للاتصالات مع المركبات الهابطة، وإجراء دراسات علمية خاصة بهما. كانت المركبة المدارية، المبنية على أساس مركبة مارينر 9 الفضائية السابقة، ثمانية الأضلاع ، يبلغ قطرها حوالي 2.5 متر (8.2 قدم) . بلغ إجمالي كتلة الإطلاق 2328 كيلوغرامًا (5132 رطلًا) ، منها 1445 كيلوغرامًا (3186 رطلًا) من الوقود وغاز التحكم في الوضع. ^{[ 25 ]}    

يتألف برنامج فوياجر من مسبارين علميين غير مأهولين ، فوياجر 1 وفوياجر 2. أُطلقا عام 1977 للاستفادة من اصطفاف كوكبي مواتٍ في أواخر سبعينيات القرن الماضي. ورغم أنهما خُصصا في الأصل لدراسة كوكبَي المشتري وزحل فقط ، إلا أن فوياجر 2 تمكنت من مواصلة رحلتها إلى أورانوس ونبتون. وقد جمعت كلتا المهمتين كميات هائلة من البيانات حول الكواكب الغازية العملاقة في النظام الشمسي ، والتي لم يكن معروفًا عنها إلا القليل سابقًا. ^{[ 27 ]} وقد تجاوز كلا المسبارين سرعة الإفلات من النظام الشمسي ولن يعودا أبدًا. دخلت فوياجر 1 الفضاء بين النجوم عام 2012. ^{[ 28 ]}

اعتبارًا من 19 يناير 2019 كانت المركبة الفضائية فوياجر 1 على بعد 145.148 وحدة فلكية ( 13.492 مليار ميل (21.713 × 10 ^ ⁹ كم) ) من الأرض، متجهة بعيدًا عن الشمس بسرعة تبلغ حوالي 10.6 ميل/ثانية (17.1 كم/ثانية) ، وهو ما يتوافق مع طاقة مدارية نوعية أكبر من أي مسبار آخر. ^{[ 29 ]}     

أُطلق أول مرصد من مراصد ناسا الثلاثة لعلم الفلك عالي الطاقة، وهو المرصد HEAO 1، في 12 أغسطس 1977، على متن صاروخ أطلس مزود بمرحلة علوية من طراز سنتور ، واستمر في العمل حتى 9 يناير 1979. وخلال تلك الفترة، مسح المرصد سماء الأشعة السينية ثلاث مرات تقريبًا ضمن نطاق طاقة يتراوح بين 0.2 كيلو إلكترون فولت و10 ميغا إلكترون فولت، ووفر مراقبة شبه مستمرة لمصادر الأشعة السينية بالقرب من قطبي مسار الشمس، بالإضافة إلى دراسات أكثر تفصيلًا لعدد من الأجرام السماوية من خلال عمليات رصد دقيقة. ^{[ 30 ]}

ضمّ مرصد HEAO أربعة أجهزة فلكية كبيرة تعمل بالأشعة السينية وأشعة غاما، تُعرف بالرموز A1 وA2 وA3 وA4 على التوالي (قبل الإطلاق، كان يُعرف HEAO 1 باسم HEAO A). وكان ميل مداره حوالي 22.7 درجة. ^{[ 31 ]} عاد HEAO 1 إلى الغلاف الجوي للأرض في 15 مارس 1979.

صُمم قمر مهمة الحد الأقصى الشمسي (أو سولار ماكس) لدراسة الظواهر الشمسية، وخاصة التوهجات الشمسية . وقد أُطلق في 14 فبراير 1980.

على الرغم من أنها لم تكن فريدة من نوعها في هذا المسعى، إلا أن مركبة الصيانة الفضائية (SMM) تميزت بزيادة عمرها الافتراضي بشكل ملحوظ مقارنةً بالمركبات الفضائية المماثلة ، وذلك بفضل التدخل المباشر لمهمة فضائية مأهولة. خلال مهمة STS-41-C عام 1984، اعترض مكوك الفضاء تشالنجر مركبة الصيانة الفضائية، وقام بمناورة بها إلى حجرة حمولة المكوك لإجراء الصيانة والإصلاحات. وقد زُودت مركبة الصيانة الفضائية بـ"مخلب" خاص بالمكوك، بحيث يتمكن ذراع المكوك الآلي من الإمساك بها لإجراء الإصلاحات. ^{[ 32 ]}

انتهت مهمة ذروة النشاط الشمسي في 2 ديسمبر 1989، عندما دخلت المركبة الفضائية الغلاف الجوي واحترقت. ^{[ 33 ]}

كان القمر الصناعي الفلكي بالأشعة تحت الحمراء (IRAS) أول مرصد فضائي يُجري مسحًا شاملًا للسماء بأطوال موجية تحت الحمراء . ^{[ 34 ]} وقد اكتشف حوالي 350,000 مصدرًا، لا يزال العديد منها قيد التحديد. وشملت الاكتشافات الجديدة قرصًا غباريًا حول نجم فيغا ، وأولى الصور لنواة مجرة ​​درب التبانة .

كان عمر تلسكوب IRAS، كمعظم الأقمار الصناعية العاملة بالأشعة تحت الحمراء التي تلته، محدودًا بنظام التبريد الخاص به. وللعمل بكفاءة في نطاق الأشعة تحت الحمراء، كان لا بد من تبريد التلسكوب إلى درجات حرارة منخفضة للغاية. وقد حافظ الهيليوم فائق الميوعة على درجة حرارة IRAS عند 2 كلفن (حوالي -271 درجة مئوية) عن طريق التبخر . ^{[ 35 ]} نفد مخزون الهيليوم السائل في 21 نوفمبر 1983، مما حال دون إجراء المزيد من عمليات الرصد. ^{[ 36 ]} ولا تزال المركبة الفضائية تدور في مدار قريب من الأرض. 

كان التلسكوب مشروعًا مشتركًا بين الولايات المتحدة (ناسا)، وهولندا ( المعهد الوطني لأبحاث الأشعة تحت الحمراء )، والمملكة المتحدة ( مجلس أبحاث العلوم والهندسة ). وقد رُصد أكثر من 250,000 مصدر للأشعة تحت الحمراء بأطوال موجية تبلغ 12 و25 و60 و100 ميكرومتر. ^{[ 37 ]}

كانت مركبة ماجلان الفضائية مسبارًا فضائيًا أُرسل إلى كوكب الزهرة، وهي أول مركبة فضائية بين الكواكب غير مأهولة تُطلقها ناسا منذ نجاح مهمة بايونير أوربيتر ، التي أُرسلت أيضًا إلى الزهرة، عام 1978. كما كانت أول مسبار فضائي يُطلق على متن مكوك الفضاء. ^{[ 38 ]} في عام 1993، استخدمت تقنيات الكبح الهوائي لخفض مدارها. وكان هذا أول استخدام مطوّل لهذه التقنية، التي اختبرها هيتن عام 1991. ^{[ 39 ]}

ابتكرت مركبة ماجلان أول (وأفضل) خريطة عالية الدقة لتضاريس سطح كوكب الزهرة. وكانت مهمات الزهرة السابقة قد أنتجت صورًا رادارية منخفضة الدقة لتكوينات عامة بحجم القارات. أما ماجلان، فقد أجرت تصويرًا وتحليلًا دقيقًا للفوهات والتلال والنتوءات وغيرها من التكوينات الجيولوجية، بدرجة تضاهي دقة التصوير الفوتوغرافي المرئي للكواكب الأخرى.

كانت غاليليو مركبة فضائية غير مأهولة أرسلتها وكالة ناسا لدراسة كوكب المشتري وأقماره . أُطلقت في 18 أكتوبر 1989 على متن مكوك الفضاء أتلانتس في مهمة STS-34 . ووصلت إلى كوكب المشتري في 7 ديسمبر 1995، عبر تحليقات مساعدة جاذبية بالقرب من كوكب الزهرة والأرض . ^{[ 40 ]}

على الرغم من مشاكل الهوائي، نفّذت مركبة غاليليو أول تحليق بالقرب من كويكب ، واكتشفت أول قمر كويكبي ، وكانت أول مركبة فضائية تدور حول كوكب المشتري، وأطلقت أول مسبار إلى غلافه الجوي . تمثلت مهمة غاليليو الأساسية في دراسة نظام المشتري لمدة عامين. دارت المركبة حول المشتري في مدارات بيضاوية ممدودة ، استغرقت كل دورة منها حوالي شهرين. سمحت المسافات المختلفة من المشتري التي وفرتها هذه المدارات لغاليليو بأخذ عينات من أجزاء مختلفة من غلافه المغناطيسي الواسع . صُممت المدارات للتحليق بالقرب من أكبر أقمار المشتري. بعد انتهاء مهمة غاليليو الأساسية ، تلتها مهمة موسعة بدأت في 7 ديسمبر 1997؛ حيث قامت المركبة بعدد من التحليقات القريبة من قمري المشتري أوروبا وإيو . ^{[ 40 ]}

في 21 سبتمبر 2003، أُنهيت مهمة غاليليو بإرسال المركبة المدارية إلى غلاف جو المشتري بسرعة تقارب 50 كيلومترًا في الثانية. كان وقود المركبة منخفضًا؛ وكان من أسباب تدميرها أيضًا تجنب تلوث الأقمار المحلية، مثل أوروبا، بالبكتيريا من الأرض. ^{[ 41 ]}

تلسكوب هابل الفضائي (HST) هو تلسكوب فضائي أُطلق إلى مداره بواسطة مكوك فضائي في أبريل 1990. سُمّي تيمّنًا بعالم الفلك الأمريكي إدوين هابل . ورغم أنه ليس أول تلسكوب فضائي، إلا أن هابل يُعدّ من أكبر التلسكوبات وأكثرها تنوعًا، وهو معروفٌ على نطاق واسع كأداة بحثية حيوية ووسيلة دعائية قيّمة لعلم الفلك . يُعدّ تلسكوب هابل الفضائي ثمرة تعاون بين وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية ، وهو أحد المراصد الكبرى التابعة لناسا ، إلى جانب مرصد كومبتون لأشعة غاما ، ومرصد تشاندرا للأشعة السينية ، وتلسكوب سبيتزر الفضائي . ^{[ 42 ]} وقد مهّد نجاح تلسكوب هابل الفضائي الطريق لمزيد من التعاون بين الوكالات.

تم إنشاء تلسكوب هابل الفضائي بميزانية قدرها  ملياري دولار ^{[ 43 ]} ، واستمر في العمل منذ عام 1990، مُبهجًا العلماء والجمهور على حد سواء. وقد اكتسبت بعض صوره، مثل صورة حقل هابل العميق ، شهرة واسعة.

يوليسيس مسبار فضائي آلي مُخرج من الخدمة ، صُمم لدراسة الشمس كمشروع مشترك بين وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية (ESA). أُطلق يوليسيس في 6 أكتوبر 1990 على متن مكوك ديسكفري (المهمة STS-41 ). تمثلت مهمة المركبة الفضائية في دراسة الشمس عند جميع خطوط العرض. تطلب ذلك تغييرًا كبيرًا في مستوى المدار، وهو ما تحقق من خلال الاقتراب من كوكب المشتري. ولأن الاقتراب من المشتري استلزم تزويد يوليسيس بالطاقة، لم يكن بالإمكان تشغيله بالخلايا الشمسية، بل تم تزويده بالطاقة بواسطة مولد كهروحراري يعمل بالنظائر المشعة (RTG). ^{[ 44 ]}

بحلول فبراير 2008، انخفض إنتاج الطاقة من مولد الطاقة الحرارية النظائرية (RTG) ، الناتج عن حرارة التحلل الإشعاعي، إلى حدٍّ لم يعد معه كافيًا لمنع تجمد وقود الهيدرازين المستخدم في التحكم بوضع المركبة الفضائية . حافظ علماء المهمة على سيولة الوقود بإجراء عمليات احتراق قصيرة للمحركات، مما سمح باستمرار المهمة. ^{[ 45 ] [ 46 ] [ 47 ]} وقد تقرر إيقاف عمليات المهمة وتعطيل المركبة الفضائية بسبب عدم القدرة على منع تجمد وقود التحكم بوضعها. ^{[ 45 ] [ 48 ]} وكان آخر يوم لعمليات المهمة على متن مركبة يوليسيس هو 30 يونيو 2009. ^{[ 49 ] [ 50 ]}

كان قمر أبحاث الغلاف الجوي العلوي (UARS) قمرًا صناعيًا علميًا استُخدم من عام 1991 إلى عام 2005 لدراسة الغلاف الجوي للأرض، بما في ذلك طبقة الأوزون . كان من المخطط له مهمة لمدة ثلاث سنوات، ولكنه أثبت متانته العالية، مما سمح بمراقبة ممتدة من خلال مجموعة أجهزته. أُطلق على متن مكوك الفضاء ديسكفري ، ونُشر في الفضاء من حجرة الحمولة بواسطة ذراعه الآلية، بتوجيه من الطاقم. دخل القمر الصناعي الغلاف الجوي في حوالي الساعة 04:00 بالتوقيت العالمي المنسق (UTC) يوم 24 سبتمبر 2011. ^{[ 51 ]} وبوزن يبلغ حوالي 6 أطنان، كان أثقل قمر صناعي تابع لناسا يدخل الغلاف الجوي بشكل غير مُتحكم فيه منذ سكايلاب في صيف عام 1979. ^{[ 52 ]}

برنامج ديسكفري التابع لوكالة ناسا (مقارنةً ببرنامجي نيو فرونتيرز أو فلاجشيب ) عبارة عن سلسلة من مهمات الفضاء العلمية منخفضة التكلفة وذات تركيز عالٍ، والتي تستكشف النظام الشمسي. تأسس البرنامج عام ١٩٩٢ لتنفيذ رؤية مدير ناسا آنذاك، دانيال إس. غولدين ، المتمثلة في مهمات كوكبية "أسرع وأفضل وأقل تكلفة". تختلف مهمات ديسكفري عن مهمات ناسا التقليدية التي تُحدد أهدافها وغاياتها مسبقًا. فبدلاً من ذلك، تُقترح هذه المهمات ذات التكلفة المحددة ويقودها عالم يُسمى الباحث الرئيسي . قد تضم فرق الاقتراح أفرادًا من قطاعات الصناعة، والشركات الصغيرة، والمختبرات الحكومية، والجامعات. ويتم اختيار المقترحات من خلال عملية مراجعة تنافسية من قبل النظراء. تُساهم مهمات ديسكفري بشكل كبير في إثراء المعرفة حول النظام الشمسي.

تقبل وكالة ناسا أيضاً مقترحات لمهام برنامج ديسكفري المختارة تنافسياً. يتيح هذا البرنامج فرصاً للمشاركة في مهام غير تابعة لناسا من خلال توفير التمويل لأجهزة علمية أو مكوناتها، أو لإعادة استخدام مركبة فضائية تابعة لناسا.

تشمل المهمات التي تمولها وكالة ناسا من خلال هذا البرنامج مهمة مارس باثفايندر ، وكبلر ، وستاردست ، وجينيسيس ، وديب إمباكت .

أُطلق مسبار مارس باثفايندر (MESUR Pathfinder [53]) في 4 ديسمبر 1996، بعد شهر واحد فقط من إطلاق مسبار مارس غلوبال سيرفيور. حملت المركبة الهابطة ، ^{التي سُميت لاحقًا} محطة كارل ساغان التذكارية، مركبة جوالة صغيرة تُدعى سوجورنر، أجرت العديد من التجارب على سطح المريخ. ^{[ 54 ]} كان هذا المشروع الثاني من برنامج ديسكفري التابع لناسا . أشرف على المهمة مختبر الدفع النفاث، وهو قسم من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ، المسؤول عن برنامج استكشاف المريخ التابع لناسا .

كانت مركبة ستاردست مسبارًا فضائيًا آليًا يزن 300 كيلوغرام، أطلقته وكالة ناسا في 7 فبراير 1999، لدراسة الكويكب 5535 آنفرانك وجمع عينات من غلاف المذنب وايلد 2. أُنجزت المهمة الأساسية في 15 يناير 2006، عندما عادت كبسولة إعادة العينات إلى الأرض. ^{[ 55 ]} اعترضت ستاردست المذنب تمبل 1 في 15 فبراير 2011، وهو جرم سماوي صغير في النظام الشمسي سبق أن زاره ديب إمباكت في 4 يوليو 2005. أُخرجت ستاردست من الخدمة في 25 مارس 2011. ^{[ 56 ]} وهي أول مهمة لإعادة عينات من الغبار الكوني .

كانت مركبة جينيسيس الفضائية مسبارًا تابعًا لوكالة ناسا لإعادة العينات ، حيث جمعت عينة من الرياح الشمسية وأعادتها إلى الأرض لتحليلها. وكانت أول مهمة ناسا لإعادة العينات منذ برنامج أبولو ، والأولى التي تعيد موادًا من خارج مدار القمر . [ ^{57 ] أُطلقت} جينيسيس في 8 أغسطس 2001، وهبطت اضطراريًا في ولاية يوتا في 8 سبتمبر 2004، بعد أن منع خلل في التصميم فتح مظلة الهبوط . ^{[ 58 ]} تسبب الحادث في تلوث وتلف العديد من أجهزة جمع العينات، ولكن تم استعادة العديد منها بنجاح. ^{[ 59 ]}

ديب إمباكت هو مسبار فضائي تابع لوكالة ناسا ، أُطلق في 12 يناير 2005. صُمم لدراسة التركيب الداخلي للمذنب 9P/Tempel ، وذلك بإطلاق مجسم اصطدامي داخله. في 4 يوليو 2005، اصطدم المجسم بنجاح بنواة المذنب ، مُستخرجًا حطامًا من داخلها. أظهرت صور الحطام وفوهة الاصطدام أن المذنب مسامي للغاية وأن انبعاثاته الغازية متنوعة كيميائيًا. ^{[ 60 ]}

كيبلر مرصد فضائي أطلقته وكالة ناسا لاكتشاف كواكب شبيهة بالأرض تدور حول نجوم أخرى. سُمّيت المركبة الفضائية تكريمًا لعالم الفلك الألماني يوهانس كيبلر ، الذي عاش في القرن السابع عشر ، ^{[ 61 ]} وأُطلقت في مارس 2009. ^{[ 62 ]} انتهت مهمة كيبلر الأساسية في مايو 2013 عندما فقد عجلة رد الفعل الثانية . بدأت مهمة التلسكوب الثانية، K2، في مايو 2014. ^{[ 63 ]} وحتى فبراير 2018، اكتشف كيبلر أكثر من 2000 كوكب خارج المجموعة الشمسية. ^{[ 64 ]}

كانت مهمة كليمنتين (المعروفة رسميًا باسم تجربة العلوم لبرنامج الفضاء العميق (DSPSE)) مشروعًا فضائيًا مشتركًا بين منظمة الدفاع الصاروخي الباليستي (BMDO، والتي كانت تُعرف سابقًا باسم منظمة مبادرة الدفاع الاستراتيجي ، أو SDIO) ووكالة ناسا. أُطلقت المهمة في 25 يناير 1994، وكان هدفها اختبار أجهزة الاستشعار ومكونات المركبة الفضائية في ظل تعرضها لفترات طويلة لبيئة الفضاء، وإجراء رصد علمي للقمر والكويكب القريب من الأرض 1620 جيوغرافوس . لم تُجرَ عمليات الرصد على جيوغرافوس بسبب عطل في المركبة الفضائية. ^{[ 65 ]}

طُوِّرَ مسبار مارس غلوبال سيرفيور (MGS) من قِبَل مختبر الدفع النفاث التابع لوكالة ناسا، وأُطلِقَ في نوفمبر 1996. وبدأ بذلك عودة الولايات المتحدة إلى المريخ بعد غياب دام عشر سنوات. أكمل المسبار مهمته الأساسية في يناير 2001، وكان في المرحلة الثالثة من مهمته الممتدة عندما تعطل عن الاستجابة للأوامر في 2 نوفمبر 2006. وفي يناير 2007، أنهت ناسا المهمة رسميًا. ^{[ 66 ]}

استخدمت المركبة الفضائية "سيرفيور" سلسلة من الكاميرات عالية الدقة لاستكشاف سطح المريخ، حيث أرسلت أكثر من 240,000 صورة في الفترة من سبتمبر 1997 إلى نوفمبر 2006. ^{[ 67 ]} كانت المركبة مزودة بثلاث كاميرات؛ كاميرا عالية الدقة تلتقط صورًا بالأبيض والأسود (عادةً من 1.5 إلى 12 مترًا لكل بكسل)، وكاميرات واسعة الزاوية حمراء وزرقاء تلتقط صورًا للسياق (240 مترًا لكل بكسل) وصورًا عالمية يومية ( 7.5 كيلومترات (4.7 ميل) لكل بكسل). ^{[ 68 ]} 

كانت مهمة كاسيني-هويجنز مهمة فضائية مشتركة بين ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية ووكالة الفضاء الإيطالية ، لدراسة كوكب زحل وأقماره الطبيعية العديدة . شملت المهمة مركبة مدارية حول زحل ومسبارًا جويًا/مركبة هبوط على قمر تيتان ، بالإضافة إلى بيانات عن مجموعة واسعة من الظواهر الأخرى، بما في ذلك الغلاف الشمسي وكوكب المشتري واختبارات النسبية . دخل مسبار تيتان، هيوجنز ، إلى مدار تيتان وهبط عليه عام 2005. وكانت كاسيني رابع مسبار فضائي يزور زحل وأول مسبار يدخل مداره.

انطلق المسبار هيغنز في 15 أكتوبر 1997 على متن مركبة تيتان IVB /سنتور، ودخل مداره حول زحل في 1 يوليو 2004، بعد رحلة بين الكواكب تضمنت تحليقًا بالقرب من الأرض والزهرة والمشتري. وفي 25 ديسمبر 2004، انفصل هيغنز عن المركبة المدارية في حوالي الساعة 02:00 بالتوقيت العالمي المنسق . وصل إلى قمر زحل تيتان في 14 يناير 2005، حيث دخل غلافه الجوي وهبط على سطحه. وقد نجح في إرسال البيانات إلى الأرض، مستخدمًا المركبة المدارية كمحطة تقوية. ^{[ 69 ]} وكان هذا أول هبوط ناجح على الإطلاق في النظام الشمسي الخارجي .

تألف الفريق المسؤول عن تصميم وبناء وإطلاق وجمع البيانات من المركبة المدارية كاسيني ومسبار هيغنز من ست عشرة دولة أوروبية والولايات المتحدة . أدار المهمة مختبر الدفع النفاث التابع لوكالة ناسا في الولايات المتحدة، حيث تم تجميع المركبة المدارية. أما مسبار هيغنز فقد طُوّر من قبل المركز الأوروبي لأبحاث وتكنولوجيا الفضاء . ^{[ 70 ]}

بعد عدة تمديدات للمهمة، تم إدخال مركبة كاسيني عمداً في غلاف زحل الجوي في 15 سبتمبر 2017، لمنع تلوث الأقمار الصالحة للسكن. ^{[ 71 ]}

نظام رصد الأرض (EOS) هو برنامج تابع لوكالة ناسا ، يتألف من سلسلة من مهمات الأقمار الصناعية وأجهزة علمية في مدار الأرض ، مصممة لإجراء عمليات رصد عالمية طويلة الأمد لسطح الأرض، والغلاف الحيوي ، والغلاف الجوي ، والمحيطات. أُطلق الجزء الخاص بالأقمار الصناعية من البرنامج عام 1997. ويُعدّ البرنامج حجر الزاوية في مشروع علوم الأرض التابع لوكالة ناسا (ESE). تشمل المهمات التي نُفذت من خلال هذا البرنامج: SeaWiFS (1997)، و Landsat 7 (1999)، و QuikSCAT (1999)، و Jason 1 (2001)، و GRACE (2002)، و Aqua (2002)، و Aura (2004)، و Aquarius (2011).

برنامج الألفية الجديدة (NMP) هو مشروع تابع لوكالة ناسا يركز على التحقق الهندسي من التقنيات الجديدة لتطبيقات الفضاء. وقد ألغى الكونغرس الأمريكي الـ110 تمويل البرنامج من ميزانية السنة المالية 2009 ، مما أدى فعليًا إلى إلغائه. ^{[ 72 ]} كانت المركبات الفضائية في برنامج الألفية الجديدة تُسمى في الأصل "الفضاء السحيق" (للمهمات التي تُظهر تقنية للمهام الكوكبية) و"مراقبة الأرض" (للمهمات التي تُظهر تقنية للمهام التي تدور حول الأرض). ومع إعادة توجيه البرنامج في عام 2000، أُعيد تسمية سلسلة "الفضاء السحيق" إلى "تكنولوجيا الفضاء".

المركبة الفضائية ديب سبيس 1 (DS1) مُخصصة لاختبار حمولة من التقنيات المتقدمة عالية المخاطر. انطلقت في 24 أكتوبر 1998، ونفّذت مهمة ديب سبيس 1 تحليقًا بالقرب من الكويكب 9969 برايل ، وهو الهدف العلمي للمهمة. مُدّدت مهمتها مرتين لتشمل الاقتراب من المذنب بوريللي وإجراء المزيد من الاختبارات الهندسية. أدّت المشاكل التي واجهتها خلال مراحلها الأولى ومع جهاز تتبع النجوم إلى تغييرات متكررة في تكوين المهمة. ^{[ 73 ]} اختبرت ديب سبيس 1 اثنتي عشرة تقنية. ^{[ 74 ]} وكانت أول مركبة فضائية تستخدم محركات الدفع الأيونية ، على عكس الصواريخ التقليدية التي تعمل بالطاقة الكيميائية. ^{[ 75 ]}

استمرت سلسلة الفضاء العميق بواسطة مسبارات الفضاء العميق 2 ، التي تم إطلاقها في يناير 1999 على متن مركبة الهبوط القطبية للمريخ وكان الهدف منها ضرب سطح المريخ.

أجرت تجربة استعادة الجاذبية والمناخ (GRACE)، وهي مهمة مشتركة بين وكالة ناسا ومركز الفضاء الألماني ، قياسات دقيقة لحقل جاذبية الأرض منذ إطلاقها في مارس 2002 وحتى أكتوبر 2017. ^{[ 76 ]} أُطلقت الأقمار الصناعية من قاعدة بليسيتسك الفضائية في روسيا على متن صاروخ روكوت . ومن خلال قياس الجاذبية، أوضحت GRACE كيفية توزيع الكتلة حول الكوكب وكيف تتغير بمرور الوقت. تُعد البيانات المُستقاة من أقمار GRACE الصناعية أداةً مهمة لدراسة محيطات الأرض وجيولوجيتها ومناخها . ^{[ 77 ]}

كان مشروع غريس جهدًا تعاونيًا ضم مركز أبحاث الفضاء بجامعة تكساس في أوستن ، ومختبر الدفع النفاث التابع لناسا في باسادينا، كاليفورنيا، ووكالة الفضاء الألمانية، والمركز الوطني الألماني لأبحاث علوم الأرض في بوتسدام. ^{[ 78 ]} وكان مختبر الدفع النفاث مسؤولاً عن الإدارة العامة للمهمة ضمن برنامج ناسا ESSP. ^{[ 79 ]}

كانت مهمة استكشاف المريخ التابعة لناسا (MER) مهمة فضائية آلية تضم مركبتين جوالتين لاستكشاف كوكب المريخ. وتتولى إدارة هذه المهمة لصالح ناسا مختبر الدفع النفاث، الذي صمم وبنى ويشغل المركبتين الجوالتين.

بدأت المهمة عام 2003 بإرسال مركبتين جوالتين - MER-A Spirit وMER-B Opportunity - لاستكشاف سطح المريخ وجيولوجيته. يهدف البرنامج علميًا إلى البحث عن الصخور والتربة التي تشير إلى وجود نشاط مائي سابق ودراستها. وتُعدّ هذه المهمة جزءًا من برنامج استكشاف المريخ التابع لوكالة ناسا ، والذي يتضمن ثلاث مركبات هبوط ناجحة سابقة: مركبتي برنامج فايكنغ عام 1976، ومسبار مارس باثفايندر عام 1997. ^{[ 80 ]}

بلغت التكلفة الإجمالية لبناء وإطلاق وهبوط وتشغيل المركبات الجوالة على سطح المريخ خلال المهمة الأساسية الأولية التي استمرت 90 يومًا مريخيًا  820 مليون دولار أمريكي . ^{[ 81 ]} ومع ذلك، تمكنت كلتا المركبتين من مواصلة العمل بعد انتهاء المهمة الأولية التي استمرت 90 يومًا، وحصلتا على عدة تمديدات. وظلت المركبة الجوالة "سبيريت" تعمل حتى عام 2009، بينما ظلت المركبة الجوالة "أوبورتيونيتي " تعمل حتى عام 2018.

كانت مركبة MESSENGER (وهي اختصار لـ MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry, and Ranging) مركبة فضائية آلية دارت حول كوكب عطارد ، وهي أول مركبة فضائية تقوم بذلك. ^{[ 82 ]} تم إطلاق المركبة الفضائية التي يبلغ وزنها 485 كيلوغرامًا (1069 رطلاً) على متن صاروخ دلتا 2 في أغسطس 2004 لدراسة التركيب الكيميائي والجيولوجيا والمجال المغناطيسي لعطارد . 

استخدمت مركبة MESSENGER أجهزتها في سلسلة معقدة من التحليقات القريبة ، مما سمح لها بالتباطؤ بالنسبة لعطارد باستخدام الحد الأدنى من الوقود. حلقت المركبة الفضائية بالقرب من الأرض مرة واحدة، ومن الزهرة مرتين. ثم حلقت بالقرب من عطارد ثلاث مرات، في يناير 2008، وأكتوبر 2008، ^{[ 83 ]} وسبتمبر 2009، ^{[ 84 ] [ 85 ]} لتصبح ثاني مهمة تصل إلى عطارد، بعد مارينر 10. دخلت MESSENGER مدارًا حول عطارد في 18 مارس 2011، وأعادت تشغيل أجهزتها العلمية في 24 مارس، وأرسلت أول صورة من مدار عطارد في 29 مارس.

تحطمت مركبة ميسنجر على سطح عطارد في 30 أبريل 2015، بعد نفاد وقودها. ^{[ 86 ]}

برنامج "الآفاق الجديدة " عبارة عن سلسلة من مهمات استكشاف الفضاء التي تُجريها وكالة ناسا بهدف دراسة العديد من كواكب الشمس، بما في ذلك المشتري والزهرة والكوكب القزم بلوتو . وتشجع ناسا العلماء المحليين والدوليين على تقديم مقترحات لمهمات ضمن هذا المشروع.

بُني برنامج "نيو فرونتيرز" على النهج المُستخدم في برنامجي "ديسكفري" و "إكسبلورر" اللذين يعتمدان على بعثات يقودها باحثون رئيسيون . وهو مُصمم للبعثات متوسطة الحجم التي لا يُمكن إنجازها ضمن قيود التكلفة والوقت لبرنامج "ديسكفري"، ولكنها ليست بحجم بعثات الفئة الرائدة. يوجد حاليًا ثلاث بعثات ضمن برنامج "نيو فرونتيرز" قيد التنفيذ. أُطلقت مركبة " نيو هورايزونز" في 19 يناير 2006، وحلّقتَ بالقرب من بلوتو في يوليو 2015. كما حلّقتَ بالقرب من الكوكب 486958 أروكوث في عام 2019. ^{[ 87 ]} أُطلقت مركبة "جونو" في 5 أغسطس 2011، ودخلت مدارًا حول كوكب المشتري في 4 يوليو 2016. ^{[ 88 ]} أما مركبة "أوزيريس-ريكس" ، التي أُطلقت في 8 سبتمبر 2016، فتخطط لإعادة عينة إلى الأرض في 24 سبتمبر 2023، ^{[ 89 ]} وإذا نجحت، ستكون أول مركبة فضائية أمريكية تُحقق ذلك.

رسوّ مركبة دراغون في محطة الفضاء الدولية في مايو 2012

رست مركبة سيغنوس على متن محطة الفضاء الدولية في سبتمبر 2013

بدأ تطوير مركبات خدمات التموين التجاري (CRS) في عام 2006 بهدف إنشاء مركبات شحن أمريكية غير مأهولة تعمل تجاريًا لخدمة محطة الفضاء الدولية. ^{[ 90 ]} تم تطوير هذه المركبات ضمن برنامج ذي سعر ثابت قائم على مراحل محددة، ما يعني أن كل شركة حصلت على تمويل كان لديها قائمة بمراحل محددة بقيمة مالية مرتبطة بكل مرحلة، ولم تحصل على التمويل إلا بعد إنجازها بنجاح. ^{[ 91 ]} كما كان مطلوبًا من الشركات جمع مبلغ غير محدد من الاستثمار الخاص لمقترحاتها. ^{[ 92 ]}

في 23 ديسمبر 2008، منحت وكالة ناسا عقود خدمات التموين التجاري لشركتي سبيس إكس وأوربيتال ساينسز . ^{[ 93 ]} تستخدم سبيس إكس صاروخها فالكون 9 ومركبة دراغون الفضائية . ^{[ 94 ]} بينما تستخدم أوربيتال ساينسز صاروخها أنتاريس ومركبة سيغنوس الفضائية . انطلقت أول مهمة تموين لمركبة دراغون في مايو 2012. ^{[ 95 ]} وانطلقت أول مهمة تموين لمركبة سيغنوس في سبتمبر 2013. ^{[ 96 ]} يغطي برنامج خدمات التموين التجاري حاليًا جميع احتياجات أمريكا من الشحنات لمحطة الفضاء الدولية، باستثناء بعض الحمولات الخاصة بالمركبات التي يتم توصيلها على متن مركبة النقل الآلية الأوروبية ومركبة النقل الثقيلة اليابانية . ^{[ 97 ]}

كان برنامج استكشاف المريخ مبادرةً من وكالة ناسا لإرسال سلسلة من المهمات الروبوتية الصغيرة منخفضة التكلفة إلى المريخ ، والتي تم اختيارها تنافسيًا من بين مقترحات المجتمع العلمي. وكان من المقرر ألا تتجاوز تكلفة كل مشروع من مشاريع الاستكشاف 485  مليون دولار أمريكي. وقد تم اختيار وتطوير مركبة الهبوط فينيكس ومركبة المدار مافن قبل إيقاف البرنامج في عام 2010. ^{[ 98 ]}

كانت فينيكس مركبة هبوط مُعدّلة من مهمة مارس سيرفيور الملغاة . أُطلقت فينيكس في 4 أغسطس 2007، وهبطت في المنطقة القطبية الشمالية الجليدية للمريخ في 25 مايو 2008. صُممت فينيكس للبحث عن بيئات مناسبة للحياة الميكروبية على المريخ ، ولدراسة تاريخ الماء هناك . ^{[ 99 ]} تكللت المهمة الأساسية التي استمرت 90 يومًا بالنجاح، واختُتمت المهمة برمتها في 10 نوفمبر 2008، بعد أن عجز المهندسون عن الاتصال بالمركبة. أجرت المركبة آخر اتصال قصير مع الأرض في 2 نوفمبر 2008. ^{[ 100 ]}

داون مركبة فضائية تابعة لوكالة ناسا، مهمتها استكشاف ودراسة الكويكب فيستا والكوكب القزم سيريس ، وهما أكبر كويكبين في حزام الكويكبات . تم بناء المركبة بالتعاون مع جهات أوروبية، حيث ساهمت ألمانيا وإيطاليا وهولندا بمكونات منها . ويتولى مختبر الدفع النفاث التابع لناسا إدارة مهمة داون . ^{[ 101 ]}

داون هي أول مركبة فضائية تزور إما فيستا أو سيريس. وهي أيضاً أول مركبة فضائية تدور حول جرمين فضائيين منفصلين، مستخدمةً محركات الدفع الأيونية للتنقل بينهما. وكانت مهمات الأهداف المتعددة السابقة التي استخدمت محركات الدفع التقليدية، مثل برنامج فوياجر ، تقتصر على التحليق بالقرب من الجرمين . ^{[ 102 ]}

أُطلقت المركبة الفضائية "دون" في 27 سبتمبر/أيلول 2007، ودخلت مدارًا حول فيستا في 16 يوليو/تموز 2011، واستكشفته حتى 5 سبتمبر/أيلول 2012. ^{[ 103 ]} بعد ذلك، اتجهت المركبة إلى سيريس وبدأت الدوران حول الكوكب القزم في 6 مارس/آذار 2015. ^{[ 104 ]} في نوفمبر/تشرين الثاني 2018، أعلنت وكالة ناسا نفاد وقود "دون" ، مما أنهى مهمتها فعليًا؛ وستبقى في مدار حول سيريس، لكنها لن تتمكن من التواصل مع الأرض. ^{[ 105 ]}

مركبة استطلاع القمر المدارية (LRO) هي مركبة فضائية آلية تابعة لوكالة ناسا، تدور حاليًا حول القمر في مدار قطبي منخفض على ارتفاع 50 كيلومترًا لرسم الخرائط. ^{[ 106 ]} تُعدّ مهمة LRO تمهيدًا لبعثات ناسا المستقبلية المأهولة إلى القمر. ولتحقيق هذه الغاية، يحدد برنامج رسم الخرائط المفصل مواقع هبوط آمنة، ويحدد مواقع الموارد المحتملة على سطح القمر، ويصف بيئة الإشعاع، ويُظهر تقنيات جديدة. ^{[ 107 ] [ 108 ]} وقد أنجزت المركبة خريطة ثلاثية الأبعاد لسطح القمر، وقدمت بعضًا من أولى الصور لمعدات أبولو التي تُركت على سطحه . ^{[ 109 ] [ 110 ]} نُشرت أولى صور LRO في 2 يوليو 2009، وتُظهر منطقة في المرتفعات القمرية جنوب بحر السحب ( Mare Nubium ). ^{[ 111 ]}

أُطلقت المركبة الفضائية LRO في 18 يونيو 2009، ^{[ 112 ]} بالتزامن مع قمر رصد واستشعار فوهات القمر (LCROSS)، كطليعة لبرنامج ناسا الروبوتي التمهيدي للقمر ، ^{[ 113 ]} وهي أول مهمة أمريكية إلى القمر منذ أكثر من عشر سنوات. ^{[ 114 ]} وتُعدّ LRO وLCROSS أولى المهمات التي أُطلقت كجزء من برنامج رؤية الولايات المتحدة لاستكشاف الفضاء .

في أبريل 2022، قامت ناسا بتمديد مهمة LRO لمواصلة دراسة سطح القمر والخصائص الجيولوجية وكذلك التحقيق في مناطق جديدة بفضل تطور مدار LRO ^{[ 115 ].}

مختبر علوم المريخ (MSL) هو مهمة تابعة لوكالة ناسا تهدف إلى إنزال وتشغيل مركبة جوالة تُدعى كيوريوسيتي على سطح المريخ . ^{[ 116 ]} أُطلقت المركبة بواسطة صاروخ أطلس 5 في 26 نوفمبر 2011، ^{[ 117 ] [ 118 ]} وهبطت بنجاح في 6 أغسطس 2012 على سهول إيوليس بالوس في فوهة غيل بالقرب من جبل إيوليس ( جبل شارب سابقًا ). ^{[ 119 ] [ 120 ] [ 121 ] [ 122 ]} على سطح المريخ، تُساعد المركبة في تقييم مدى صلاحية المريخ للحياة . فهي قادرة على تحليل العينات كيميائيًا عن طريق جمع التربة وحفر الصخور باستخدام نظام ليزر ومستشعرات. ^{[ 123 ]}

يبلغ طول مركبة كيوريوسيتي الجوالة ضعف طول مركبتي سبيريت أو أوبورتيونيتي لاستكشاف المريخ، ووزنها خمسة أضعاف وزنهما ^{[ 123 ]} ، كما أنها تحمل أكثر من عشرة أضعاف كتلة الأجهزة العلمية. ^{[ 118 ]}

مهمة المريخ 2020 هي مهمة استكشافية للمريخ تابعة لبرنامج استكشاف المريخ التابع لوكالة ناسا ، وتضم مركبة " برسيفيرانس " التي انطلقت في 30 يوليو 2020 الساعة 11:50 بالتوقيت العالمي المنسق، وهبطت في فوهة جيزيرو على سطح المريخ في 18 فبراير 2021، وأطلقت مروحية "إنجينيويتي" في 4 أبريل 2021. ^{[ 124 ] [ 125 ]} ستدرس المهمة بيئة قديمة ذات أهمية بيولوجية فلكية على سطح المريخ، وستبحث في العمليات الجيولوجية السطحية وتاريخها، بما في ذلك تقييم مدى صلاحيتها للحياة في الماضي ، وإمكانية وجود حياة سابقة على المريخ ، وإمكانية حفظ المؤشرات الحيوية داخل المواد الجيولوجية التي يمكن الوصول إليها. ^{[ 126 ] [ 127 ]} وستقوم المهمة بتخزين حاويات عينات على طول مسارها تحسبًا لمهمة مستقبلية محتملة لإعادة عينات من المريخ . ^{[ 127 ] [ 128 ] [ 129 ]} أعلنت وكالة ناسا عن مهمة المريخ 2020 في 4 ديسمبر 2012 خلال الاجتماع الخريفي للاتحاد الجيوفيزيائي الأمريكي في سان فرانسيسكو. ^{[ 130 ]} تصميم مركبة بيرسيفيرانس الجوالة مستوحى من مركبة كيوريوسيتي الجوالة ، وستستخدم العديد من المكونات المصنعة والمختبرة مسبقًا، بالإضافة إلى أجهزة علمية جديدة وحفارة لبية . ^{[ 131 ]}

برنامج خدمات الحمولة القمرية التجارية ( CLPS ) هو برنامج تابع لوكالة ناسا يهدف إلى التعاقد مع شركات لإرسال مركبات هبوط ومركبات جوالة آلية صغيرة إلى منطقة القطب الجنوبي للقمر ، وذلك في الغالب ^{[ 132 ] [ 133 ]} بهدف استكشاف الموارد القمرية ، واختبار مفاهيم استخدام الموارد في الموقع (ISRU)، وإجراء دراسات علمية قمرية لدعم برنامج أرتميس القمري . ويهدف برنامج CLPS إلى شراء خدمات الحمولة المتكاملة بين الأرض وسطح القمر باستخدام عقود ذات أسعار ثابتة . ^{[ 134 ]} وقد تم توسيع البرنامج ليشمل دعم الحمولات الكبيرة بدءًا من عام 2025.