Det fanns en tid när människor och varor flyttades genom den fullsatta staden på marken, begränsat till de livliga gatuytorna av nödvändighet och allvar.

Så, inspirerade visionärer funderade på nya sätt att ta sig fram i staden och drömde om innovativa flygmaskiner som säkert kunde transportera passagerare och fartygsgods i den urbana djungeln genom att höja sig över trängseln nedanför.

Nej, vi pratar inte om bröderna Wright 1903.

Detta är den nya eran inom flygtransport som NASA och en regeringsgemenskap, industri och akademiska partners arbetar tillsammans för just nu.

Målet, känd som Urban Air Mobility (UAM), är ett säkert och effektivt lufttransportsystem där allt från drönare för små paketleveranser till passagerarbärande flygtaxi kör över befolkade områden, från små städer till de största städerna.

Och det är ingen dröm.

"Teknikernas konvergens, och nya affärsmodeller som möjliggörs av den digitala revolutionen, gör det möjligt att utforska detta nya sätt för människor och gods att röra sig inom våra städer, sa Jaiwon Shin, NASA:s biträdande administratör för flygforskning.

Men det finns fortfarande mycket forskning att göra, utförda tester, demonstrationer genomförda, och driftregler och bestämmelser som ska skrivas och antas innan du kan förvänta dig paketleverans samma dag med flyg på taket av din kontorsbyggnad i centrum.

Leder vägen

För detta ändamål, NASA har åtagit sig att leda UAM-gemenskapen för att identifiera de viktigaste utmaningarna som fortfarande ligger framför oss, och utforskar forskningen, utvecklings- och testkrav som behövs för att möta dessa utmaningar.

NASA:s del i denna process, Shin sa, påminner honom om citatet som ofta tillskrivs president John F. Kennedy, som var förtjust i att säga "En stigande tidvatten lyfter alla båtar." NASA-utvecklad teknik och system relaterade till UAM kommer att hjälpa till att lyfta en ny flygmarknadsplats till framgång.

Det är en roll inom flyget som NASA framgångsrikt har spelat genom sin historia, började för mer än ett sekel sedan med sin föregångare organisation, den nationella rådgivande kommittén för flygteknik.

Resultatet är att, i dag, varje amerikanskt flygplan och flygkontrollanläggning har ombord, eller på något sätt förlitar sig på, flygteknik som har sitt ursprung hos NASA.

Historien förväntas inte vara annorlunda för UAM, som NASA började utforska redan 2003 när en NASA-forskare presenterade en konferensartikel med titeln "Personal Air Vehicles:A Rural/Regional and Intra-Urban On-Demand Transportation System."

Bygger upp sin expertis inom detta område, NASA fortsatte att studera ämnet och publicerade 2016 en studie om On-Demand Mobility, vars resultat hjälpte till att inspirera och definiera en väg för att förvandla UAM-visionen till verklighet.

"Nu, våra mål är att hjälpa till att utveckla och möjliggöra så mycket som möjligt vad vi vill tänka på som ett helt ekosystem när det gäller Urban Air Mobility, sa Davis Hackenberg, en NASA-ingenjör som hjälper till att koordinera byråns UAM-aktiviteter.

"Vi tittar på de bästa sätten att göra detta och lär oss mycket när vi går, " han sa.

NASA:s aeronautiska innovatörer vid fyra av dess forskningsfältscenter i Kalifornien, Ohio och Virginia stödjer UAM genom ett antal projekt och har arbetat för att identifiera de bästa sätten som NASA kan hjälpa till.

Överst på listan:säkerhet.

NASA och dess partners arbetar med Federal Aviation Administration för att komma på ett sätt att säkert hantera alla dessa lågtflygande flygplan så att de inte stör eller belastar det nuvarande flygledningssystemet som hanterar det nationella luftrummet.

Faktiskt, NASA:s Unmanned Aircraft Systems Traffic Management-projekt, som redan har genomfört flera framgångsrika demonstrationer för att hantera små drönare under flygning under olika förhållanden, kan vara till stor hjälp som ett grundläggande verktyg för UAM-forskare att dra nytta av när de utvecklar sina flygledningssystem.

Men säkerhet är en viktig drivkraft för mer än bara flygledning.

NASA strävar efter att säkerställa att hela UAM-systemet – och varje iteration längs vägen – drivs med en hög grad av säkerhet, och att alla flygfordon inte genererar oacceptabla nivåer av buller.

Ett annat område där NASA:s styrkor redan hjälper UAM-luftfordonutvecklingen är med forskning om elektrisk framdrivning.

Hybridelektriska eller helt eldrivna vertikala start- och landningsflygfordon kommer sannolikt att dominera UAM-operationer över städer tack vare deras avsevärt reducerade, eller till och med noll utsläpp, samt relativt tyst drift.

Tidigare den här månaden, NASA gjorde omfattande teknisk data tillgänglig för hela UAM-gemenskapen från dess fortfarande pågående X-57 Maxwell-projekt, som är ett experimentellt forskningsflygplan med helt elektrisk framdrivning.

De delade uppgifterna kommer från mer än 25 offentligt tillgängliga dokument skrivna av X-57-teamet, som redan arbetar med tillsynsmyndigheter om hur man bäst kan närma sig att certifiera sina nya idéer för flygning – vilket alla kan vara till hjälp för UAM-gemenskapen.

Alla partners välkomna

"Nyckeln till framgång för att göra UAM till verklighet är möjligheten för NASA att arbeta med ett stort, mångsidig uppsättning partners, sa Hackenberg.

Att bygga UAM-ekosystemet kräver expertis inom många områden, inklusive de där NASA traditionellt inte har haft någon stark expertis. Så, väsentligen, ju fler partner NASA har i denna ansträngning desto bättre.

"Det finns flera områden som inte har varit" traditionella NASA, ' men för att förstå hela landskapet och utveckla hela detta UAM-ekosystem, vi måste överväga allt och arbeta med dem som kan hjälpa oss, sa Hackenberg.

Till exempel, en del av UAM-modellen skulle kunna inkludera "vertiports" – dedikerade plattformar där ett flygfordon kan lyfta eller landa så nära kundens slutdestination som möjligt.

Sådana plattformar skulle komma med vissa infrastrukturkrav – kraft, säker åtkomst, röjt landskap – som sannolikt kommer att involvera fastighetsutvecklare, fastighetsskötare, allmännyttiga företag, och kommunala tjänstemän och civilingenjörer.

"Det här är enheter och människor som NASA tidigare inte har samarbetat med i projekt av denna skala, " sa Hackenberg. "De kommer att kunna hjälpa oss med våra utmaningar, samtidigt som vi kan tillhandahålla vår expertis så att de bättre kan förstå vad UAM-gemenskapens behov är."

Och medan NASA har för avsikt att förbli ledande inom de områden där den bäst kan hjälpa, Hackenberg sa att byrån är mycket medveten om vikten av att lyssna på UAM-gemenskapen för att vara säker på att alla är på samma sida och rör sig i samma riktning.

"Att resa med personliga flygfordon kommer att bli vanligt i framtiden, och NASA vill hjälpa UAM-gemenskapen att få det att hända, " han sa.