space exploration 又稱空間探測。利用載人和不載人航天器對地球大氣層外宇宙的各個領(lǐng)域進(jìn)行探索研究。
衛(wèi)星技術(shù)與多種科學(xué)技術(shù)的交叉和滲透，產(chǎn)生了一些新技術(shù)，如衛(wèi)星通信、衛(wèi)星氣象遙感、衛(wèi)星導(dǎo)航、衛(wèi)星偵察等，這些技術(shù)統(tǒng)稱為衛(wèi)星應(yīng)用技術(shù)，衛(wèi)星應(yīng)用技術(shù)在國民經(jīng)濟、國防建設(shè)、文化教育和科學(xué)研究等方面發(fā)揮著越來越重要的作用，其綜合效益十分顯著。航天技術(shù)主要通過衛(wèi)星應(yīng)用轉(zhuǎn)化為直接生產(chǎn)力和國家實力。衛(wèi)星應(yīng)用系統(tǒng)是航天工程系統(tǒng)的組成部分，同時也深入眾多的應(yīng)用部門發(fā)展成為應(yīng)用部門的新技術(shù)系統(tǒng)。
對火箭用于航天飛行的科學(xué)研究始于20世紀(jì)初期，以K . E . 齊奧爾科夫斯基(1903)、R
. H .戈達(dá)德(1919)和H . 奧伯特(1923)發(fā)表的著作最為著名。30年代初，德國對火箭推進(jìn)技術(shù)進(jìn)行了廣泛研究，研制出V-2導(dǎo)彈。第二次世界大戰(zhàn)后，美國和蘇聯(lián)在移居的德國科學(xué)家的幫助下，在高空火箭技術(shù)方面取得了實質(zhì)性的進(jìn)步。1957年10月4日蘇聯(lián)發(fā)射了第一顆人造地球衛(wèi)星――“人造衛(wèi)星”1號，并將其送入繞地球軌道。1958年1月31日美國發(fā)射第一顆地球衛(wèi)星“探險者”1號。隨后幾年內(nèi)兩國發(fā)射了許多不載人航天器，其種類包括氣象衛(wèi)星、通信衛(wèi)星和月球探測器。
太空探測的下一個重大步驟就是發(fā)射載人航天器。蘇聯(lián)科學(xué)家最先完成這一任務(wù)。1961年4月12日他們發(fā)射“東方”1號飛船，搭載航天員Y
. A . 加加林繞地球軌道飛行一圈。不到一個月之后美國于5月5日發(fā)射了第一艘載人航天器“水星”號，搭載航天員A . B .
小謝潑德在亞軌道飛行了15分鐘。隨后美蘇兩國進(jìn)行了一系列長航時和復(fù)雜的載人太空飛行�！皷|方”號和“水星”號飛行表明人在太空失重情況下仍能工作，但兩種航天器都不具備真正實用的機動能力。20世紀(jì)60年代中期美國的“雙子座”和蘇聯(lián)的“上升”號計劃標(biāo)志著在雙人甚至3人太空飛行、在飛行中與不載人目標(biāo)飛行器交會和對接，以及航天員在航天器外幾乎真空的環(huán)境下首次自由漂動（艙外活動）等方面有了巨大的進(jìn)步。1969年7月20日美國航天員N
. A . 阿姆斯特朗和E . N . 奧爾德林離開“阿波羅”11號登月艙，成為第一批邁步踏上月球的人。隨后的“阿波羅”飛行又進(jìn)行了5次登月，其間航天員對月球表面進(jìn)行了探測，收集了巖石和土壤樣本，進(jìn)行了各種科學(xué)實驗。蘇聯(lián)沒有進(jìn)行載人登月飛行，但發(fā)射了許多月球探測器（“月球”號和“探測器”號），送回了重要的數(shù)據(jù)和土壤樣本。例如“月球”16號于1970年9月在月球軟著陸，采集土壤樣本，用密封艙送回地面。蘇聯(lián)在70和80年代集中力量進(jìn)行一系列“聯(lián)盟”號飛行，其航天員多次與“禮炮”號軌道實驗室對接并進(jìn)入其中工作，“禮炮”號軌道實驗室配有可以在地球軌道上長期進(jìn)行科學(xué)實驗和軍事偵察的設(shè)備。
20世紀(jì)60和70年代間美國和蘇聯(lián)的科學(xué)家也利用不載人深空間探測器進(jìn)行過雄心勃勃的行星研究。其中較為重要的飛行有在火星上著陸的“海盜”號探測器；飛經(jīng)木星、土星和天王星的“旅行者”號探測器；探測金星表面的“金星”號探測器。“海盜”號著陸器于1976年成功地下降到火星表面，將火星表面詳細(xì)的彩色圖像發(fā)回地球，并對火星的土壤和大氣層進(jìn)行了分析。1979~1986年“旅行者”號飛經(jīng)木星、土星和天王星，極大地豐富了人們對這些行星的科學(xué)知識，展現(xiàn)了它們的衛(wèi)星、磁場和環(huán)系的新奇而又出人意料的特征。
軌道天文觀測也是太空探測中至關(guān)重要的，它能夠?qū)b遠(yuǎn)的宇宙物體進(jìn)行觀測而不受地球大氣層的干擾和畸變效應(yīng)的影響。例如利用1983年美國與英國、荷蘭共同發(fā)射的不載人的“紅外天文衛(wèi)星”，人們已對遠(yuǎn)離太陽系的紅外源了解了許多。同年蘇聯(lián)將稱為“天文”的號一個先進(jìn)的觀察衛(wèi)星送入地球軌道�！疤煳摹毙l(wèi)星上裝有一部法國研制的紫外望遠(yuǎn)鏡，已對來自銀河系內(nèi)外的宇宙射線進(jìn)行過研究。
載人實驗航天站也用于進(jìn)行科學(xué)研究。20世紀(jì)70年代初太空實驗室上的美國航天員不僅對太陽現(xiàn)象進(jìn)行過有價值的觀察，而且還對長期處于太空零重力條件下人體有何反應(yīng)進(jìn)行過試驗。80年代中期以前蘇聯(lián)航天員也在“禮炮”號航天站上進(jìn)行過類似的試驗。1986年蘇聯(lián)發(fā)射了更先進(jìn)的“和平”號航天站，該航天站的核心部分是一個大型永久性的多乘員軌道裝置，用于容納各種擴充艙供航天員起居和安裝研究設(shè)備。
70年代中期以來，美國集中力量研制航天飛機。這是一種像火箭一樣起飛又像普通飛機一樣著陸的可重復(fù)使用的航天器。航天飛機已廣泛用于在地球軌道上施放和修理衛(wèi)星，但根據(jù)計劃，航天飛機最終將用于建造永久性軌道航天站。
1991年蘇聯(lián)解體為一群獨立的共和國，俄羅斯繼續(xù)其航天計劃，但由于經(jīng)濟困難，其規(guī)模已大為減小。
