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“伽利略”号的任务是观测木星系统，它观测了木星的大红斑，还向木星云层释放了一个探测器。这个探测器依靠降落伞进入木星大气，在它被巨大的木星大气压力摧毁前向地球传回了许多宝贵的资料。“伽利略”号对木卫二和木卫四的观测的结果还显示这两个木星卫星的表面之下可能有液态水海洋。有液态水存在就意味着可能有生命生存，这无疑是一个令人振奋的消息。
由航天飞机组装中的“伽利号”号探测飞船。
“伽利略”号探测器。
“伽利略”号探测器与狂暴的木星云层。
“伽利略”号释放的探测器进入木星大气。
飞行在木星轨道上的“伽利略”号。
组装中的“伽利略”号。
“伽利略”号飞越木卫一。
环绕木星飞行的“伽利略”号。
“伽利略”号对木卫一进行探测。
“伽利略”号与木卫一。
“伽利略”号木星探测器，背景是巨大的木星。
“卡西尼”号土星探测飞船。
美国于1997年10月15日发射了“卡西尼”号飞船，它是第一艘使用核动力电池的飞船。“卡西尼”号的主要任务是探测土星系统，并将向土星最大、最神秘的卫星——土卫六释放出一个名为“惠更斯”的探测器。土卫六是一个被浓厚的大气包裹着的星球，其环境与早期的地球有些类似，使用一般观测手段无法看清它的表面。“卡西尼”号将于2004年七月抵达土星系。
“卡西尼”号探测飞船。
“卡西尼”号穿越土星光环。
“卡西尼”号与巨大的土星光环。
“卡西尼”号与土卫上的冰悬崖。
“卡西尼”号与处于土星阴影中的土卫。
从一个土卫的冰悬崖下仰望土星和“卡西尼”号。
“卡西尼”号掠过金星。
“卡西尼”号掠过地球。
“卡西尼”从木星附近掠过。
土星巨大的光环与“卡西尼”号。
“卡西尼”号与一个有冰火山的土卫。
冰冻的土卫和“卡西尼”号。
此外美国宇航局还计划进行更多的行星探测计划，以便更多地了解我们生存的太阳系。其中包括向木卫二发射一个探测器，用以探测木卫二隐藏在冰层下的巨大液态水海洋。如果技术成熟，有可能向木卫二表面释放一个水下探测器，找寻可能存在的地外生命。
“卡西尼”号飞越土卫上的冰原。
“卡西尼”号释放的惠更斯探测器进入土卫六大气。
“惠更斯”依靠降落伞降落在土卫六。
降落在土卫六表面的“惠更斯”。
计划进行的对木卫二的探测。
进行中的“新地平线”冥王星－开普带探测计划。
宇宙飞船不仅仅用于对太阳系内的大行星及卫星进行近距离观察。1985－1986年哈雷彗星回归过程当中，有5艘飞船对它进行了近距离观测，有许多令人惊奇的发现。例如，哈雷彗星的核并非人们想象的球状，而是椭球状，气体和尘埃从核的表面几个活动区域喷出。
欧洲空间局的计划中，已经或即将开始对7个短周期彗星进行空间探测。它们是“深空1号”（DS1）计划、“星尘”计划、“等高线”计划、“罗塞塔”计划、“深空4号”（DS4）计划。其中DS1和DS4计划是与美国国家宇航局合作的。
于1998年10月发射的“深空1号”飞船，将飞越小行星3352号McAuliffe、火星、以及威尔逊－哈林顿彗星。飞船与彗星将于2000年6月相遇。DS1将以约15公里/秒的速度距彗核约500公里处飞过，对彗发、彗核进行观测。它首次采用了离子发动机。飞船于2010年5月将样品送回地球。
“深空1号”探测飞船。
对小行星进行考察的“深空1号”。
飞行中的“深空1号”。
着陆在彗星表面的“深空4”号。
“星尘”号探测器。
进行彗星样本采集的“星尘”号。
“星尘”在1999年2月发射，飞向怀尔德－2彗星，并将首次带回珍贵的彗星样品。
“罗塞塔”将于2003年发射，对Wirtanen彗星及其环境进行长达近两年的仔细研究。9年之后，飞船与彗星相遇，总重20公斤的仪器将降落在彗星表面。这些仪器将采掘彗星表面和近表面样品进行研究，并用声波法探测彗星内部结构，研究周围等离子体与太阳风相互作用等。
“深空4号”飞船将于2003年4月发射，于2005年12月进入环绕Tempel1彗星的轨道，并于2006年4月将着陆器送上彗星表面作实验。最后，将彗星表面下不同深度的物质分装在3个不受外界影响的密封金属罐内，由着陆器的上半部将样品送回飞船。飞船于2010年5月将样品送回地球。
空间站是人类在太空进行各项科学研究活动的重要场所。1971年，前苏联发射了第一座空间站“礼炮”1号，由“联盟”号飞船负责运送宇航员和物资。1986年8月，最后一座“礼炮”7号停止载人飞行。1973年5月14日，美国发射了空间站“天空实验室”，由“阿波罗”号飞船运送宇航员和物资。1974年天空实验室封闭停用，并于1979年坠毁。
1986年2月20日，前苏联发射了“和平”号空间站。它全长超过13米，重21吨，设计寿命10年，由工作舱、过渡舱、非密封舱三个部分组成，有6个对接口，可与各类飞船、航天飞机对接，并与之组成一个庞大的轨道联合体。自“和平”号上天以来，宇航员们在它上面进行了大量的科学研究。还创造了太空长时间飞行的新纪录。“和平”号超期服役多年后于2001年3月19日坠入太平洋。1983年，欧洲空间局发射了“空间实验室”，它是一座随航天飞机一同飞行的空间站。
前苏联“礼炮”4号空间站。
对接在一起的前苏联“量子”号飞船与联盟号飞船。
美国的“天空实验室”空间站。
俄罗斯“和平”号空间站。
飞行中的“和平”号空间站。
俄罗斯“和平”号空间站。
在地球轨道运行的“和平”号。
建成后的国际空间站。
国际空间站建成后的外观。
建成后的国际空间站。
建设中的国际空间站照片。
建设中的国际空间站。
国际空间站是建造中的新一代空间站。它由美国和俄罗斯牵头，联合欧洲空间局11个成员国和日本、加拿大、巴西等16国共同建造运行。空间站从1994年开始分多个步骤建设安装，至2006年全部建成。建成后空间站将长110米，宽88米，质量超过400吨，将是有史以来规模最庞大、设施最先进的人造天体。可供6至7名宇航员同时在轨工作。
“哈勃”空间望远镜。
维护中的“哈勃”空间望远镜。
“哈勃”空间望远镜。
美国的“钱德拉”X射线空间望远镜。
“钱德拉”X射线空间望远镜。
欧洲空间局的“XMM”空间望远镜。
与“和平”号对接的阿特兰蒂斯号航天飞机。
返回地面的“哥伦比亚”号航天飞机。
等待发射的“发现”号航天飞机。
升空的“发现”号航天飞机。
升空的“奋进”号航天飞机。
返回地面的“奋进”号航天飞机。
1981年全世界第一颗红外天文卫星发射升空。而对于天文学上有重要意义的事件是1990年4月25日由美国“发现”号航天飞机送入太空的哈勃空间望远镜（HST）。它的目的是探测宇宙深空，了解宇宙起源和各种天体的性质和演化。HST耗资21亿美元，对天文学特别是天体物理学的推动是巨大的。在空间放置望远镜可以摆脱大气的干扰，没有大气消光的问题，同时因为没有大气，设计的望远镜可以达到衍射极限。它的镜面不受重力的影响，不会变形，望远镜有极高的分辨率。它是人类的千里眼，探索宇宙奥秘的利器。此后美国和欧空局又相继发射了“钱德拉”空间X射线望远镜和XMM空间天文台等。
美国的航天飞机是目前世界上唯一一种用于在地面和近地轨道之间运输人员物资，并可重复利用的航天器。它也可以在太空中进行各种科学实验活动。
中国1964年7月19日，成功发射了一枚生物火箭。1966年10月27日，导弹核武器发射试验成功。1970年4月24日在酒泉发射了我国第一颗人造地球卫星“东方红1号”。1975年11月26日，发射了一颗返回式人造卫星。1980年远程运载火箭发射成功。2年以后，潜艇水下发射运载火箭获得成功。1984年4月8日，我国第