从古代起，人们就幻想穿过地球大气层，飞上太空。1957年10月，原苏联用火箭把第一颗人造地球卫星送上了天，开创了从太空观测、研究地球和整个宇宙的新时代。例如，各种科学卫星和空间探测器上天后，发现了地球大气层外还有磁层；宇宙中存在着大量的X射线、Y射线，还测量了许多行星表面的物理特性和化学成分（图1.12）。
1962～1973年，原苏联共发射了7个“火星”号探测器。主要任务是探测火星和它周围的空间。探测器测量了火星表面的化学和物理特性，向地球发回了火星的电视图像，使人类对火星有了进一步的了解。
1969—1972年，美国的“阿波罗”登月计划先后6次将1 2名航天员送上月球。他们曾驾驶月球车巡游月面、拍摄照片、采集岩石和土壤，获取了大量关于月球的第一手资料。
20世纪’60年代以来，各种载人飞船、航天站、航天飞机先后进入太空，实现了在没有地球大气干扰的情况下，人对月球、大行星的逼近观测和直接取样观测，以及对宇宙空间环境的直接探测，极大地充实和丰富了人类关于太阳系和宇宙的知识（图1，1 3和图1.14）。
宇宙探测的发展，不仅使人们进一步了解了地球的宇宙环境，而且还影响和改变着人们的社会生活。例如，人们利用卫星进行军事侦察、空间通信、气象观测，以及寻找资源、。为飞机导航等，从中获得许多实际利益。
1973年，美国发射了大型载人航天站“天空实验室”。天空实验室担负着太阳天文观测和研究日地关系的任务，拍摄到了大量的太阳活动照片。图A为在“天，空实验室”内处于失重条件下的航天员；图B为从“天空实验室”拍摄到的太阳照片。
从1957年世界第一颗人造卫星上天，到1981年世界第一架航天飞机试航成功，在这短短的24年中，人类对宇宙空间的认识，已经从空间探索阶段，逐步进入到了空间开发利用的新阶段。
我国的航天事业起步于20世纪50年代中期，现在已经步入世界上航天技术先进国家的行列（图1.15）。 1 999年1 1月20日6时30分，中国第一艘载人航天试验飞船“神舟”号，在酒泉卫星发射中心用新型长征运载火箭发射升空，绕地球飞行14圈，并进行了预定的空间科学试验，于2 1日3时41分，在内蒙古中部地区成功着陆。