太空探测器——一种用于在外层空间开展科学研究的无人、几乎总是自动化的航天器。 太空探测器由运载火箭发射，或搭载在航天飞机上发射。 多亏了探测器， 提供了关于太阳系的突破性数据。
截至目前， 五 已有（或正在）离开太阳系的太空探测器包括：“旅行者1号”和“旅行者2号”、“先驱者10号”和“先驱者11号”，以及稍晚发射的“新视野号”。人们知道它们距离地球有多远，以及理论上可以在天空的哪个位置观测到它们。目前仍与其中三艘保持着联系。
最重要的太空探测器：
“金星7号”——是一艘苏联无人太空探测器，因作为 历史上首台成功登陆另一颗行星（金星）并从那里向地球传输数据的探测器。 此次任务是“金星号”（Venera）计划的一部分，旨在研究金星的大气层和地表。
以下是关于“金星7号”任务的主要细节：
发布： 该探测器于1970年8月17日发射升空。
着陆： 1970年12月15日，着陆器降落在金星表面。
着陆过程： 在穿过浓密大气层下降的过程中，探测器的降落伞部分失效，导致下降速度加快并发生硬着陆（速度约为16.5米/秒）。探测器侧翻倒地，这虽然限制了天线的运作，但并未导致设备损毁。
来自地表的数据： 尽管条件艰苦，“金星7号”仍持续传回了约53分钟的信号，其中约20至23分钟的信号是直接从金星表面传回的。
发现：
温度： 已证实该天体表面存在极端温度，估计约为 475°C（± 20°C）。
压力： 压力测量数据显示，该处的压力约为地球上的90至92倍（压力约为 90 atm).
氛围： 大气成分已得到确认，由97%二氧化碳组成。
结构： 着陆器经过了特别加固，以承受巨大的压力和高温，这在先前着陆尝试失败（例如“维纳拉3号”）后，成为成功的关键。
“金星7号”证明了在金星着陆是可行的，为随后“金星”系列中更先进的探测器铺平了道路。
“水手”计划 ——一项旨在对水星、金星和火星进行探测研究的美国太空探测器计划。水手号计划由美国国家航空航天局（NASA）于1960年启动，并由喷气推进实验室负责实施。
1962年至1973年间，共发射了10艘“水手号”探测器，其中3艘在发射过程中被摧毁或出现故障。 “水手号”探测器首次成功飞越了距离地球最近的行星，并拍摄了火星和水星表面的首批特写照片。“水手9号”成为首颗进入其他行星轨道的人造卫星。“水手10号”则首次实施了引力助推机动。
“水手9号” ——这是一艘由美国宇航局（NASA）于1971年5月30日通过“阿特拉斯-半人马座”火箭发射的太空探测器。其任务目标是进入火星轨道，从而成为首颗环绕其他行星运行的人造卫星，同时拍摄照片并开展一系列科学研究。 它于同年11月14日抵达目的地，比苏联的“火星2号”探测器（该探测器比它早11天发射）早了13天，从而成为火星的第一颗人造卫星。
首批火星照片拍摄于1971年10月下旬，但由于火星表面爆发了一场巨大的沙尘暴，这些照片的清晰度并不高。这场沙尘暴于1972年1月平息，此后，探测器传回的照片质量非常高。 “水手号”共向地球传回了7329张火星照片——这一数量超过了“水手8号”和“水手9号”联合研究计划（覆盖其表面85%区域）及其两颗卫星——火卫一和火卫二——的预期总和。 这些照片被用于选定70年代中期“维京”号着陆器的着陆点。火星上一个庞大的峡谷系统——水手谷（Valles Marineris）——正是为了纪念该探测器而得名的。
探测器的总质量为997.9千克（包括439.1千克燃料）。它呈八边形，配备四块太阳能电池板，每块尺寸为215×90厘米。 总翼展（即相对两块电池板两端之间的距离）为6.89米。这些电池在地球附近可提供800瓦的电力，在火星轨道上则可提供500瓦。 太阳能电池系统并未直接向仪器供电，而是为镍镉电池供电，该电池充满电后的电压为26-38 V。“水手9号”搭载了两台电视摄像机、一台红外辐射计（IRR）、 紫外线（UVS）和红外线（IRIS）光谱仪，以及一套配备两根天线的无线电设备——一根直径为1米的抛物面天线，以及一根安装在1.44米长桅杆上的全向天线。
在用于卫星姿态控制的推进剂耗尽后，“水手9号”于1972年10月27日停止工作。 根据美国宇航局（NASA）当时的估算，该探测器将在火星轨道上运行约50年。它很可能于2020年进入火星大气层并坠落至火星表面。“水手9号”证实了火星具有地质活动，并彻底改变了人们对这颗行星的认识。
“水手10号” ——这是“水手号”计划中最后一台无人太空探测器，由美国国家航空航天局（NASA）于1973年11月3日发射。该探测器是在“水手9号”抵达火星约两年后发射的。 “水手10号”任务的目标是研究水星和金星的表面及物理特性，并探索行星际空间。它是人类制造的首个抵达水星的航天器，也是首个造访两颗行星（金星和水星）并利用引力辅助改变轨道的太空探测器。 该探测器利用金星的引力（1974年2月5日飞越金星）减速，随后驶向水星。
“水手10号”搭载了以下科学仪器：
2台配备卡塞格伦望远镜的电视摄像机，其镜面直径为150毫米
红外辐射计
2台不同类型的紫外光谱仪
2个磁强计
用于研究带电粒子的望远镜
等离子体分析仪
该探测器的发射质量为502.9千克（包括用于飞船姿态控制的29千克燃料和氮气）。科学仪器总质量为79.4千克。 探测器主体呈八边形底面的棱柱状，高46厘米，直径1.39米。探测器在主体两侧各安装了一块太阳能电池板；“水手10号”在完全展开后，翼展为8米。 太阳能电池板最大可提供820 W的功率。由于需要保护这些电池免受过高辐射通量的影响，随着探测器逐渐接近太阳，两翼相对于入射光线的倾斜角度也逐渐增大。 此外，整个机身还由一个特殊的热屏蔽罩保护。探测器配备了一台推力为222 N、以肼为燃料的火箭发动机。数据传输的最大速率为117.6 kb/s。
1974年至1975年间，“水手10号”曾三次飞掠水星（1974年3月、1974年9月、1975年3月），传回了2700多张照片。 此次任务提供了水星的首批近距离照片，绘制了其约45-57%的表面图——该表面布满陨石坑，与月球相似；还证实了水星存在微弱的磁场和稀薄的大气层（氦气），并拍摄了金星大气的开创性照片。 紫外线照片揭示了大气上层的云层结构和超旋转现象。
由于燃料耗尽（姿态控制系统中的气体），1975年3月停止了所有机动操作，该探测器由此成为太阳的人造卫星。“水手10号”是“水手”系列的最后一项任务（后续设计演变为“旅行者”号探测器）。 在随后的30多年里，它一直是唯一一颗研究水星的探测器，直到2008年“信使号”（MESSENGER）任务的启动。
先驱者10号 ——是一艘美国国家航空航天局（NASA）的无人太空探测器，于1972年3月3日发射升空，它是首艘飞越小行星带并探测木星（1973年）的探测器。 它是首个达到太阳系逃逸速度的人造物体，一直对星际空间进行研究，直至2003年传回最后一次信号。该探测器搭载了多种科学仪器，包括磁力计、辐射探测器以及用于研究宇宙尘埃的设备。
探测器上安装了一块镀金铝板（“先驱者”铭牌），上面绘有人类、太阳的位置以及探测器在银河系中的位置，其目的是作为向地外文明展示的“名片”。
先驱者11号 ——是美国宇航局（NASA）的一颗太空探测器，于1973年4月发射升空，它是首颗探索土星（1979年）的探测器，并于1974年对木星进行了近距离飞越。 作为“先驱者10号”的孪生探测器，该任务为研究太阳系外层提供了关键数据，发现了土星的新卫星和环系，目前正驶向星际空间。1995年11月，地球上接收到了该探测器发来的最后一次信号。
维京人 ——这是美国宇航局（NASA）于1975年实施的一项计划。该计划包括两艘无人探测器（维京1号 和 维京人2)，每套系统均由一颗轨道飞行器和一个着陆器组成。该任务旨在寻找火星上的生命，并研究火星的大气和地表。
轨道飞行器的主要任务：
将着陆器送往火星
对行星表面进行观测，以确定着陆器的着陆点
充当着着陆器与地球之间的通信中继
开展自己的科学研究——包括拍摄地表照片、寻找水、测量温度以及研究火星重力场
着陆器的任务：
开展一系列气象和地震学研究，考察火星大气和地表（包括土壤样本）的化学成分、磁学性质及物理特性
进行一系列实验，以检验光合作用、新陈代谢和气体交换的可能性，从而验证火星上存在有机生命的假说
拍摄着陆点的照片——包括行星表面、大气层、卫星、太阳，以及着陆器本身及其搭载的设备
维京1号 ——“维京”计划（包括轨道飞行器和着陆器）中的一艘无人太空探测器，由美国国家航空航天局（NASA）于1975年8月20日发射。在通过一枚 泰坦 IIIE/半人马座 火箭以及为期10个月的飞行，目的地是 火星，该 轨道飞行器 在进入前5天开始传回该行星的照片 轨道，该记录于1976年6月19日创下。
由于探测器的飞行轨迹并未直接通向火星轨道，而是以67,000公里的距离掠过火星，因此在其飞行初期需要进行航向修正。 选择这种初始轨道的目的是为了避免火箭第二级与火星表面发生碰撞，否则可能会影响研究结果。
原定于7月4日进行的火星着陆任务，因探测到地形不平整而推迟，直到找到更安全的着陆点为止。7月20日，该 “维京1号”着陆器 于11:56:06与轨道飞行器分离，并安全降落在火星表面，成为首个成功登陆火星的着陆器。着陆后25秒，首批火星表面照片便传回地球。
维京人2 ——美国宇航局（NASA）的一艘太空探测器（由轨道飞行器和着陆器组成），于1976年继“维京1号”之后，完成了人类历史上第二次成功的火星着陆。“维京2号”探测器于1975年9月9日由一枚搭载“半人马座”上级的“泰坦3E”火箭从卡纳维拉尔角发射升空。 该探测器于1976年8月7日进入火星轨道。9月3日，着陆器与轨道器分离，并于当天协调世界时22:37:50降落在乌托邦平原上。
“海盗2号”着陆点距离“海盗1号”着陆点约6,400公里（4,000英里），从而提供了不同纬度下的独特数据。它对大气层和地表进行了研究，并传回了数千张照片。该着陆器共传回了3,542张照片。
关于“维京”号任务的关键信息：
拍摄了超过50,000张火星照片，分析了土壤，并研究了大气层。
着陆器虽然没有发现生命存在的确凿证据，但提供了关于火星环境的独特数据。
两艘“维京”号轨道飞行器共拍摄了超过52,000张照片，绘制了火星表面97%区域的地图。轨道飞行器的运行持续到1980年，着陆器的运行则持续到1980年至1982年。
生物实验得出的结果尚无定论，虽未能明确证实生命的存在，但表明土壤具有化学活性。
“维京”号探测器彻底改变了人们对火星的认识，为未来的机器人探测任务铺平了道路。对 时间膨胀 这些实验已成功完成，结果证明与爱因斯坦的预测一致 广义相对论.
旅行者1号 ——是美国宇航局（NASA）的一艘无人太空探测器，于1977年9月5日发射升空，旨在探索太阳系的外行星。 作为距离地球最远的人造物体（2024年时超过164天文单位），它于2012年成为首台进入星际空间的航天器，并持续研究日球层的边缘。最初，该探测器的任务是探索木星、土星及其卫星。 在1979至1980年间完成这一目标后，“旅行者1号”便朝着太阳系的外缘进发。该探测器至今仍在运行并持续传回科学数据，成为运行时间最长的太空任务。其动力来源为放射性同位素热电发生器（RTG）。 2024年，该探测器距离地球超过240亿公里。从探测器发出的无线电信号需要超过22小时才能传回地球。
旅行者2号 ——是一艘美国宇航局（NASA）的无人太空探测器，于1977年8月20日从卡纳维拉尔角启程。 得益于一次罕见的行星排列，它先后探访了木星（1979年）、土星（1981年），并作为唯一一艘抵达天王星（1986年）和海王星（1989年）的探测器，发现了新的卫星、环系以及火山活动。 2018年11月，“旅行者2号”穿越日球层顶，离开了日球层，进入星际空间。该探测器目前距离地球超过200亿公里。尽管电源日益耗尽，它仍已连续运行48年，并持续向地球传回数据。
“旅行者2号”与其孪生探测器“旅行者1号”一起，是历史上运行时间最长的太空任务。 “旅行者”号和“先驱者”号探测器携带了旨在向潜在外星文明展示地球生命的材料（例如“旅行者金唱片”）。这些探测器利用行星的引力助推，达到了离开太阳系所需的速度。
麦哲伦 – 美国宇航局（NASA）的一艘无人太空探测器，旨在研究金星。该探测器最初被命名为“金星雷达测绘器”（Venus Radar Mapper），后来以葡萄牙探险家费迪南德·麦哲伦的名字命名，他于16世纪率先航行穿越麦哲伦海峡，进入太平洋。
1989年5月4日，“麦哲伦”号搭载于“亚特兰蒂斯”号航天飞机，在STS-30任务期间被送入近地轨道。 5月5日，在绕地球飞行五圈后，探测器于296公里高度从航天飞机的货舱中分离。随后，它通过一个额外的固体燃料推进级被引导至行星际轨道（惯性上段). 1990年8月10日，经过15个月的飞行，该探测器进入了一条围绕金星运行的椭圆形、近极地轨道，其近日点为294公里。
该任务的主要目标是利用合成孔径雷达对这颗行星进行精确探测，从而绘制出金星表面的地图——由于金星上空覆盖着一层极其厚重的云层，其表面在可见光下无法被观测到。此外，探测器还绘制了金星重力场的分布图，并利用雷达测高仪测量了地表物体的高度。
1994年10月11日，探测器被引导进入该行星的大气层，并于10月13日或14日在大气层中部分烧毁。据推测，其部分残骸可能已坠落至行星表面。探测器发出的最后一个信号于10月12日协调世界时10:02被接收。
该飞行器的整体设计基于“拉クロス”号卫星的结构。其部分组件采用美国宇航局（NASA）此前任务中剩余的备件制造而成。“麦哲伦”号的机身长4.6米，末端装有一座直径3.7米的高增益抛物面天线。 该天线既用于与地球通信，也兼作雷达天线。该飞行器的主天线、框架以及姿控发动机，均是为“旅行者”号任务制造的备用部件。中功率天线则源自“水手9号”项目。 探测器的总高度为6.4米。探测器配备了两块方形太阳能电池板，其跨度为9.2米。这些电池板在任务初期提供1200瓦的电力，任务结束时则提供1029瓦。 能量由容量均为30安时（Ah）的镍镉电池储存。连同推进级和燃料在内，“麦哲伦”号发射时的总重量为3460千克。探测器本体（不含燃料）重1035千克。“麦哲伦”号通过三个反应轮实现三轴稳定。
伽利略 ——是美国国家航空航天局（NASA）的一颗无人太空探测器，于1989年由“亚特兰蒂斯”号航天飞机发射升空，旨在探索木星及其卫星和大气层。在飞行过程中，它先后飞越了金星、地球和月球，并首次对小行星（加斯普拉和伊达）进行了探测。 它自1995年起成为木星的首个人造卫星，也是历史上首颗将探测器深入木星大气层并近距离研究小行星的航天器。该任务于2003年结束，探测器在木星大气层中被有意烧毁。
卡西尼-惠更斯 ——这是一项由美国宇航局（NASA）、欧洲航天局（ESA）和意大利航天局（ASI）联合开展的无人太空任务，任务期为1997年至2017年，旨在研究土星、其环系及卫星。 该探测器由卡西尼号轨道飞行器（从轨道上研究该行星系统）和惠更斯号着陆器组成，后者于2005年降落在土卫六上。此次任务彻底改变了人们对这颗气态巨行星的认知，其发现包括恩克拉多斯上的喷泉等。 该任务研究了土星、其环系及卫星，而“惠更斯”号探测器则降落在土星最大的卫星——土卫六上。1997年10月15日，搭载着这批无价“货物”的“泰坦4B-半人马座”火箭发射升空，这一天可被视为该任务的象征性起点。 发射于世界标准时间08:43在美国佛罗里达州的卡纳维拉尔角空军基地进行。 整个有效载荷由卡西尼号探测器和惠更斯号着陆器组成，总重达5.6吨，过重而无法直接飞往土星。因此，探测器不得不借助引力助推。这是一种利用天体（主要是行星）的引力来改变飞行轨迹并获得速度的飞行机动。 探测器首先飞向金星，随后绕太阳运行，再次接近金星，返回地球附近，飞越木星，最终抵达目的地——土星。
2004年进入土星轨道后，该探测器开始对土星的环系及土星本身展开研究。最重要的是，这使得人们能够更精确地测定土星环的厚度。 2004年12月25日，“惠更斯”着陆器从探测器上分离，飞向太阳系中唯一拥有大气层的卫星——土卫六。经过22天的飞行，它抵达了土卫六，并在其表面运行了4小时。 工作时间之所以如此短暂，是因为泰坦表面的低温，最低可达-180摄氏度。在这段不长的时间里，着陆器为科学家们提供了关于泰坦表面和大气层的宝贵信息。整个任务中最著名的发现，便是发现了由液态甲烷和乙烷组成的“海”和“湖”。
新视野 ——是美国宇航局（NASA）的一艘无人太空探测器，于2006年由“阿特拉斯V型551”（AV-010）火箭发射升空。其主要目标是探索冥王星、其卫星以及柯伊伯带中的天体。 2015年7月14日，探测器完成了首次飞越冥王星的任务； 探测器曾接近冥王星至约12,500公里处，并飞越其卫星（尼克斯、海德拉、刻耳柏洛斯和斯提克斯），不仅发现了多样化的地貌和活跃的地质过程，还为这颗矮行星提供了详细的照片。 这艘重达478千克的航天器，主要任务是在飞越过程中研究柯伊伯带天体，并拍摄迄今为止最精确的冥王星照片。 它由钚动力放射性同位素热电发生器（RTG）提供动力，这使其能够持续运行数十年。截至2023年底，它距离地球超过80亿公里，正飞向太阳系之外。
罗塞塔 – 该任务于2004年启动，是欧洲航天局（ESA）的一项开创性任务，也是历史上首次近距离探测彗星（67P/丘留莫夫-格拉西缅科）的任务。 2014年11月12日，探测器进入轨道并释放了菲莱着陆器，后者降落在彗星表面，开展了“原位”研究。 在这段已持续十余年的旅程中，它们为太阳系的演化提供了关键数据。“罗塞塔”号是迄今为止第一颗在距离太阳如此遥远的地方（位于主小行星带之外）使用太阳能电池板供电的探测器。
Messenger – 一艘美国宇航局（NASA）的太空探测器，其任务是研究水星。这是自“水手10号”以来，即33年来，首次专门针对水星的探测任务。该探测器于2004年8月3日发射升空。
该探测器的设计目的是从水星环绕轨道上研究水星的特征及其环境。其任务是了解该行星表面的化学性质、地质历史、磁场的性质、核心的大小和状态，以及行星外层大气和磁层的性质。
“信使”号接收了来自地球的指令，并通过X波段相控阵天线（圆极化）传输数据。
该探测器需要采取特殊防护措施以抵御太阳辐射，因为水星附近区域的太阳辐射尤为强烈——那里的太阳辐射强度是地球上的11倍，且水星表面温度高达450 °C。 得益于航天器的一侧完全覆盖着耐高温陶瓷屏蔽层，所有系统均得以保持在室温下运行。这要求探测器始终以屏蔽面朝向太阳。
该探测器的轨道任务原计划持续一个地球年（相当于4个水星年），但后来两次延长了任务期限。该任务最终于2015年4月30日结束，探测器坠毁在水星表面。
帕克太阳探测器 ——是美国宇航局（NASA）于2018年发射的一艘无人太空探测器，其目标是从创纪录的近距离研究太阳的外日冕。它是历史上首个直接“触碰”太阳的物体，将飞越太阳大气层以研究加热过程和太阳风。它是人类制造的最快物体。 2024年12月，它以创纪录的最近距离（距太阳表面约600万公里）接近太阳，速度超过69万公里/小时（约192公里/秒），并从人类有史以来最近的距离拍摄了太阳大气层的照片。 该探测器配备了由碳复合材料制成的先进热屏蔽层，可保护仪器免受超过1300摄氏度的温度影响。此次任务是美国宇航局（NASA）“与恒星共生”（Living with a Star）计划的一部分，旨在了解太阳-地球系统中那些影响地球上生命和技术的方面，包括卫星通信。
