科技版~超遜偵探~UOD之86~*外太空...*
外太空（outer space），或稱太空，指的是地球大氣層及其他天體之外的虛空區域。與真空有所不同的是，外太空含有密度很低的物質，以電漿態的氫為主。其中還有電磁輻射、磁場等。理論上，外層空間可能還包含暗物質和暗能量。
外太空與地球大氣層並沒有明確的邊界，因為大氣隨著海拔增加而逐漸變薄。假設大氣層溫度固定，大氣壓會由海平面的1000毫巴，隨著高度增加而呈指數化減少至零為止。
國際航空聯合會定義在100公里的高度為卡門線，為現行大氣層和太空的界線定義。美國認定到達海拔80公里的人為太空人，在太空飛行器重返地球的過程中，120公里是空氣阻力開始發生作用的邊界。
太空相對於軌道--若要執行一個軌道，太空飛行器必須飛得比在次軌道飛行器更快。太空航具必須要有足夠的水平速度才能進入軌道，也就是重力加諸於太空航具的加速度必須小於或等於由水平運動產生的向心加速度。因此進入軌道的太空航具不只是進入太空，還必須要有足夠的軌道速度(角速度)。對低地球軌道，這大約是7,900米/秒(28,440公里/小時)；相對之下，最快的飛機(不包括通過deorbit的太空航具)是美國空軍的X-15在1967年創造的，它的速度只有2,200米/秒(7,920公里/小時)。
康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基最早意識到，無倫使用何種化學燃料，多級火箭都是必不可少的。能夠在地球的重力場中獲得自由，並且進入行星際空間的逃逸速度大約是11,000公里/小時(8公里/秒)，進入低地球軌道的速度所需要的能量(32 MJ/kg)大約攀爬到相同高度所需要能量(10 kJ/(km•kg))的20倍。
次軌道飛行和軌道飛行有著主要的不同，環繞地球的穩定軌道(也就是不受大氣阻力的影響)，最低的高度是海拔350公里(220英里)，一般常見的誤解是單純的認為軌道只要在這個高度就是達到太空的邊界。理論上說，在任何的高度都可以獲得需要的軌道速度，只是大氣拖曳排除了高度太低的軌道。只要有足夠的速度，飛機也可以進入軌道，但是在目前，這個速度數倍於目前的技術可以達到的合理速度。
另一個常見的誤解是軌道上的人在地球的引力之外，因為他們是「漂浮著」。他們會漂浮是因為他們是自由落體：他們伴隨著太空飛行器一起加速的落向地球，但同時他們也以夠快的速度離開直線的路徑，讓他們在地球的表面上保持恆定的距離。地球的引力遠遠超過范艾倫帶，並且使月球保持在距離地球平均384,403公里(238,857英里)的軌道上。
太空不是完美的真空：不同的區域由不同的大氣圈和」風」所定義，並且主導著那些區域，並且風會向外擴展超越原本定義的區域。地球空間從地球的大氣層向外擴展到地球的磁層，使它與太陽風的行星際空間有所區隔。行星際空間延伸到了太陽圈，這是太陽風和星際介質的風交會的地方。星際空間繼續延伸到銀河系的邊緣，然後逐漸隱沒至星系間的空洞。
地球空間是鄰近地球的外太空區域。地球空間包括大氣層上層的區域，像是電離層和磁層，范艾倫輻射帶也在地球空間內。在地球的大氣層和月球之間的地區有時也稱為「地月空間」。
雖然它滿足外太空的定義，但在卡門線之上數百公里空間內的大氣密度依然可以對衛星造成足夠的阻力。許多人造衛星都在這個稱為低地球軌道的區域內運作，並且每隔幾天就需要啟動它們的引擎來維持軌道。此處的阻力雖然很低，但在理論上仍足以超越太陽帆所受到的輻射壓力，而這是行星際旅行所建議的一種推進系統。
充塞在地球空間內的帶電粒子密度非常低，他門的運動受到地球磁場的控制。這些由電漿形成的物質會受到太陽風暴的擾動，在太陽風的驅動下形成流向地球上層大氣層的電流。
當磁暴發生在地球空間的兩個地區，輻射帶和電離層，會造成強烈的擾動。這些風暴造成的高能電子流量增加，能夠對衛星上的電路造成永久性的損害。擾亂電信和GPS技術，並且即使在低地球軌道的太空人也會受到危害。它們也會在地球的磁極附近創造出極光。
地球空間還包含許多之前發射的載人或不載人太空飛行器遺留下的殘骸，會對後續的太空飛行器造成潛在的危害。有些碎片在經過一段時間後會重返地球的大氣層內。
缺乏空氣的地球空間(和月球表面)是天文學家觀察所有電磁頻譜的理想場所，由哈柏太空望遠鏡傳送回來的精彩圖片可見一斑，允許來自137億年前的光－幾乎就是大爆炸的時期－被觀測到。
地球空間的上層邊界是磁層和太陽風交界的介面，內側的邊界是電離層。或者說，地球空間是地球大氣層上層和地球磁場抵達的最外側之間的外太空。
星際空間是在星系內未被恆星或它們的行星系佔據的空間。星際介質－依照定義－存在於星際空間。
行星際空間是太陽系內圍繞著太陽和行星的空間，這個區域由行星際介質主導，向外一直延伸到太陽圈，在那兒銀河系的環境開始影響到伴隨著太陽磁場的粒子流量，並且超越太陽磁場成為主導。行星際空間由太陽風來定義，來自太陽連綿不絕的帶電粒子創造了稀薄的大氣圈(稱為太陽圈)，深入太空中數十億英里。風中的質點密度為5-10 質子/cm3，並且以 350-400km/s的速度在移動。太陽圈的距離和強度與太陽風活動的程度息息相關。自1995年起發現系外行星的意義為其它的恆星也有能力擁有自己的行星際介質。
行星際空間的體積內幾乎是純粹的真空，在地球軌道附近的平均自由半徑大約是1天文單位。但是，這個空間並非完全的真空，到處都充滿著稀疏的宇宙線，包括電離的原子核和各種的次原子粒子。這兒也有氣體、電漿和塵粒、小流星體和到目前為止已經被微波光譜儀發現的數十種不同有機分子。
行星際空間包含太陽生成的磁場，也有行星生成的磁場，像是木星、土星和地球自身的磁場。它們的形狀都受到太陽風的影響，而類似淚滴的形狀，有著長長的磁尾伸展在行星的後方。這些磁場可以捕獲來自太陽風和其它來源的粒子，創造出如同范艾倫帶的磁性粒子帶。沒有磁場的行星，像是火星和水星，但是金星除外，它們的大氣層都逐漸受到太陽風的侵蝕。
星系際空間是有物質的空間和星系之間的空間，星系際空間非常接近完全的真空，但通常仍會有自由的塵埃和碎片。在星系團之間，稱為空洞的空間，則幾乎是完全的真空。有些理論認為每立方米一顆氫原子的密度相當於宇宙的平均密度。但是，宇宙的密度很顯然是不均勻的；他的密度從在星系內非常高(包括在星系內有著高密度的結構，像是行星、恆星、和黑洞等)到在廣大的空洞內非常低，遠低於宇宙平均值的密度。
圍繞和延伸在星系之間，有著稀薄的電漿，它們被認為具有宇宙絲狀結構，這是比宇宙的平均密度略為密集的區域。這些物質被稱為星系際介質(IGM)，並且通常是被電離的氫；也就是包還等量的電子和質子的電漿。IGM的密度被認為是宇宙平均密度的10至100倍(每立方公尺擁有10至100顆氫原子)。在富星系團內的密度高達平均密度的1000倍時。
星系際介質被認為主要是電離氣體的原因是以地球的標準來看，它的溫度被認為是相當高的(雖然有些地區以天文物理的標準來看只是溫暖)。當氣體由空洞進入星系際介質，它被加熱至105K到 107K，這是足夠讓氫原子在碰撞時被撞出的電子成為自由電子，像這種溫度的星系際介質被稱為溫熱星系際介質(WHIM)。電腦的模擬顯示，在宇宙中約有一半的原子物質可能存在於這種溫熱、稀薄的狀態。當氣體從溫熱星系際介質的絲狀結構進入星系團的宇宙斯狀結構的界面時，它的溫度會升得更高，溫度可以達到108K或更高。
太空競賽從1957年到1975年期間，美國和蘇聯在開發人造衛星、載人太空和人類登月等空間探索領域的競爭。太空競賽的技術條件可以追溯到二戰時期火箭技術的成熟，但競賽開展的本身源於二戰後國際關係的緊張以及冷戰的開始，一般認為1957年10月4日蘇聯第1顆地球人造衛星史潑尼克一號標誌著太空競賽的正式開端。由於涉及尖端技術和國防科技，「太空競賽」在一定意義上也是「軍備競賽」的一種體現。比起其實際意義來講，太空技術因其在軍事上的應用潛力和鼓舞人心的巨大作用而成為這場角逐中的焦點。但其巨額花費都使得雙方頗感吃力，並最終走向合作道路。從宏觀上看，蘇聯在太空領域方面取得突破雖比美國早，但後來由於資金、人才等各種因素，美國成為最後的贏家。
太空競賽的基礎源於火箭技術的成熟，二戰期間納粹德國在此方面居於領先地位。尤以沃納·馮·布勞恩博士與其設計的V2火箭成為二戰後期美蘇暗中爭奪的焦點。後來由於布勞恩在蘇軍攻佔佩內明德前及時撤走，蘇聯搶奪布勞恩的計劃失敗。最終美軍通過爭奪納粹德國技術專家的「回形針行動(Operation Paperclip)」，將以布勞恩團隊為主的大批德國火箭技術專家轉移至美。同時將大批火箭零部件在佔領後一個月內，搶在蘇軍之前轉運回美(美蘇之前的協議中規定，V2火箭生產地位於劃定的蘇占區內)。蘇軍只得將剩餘零件和工廠內殘餘秘密轉移回蘇聯境內，同時從當地發掘出一些未隨美方離開的德國專家。在人才爭奪戰中，蘇聯和英國佔得了部分便宜，但是最後美國被證實是最大的贏家，大部分的高階研究人員最後到了美國。蘇聯則啟用在大清洗中被迫害的謝爾蓋·帕夫洛維奇·科羅廖夫，主持火箭研究項目。
1957年10月4日蘇聯成功發射了第一顆沿地球軌道運行的人造衛星史潑尼克一號，正式成為太空競賽的開端，並開啟蘇聯的太空時代。蘇聯國內正從戰爭破壞中恢復，成功發射人造衛星極大地鼓舞了民眾士氣，引起公眾廣泛關注。
蘇聯的人造衛星經過西方媒體廣泛報導後導致了美國的恐慌和政治爭論。作為回應，美國採取了一系列措施以奪回技術優勢，年內國會即通過，艾森豪總統簽署《國防教育法案》(National Defense Education Act)。該法案授權花費過10億美元廣泛用於改造學校改造、為優秀學生提供獎學金和助學貸款以幫助他們完成高等教育、發展職業教育以彌補國防工業的人力短缺等。這次回應史稱「史潑尼克危機」(Sputnik crisis)。艾森豪總統採取了一系列主動措施，包括成立美國國家航空暨太空總署（又稱太空總署，英文縮寫NASA）。
在史潑尼克一號發射成功後四個月，美國發射自己的第一顆人造衛星探索者一號（Explorer I）。但在此期間在卡納維拉爾角的發射經過了數次難堪的失敗。早期幾次衛星發射都已經有了科學用途，史潑尼克一號參與了對高層大氣層密度的測量，詹姆斯·范·艾倫利用探索者一號的飛行數據發現了范艾倫輻射帶。
首顆通訊衛星是發射於1958年12月18日的信號通訊軌道轉發器（Project Signal Communication Orbit Relay Equipment），後來該衛星向全世界轉發了艾森豪的聖誕問候。
1961年4月12日蘇聯太空人尤里·加加林乘坐東方1號進入地球軌道，成為第一位進入太空的人類。該日也在此後成為蘇聯和其他一些國家的紀念日。加加林在太空停留約108分鐘，成為人類太空史的一個里程碑。而東方1號的研製，則是由蘇聯科學家謝爾蓋·帕夫洛維奇·科羅廖夫和Kerim Kerimov共同完成，而在當時乃至此後多年，由於蘇聯的保密，一直不為外界所知。23天後，美國人阿蘭·謝潑德乘坐自由7號進入地球亞軌道。1962年2月20日約翰·格倫（John Glenn）乘坐友誼7號（Friendship 7）進入地球軌道並成功繞地球軌道三周。
蘇聯在1962年8月11日-8月15日間實現了首次雙人太空飛行。1963年6月16日瓦倫京娜·捷列什科娃乘坐東方6號升空，成為第一位女太空人。科羅廖夫起初為蘇聯的東方號系列飛船設計了更多任務，但美國宣布了阿波羅計劃，蘇共第一書記尼基塔·赫魯雪夫要求蘇聯在太空事業上取得更大成就。1964年10月12日改進自東方號飛船的上升一號（Voskhod 1）搭載科馬洛夫、費奧科蒂斯托夫和葉戈洛夫三名太空人發射升空但隨後失敗。這次飛行也成為第一起太空人不穿太空衣的事故。
阿列克謝·列昂諾夫於1965年3月18日乘坐上升二號升空並完成了首次太空漫步。這個計劃幾乎失敗，列昂諾夫差點沒有返回太空艙，隨後因為反衝火箭點火的問題返回艙的落地點偏離目標1600公里之多。後來赫魯雪夫下台，以及此後科羅廖夫的突然去世，繼任的蘇聯領導人再也沒有將登月計劃付諸實施。
蘇聯在軌道太空站技術上遙遙領先於美國，和平號太空站是代表性的工程。儘管美國和蘇聯所取得的巨大成就使民眾引以為豪，但政治需要推動美國必須改變落後於蘇聯的現狀。1961年，美國總統甘迺迪宣布美國「必須在未來10年內，完成月球登陸，並將太空人安全送回。」但在人類正式登月前，必須完成對月球表面的測繪，以確保登陸的安全。
在成功發射人造地球衛星之後，1959年1月4日蘇聯又發射了第一個抵達月球軌道的太空飛行器月球1號。1959年9月12日月球2號成為第一個抵達月球的太空飛行器。與此同時，美國開始著力於發射月球探測器，稱之為先鋒計畫的初次嘗試。此外還有多個專項同時開展：游騎兵計畫、月球軌道計畫和機器探測計劃（en:robotic Surveyor program），用於為後來的阿波羅計劃選擇登月地點。
一般認為史潑尼克一號的成功發射標誌著太空競賽的正式開始，但它的結束卻富有爭議。太空競賽在1960年代達到白熱化，一直延續至1969年阿波羅11號成功登陸月球。此後雖然另有多次登月行動，但美國的太空科學家開始轉向，如搜集數據的太空實驗室，能夠往返重複飛行的太空梭。蘇聯人認為他們第一個將人類送入太空，以此贏得了「太空競賽」的勝利，而美國人則稱他們在月球成功登陸，他們才是真正的贏家。在冷戰的環境下，兩大太空強權的相互角力，使得彼此在領先與追趕的身份之間不斷轉換。然而，隨著冷戰的降溫，太空科技以其高成本和高精密，使得各國走上合作發展之路，「競賽」的概念已經在兩大太空強權中成為歷史。
民用科技領域外，美蘇雙方也在不斷開發軍事領域的太空計劃。美國空軍被提議使用它的大力神火箭發射Dyna-Soar高超音速滑翔機攔截敵方的衛星。有人軌道實驗室（Manned Orbiting Laboratory，使用基於雙子座計劃實現監視任務的硬體）緊隨著Dyna-Soar的到來外，但是同樣遭到了取消。蘇聯通過Almaz計劃，規劃軍用太空站，最後被併入禮炮號(Salyut)太空站計劃。
阿波羅計劃後，多數觀察人士認為太空競賽逐步冷卻，乃至結束。太空歷史學家卡洛爾·斯科特（Carole Scott）和羅馬尼亞的福羅林·波波安（Florin Pop）博士等認為1975年阿波羅-聯盟任務（Apollo-Soyuz mission）標誌著使太空競賽的結束——蘇聯的聯盟19號和阿波羅18號對接，太空人進入彼此飛船參與合作性試驗。雖然各自在空間領域的努力依然繼續，並且進入不同領域和方向，但國家意義上的「競賽」已經成為了過去時。
然而，蘇聯領導人卻被警示：美國空軍的前景包括了太空梭項目，遂之開始了暴風雪計劃和能量號 計劃。80年代早期，美國的戰略積極防禦的開始，促進了競賽的升級，最終隨著1989年蘇聯陣營的崩潰而告終。
空間探索需要巨大的財力支撐和政府支持，以及建立相關機構保障太空計劃的實施。太空競賽時，美蘇兩國空間領域的努力也都只是由於科學和工業的需求。
1958年7月29日，艾森豪簽署通過國家航空太空法，建立美國航空太空局NASA。成立不久的NASA主要有四座實驗室和8000多名來自前美國國家航空諮詢委員會(NACA，已成立46年)的僱員。比起NACA五百萬美元的預算，NASA的預算迅速飆升至每年50億美金，其中包括一大筆給予私營部門的轉包。阿波羅11號登月達到了NASA預算史上的頂峰，約花費200-250億美元。
太空競賽的1957-1975年間，美國約花費1000億美元(按通貨膨脹率折算為2004年標準)。
蘇聯方面則缺乏翔實數據，尤其是赫魯雪夫時代。1989年，蘇聯軍委主席M. Moiseyev將軍的報告中則顯示，蘇聯在該時期太空事業上投入約69億盧布(40億美元) 。另一項蘇聯官方估計蘇聯的整個載人太空計劃花費超過了計劃可以接受的程度——比更低的非官方數據約多出了45億盧布。數據統計上的出入一定程度上是由於蘇聯宣傳需要所造成的，政府藉此顯示勢力，同時迷惑對手。
在組織層面上，比起對手來，蘇聯也缺乏NASA這樣的機構(俄羅斯航空太空局於1990年代成立)，過多的政治因素和個人觀點制約了蘇聯太空領域的發展。每位蘇聯主設計師都各執己見，同時尋求官方支持，1964年，由不同的主設計師提出的火箭發射和太空飛行器設計方案居然多達30餘種。科羅廖夫死後，蘇聯空間項目才重新調整，嘗試與美國不同的發展方向。到了1974年，蘇聯又重組了太空項目，發展Energia項目作為美國太空梭計劃的應對。
比起美國，蘇聯雖然是世界第二，但其經濟實力依然落後於美國。太空事業的經濟保障也遜於美國。太空競賽在科技領域，尤其對太空動力和通訊科技產生了巨大的推動作用。同時太空科技的進步也離不開火箭、物理學和天文學的進步。「空間科技」極大地拓展了學科領域，贏得競賽的勝利的訴求，也改變了美國學生學習科學的方式。美國在太空競賽中處於劣勢迫使立法者和教育界人士開始關心美國的數學和物理教育。
1958年通過的美國國家防衛教育法案增加財政投入以保障美國教育水平的提高。同時超過1,200所美國高中保留了天文觀測設施， 源自太空競賽的這一系列列舉措，在當時世界範圍內也是絕無僅有的。太空科技帶來的影響深入美國生活，從廚房到運動場，都能看到太空科技帶來的副產品。脫水蔬果和即食餐點、食物保鮮和無菌處理、速乾衣物、甚至防霧滑雪鏡都被打上了太空競賽的烙印。
今天有超過上千個人造衛星在地球軌道上運行，通訊衛星為人類交流帶來便利，遙感科技的發展，帶來氣象數據和地理地質數據搜集的提高。微波科技也深入人類生活，為人類帶來種種便利。而這一切都源於太空競賽的驅動。發射人類第一顆人造衛星的蘇聯R-7火箭，至今仍在使用，在最近的國際太空站項目服務中顯得尤為引人注目。
儘管太空探索進程趨緩，依舊在太空競賽結束後取得了長足進步。美國於1981年4月12日加加林升空20周年紀念日時成功發射第一艘太空梭哥倫比亞號。1988年11月15日，蘇聯第一艘也是唯一一艘太空梭暴風雪號升空。其他另外一些國家和組織也不斷發射各種型號的衛星、探測器以及太空望遠鏡等開拓本國太空事業。
新一輪的太空競賽可能會源於20世紀末，歐洲太空總署在亞利安4號運載火箭商業發射的成功中佔得先機。並且在無人空間探索上與NASA展開競爭。歐洲太空總署將人類在2030年前送上火星的 Aurora計劃無異是ESA最具雄心的計劃。隨著美國總統布希在2004年宣布了en:Crew Exploration Vehicle(再次登月以及在2030年前登月)計劃，美國和歐洲兩大宇航局都制定了類似的計劃。同時ESA也與俄國展開合作，共同開發新一代載人太空飛行器en:Kliper，並計劃於2011年發射。
其他國家也積極展開太空項目上的競爭，中國、日本和印度最為矚目。中國在載人太空領域的成功(神舟系列)和登月計劃(嫦娥工程)、太空站計劃(天宮計劃)以及月球基地的遠景規劃將使中國成為未來太空領域的新貴。由於中國太空與其軍事領域密切的關聯，美國軍方給予了密切關注，2006年五角大樓發布了一份報告，對中國太空能力增強做了詳細評估。
2007年中國發射一枚彈道飛彈成功摧毀一顆衛星，引起國際觀察人士對其太空領域軍事動機的擔憂。此外，印度也積極開展太空計劃，2008年10月22日，印度空間研究組織ISRO成功地完成了一次無人月球探測項目月船1號，同時印度也計劃在2014-2015年間完成載人飛行，並在2012年完成對火星的無人探測項目。日本空間事業局JAXA，在2007年也成功發射了一顆月球探測器月亮女神。
美國太空總署和波音指定的MIT剪刀
歐洲太空總署（European Space Agency，縮寫ESA）是一個歐洲數國政府間的空間探測和開發組織，總部設在法國首都巴黎。歐洲太空總署負責亞利安4號和亞利安5號火箭運載火箭的研製與開發。
歐洲太空總署的前身是歐洲太空研究組織，經過1962年6月14日簽署的一項協議，於1964年3月20日建立。如今它仍舊是ESA的一部分，稱為歐洲空間研究與技術中心(European Space Research and Technology Centre，ESTEC)位於荷蘭的諾德韋克(Noordwijk)。
ESA目前共有18個成員國：奧地利、比利時、捷克、丹麥、芬蘭、法國、德國、希臘、愛爾蘭、義大利、盧森堡、荷蘭、挪威、葡萄牙、西班牙、瑞典、瑞士以及英國；另外，加拿大是ESA的附屬成員，法國是其主要貢獻者。目前ESA與歐盟沒有關係。歐盟轄下另有歐盟衛星中心（European Union Satellite Centre）。
ESA共有約1700名工作人員。其1999年的預算約為26.5億歐元。ESA的發射中心是位於法屬蓋亞那的蓋亞那發射中心。由於其相對於赤道較近，使衛星發射至地球同步軌道較為經濟(同質量下所需燃料較少)。ESA的控制中心位於德國的達姆施塔特。
蓋亞那太空中心（法文：Centre Spatial Guyanais）是法國與數個歐洲國家共同合作在法屬蓋亞那庫魯（Kourou）設立的太空中心與火箭發射場。蓋亞那太空中心創立於1968年，並在1979年時首次成功發射，該中心因地處赤道地區，當地地表與繞地軌道距離較短，因此從此處發射的火箭只需較少的燃料就可以飛行到需要的軌道高度。包括歐洲太空總署（ESA）、法國的法國國家太空研究中心（Centre National d'Études Spatiales，CNES）與亞利安航太公司（Arianespace SA）都常在此地發射火箭。太空中心的警衛工作，是由法國外籍兵團第3外籍步兵團負責。
美國國家航空暨太空總署（National Aeronautics and Space Administration，NASA），是美國聯邦政府的一個政府機構，負責美國的航空科學及太空計劃。1958年7月29日，艾森豪總統簽署了《美國公共法案85-568》（United States Public Law 85-568，即《美國國家航空暨太空法案》），創立了NASA，取代了其前身NACA。於1958年10月開始運轉。自此，美國國家航空暨太空總署負責了美國的太空探索，例如登月的阿波羅計畫，太空實驗室，以及隨後的太空梭。自2006年2月，美國國家航空暨太空總署的願景是 「開拓未來的太空探索，科學發現及航空研究」。
美國國家航空暨太空總署的使命是「理解並保護我們賴以生存的行星；探索宇宙，找到地球外的生命；啟示我們的下一代去探索宇宙」。在太空計劃之外，美國國家航空暨太空總署還進行長期的民用以及軍用航空太空研究。美國國家航空暨太空總署被廣泛認為是世界範圍內太空機構中執牛耳者。美國國家航空暨太空總署透過地球觀測系統提升對地球的了解，透過太陽科學研究計畫精進太陽科學。美國國家航空暨太空總署注重於利用先進的機械任務探索太陽系中的的所有天體並利用天文觀測台及相關計畫研究天體物理學中的主題，例如大霹靂理論。美國國家航空暨太空總署與許多國內及國際的組織分享其研究數據。
戈達德太空研究所(GISS)位於紐約市哥倫比亞大學，是美國國家航空暨太空總署地球太陽探險分支的部門實驗所，是哥倫比亞大學地球機構的一個單位。戈達德太空研究所的近期一系列的研究強調全球氣候變化。戈達德太空研究所由賈斯特羅(Robert Jastrow)於1961年五月成立目的是做一些太空科學基本搜集去支援戈達德計劃。之後，它被稱為戈達德太空飛行中心太空研究所(the Goddard Space Flight Center Institute for Space Studies)，但很快就被普遍地稱作戈達德太空研究所(the Goddard Institute for Space Studies)。 戈達德太空研究所現在由韓森(James Hansen)監督。
俄羅斯聯邦太空局(通稱「Roskosmos」），簡稱RKA、RSA，其前身為俄羅斯航空暨太空局，是俄羅斯主理太空科學與各項太空研究的聯邦政府機構，負責俄羅斯的太空計劃，並承繼前蘇聯的太空計畫。
在前蘇聯的太空計劃解體之後，俄羅斯聯邦太空局就成立了。RKA使用了前蘇聯太空局於舊太空計劃中研究及研製的太空科技和火箭發射場。這些火箭發射場大多位於哈薩克，它們都是由哈薩克政府所維持和使用。RKA控制了俄羅斯所有的人民太空計劃各部份，包括了由人駕駛的和無人駕駛的非軍用太空船。最近十年用於太空科技的財政預算獲批，所以太空局的支出將會每年上升5—10%。這將使太空局擁有穩定的資金匯集。此外，俄羅斯聯邦太空局計劃將1300億盧布注入其他地方，包括太空工業投資和商業性的太空活動。
中國國家航天局（China National Space Administration, CNSA）是於1993年4月22日經中華人民共和國國務院批准成立的民用太空機構，其職責是執行中華人民共和國的國家太空政策。國家航天局是在原航天工業部的基礎上建立起來的。
英國太空局（UK Space Agency）是英國政府中負責有關宇航事務的部門，於2010年4月1日起正式成立，以替代原先的英國國家太空中心。其總部位於英國威爾特郡斯溫頓（Swindon）。宇航署的年度預算為2.7億英鎊，目前僅有一名太空人提姆·皮克（Tim Peake）。
德國航空太空中心（德語：Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., DLR）是德國的國家級航太、能源與交通運輸研究機構。總部設在科隆，並有多個分支機構在德國各地。DLR和許多國內或國際的單位合作從事廣泛的研究。德國航空太空中心同時也是德國的太空機構。DLR現有約6200人，並有29個研究機構分散在全德國13個城市；在布魯塞爾、巴黎、華盛頓特區設有辦公室。DLR是ESA的主要資金貢獻者。DLR也是太空資訊系統諮詢委員會（Consultative Committee for Space Data Systems, CCSDS）與亥姆霍茲聯合會的成員。
DLR主要任務是地球與太陽系探索，以及開發保護環境的科技、通訊、交通運輸與能源。主要的研究重點是航空、航太、交通運輸與能源。DLR正在進行中的太空任務有火星快車號、伽利略定位系統、太空梭雷達地形測量任務（Shuttle Radar Topography Mission, SRTM）、TerraSAR-X、同溫層紅外線天文台與國際太空站。
宇宙航空研究開發機構（日語：宇宙航空研究開発機構；英語：Japan Aerospace Exploration Agency，JAXA），簡稱宇宙機構、宇宙航空機構，為負責日本航空太空開發政策的獨立行政法人，包括研究、開發和發射人造衛星入地心軌道。其它任務包括探測小行星和未來可能的登月工程。
宇宙航空研究開發機構隸屬於文部科學省，2003年10月1日由3個與日本航太事業有關的政府機構：文部科學省宇宙科學研究所（ISAS）、航空宇宙技術研究所（NAL）、宇宙開發事業團（NASDA）統合而成，總部設於原航空宇宙技術研究所總部。首任執行長為的川泰宣。
2003年10月1日，文部科學省宇宙科學研究所（ISAS）、航空宇宙技術研究所（NAL）宇宙開發事業團（NASDA）合併成今天的宇宙航空研究開發機構。此前，宇宙科學研究所的責任是宇宙與行星的研究。同時，航空宇宙技術研究所集中在航空研究。1969年10月1日建立的宇宙開發事業團曾經開發過火箭和衛星，也製作了國際太空站的日本實驗艙。宇宙開發事業團也訓練過太空人參與美國的太空梭計畫。合併後，宇宙開發事業團總部改為了現在的種子島宇宙中心。
宇航研發機構使用前宇宙開發事業團的H-IIA運載火箭發射工程測試衛星、氣象衛星、等等。為了科學任務，如愛克斯射線天文儀器，宇航研發機構一般用宇宙科學研究所的M-V固體燃料火箭。宇航研發機構正在與石川島播磨重工業（2007年7月1日改名為株式會社IHI）、洛克西德·馬丁與其它日本企業合作研製GX火箭。GX火箭將是世界上第一枚用液化天然氣的火箭。日本至今還沒有研製自己的載人太空飛船。
第一位日本太空人是秋山豊寬，東京廣播公司贊助的記者。他在1990年12月由聯盟號TM-11登入和平號太空站。他在和平號太空站停留了7天，蘇聯稱為他們的第一次宇宙旅行，花費1400萬美元。日本的第一位職業太空人是宇宙開發事業團的毛利衛。他在1992年由STS-47入太空。在現在的計划下，宇航研發機構將在2020年左右登月，開始建立月球站。月球站將在2030年完成。
國家太空中心，原名為國家太空計劃室，隸屬於財團法人國家實驗研究院，負責執行中華民國的太空計劃，建造人造衛星及太空相關科技與硬體建設。總部設立於新竹科學工業園區內，位於國立交通大學旁。目前國科會有意提升中華民國太空科技研究的層級，欲成立國家太空研究院，不過目前設置草案仍未在立法院通過。
美國太空梭亮相太空已有整整30年歷史，它見證了人類探索太空的歷程。正如美國航太局(NASA)局長博爾登在一次新聞發佈會中所說，“我們將會想念這個神奇的空中飛行器”。美國約翰遜航太中心發言人凱利·亨佛利斯(KellyHum pries)表示太空梭的最大功績是，它助人類跨出了太空作業的第一步，證明人類可以在太空工作、生活，將來甚至可以移居其他星球。
國際空間站的意義是不言而喻，它提供了在失重環境下進行長期科學研究的可能。國際空間站上的人體生命科學研究成果可直接促進航太醫學發展，醫學家希望能夠在太空條件下找到攻克糖尿病、癌症、艾滋病等頑癥良方。但現在的問題是，我們仍停留在建造這個空間站的階段上，還不能集中精力去搞科研。如果我們繼續堅持下去，空間站到了一個比較成熟的狀態，將來就能在各種各樣的領域進行科學研究，屆時激動人心的研究成果出來。
“重返月球計劃”確實耗資巨大，鋻於美國目前的經濟狀況，撤銷這個計劃也是不得已而為之。但仍將繼續大力推進太空探索，但正如奧巴馬總統所言，應選擇一條“明智”的道路。未來的計劃包括：與俄羅斯“聯盟”號飛船達成合作，把貨物和宇航員輸送到國際空間站，以達到科學研究和開發太空資源的目的；加大對商業公司投入，使其能夠提供空間軌道運輸和研發新型航空技術。
研製多功能"宇宙飛船"(是一種運送航太員、貨物到達太空並安全返回的一次性使用的航太器。它能基本保證航太員在太空短期生活並進行一定的工作。它的運行時間一般是幾天到半個月，一般乘2到3名航太員，是世界上第一艘載人飛船。)和"重型火箭"，到2030年實現宇航員成功登陸火星，研製更安全、更便捷、更環保的飛行器...等等。
23世紀的外太空"企業號"驚艷亮相
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