航天员仅在必要时使用手控装置控制飞船的飞行姿态，在飞船操纵方面仅起到辅助作用，基本上是一名供地面研究人员了解人对空间飞行环境适应能力的受试验者。但在飞行中也表现出了人的主观能动性。
最长寿的太空探测器
“先驱者10号”在茫茫太空中遨游了41年，向地面发回有关木星的大量科学数据，它是迄今为止人类发射的空间考察器中飞行时间最长和距离地球最遥远的星际探测器。
“先驱者10号”于1972年3月2日踏上征途，经过1年零9个月的长途跋涉后，穿过危险的小行星带，闯过木星周围的强辐射区，与1973年12月3日与木星相会。它飞临木星时，沿木星赤道平面从木星右侧绕过，在距木星13万千米的地方穿过木星云层，拍摄了第一张木星照片，并进行了十多项实验和测量，向地球发回第一批木星资料，为揭开木星的奥秘立下头功。在木星巨大的引力加速下，直向太阳系边疆飞去。于1989年5月24日飞越过冥王星轨道，带着给外星人的“礼品”——“地球名片”，向银河系漫游而去。
“先驱者10号”重量为260千克。它配有太阳能电池和11台由放射性同位素238钚作燃料的衰变温度差发电机。该探测器上装有2.7米直径的抛物面天线，对地球定向，发射机用8瓦功率向地面深空跟踪网传输信号。
它的原设计寿命只有21个月，其主要使命是实现人类首次对木星的探测。但实际上它的“探测生命”之长，远远超出了人们的预期。
“先驱者10号”的最后一次信号是1997年1月22日接收到的，其中已无任何遥测数据。
2月7日，宇航局位于加利福尼亚州、澳大利亚和西班牙的巨型天线“深空网络”与该探测器的联络都没有取得任何结果。专家们认为，由于放射性同位素动力源已衰变殆尽，探测器估计已无力再向地球发送信号。美宇航局于是决定放弃与探测器继续联系的努力。
在四十二年的漫漫星际旅行途中，“先驱者10号”创下了诸多的航行纪录。
它实现了人造天体对木星的探测。人们知道，无论从体积还是质量，木星都超过其他七大行星的总和，素有太阳系“老大哥”之称。它自转一周仅需9小时50分钟，因而自转速度也居九大行星之首。木星的外表具有美丽的云团大红斑和高于地球20~40倍的强磁场。所有这些都令科学家着迷。然而在此之前，美国和苏联两个航天大国的太空探测器都不曾飞近木星，其原因是环绕木星的有一个小行星带。小行星带区有许多从地面上难以看到的小天体。专家们担心，进入小行星带的探测器很可能遭到碰撞而毁掉。庆幸的是“先驱者10号”安然地进入并穿过火星和木星之间的小行星带，没有受到任何擦伤。1983年，它又第一个飞出太阳系向金牛座飞去，但据估计，它至少还得再飞200万年，才能掠过与金牛座距离最近的恒星。在这之后，科学家仍不定期地与“先驱者”10号联系，并在此基础上试验了一些尖端通信技术。“先驱者10”号还发现：太阳风随距离的增加并不减弱，碰撞加热几乎不损失动能；太阳风暴增长时，日球可以沿磁赤道向外膨胀，其形状极像卵形；当激波和扰动接近日球边界时，它们可以同日球外面的星际介质堆积在一起；在太阳极大时，能探测到一种神秘的高能氦离子成分，它是渗入日球边界的星风中的中性氦在太阳附近被太阳紫外线辐射电离而成的。此外，该探测器还尝试找寻太阳系内存在第九颗行星的证据，探测能够证明爱因斯坦相对论的引力波。
“先驱者10号”还携带了一张镀金盘，它不仅能反映出太阳系在银河系的位置和太阳系的主要成员，还画有“先驱者10号”探测器的外形、飞行轨迹以及男女地球人的简图。按照科学家的建议，名片上还画有氢元素的谱线，因为氢是宇宙中最普通最丰富的元素，只要外太空存在智慧生物，就一定能看懂氢元素的资料。如果外星人获得这张“名片”，破译了“名片”上的内容，就有可能与地球人取得联系。这是一个多么美好的理想啊！但事实上，宇宙太大了，仅“先驱者10号”飞出太阳系就用了20多年，即使它能到达离地球最近的恒星，恐怕也要几百万年以后了。
月球不再神秘
自1969年7月16日，美国“阿波罗11号”飞船首次实现载人登月以来，根据对月球的多次实地勘探和对从月球带回的岩石、土壤进行分析研究的结果，人类对月球的面貌已有了较多的了解。科学家认为，月球上的岩石比地球上的还要古老，月球和地球几乎是由同样的化学元素构成的，只是组成的成分有所不同。例如，月岩所含的钙和铝比地球上的岩石含量要高，月球没有磁场，其外壳比较稳定，近30亿年以来几乎没什么变化。尽管天文学家早就认为，月球体态娇小，引力柔弱(为地球的1/6)，根本不具备缚住大气的能力，在向阳面的高温下，任何气体分子都会轻而易举地达到脱离速度而逃之夭夭。但对月球的实测表明，月球表面并不是没有任何大气的，只是大气层太稀薄，而且大气成分比较复杂，随时空多变，通常在黑夜时的大气成分主要由40%的氩、40%的氖和20%的氦组成，到日出时还会加入极少量的甲烷和氨等，有些地区的大气中还会发现极微量的氢、氡、钠、钋和钾原子等。美国科学家日前宣称，月球上有冰存在，这就可能为探索月球奥秘的人们提供饮用水，也可将冰分解为氢和氧，从而为火箭提供燃料。
从实地勘探中发现，月球上总共有30多万座环形山，星罗棋布，彼此环抱，最大的环形山，直径近300千米、海拔高达6000米以上，十分壮观。遗憾的是，由于月球上没有水源，这些山都是光秃秃的，寸草不生，十分荒凉。显然，要想使如此荒漠的月球世界成为适合于生物生存的天堂，最终变成一个生机勃勃、万物竞存、鸟语花香的天上人间，当务之急是解决月球上的供水问题。
多年来，科学家们已提出过多种设想。有一个解决办法是：采掘月球上储存量极为丰富的氧化铁，用太阳能熔化炉进行熔炼，使其放出大量的氧，与运输飞船从太空中收集制取的液态氢相结合，来生成供月球开发需要的水。这种在月球和太空就地取材，合成制水的方案，从原理上是可行的，但要实施这一巨大的工程，绝不是轻而易举的，涉及能源、采掘、运输、生活等一系列问题需要配套解决。
对人类最富吸引力的，是月球土壤中含有大量的气体状“3氦”，这是一种比目前地球上核电站所用的氘原料的放射性要低得多的核材料。“3氦”原本大量存在于太阳喷射出来的高能粒子流(太阳风)中，在几乎没有大气的月球上，“太阳风”直接降落下来，久而久之，在月面的沙粒、岩石中，大约集聚有100万吨这种材料，若能进行大量开采，不但可供月球开发所需能源，还可为21世纪地球核聚变提供用之不竭的核能原材料。
月球的白天和夜间持续时间都长达半月之久，白天气温最高达127益，夜间温度又低达零下183益，如此酷热严寒而又温差剧变的气候，是月球上没有人烟和生命的另一个重要原因。俄罗斯科学家已对如何利用月球上的土壤和岩石制造水泥等建筑材料，然后利用这些材料建筑一座可以调节室温，使其适合于人类居住的生活基地做过长期研究。有一个方案是，他们通过对月球的一些实测数据进行分析，认为月球很可能是一个空心球体。基于这一认识，有朝一日，就可在月球表面打一条通道，进入月球地壳深处的“地下月宫”，在那里建造一座适于人类居住的“地下城”。这样，乘坐飞船奔月的旅游者，可在这座“地下城”找到过夜的旅馆。科技工作者就可以以这座“地下城”为基地从事月球资源勘探、太空产品生产、天文观测等活动。在“地下月宫”这个永久基地未建成之前，科学家建议可以先在地球上制成一些预制塑模构件，形成一个自动竖升的巨型圆筒。事先装配好后，用宇宙运输船送到月球表面，圆筒在月球表面一登陆即自动分成两半打开，并自动形成一座多层结构的建筑物，作为初登月球“志愿者”的临时居所。
人类探索金星的进程
苏联和美国从20世纪60年代起，对揭开金星的秘密倾注了极大的热情和探测竞争。迄今为止，发往金星或路过金星的各种探测器已经超过40个，获得了大量的有关金星的科学资料。
1.前苏联金星探测开先河
在太空探测器探测金星以前，有的天文学家认为金星的化学和物理状况和地球类似，在金星上发现生命的可能性比火星还大。20世纪50年代后期，天文学家用射电望远镜第一次观测了金星的表面。
苏联于1961年1月24日发射“巨人号”金星探测器，在空间启动时因运载火箭故障而坠毁。
1961年2月12日试验发射“金星1号”，这个成功飞往金星的探测器重643千克，在距金星9.6万千米处飞过，进入绕太阳轨道后失去联络，结果一无所获。
1967年6月12日，苏联发射了“金星4号”飞船，同年10月18日进入金星大气层。“金星4号”的着陆舱直径1米，重383千克，外表包着一层很厚的耐高温壳体，设计极限压强为25个大气压。着陆舱进入大气层后展开降落伞，在降落伞的作用下缓慢下落，探测数据及时发送到轨道舱，然后返回地球。当着陆舱下降到距离金星表面为24.96千米时，信号停止发射，估计是着陆舱被金星的高气压压瘪了。
“金星5号”的发射时间为1969年1月5日，它的设计同“金星4号”非常接近，只是更结实一些。在着陆舱下落过程中，获得了53分钟的探测数据。
当着陆舱下落到距离金星表面24~26千米时被大气压坏，此时的压力为26.1个大气压。
“金星6号”于1969年1月10日发射，同年5月17日到达金星。着陆舱一直下降到距离金星表面10~12千米。
1970年8月17日，苏联发射了“金星7号”，并于1970年12月15日到达金星。该飞船的着陆舱能承受180个大气压，因此成功地到达了金星表面，成为第一个到达金星实地考察的人类使者。传回的数据表明，温度高达470益。
大气成分主要是二氧化碳，还有少量的氧、氮等气体。至此，人类撩开了金星神秘的面纱。
1972年到达金星表面的“金星8号”化验了金星土壤，还对金星表面的太阳光强度和金星云层进行了电视摄像转播，金星上空显得极其明亮，天空是橙黄色，大气中有猛烈的雷电现象，还有激烈的湍流。
1975年至1984年是金星探测的高潮期。1975年6月8日和14日先后发射了“金星9号”和“金星10号”，于同年10月22日和25日分别进入不同的金星轨道，并成为环绕金星的第一对人造金星卫星。两者探测了金星大气结构和特性，首次发回了电视摄像机拍摄的金星全景表面图像。
1978年9月9日和9月14日，苏联又发射了“金星11号”和“金星12号”，两者均在金星成功实现软着陆，分别工作了110分钟。特别是“金星12号”于12月21日向金星下降的过程中，探测到金星上空闪电频繁、雷声隆隆，仅在距离金星表面11千米下降到5千米的这段时间就记录到1000次闪电，有一次闪电竟然持续了15分钟。
1981年10月30日和11月4日先后上天的“金星13号”和“金星14号”，其着陆舱携带的自动钻探装置深入到金星地表，采集了岩石标本。
研究表明，金星上的地质构造仍然很活跃，金星的岩浆里含有水分。从二者发回的照片知道，金星的天空是橙黄色，地表的物体也是橙黄色的。“金星13号”着陆区的温度是457益，“金星14号”的着陆地点比较平坦，是一片棕红色的高原，地面覆盖着褐色的沙砾，岩石层比较坚硬，各层轮廓分明。“金星13号”下降着陆区的气压是89个大气压；“金星14号”下降着陆区为94个大气压，这样大的压力相当于地球海洋900米深处所具有的压力。
在距离地面30~45千米的地方有一层像雾一样的硫酸气体，这种硫酸雾厚度大约25千米，具有很强的腐蚀性。探测表明，金星赤道带有从东到西的急流，最大风速达110米/秒，金星大气有97%是二氧化碳，还有少量的氮、氩及一氧化碳和水蒸气。主要由二氧化碳组成的金星大气，好似温室的保护罩一样，它只让太阳光的热量进来，不让其热量跑出去，因此形成金星表面的高温和高压环境。
1983年6月2日和6月7日，“金星15号”和“金星16号”相继发射成功，二者分别于10月10日和14日到达金星附近，成为其人造卫星，它们每24小时环绕金星一周，探测了金星表面以及大气层的情况。探测器上的雷达高度计在围绕金星的轨道上对金星表面进行扫描观测，雷达的表面分辨率达1~2千米，可看清金星表面的地形结构，成功绘制了北纬30毅以北约25%金星表面地形图。
1984年12月苏联发射了“金星-哈雷”探测器，1985年6月9日和13日与金星相会，向金星释放了浮升探测器——充氦气球和登陆舱，它们携带的电视摄像机对金星云层进行了探测，发现金星大气层顶有与自转同向的大气环流，速度高达320千米/小时，登陆设备还钻探和分析了金星土壤。“金星-哈雷”
探测器在完成任务后利用金星引力变轨，飞向哈雷彗星。综观苏联金星探测的特点，主要是投放降落装置考察，以特殊的T艺战胜金星上高温高压，取得了金星表面宝贵的第一手资料。
2.美国的金星探测后来居上
苏联航天技术的辉煌成就，极大地刺激了美国人。20世纪60年代初，美国宇航局根据肯尼迪总统提出的登月计划，全力开展探月活动；但又看到苏联对金星的探测活动，格外着急。美国当局立即决定分兵两路，在实施登月的同时，拿出一部分力量来探测金星。
美国于1961年7月22日发射“水手1号”金星探测器，升空不久因偏离航向，只好自行引爆。1962年8月27日发射“水手2号”金星探测器，飞行2.8亿千米后，于同年12月14日从距离金星3500千米处飞过时，首次测量了金星大气温度，拍摄了金星全景照片，但由于设计上的缺陷，在探测过程中，光学跟踪仪、太阳能电池板、蓄电池组和遥控系统都先后出了故障，未能圆满执行计划。
