空间站是能载人进行长期宇宙飞行的航天器，又称航天站或轨道站。由于宇宙飞船体积较小，人在飞船上的行动不便，在太空停留的时间又不长，不能携带太多的科学仪器设备进行科研活动，而且一个接一个的发射也耗费了巨额资金和大量的人力、物力。这就迫使人们考虑建造体积更大、活动更自由的飞船，以便装上更多的生活用品和仪器设备，送上轨道长期运行，就像一个搬到空间去的实验室。人们称它为空间站，它是宇宙飞船发展的必然结果。
空间站一般重达数十吨，可居住空间数百立方米。它基本上由几段直径不同的圆筒串联组成，分为对接舱、气闸舱、轨道舱、生活舱、服务舱和太阳电池翼等几个部分。对接舱一般有数个对接口，可同时停靠多艘载人飞船或其他航天器，是空间站的停靠码头。气闸舱是宇航员在航道上出入空间站的通道。
轨道舱是宇航员进行科研和工作的场所，装有各种必需的仪器设备。生活舱是宇航员吃饭、休息和娱乐的地方。服务舱主要用来承装动力和能源系统。太阳电池翼通常装在空间站本体的外侧，为空间站上各个仪器设备提供电源。
目前世界上寿命最长的空间站是前苏联发射的永久型空间站“和平号”。
1986年2月20日，苏联发射了第三代永久型空间站“和平号”。它有6个对接口，可作为联盟号载人飞船和其他专业舱停靠的太空基地。“和平号”总长13.13米，最大直径4.2米，轨道重约21吨。“和平号”空间站的轨道倾角为51.6毅，轨道高度300~400千米。自发射后除3次短期无人外，站上一直有航天员生活和工作。
它提供基本的服务、航天员居住、生保、电力和科学研究能力。
“和平号”是一个阶梯形圆柱体，预计寿命10年。它是由工作舱、过渡舱、非密封舱3个部分组成的，共有6个对接口。“和平号”作为一个基本舱，可与载人飞船、货运飞船、4个工艺专用舱组成一个大型轨道联合体，从而扩大了它的科学实验范围。4个专业舱都有生命保障系统和动力装置，可独立完成在太空机动飞行。这包括工艺生产实验舱、天体物理实验舱、生物学科研究舱和医药试制舱。这几个实验舱可根据任务需要更换设备，成为另一种新的实验舱。
在空间站中，宇航员们进行了天体物理、生物学、材料工艺试验和地球资源勘测等科学考察活动。
“和平号”空间站不但接待了“联盟T号”和“联盟TM号”载人飞船，还先后与“进步号”、“进步M号”货运飞船对接组成轨道联合体。最大的轨道联合体全长达35米，总重70吨，俨然像一座太空列车，绕地球轨道不停地飞驰。
“和平号”是世界上第一个载人、在宇宙空间长期运转的宇宙空间站。自1986年升空以来绕地球飞行了近8万圈，行程35.2亿千米，共有28个宇航组、15个国家的138名宇航员和科学家在这里工作、生活过，进行了几千次科学实验，对人类科学事业发展作出了巨大贡献。
“和平号”空间站原设计寿命10年，到1999年它已在轨工作了12年多，从1999年8月28日起，“和平号”进入无人自动飞行状态，至2001年3月23日，“和平号”平安坠落在南太平洋预定海域，完成其历史使命。作为人类历史上最为成功的长期载人空间站，“和平号”无疑将永垂史册。
第一艘“空间渡船”
空间渡船又称轨道转移飞船，是一种正在研究中的空间运输器。由乘员舱(也可没有)、推进剂箱、动力装置及制动盘等组成。可以有人或无人。由大型运载系统把它送到空间站，由它将大型有效载荷或人员在空间站与静地轨道、月球间转移。采用积木式结构，能重复使用，其动力可以是化学能或电能(太阳能或核能)。由于仅在空间轨道中转移，所需动力较小，又能重复使用，故成本较低。
航天飞机可称得上是第一种“空间渡船”。航天飞机，是一种兼有航天器和航空飞机两者特性的大型运载工具，英文为SpaceShuttle，其中Shuttle就是梭子的意思。由于航天飞机具有在地球和轨道间重复往返行动的功能，所以也称之为“太空梭”。
在天上居住的梦想的历史比希腊文化乃至19世纪凡尔纳关于登月的天才预测要年轻得多。它包括生活并工作在地球以外的空间，建立空间站和太空建筑等。这个梦想是由19世纪末以来的几代科幻小说家笔下涌现的无数关于太空探索的幻想构成的。这些讨论太空时代细节的文字也启发火箭先驱们要创造一种可以往返于地球和太空之间的货船，以满足空间站建设和维护的需要。
德国人冯·布劳恩曾是V-2火箭的总设计师，也是后来“阿波罗登月计划”的总导演。在20世纪40年代末50年代初的岁月里，人造卫星计划尚未被美国政府看重，洲际导弹更只是一个模糊的影子。冯·布劳恩乐得向普通人推销他征服太空的宏伟蓝图。1952年3月，在发行量超过1000万的《科里尔》
杂志封面上，出现了一枚货运火箭在太平洋上空攀升的瞬间。在内文中，布劳恩设想要建造一个轮辐式空间站，数千人在其中生活。为了向这个太空城运送人员物资，有一枚高度超过24层楼房、重达7000吨的火箭(相当于一艘驱逐舰)充当渡船。火箭的头两级配有降落伞，在燃料耗尽后可以在水面上回收，火箭的第三级带有翼翅，可以像滑翔机一样从太空中螺旋式下降，并以飞机的方式着陆。这正是20年后，冯·布劳恩执掌NASA时美国航天飞机的蓝图。甚至，布劳恩对其功能的设想也被后来的航天飞机设计者采纳——“望远镜主要用于研究宇宙的外层区域，对宇宙的这种测绘将得到在地球上无法企及的成果。
但是这台带摄影机的望远镜也可以转动，拍摄下面的地球，这样一来，‘铁幕爷也就不存在了……”。这正是后来航天飞机释放哈勃太空望远镜和对地面进行军事侦察的预言。不要忘记，布劳恩是一个经历过战争、讲究实际的工程师，他在1952年预测“这种航天器可以改装成一种极其有效的原子弹运载工具……还可以提供军事史上最重要的战术和战略优势。航天器上的人有充足时间发现敌人发射火箭的企图，从而有可能在火箭还没有打到他们之前，就发射反导弹导弹把它摧毁”。
1969年4月，美国宇航局提出建造一种可重复使用的航天运载工具的计划。1972年1月，美国正式把研制航天飞机空间运输系统列入计划，确定了航天飞机的设计方案，即由可回收重复使用的固体火箭助推器，不回收的两个外挂燃料储箱和可多次使用的轨道器三个部分组成。经过5年时间，1977年2月研制出一架“创业号”航天飞机轨道器，由波音747飞机驮着进行了机载试验。
1977年6月18日，首次载人用飞机背上天空试飞，参加试飞的是宇航员海斯(C.F.Haise)和富勒顿(G.Fullertorl)两人。8月12日，载人在飞机上飞行试验圆满完成。又经过4年，第一架载人航天飞机终于出现在太空舞台，这是航天技术发展史上的又一个里程碑。1977年8月12日上午，美国宇航局在加利福尼亚莫哈维沙漠上空成功地进行了航天飞机的第一次大气试验飞行。这架命名为“企业号”的航天飞机由一架波音747型飞机托载飞行，到达6736米的高空，指令长海斯点燃一组起爆器，使航天飞机脱离母机。然后，由驾驶员驾驶它绕了一个大圈子。最后，在爱德华兹空军基地降落。
1981年4月12日，在卡纳维拉尔角肯尼迪航天中心聚集着上百万人。参观第一架航天飞机“哥伦比亚号”发射。宇航员翰·杨(JohnW.Young)和克里平(RobertL.Crippen)揭开了航天史上新的一页。这架航天飞机总长约56米，翼展约24米，起飞重量约2040吨，起飞总推力达2800吨，最大有效载荷29.5吨。它的核心部分轨道器长37.2米，大体上与一架DC-9客机的大小相仿。每次飞行最多可载8名宇航员，飞行时间7~30天，轨道器可重复使用100次。
探秘月球的“阿波罗”
总结一下美国和苏联在20世纪50年代末到70年代，月球探测经过的一些非常艰难的历程。开始是击中月球，但这是非常艰难的——38万千米远的距离，而且要很准确地落在月球上。苏联科学家曾经有一句话，说这就好像是在几千米以外用手枪打一只苍蝇。月球距离地球确实非常遥远，也是很难控制住的。击中月球以后就是逼近月球，然后就在月球上硬着陆、软着陆，最后进行环月飞行，然后是载人环月飞行，然后是载人登上月球，取样返回地球，大约经过了一个将近20年的漫长的探索过程。
一张美国宇航员把美国国旗插在月球上的照片，让很多人流传说“阿波罗”登月是假的，最主要的一个证据就是这面旗帜竟然在月球上飘扬，因为月球上没有风，没有大气，旗帜怎么会飘扬？大家看到这张图后，这个疑问是可以解决的。因为这面旗帜是用一根杆子撑起来的，撑得不很整齐，所以看起来像飘扬。实际上就像我们打伞一样，是撑开插在月球上的，只不过没有撑直就是了，所以这个旗帜显得有点飘扬，但这绝不是“阿波罗”没有登上月球的证据。
那么，“阿波罗”工程究竟会给人们带来什么效益呢？月球探测是不是只是一种非常巨大的消耗呢？应该说，“阿波罗”工程是当时规模最大、耗资最多的一项科技项目。由于“阿波罗计划”的出现，导致在20世纪60年代至70年代，产生了液体燃料火箭、微波雷达、无线电制导、合成材料、计算机等一大批高科技的工业群体。后来这个计划取得的技术进步又向民用转移。应该说，“阿波罗计划”带动了整个科学技术的发展和工业的繁荣，而且带来了非常巨大的经济效益。据不完全统计，“阿波罗计划”派生出了大约3000种应用技术的专利成果，包括航天航空、军事、通信、材料、医疗卫生、计算机和其他民用等。“阿波罗计划”当中，每投入1美元，就可以获得4~5美元的产出。所以，月球的探测绝对不仅仅是一个花费巨额经费的工程，同时它也对人类、对整个科学技术产生了巨大的推动作用，更使人们获得了很多实际的效益。
“麦哲伦号”金星探测器
麦哲伦是葡萄牙的航海者，16世纪20年代初，他率领船队完成了首次环绕地球的航行。
1989年5月5日，“麦哲伦号”金星探测器，由美国航天飞机“亚特兰蒂斯号”携上太空。它是美国11年来发射的第一个从事星际考察的探测器，也是从航天飞机上发射的第一个担负这种任务的探测器。
“麦哲伦号”探测器将在太空游弋15个月，行程约13亿千米，计划1990年8月飞入金星引力圈内，最后点燃火箭发动机，进入一条周期约为3小时的绕金星轨道。
“麦哲伦号”探测器的主要使命是：了解金星的地质情况，如表面构造、电特性等；研究火山和地壳构造以及形成金星表面特性的原因；了解金星的物理学特性，如密度分布和金星内部的力学特性等。
“麦哲伦号”探测器上采用了先进的合成孔径雷达，对金星进行探测，并绘制金星图像。
1990年8月10日，“麦哲伦号”探测器顺利到达金星。8月16日，探测器上的合成孔径雷达开始对金星表面进行探测，虽然只获得金星表面的一小部分资料，但图像非常清晰，可以清楚地辨认出断层、火山熔岩流、火山口、高山、峡谷和陨石坑。“先驱者金星号”探测器发现金星上可能曾经有过水，“麦哲伦号”将要“看看”金星上是否有河床和海滩等。
在西方被称作女神维纳斯的金星，总被浓云密雾包围着，让“麦哲伦号”
透过浓云密雾，早日揭开金星的面纱。
“伽利略”飞向木星
在古代，我们的祖先发现，在太空的亿万颗星辰中，有5颗特别明亮的星星穿行其间。这就是水星、金星、火星、木星和土星，而木星的亮度仅次于金星，名列第二。在太阳系的八大行星中，无论从体积或是质量上衡量，木星都是排行第一。
为揭开木星的奥秘，1989年10月18日，美国“亚特兰蒂斯号”航天飞机发射了考察木星的“伽利略号”探测器。
从20世纪70年代初至今，人们孜孜不倦，试图揭示木星的秘密，先后发射了“先驱者10号”、“先驱者11号”、“旅行者1号”和“旅行者2号”
等探测器访问木星和它的卫星，人们逐渐揭开了被色彩斑斓的浓密云层笼罩着的木星的奥秘，使人们对木星有了初步了解。
考察发现，木星有一个由大量的黑色碎石块组成的宽大光环，光环的宽度达数千千米，厚度为30千米，组成光环的黑色碎石块大小不等，大的有数百米，小的有数十米。
木星的卫星有多少？过去说法不一。经考察，迄今为止，发现木星有4颗大卫星和12颗小卫星，木星和它的卫星系统很像一个小型的太阳系。“伽利略号”将围绕木星飞行11圈，进行历时两年的考察，它将依次考察木星的4个大卫星：木卫一、木卫二、木卫三和木卫四。它携带的照相机比“旅行者号”上的照相机灵敏度高100倍，加上考察时它靠近木星卫星的距离比“旅行者号”
近，因此，“伽利略号”将满载而归。
“旅行者1号”
1989年8月25日，亿万观众从电视里欣赏了“旅行者”发回的神秘太空壮景。
“旅行者”是美国行星和行星标探测系统。“旅行者1号”是1977年8月发射的，它的任务是详细观测木星、木星卫星、土星、土星卫星和土星环。
