استكشاف الفضاء هو دراسة مكوناته وخصائص أجرامه ومواقعها وأبعادها بوسائل تقنية. يوسع معرفتنا، وتفيد تقنياته في الاتصالات ورصد الطقس والأرض. بدأ الرصد بالعين المجردة، ثم استخدمت أدوات لقياس المواقع. يساعد الأسطرلاب على قياس ارتفاع نجم عن الأفق. قياس الزاوية يختلف عن تكبير صورة الجرم. تجمع المقاريب الضوء الآتي من الأجرام وتكون صورا لدراستها. يدور مقراب هابل حول الأرض فوق معظم تأثيرات الغلاف الجوي، فيلتقط صورا واضحة لأجرام بعيدة. يحمل الصاروخ المركبة إلى الفضاء. تندفع الغازات خلفا فتؤثر في الصاروخ بقوة معاكسة تدفعه أماما، وفق قانون نيوتن الثالث. لا يحتاج إلى هواء خارجي ليدفعه. المركبة الفضائية مصممة لمهمة في الفضاء. تحمل المركبة المأهولة بشرا، أما غير المأهولة فتعمل دون طاقم بشري داخلها. نختار النوع بحسب المهمة والمخاطر. تدور الأقمار الصناعية في مدارات لأغراض مثل الاتصال ورصد الطقس. أما المجسات فمركبات استطلاعية غير مأهولة تدرس أجراما كالقمر والمريخ، وترسل البيانات إلى الأرض. المحطة الفضائية مركبة كبيرة تدور حول الأرض، ويقيم فيها رواد لمدد طويلة. توفر الهواء والماء والغذاء ووسائل الحماية والبحث. يبقى الرواد معرضين لتحديات صحية ونفسية. المكوك الفضائي نموذج تاريخي لنقل الرواد والمعدات. تكون نظام إطلاقه من الدوار الشبيه بالطائرة، وخزان وقود خارجي، وصاروخي دفع. ينطلق بدفع صاروخي ويهبط دواره كطائرة شراعية. كشفت الصور فوهات على القمر وأشكالا على المريخ تدل على ماء قديم. هذه أدلة تفسر مع قياسات أخرى، وليست إثباتا لوجود حياة. نميز بين المشاهدة والاستنتاج.