ในปี ค.ศ. 1609 กาลิเลโอ กาลิเลอีคาดไม่ถึงว่าอีกเกือบสี่ศตวรรษต่อมา วัตถุทางดาราศาสตร์เหล่านี้จะถูกโคจรรอบโดย “ดาวเทียมเทียม” สร้างขึ้นโดยผู้ตรวจสอบระบบสุริยะที่มีใจเดียวกัน ยานอวกาศเหล่านี้จะได้รับการตั้งชื่อตามเขาอาจจะถูกมองว่าเป็นจินตนาการที่ไม่ได้ใช้งาน อย่างไรก็ตาม ยานอวกาศที่รู้จักกันในชื่อ กาลิเลโอ ซึ่งเปิดตัวในปี 2532 และหลุดวงโคจรเข้าสู่ชั้นบรรยากาศที่ปั่นป่วนของดาวพฤหัสบดี
ในปี 2546
เป็นเพียงหนึ่งในยานอวกาศนอกดาวเคราะห์หลายๆ ลำที่ส่งไปสำรวจระบบสุริยะนับตั้งแต่เริ่มยุคอวกาศในปี 2500แม้ว่าเขาจะได้รับยกเว้นระดับฝุ่นละอองและมลพิษทางแสงที่เราประสบอยู่ในปัจจุบัน แต่กาลิเลโอต้องสังเกตเห็นว่าประสิทธิภาพของกล้องโทรทรรศน์ของเขาถูกจำกัดโดยชั้นบรรยากาศ
ความร้อนที่พุ่งขึ้นจากอาคารหรือพื้นดินเองจะทำให้เกิดแสงระยิบระยับที่คุ้นเคยของภาพดวงจันทร์ ในขณะที่แสงจากดวงดาวที่สังเกตได้ใกล้กับเส้นขอบฟ้าในชั้นบรรยากาศที่ยาวกว่านั้นจะทำให้พวกมันเกิดแสงระยิบระยับเช่นเดียวกับที่เป็นอยู่ทุกวันนี้ ตั้งแต่ช่วงปลายทศวรรษที่ 1940 เป็นต้นมา
เมื่อจรวดที่เปล่งเสียงได้เริ่มถูกนำมาใช้เพื่อการวิจัยเกี่ยวกับชั้นบรรยากาศชั้นบน เป็นที่แน่ชัดสำหรับนักวิทยาศาสตร์ว่าชั้นบรรยากาศของโลกดูดซับรังสีจากนอกโลกในบางช่วงความยาวคลื่น และวิธีเดียวที่จะทำการตรวจสอบเอกภพอย่างสมบูรณ์ก็คือ วางเครื่องดนตรีเหนือมัน แนวคิดของกล้องโทรทรรศน์อวกาศ
ได้รับการกล่าวถึงตั้งแต่ต้นปี 1929 ชี้ให้เห็นว่าไม่เพียงแต่กล้องโทรทรรศน์ในอวกาศเท่านั้นที่สามารถตรวจจับความยาวคลื่นอินฟราเรดและรังสีอัลตราไวโอเลตที่ชั้นบรรยากาศดูดกลืนได้ แต่ยังรวมถึงความละเอียดเชิงมุมของมันด้วย จำกัดโดยการเลี้ยวเบนเท่านั้น (แทนความปั่นป่วนของบรรยากาศ)
หอดูดาวที่โคจรรอบได้พิสูจน์แล้วว่ามีความสำคัญต่อการพัฒนาดาราศาสตร์ ฟิสิกส์ดาราศาสตร์ และจักรวาลวิทยา เนื่องจากให้ข้อมูลเกี่ยวกับดวงดาวและกาแล็กซีที่อยู่ห่างไกล ซึ่งผู้สังเกตการณ์ภาคพื้นดินไม่สามารถรับได้ แต่เทคนิคการสำรวจระยะไกลของดาราศาสตร์อวกาศมีข้อจำกัดที่สำคัญ
เมื่อพูดถึง
ดาวเคราะห์และวัตถุทางดาราศาสตร์ย่อย แม้แต่กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลก็สามารถสร้างภาพที่มีความละเอียดต่ำของพื้นผิวดาวอังคารหรือยอดเมฆของดาวพฤหัสบดีได้เท่านั้นเป็นที่ชัดเจนตั้งแต่ยุคแรกๆ ของยุคอวกาศว่าวิธีที่ดีที่สุดในการสำรวจดาราศาสตร์ดาวเคราะห์คือการขนส่งเครื่องมือ
สังเกตการณ์ไปยังดาวเคราะห์และดาวเทียมที่อยู่ใกล้เคียง ในปี 1950 ในช่วงสงครามเย็น การเมืองมากกว่าวิทยาศาสตร์เป็นแรงผลักดัน หลังจากการแข่งขันในอวกาศครั้งแรกได้รับชัยชนะจากสหภาพโซเวียตด้วยสปุตนิก ความร้อนครั้งที่สองก็เริ่มขึ้น: การแข่งขันเพื่อลงจอดยานอวกาศบนพื้นผิว
ของดาวเคราะห์ดวงที่ใกล้ที่สุดของเรา นั่นคือดวงจันทร์ (ดู “มรดกของสปุตนิก” )ด้วยเหตุนี้ สหรัฐฯ จึงเปิดตัวยานสำรวจดวงจันทร์ลำแรก ไพโอเนียร์ 1 เมื่อวันที่ 11 ตุลาคม พ.ศ. 2501 และสหภาพโซเวียตเปิดตัวยานลูนา 1 เมื่อวันที่ 2 มกราคม พ.ศ. 2502 ยานสำรวจลำแรกมีเส้นทางไปถึงดวงจันทร์
เพียงเล็กน้อย
กว่าสี่ส่วนก่อนจะยอมจำนนต่อแรงดึงดูดของโลก ในขณะที่ หลังพลาดเป้าหมายไปประมาณ 6,000 กม. แต่ข้อเท็จจริงที่ว่าทั้งสองประเทศกำลังวางแผน “ถ่ายภาพดวงจันทร์” ไม่ถึงหนึ่งปีหลังจากสปุตนิก 1 บ่งชี้ถึงเบื้องลึกของความปรารถนาของตนที่จะเป็นที่หนึ่งในการแข่งขันด้านอวกาศที่ร้อนระอุ
เป็นที่น่าสนใจที่จะสังเกตว่ายานอวกาศถูกส่งไปยังทั้งดวงจันทร์และดาวศุกร์ก่อนที่ OSO 1 จะถึงวงโคจรของโลกในปี 2505 เห็นได้ชัดว่า การปฏิบัติจริงของการรับรู้จากระยะไกลมีมากกว่าความปรารถนาที่จะ “ไปถึงที่นั่น” ทางร่างกาย แต่โดยส่วนใหญ่ เช่นเดียวกับแง่มุมส่วนใหญ่ ของการสำรวจอวกาศ
ณ เวลานั้น โดยความต้องการทางการเมืองทำแต้มกับฝ่ายต่อต้าน อย่างไรก็ตาม จากมุมมองทางวิศวกรรม ยังมีความท้าทายพื้นฐานอื่นๆ อีก เช่น ความจำเป็นในการให้คำแนะนำและการควบคุมที่ถูกต้อง การติดตามและการวัดระยะไกล การป้องกันความร้อนและรังสี และการปล่อยวัตถุตั้งแต่แรก
แท้จริงแล้ว ประวัติศาสตร์ยุคแรกของการสำรวจอวกาศนั้นเกลื่อนไปด้วยตัวอย่างการปล่อยจรวดที่ล้มเหลว อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เสีย และ “ลมแดด” ตัวอย่างเช่น โครงการแรนเจอร์ทางจันทรคติไร้คนขับของ NASA เริ่มขึ้นอย่างย่ำแย่เมื่อยานอวกาศสองลำแรกตกเป็นเหยื่อของความล้มเหลว
ของจรวดขั้นบน จากนั้น เรนเจอร์ 3 และ 4 ได้รับการฆ่าเชื้อด้วยความร้อนถึง 125 °C เป็นเวลา 24 ชั่วโมง (เห็นได้ชัดว่าเพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนบนพื้นผิวดวงจันทร์) ล้มเหลวในการปฏิบัติภารกิจหลังจากคอมพิวเตอร์ส่วนกลางและซีเควนเซอร์พัง เรนเจอร์ 3 พลาดเป้าหมายไป 37,
มาริเนอร์ 6 และมาริเนอร์ 7 บินผ่านดาวอังคารในเดือนกรกฎาคมและสิงหาคม พ.ศ. 2512 ตามลำดับ ค่อนข้างใกล้กว่าที่ระยะประมาณ 3,500 กม. และถ่ายภาพอย่างละ 200 ภาพ แต่ผลลัพธ์ที่ได้ก็เหมือนกันมาก พื้นผิวดาวอังคาร นอกเหนือจากฝาครอบขั้วโลกที่มองเห็นได้จากโลก ดูคล้ายกับที่ราบที่แห้งแล้ง
และเป็นหลุมอุกกาบาตของดวงจันทร์ เมื่อพิจารณาว่าชายสองคนจากโลกลงจอดบนที่ราบแห่งหนึ่งในเดือนเดียวกับที่ยานมาริเนอร์ 6 บินผ่าน จึงไม่น่าแปลกใจเลยที่ความสำเร็จของมันไม่ได้ทำให้โลกต้องตกตะลึง ดาวอังคารไม่ได้กลายเป็นสิ่งที่น่าสนใจอย่างแท้จริงสำหรับนักวิทยาศาสตร์
ด้านอวกาศจนกระทั่งยานมาริเนอร์ 9 เข้าสู่วงโคจรในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2514 ดาวอังคารทำแผนที่พื้นผิวทั้งหมดของดาวเคราะห์ด้วยภาพถ่ายกว่า 7,000 ภาพ และรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับองค์ประกอบของชั้นบรรยากาศ ความหนาแน่น และอุณหภูมิ ซึ่งเตรียมเส้นทางสำหรับยานลำแรกได้อย่างมีประสิทธิภาพ ภารกิจการลงจอด ในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2519 ตามที่ ชี้ให้เห็นยาน ได้เปิดเผยภูเขาไฟ
