深空探测，是指脱离地球引力场，进入太阳系空间和宇宙空间的探测。它主要有两方面的内容：一是对太阳系的各个行星进行深入探测，二是天文观测。
深空探测的意义重大。它可以进一步解答地球是如何起源与演变的、行星和太阳系究竟是如何形成和演化的、人类是不是宇宙中唯一的生命、地球的未来会怎样等一系列问题，同时还有利于人类积极开发和利用空间资源。
在星际探测方面，过去几十年，美国、苏联、欧洲航天局及日本等，先后发射了100多个行星际探测器。既有发向月球的，也有发向金星、水星、火星、木星、土星、海王星和天王星等各大行星的，还有把“镜头”指向我们地球及周边环境的。通过这些深空探测活动，人们所得到的关于太阳系的认识，大大超过了人类数千年来所获有关知识总和的千万倍。
在天文观测方面，今天人类已把各个波段的天文卫星送入太空。其中较大的有美国的伽马射线观测台、先进X射线天体物理设施、红外望远镜设施、“哈勃”空间望远镜4项，其中以“哈勃”空间望远镜最引人瞩目。
深空探测，是在卫星应用和载人航天取得重大成就的基础上，向更广阔的太阳系空间进行的探索。随着21世纪的到来，深空探测技术，作为人类保护地球、进入宇宙、寻找新的生活家园的唯一手段，引起了世界各国的极大关注。
深空探测能帮助人类研究太阳系及宇宙的起源、演变和现状，使人类进一步认识地球环境的形成和演变，认识空间现象与地球自然系统之间的关系。从现实和长远来看，对深空的探测和开发，具有十分重要的科学和经济意义。深空探测，将是21世纪人类进行空间资源开发与利用、空间科学与技术创新的重要方法。
从1958年美国和苏联启动探月计划开始，世界发达国家和航天技术大国，都先后开展了多种类型的深空探测活动。
专家指出，对未知世界的探索，是人类文明和科学技术进步发展的永恒动力。对茫茫宇宙的探测，则是人类认识宇宙、探索宇宙的起源、拓展生存空间的必由之路。深空探测，可以解答地球如何起源，人类是否宇宙的唯一生命、地球的未来将是怎样的等一系列问题。
因此，尽管充满挑战和风险，尽管曾经遭遇失败，但人类迈向深空的脚步，不仅没有停止，反而在不断前进，并且步伐还将越来越快。
1．人类未来高科技的竞技场—太空
其一，太空。
太空，是指地球大气层以外的宇宙空间，是大气层空间以外的整个空间。
物理学家将大气分为5层：对流层（海平面至10千米）、平流层（10～40千米）、中间层（40～80千米）、热成层（电离层，80～370千米）和外大气层（电离层，370千米以上）。地球上空的大气，约有3/4在对流层内，97％在平流层以下，平流层的外缘是航空器依靠空气支持而飞行的最高限度。某些高空火箭，可进入中间层。人造卫星的最低轨道，在热成层内，其空气密度为地球表面的1％。在1.6万千米高度，空气继续存在，甚至在10万千米高度，仍有空气粒子。从严格的科学观点来说，空气空间和外层空间没有明确的界线，而且是逐渐融合的。联合国和平利用外层空间委员会科学和技术小组委员会指出，目前还不可能提出确切和持久的科学标准，来划分外层空间和空气空间的界线。近年来，趋向于以人造卫星离地面的最低高度（100～110千米）为外层空间的最低界线。
其二，太空环境。
自宇宙大爆炸以后，随着宇宙的膨胀，太空温度不断降低。现在，太空已成为高寒的环境，平均温度为零下270.3℃。
在太空中，各种天体也向外辐射电磁波，许多天体还向外辐射高能粒子，形成宇宙射线。如太阳有太阳电磁辐射、太阳宇宙线辐射和太阳风。太阳宇宙线辐射，是太阳在发生耀斑爆发时，向外发射的高能粒子，而太阳风则是由日冕吹出的高能等离子体流。
许多天体都有磁场，磁场俘获上述高能带电粒子，就形成辐射很强的辐射带。如在地球的上空，就有内外两个辐射带。由此可见，太空环境是一个强辐射的环境。
太空还是一个高真空、微重力环境。重力仅为百分之一到十万分之一克，而人在地面上感受到的重力是1克。
自从20世纪50年代开始进军宇宙以来，人类已经进行了4000多次航天运载火箭发射。据不完全统计，太空中现有直径大于10厘米的碎片9000多个，大于1.2厘米的有数10万个，而漆片和固体推进剂尘粒等微小颗粒，可能数以万计。
不要小看这些太空垃圾，由于飞行速度极快（6～7千米/秒），它们都蕴藏着巨大的杀伤力。一块10克重的太空垃圾撞上卫星，相当于两辆小汽车以100千米的时速迎面相撞，卫星会在瞬间被打穿或击毁。试想，如果撞上的是载人宇宙飞船，那么后果不堪设想。况且，人类无法控制太空垃圾的飞行轨道，只能粗略地预测。这些垃圾就像高速公路上那些无人驾驶、随意乱开的汽车一样，你不知道它什么时候刹车，什么时候变线。它们是宇宙交通事故最大的潜在“肇事者”，对于宇航员和飞行器来说，都是巨大的威胁。
其三，太空武器。
太空武器大部分是新概念武器，主要有：
“利剑”—激光武器：用激光作武器的想法，是基于激光的高热效应。激光产生的高温，能使任何金属熔化。同时激光以每秒30万千米的光速直线射出，延时完全可以忽略，也没有弯曲的弹道，因此不需要提前量，简直是指哪打哪。另外，激光武器没有后坐力，可以迅速转移继续打击目标，还可以进行单发、多发或连续射击。激光武器，它的本质就是利用光束输送巨大的能量，与目标的材料相互作用，产生不同的杀伤破坏效应，如烧蚀效应、激波效应、辐射效应等。正是靠着这几项神奇的本领，激光武器成为理想的太空武器。
“长矛”—粒子束武器：它是利用粒子加速器原理制造出的一种新概念武器。带电粒子进入加速器后，就会在强大的电场力的作用下，加速到所需要的速度。这时将粒子集束发射出去，就会产生巨大的杀伤力。粒子集束武器发射出的高能粒子，以接近光速的速度前进，用以拦截各种航天器，可在极短的时间内命中目标，且一般不需考虑射击提前量。粒子束武器，将巨大的能量以狭窄的束流形式，高度集中到一小块面积上，是一种杀伤点状目标的武器，其高能粒子和目标材料的分子发生猛烈碰撞，产生高温和热应力，使目标材料熔化损坏。
“神鞭”—微波武器：由能源系统、高功率微波系统和发射天线组成，主要是利用定向辐射的高功率微波波束，杀伤破坏目标。微波波束武器，全天候作战能力较强，有效作用距离较远，可同时杀伤几个目标。特别是微波波束武器，完全有可能与雷达兼容，形成一体化系统，先探测、跟踪目标，再提高功率杀伤目标，最后达到最佳作战效能。它犹如无形的“神鞭”，既能进行全面毁伤、横扫敌方电子设备，又能实施精确打击，直击敌方信息中枢。可以说，微波武器是现代电子战、电磁战、信息战不可或缺的基本武器。