太空探索是要利用天文学以及航天科技去探索外太空。虽然对外太空的探索是主要由天文学家使用望远镜进行的，但是从物理上的探索却是由无人驾驶的太空探测机器和人类太空飞行实现的。与天文学一样，空间探索是空间科学的主要来源之一。虽然人们对太空物体的观测，即天文学，比有可靠记载的历史更早。但在20世纪中叶，大型的和相对高效的火箭的发展使得物理空间探索走进现实。
世界上第一个大规模的实验火箭项目是在20世纪20年代末由Fritz von Opel和Max Valier领导的Opel- rak，这引起了第一个载人火箭汽车和火箭飞机的问世，为纳粹时代的V2计划以及美国和苏联从1950年开始的活动铺平了道路。Opel- rak项目和壮观的地空飞行器的公开演示吸引了大量的人群，还引起了所谓的“火箭轰鸣”的全球公众兴奋，并对于后来的航空先驱如沃纳·冯·布劳恩（Wernher von Braun）产生了巨大而深远的影响。对于探索太空，全球共通的理念和原因包括深化科学研究、提升国家威望、团结不同国家、确保人类未来的生存以及发展军事同时优化战略以对抗其他国家。
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