In seguito al Secondo Dopoguerra l'astronomia ha avuto un veloce sviluppo grazie all'astronautica, con cui è stato possibile conoscere l'universo in maniera più approfondita e precisa. Successivamente con l'ulteriore sviluppo dei programmi spaziali il raggio d'azione dell'astronautica si ampliò, con l'invio delle prime sonde spaziali verso la Luna. Oltre al passo fondamentale dello sbarco sulla Luna nel 1969 (preceduto dall'esplorazione delle sonde automatiche Surveyor), furono avviate anche altre missioni di esplorazione del sistema solare: nel 1961 l'Unione Sovietica inviò le prime sonde su Venere e Marte.

​

​

Sputnik 1 fu il primo satellite artificiale mandato in orbita intorno alla

Terra. Fu lanciato il 4 ottobre 1957 dal cosmodromo di Bajkonur dall'

Unione Sovietica. Era costituito da una sfera di metallo e quattro antenne

radio, rilevabili anche dai radioascoltatori sulla Terra; con la sua

traiettoria di volo sorvolò praticamente tutto il globo terrestre. Il successo

della spedizione scatenò negli Stati Uniti la crisi dello Sputnik e dette il

via alla corsa allo spazio nel contesto della guerra fredda. Il lancio ebbe

profonde conseguenze portando a nuovi sviluppi in campo politico, militare, tecnologico e soprattutto scientifico; ad esempio fu possibile dedurre la densità dell'atmosfera superiore dalla sua resistenza sull'orbita, mentre l'analisi della propagazione dei suoi segnali radio ha fornito dati sulla ionosfera.

 

 

La sonda spaziale Voyager 1 è una delle

prime esploratrici del sistema solare esterno,

tuttora in attività benché abbia raggiunto

l'eliopausa. Il lancio è avvenuto nell'ambito

del Programma Voyager della NASA il 5

settembre 1977 da Cape Canaveral a bordo

di un razzo Titan IIIE. La sua sonda gemella Voyager 2, in un'orbita che le avrebbe permesso di raggiungere Giove per prima, fu lanciata pochi giorni dopo. Obiettivo principale della missione era il sorvolo dei due pianeti giganti Giove e Saturno, e in particolare del satellite Titano, per studiarne i campi magnetici, gli anelli e fotografarne i rispettivi satelliti. Dopo il sorvolo di Saturno nel 1980 la missione della sonda è stata estesa proseguendo così a raccogliere dati sulle regioni esterne del sistema solare.

​

​

l programma Apollo fu un

programma spaziale statunitense

che portò allo sbarco dei primi

uomini sulla Luna. Concepito

durante la presidenza di Dwight Eisenhower e condotto dalla NASA, Apollo iniziò veramente dopo che il presidente John Kennedy dichiarò, durante una sessione congiunta al Congresso avvenuta il 25 maggio 1961, obiettivo nazionale il far "atterrare un uomo sulla Luna" entro la fine del decennio. Questo obiettivo fu raggiunto durante la missione Apollo 11 quando, il 20 luglio 1969, gli astronauti Neil Armstrong e Buzz Aldrin sbarcarono sulla Luna, mentre Michael Collins rimase in orbita lunare. Apollo 11 fu seguita da ulteriori sei missioni, l'ultima nel dicembre 1972, che portarono un totale di dodici uomini a camminare sul nostro satellite naturale. Questi sono stati gli unici uomini a mettere piede su un altro corpo celeste. L'Apollo segnò alcune pietre miliari nella storia del volo spaziale umano che fino ad allora si era limitato a missioni in orbita terrestre bassa. Il programma stimolò progressi in molti settori delle scienze e delle tecnologie, tra cui avionica, informatica e telecomunicazioni.

Apollo 11 fu la missione spaziale che portò i primi uomini sulla Luna, gli astronauti statunitensi Neil Armstrong e Buzz Aldrin, il 20 luglio 1969 alle 20:17:40 UTC. Armstrong fu il primo a mettere piede sul suolo lunare, sei ore più tardi dell'allunaggio, il 21 luglio alle ore 02:56 UTC. Aldrin arrivò 19 minuti dopo. I due trascorsero circa due ore e mezza al di fuori della navicella, e raccolsero 21,5 kg di materiale lunare che riportarono a Terra. Il terzo membro della missione, Michael Collins (pilota del modulo di comando), rimase in orbita lunare mentre gli altri due erano sulla superficie; dopo 21,5 ore dall'allunaggio, gli astronauti si riunirono e Collins pilotò il modulo di comando Columbia nella traiettoria di ritorno sulla Terra. La missione terminò il 24 luglio, con l'ammaraggio nell'Oceano Pacifico.

Lanciata da un razzo Saturn V dal Kennedy Space Center, il 16 luglio alle 13:32 UTC, Apollo 11 fu la quinta missione con equipaggio del programma Apollo della NASA. La navicella spaziale Apollo era costituita da tre parti: un Modulo di Comando (CM) che ospitava i tre astronauti ed è l'unica parte rientrata a Terra, un modulo di servizio (SM), che forniva il modulo di comando di propulsione, energia elettrica, ossigeno e acqua, e un Modulo Lunare (LM). La navicella entrò in orbita lunare dopo circa tre giorni di viaggio e, una volta raggiunta, gli astronauti Armstrong e Aldrin si spostarono sul modulo lunare Eagle con cui discesero nel Mare della Tranquillità. Dopo aver messo piede sulla Luna e aver effettuato la prima passeggiata lunare della storia, gli astronauti utilizzarono lo stadio di ascesa di Eagle per lasciare la superficie e ricongiungersi a Collins sul modulo di comando. Sganciarono, quindi, Eagle prima di effettuare le manovre che li avrebbero portati fuori dall'orbita lunare verso una traiettoria in direzione della Terra dove ammararono nell'Oceano Pacifico il 24 luglio dopo più di otto giorni nello spazio. La prima passeggiata lunare fu trasmessa in diretta televisiva per un pubblico mondiale. Nel mettere il primo piede sulla superficie della Luna Armstrong commentò l'evento come "un piccolo passo per [un] uomo, un grande balzo per l'umanità". Apollo 11 concluse la corsa allo spazio intrapresa dagli Stati Uniti e dall'Unione Sovietica nello scenario più ampio della guerra fredda, realizzando l'obiettivo nazionale che il presidente degli Stati Uniti John F. Kennedy aveva definito il 25 maggio 1961 in occasione di un discorso davanti al Congresso degli Stati Uniti: "prima che finisca questo decennio, di far atterrare un uomo sulla Luna e farlo tornare sano e salvo sulla Terra".

​

​

Il Programma Space Shuttle, ufficialmente Space Transportation

System (STS), è stato il programma per il lancio di un veicolo

con equipaggio nello spazio dal 1981 al 2011 del governo degli

Stati Uniti d'America. Lo Space Shuttle Orbiter era lanciato

verticalmente, solitamente con un equipaggio composto da

quattro a sette astronauti e fino a 22700 kg di carico utile in un'orbita terrestre bassa. Il programma cominciò formalmente nel 1972, sebbene il concetto sia stato già esaminato alla fine degli anni Sessanta e fu l'unico focus delle operazioni con equipaggio della NASA dopo il termine del Programma Apollo e dei voli Skylab nella metà degli anni Settanta. Lo Shuttle fu inizialmente concepito e presentato al pubblico nel 1972 come "Space Truck" ("Camion Spaziale") che sarebbe stato usato, tra le altre cose, per la realizzazione di una stazione orbitale all'inizio degli anni novanta, per essere quindi rimpiazzato da un nuovo veicolo. Quando il concetto di una stazione spaziale USA si evolse in quello della Stazione Spaziale Internazionale (ISS), il periodo di servizio dello Shuttle venne esteso diverse volte fino al 2011, prima di essere infine ritirato. Il ritiro dello Shuttle terminò un'era in cui tutte le varie attività spaziali degli Stati Uniti erano eseguite da un unico veicolo e un'unica organizzazione.

 

​

La Stazione Spaziale Internazionale rappresenta l'unione di vari

progetti di stazioni spaziali nazionali che hanno avuto origine

durante la guerra fredda. All'inizio degli anni novanta, il governo

statunitense aveva coinvolto le agenzie spaziali di Europa,

Russia, Canada e Giappone nel progetto di una stazione spaziale

congiunta, indicata come "Alpha".Nel giugno 1992, il presidente

statunitense George H. W. Bush e il presidente russo Boris El'cin

strinsero accordi ufficiali di collaborazione nell'esplorazione

dello spazio e nel settembre del 1993, il vicepresidente

statunitense Al Gore e il primo ministro russo Viktor Černomyrdin annunciarono i piani per la costruzione della nuova stazione spaziale, avviando anche il Programma Shuttle-Mir, che condusse a missioni dello Space Shuttle verso la stazione spaziale sovietica Mir allo scopo di incrementare la collaborazione tra le agenzie spaziali russa e statunitense e testare quelle soluzioni che avrebbero permesso l'integrazione della tecnologia russa e statunitense nella ISS.

La Stazione Spaziale Internazionale svolge principalmente la funzione di laboratorio di ricerca scientifica, per la quale offre il vantaggio rispetto ai veicoli spaziali, come lo Space Shuttle, di essere una piattaforma a lungo termine in ambiente spaziale, in cui possono essere condotti esperimenti di lunga durata in assenza di peso. La presenza di un equipaggio permanente permette inoltre di monitorare, integrare, riparare e sostituire gli esperimenti e le componenti della stessa navicella spaziale. Gli scienziati a terra hanno accesso rapido ai dati forniti dal personale di volo e possono modificare esperimenti o fare arrivare nuovi prodotti in breve tempo, cosa generalmente non fattibile su veicoli spaziali senza equipaggio. Gli equipaggi, che abitano la stazione in missioni (chiamate Expedition) di diversi mesi di durata, conducono esperimenti scientifici ogni giorno (circa 160 ore-uomo in una settimana). I risultati degli esperimenti vengono pubblicati mensilmente. La ISS fornisce un punto di relativa sicurezza, in orbita terrestre bassa (low earth orbit o LEO), per testare componenti di veicoli spaziali che saranno necessari per le future missioni di lunga durata verso la Luna e Marte. La possibilità di acquisire esperienza nella manutenzione, riparazione e sostituzione dei suoi componenti in orbita è di fondamentale importanza per la gestione di un veicolo spaziale lontano dalla Terra. Una parte degli scopi della stazione è relativa alla cooperazione internazionale e all'istruzione. L'equipaggio della ISS fornisce opportunità per gli studenti sulla Terra di eseguire esperimenti sviluppati dai partecipanti facendo poi dimostrazioni a scopo didattico. La cooperazione di 14 nazioni diverse al suo sviluppo è certamente un buon banco di prova per future collaborazioni internazionali. La ISS fornisce una struttura per condurre esperimenti che richiedono una o più condizioni anomale che risultano essere presenti sulla stazione. I principali campi di ricerca comprendono la ricerca sull'uomo, la medicina spaziale, la biologia, (con esperimenti biomedici e sulle biotecnologie), la fisica (compresa la meccanica dei fluidi e la meccanica quantistica), la scienza dei materiali, l'astronomia (inclusa la cosmologia) e la meteorologia.

​