L'exploration spatiale est l'étude continue de l'environnement au-delà de l'atmosphère terrestre. Elle implique l'examen approfondi de corps célestes relativement proches tels que le soleil, les planètes et les lunes, ainsi que l'observation lointaine d'étoiles, de galaxies et d'autres phénomènes cosmiques.
L'exploration spatiale repose sur un certain nombre de développements technologiques avancés. De grands télescopes sophistiqués sont utilisés pour observer des objets distants, en utilisant toutes les longueurs d'onde du spectre électromagnétique, y compris la lumière visible, les ondes radio et la lumière infrarouge. Des sondes spatiales robotisées et des vols spatiaux habités sont utilisés pour étudier des objets proches tels que des planètes et des lunes, ainsi que pour étudier des phénomènes uniques à la microgravité et à l'environnement sous vide de l'espace