EXPLORATION DES PLANETES : .
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Au-delà de la Lune, des sondes spatiales se sont posées sur Mars et Vénus et ont effectué un survol de chaque planète du Système solaire, hormis Pluton. Certaines d’entre elles ont également étudié les comètes et les astéroïdes.

 

 MARS  .
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En mai 1971, l’URSS lance Mars 2 et 3, deux sondes qui s’écrasent à la surface de Mars, après avoir transmis des données. En août 1973 suivent Mars 4, 5, 6 et 7, mais divers problèmes techniques perturbent ces missions. En juillet 1988, les Russes envoient les sondes Phobos 1 et 2 en direction du satellite martien dont elles portent le nom. La première est perdue à la suite d’une erreur humaine. La seconde cesse de fonctionner le 27 mars 1989, après avoir transmis des images de Phobos prises à moins de 200 km d’altitude. .
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Côté américain, Mariner 9 est lancée en mai 1971 : la sonde se satellise autour de Mars du 13 novembre 1971 à octobre 1972, photographiant la planète rouge sous presque tous les angles (plus de 7.000 images), révélant de nombreux paysages inconnus et permettant l’établissement de la première carte quasi complète de Mars. Lancées respectivement le 20 août et le 9 septembre 1975, les sondes Viking 1 et 2 partent pour un voyage de onze mois vers Mars. Chacune d’elles est composée d’un orbiteur et d’un module d’atterrissage, équipé de deux caméras vidéo couleur, d’un sismomètre, de capteurs météorologiques, d’instruments destinés à détecter une éventuelle présence de vie martienne (aucune des expériences biologiques ne s’avère concluante) et d’un bras articulé de 3 m de long, télécommandé depuis la Terre. Elles fonctionnent correctement pendant plusieurs années. .
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Le 7 novembre 1996 est lancée la sonde spatiale Mars Global Surveyor, qui inaugure le nouveau programme d’exploration de Mars par la NASA. En revanche, la sonde spatiale russe Mars 96, équipée de matériel scientifique russe, européen et américain, également lancée en novembre 1996, s’échoue dans l’océan Pacifique après avoir brûlé dans l’atmosphère terrestre. L’Institut des sciences de l’espace russe avait placé tous ses espoirs dans cette sonde, qui contenait un vaisseau spatial destiné à graviter autour de la planète. Les Américains, tirant les enseignements de leurs échecs passés, choisissent une nouvelle stratégie : effectuer des missions moins coûteuses mais plus fréquentes (environ tous les deux ans). Ainsi suivent les missions Mars Pathfinder (1997), Mars Climate Orbiter (1998), Mars Polar Lander (1999) et Mars Odyssey (2001) toujours en orbite martienne.
 

 VENUS  .

En 1970, les Soviétiques réussissent à pénétrer l’atmosphère dense et couverte de nuages de Vénus, avec la sonde Venera 7 (du nom russe de la planète). Vénéra 8 devient, le 22 juillet 1972, le premier engin fonctionnant depuis le sol d’une planète du Système solaire autre que la Terre, capable de transmettre des informations relatives à la nature du sol vénusien (Vénéra 8 mesure une température de 470 °C et une pression voisine de 100 bars, soit environ 88 fois celle de l’atmosphère terrestre au niveau du sol). En octobre 1975, Venera 9 et 10 déposent des modules d’atterrissage sur la surface, qui résistent pendant une heure et retransmettent les premières photographies (monochromes) de la surface vénusienne. Des images en couleurs sont obtenues en 1982 grâce à Venera 13 et 14. L’année suivante, Venera 15 et 16 se satellisent autour de Vénus pour observer sa surface par radar. En 1985, alors qu’elles font route vers la comète de Halley, les sondes Vega 1 et 2 (contraction des mots russes Venera et Galley, transcription russe de Halley) larguent chacune un module d’atterrissage, qui libère lui-même un ballon-sonde dans l’atmosphère de Vénus. .
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Parallèlement, les Américains lancent en 1978 Pioneer Venus 1, un orbiteur, et Pioneer Venus 2, composé de quatre sondes atmosphériques : ils atteignent Vénus respectivement les 5 et 9 décembre 1978. L’orbiteur cartographie la quasi-totalité de la surface de Vénus, les sondes analysant la composition de l’atmosphère, son mouvement et son interaction avec le vent solaire. La sonde Magellan est lancée le 5 mai 1989 depuis la navette Atlantis et placée en orbite quasi polaire autour de Vénus. Elle commence à transmettre des images radar de la surface de la planète en août 1990.
 

 JUPITER et SATURNE  .
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Les sondes américaines Pioneer 10 et 11, lancées respectivement le 3 mars 1972 et le 5 avril 1973, traversent sans dommage la ceinture d’astéroïdes située au-delà de l’orbite de Mars — jusque-là inexplorée. Pioneer 10 est, en décembre 1973, la première sonde effectuant le survol de Jupiter, qu’elle survole à nouveau en décembre 1974, avant de poursuivre — autre première — son voyage au-delà du Système solaire, dans l’espace interstellaire. Quant à Pioneer 11, elle survole Jupiter en décembre 1974, utilisant l’attraction jovienne pour infléchir sa trajectoire vers Saturne, qu’elle est la première à survoler, le 1^er septembre 1979. Cette mission ouvre la voie au tandem Voyager 1 et 2, qui, après avoir observé en 1979 Jupiter et ses satellites, survole Saturne (respectivement en novembre 1980, pour Voyager 1, qui passe très près du satellite Titan, et 1981 pour Voyager 2). .
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En décembre 1995, la sonde spatiale Galileo se place en orbite autour de Jupiter, après un voyage d’environ 6 ans dans le Système solaire. L’étude de Jupiter et de ses quatre grandes lunes (Ganymède, Europe, Io et Callisto) par Galileo constitue l’une des explorations spatiales les plus fructueuses du point de vue des découvertes scientifiques. .
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Le 15 janvier 2005, la sonde européenne Huygens s'est posée sur Titan, le plus gros satellite de Saturne, après sept ans de voyage spatial. De nombreux clichés ont été renvoyés vers la terre. Ils font apparaître l'existence "de sortes de canaux de drainage, ou même un rivage".

 

 URANUS et NEPTUNE  .
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Après Saturne, Voyager 2 se dirige vers Uranus : le 24 janvier 1986, elle passe à 107.000 km de la planète, découvrant quatre anneaux supplémentaires et dix nouveaux satellites. La sonde s’approche à moins de 30.000 km de Miranda, l’un des satellites d’Uranus, transmettant des images spectaculaires de ce corps couvert de glace. Voyager 2 met ensuite le cap vers Neptune, survolant la planète à moins de 5.000 km, le 24 août 1989. Le lendemain, elle s’approche à 38.500 km de Triton, le principal satellite de Neptune, révélant la présence d’une atmosphère très ténue. Le passage de Voyager 2 permet également de découvrir six nouveaux satellites (trois autres satellites, plus éloignés de la planète, sont découverts en 2003, portant à onze le nombre total des satellites de Neptune). .
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Voyager 1 et 2 continuent désormais leur voyage au plus profond de l’espace, à des milliards de kilomètres de notre Soleil : on espère qu’elles émettront jusqu’en 2015 (un vidéodisque décrivant la Terre et ses habitants a été placé à bord de chacune d’elles dans l’éventualité où elles croiseraient des membres d’une civilisation extraterrestre).