（5）驗證衛星穩定和位置保持技術等。采用姿態控製方式的2、4、5號衛星還試驗了C、L波段和毫米波的無線電通信和傳播。
“雨雲”號衛星
“雨雲”號衛星是美國第二代試驗氣象衛星係列。從1964年8月到1978年10月共發射了7顆。“雨雲”號衛星的任務是試驗新的氣象觀測儀器和探測方法。衛星呈蝴蝶形狀，高2．5～3米，兩翼翼展約3．4米，翼麵上覆蓋約5 000片太陽電池，每翼尺寸為0．9米、2．4米。衛星重300～900千克，采用三軸姿態控製的穩定方式對地定向，其太陽同步軌道高1 100千米、傾角100°、周期108分鍾。衛星上部安放姿態控製、溫度控製和電源等係統，下部直徑約1．5米的環狀體裝有紫外、可見光、紅外和微波波段的多種觀測儀器。
“雨雲”1號首次利用高分辨率紅外輻射儀獲得夜間雲圖。1969年發射的“雨雲”3號首次利用衛星紅外分光計探測垂直溫度廓線。1972年12月發射的“雨雲”5號首次采用微波遙感技術，探測有雲區域的大氣垂直溫度廓線。“雨雲”7號還有地球輻射收支儀等設備測量地球大氣係統的能量收支，用微量大氣成分和溫度試驗儀和大氣汙染測量儀等監視大氣中各種汙染氣體含量，為研究氣候變遷和環境保護提供了有益資料。
有翼導彈
配置有彈翼，主要依靠翼麵產生的空氣動力作機動飛行的導彈，稱為有翼導彈。戰術巡航導彈和大多數戰術導彈，如地空導彈、空空導彈、艦空導彈、岸艦導彈等均為有翼導彈。有翼導彈隻能在高度30千米以下使用。其特點是機動性好，便於控製，在飛行彈道的主動段、被動段均能進行控製，但大攻角飛行時，彈翼的作用明顯減小。
儀表導航
儀表導航是飛行員根據飛機上簡單儀表所提供的數據引導飛機沿規定航線到達目的地的導航技術。所需設備為磁羅盤、空速表、高度表、導航時鍾，六分儀、偏流計和導航計算尺等。為了減小導航誤差，除提高導航參數的測量精度外，主要是利用無線電定位設備或天文導航定位設備給出飛機位置信號來校正儀表導航求得的飛機位置。
圓滾子反衛星
圓滾子反衛星軌道武器是一個長30厘米、直徑20厘米的圓筒，進入軌道後，利用頭部儀器尋找目標衛星的熱輻射，然後高速撞向“敵星”與之同歸於盡。
“由”空間站
美國的“由”永久空間站，既是一個永久性的軌道研究設施和工作設施，也是一個軌道試驗、組裝和修理中心。除進行對地觀測、天文觀測、微重力材料加工和生命科學研究外，還將為未來建立月球基地和載人火星飛行架起一座空間橋梁。它有雙龍骨結構和單橫梁結構兩種設計方案。前一方案總長153米，高110米，兩根骨架各長91．5米，二者間距38．4米。乘員艙和實驗艙裝在中心處，修理艙、貯存庫和燃料加注站設在上麵箱形區域，軌道轉移飛行器、服務艙位於下麵箱形區域。上橫梁安裝太空觀測儀器設備，下橫梁安放對地球的觀測係統，中間橫梁上安置太陽能發電裝置。空間站的組件由航天飛機分批送上軌道，需要往返運送31次才能裝配成功。後一方案采用122米長的單橫梁，包括4間工作居住艙、2間後勤保障艙、4個自由飛行平台和一個可移動的維修艙。這種永久性空間站預計重36噸，可乘6~8名航天員。
永久性空間站計劃
建造永久性的宇宙空間站的計劃，是由美國提出，日本、加拿大、歐州空間局、俄羅斯共同參加。1994年3月，在美國休斯敦，美、俄、日、加和歐洲空間局的代表，正式通過了宇宙空間站計劃新方案的決定。
這個以美俄為中心聯合建造宇宙空間的計劃，分三階段共10年時間來完成。第一階段從1994年開始，美國宇航員將在“和平”號空間站進行長期適應能力的訓練。美國航天飛機為“和平”號運送新的太陽能電池板，以緩解電力不足；俄羅斯將為“和平”號擴增兩個分別裝有美俄航天設備的實驗艙，使美國可進行大規模的空間科學實驗。
運載火箭的優良性能
用火箭把測試器、人造衛星或宇宙飛船等發射到太空去，或火箭上裝上核彈頭製成洲際導彈，也可以把核彈頭發射到很遠的目標。火箭成了運載工具，所以也稱這種火箭為“運載火箭”。現代運載火箭結構龐大，“身材”魁梧，豎立在高大的發射塔架旁，高聳入雲。一枚三級運載火箭，有幾十萬個零件，直徑粗達5米以上，長80多米，算起來有18層樓那麼高。1979年12月，法國、聯邦德國、英國、比利時、西班牙等10個西方國家聯合發射的“阿麗亞娜”火箭，是歐洲航天局製造的，這是重型三級運載火箭，高47.7米，重200多噸，火箭的推力為245噸。
為把運載火箭送上太空，在發射控製台上有100多個開關、按鈕、指示燈以及指示標圖，還有各種跟蹤測量設備、高速攝影機、磁帶記錄儀等記錄設備。火箭頭部放核彈頭、人造衛星或飛船，由推動係統產生推力，飛行控製係統保證飛行和命中目標。發射的時候，第一級火箭先點火發動，使火箭騰空而起，扶搖直上，穿越稠密的大氣層;接著第二級點火，燃燒完了又自動脫落;第三級再點火，如同接力賽跑。這樣，火箭的飛行速度不斷加快，達到每秒7千米以上，射程一般為7 000~12 000千米以上。
運載火箭之所以飛行速度這麼快，射程這麼遠，全靠高能燃料作推進劑。燃料燃燒時，向後高速噴射強大氣流，產生反衝作用而使火箭前進。它自身攜帶著推進劑，包括燃燒劑和氧化劑，不依賴外界物質而工作。
大型火箭一般多采用液體燃料，軍用火箭也有采用固體燃料的。流體燃料一般用煤油、液氫作燃燒劑，液氧、液氟作氧化劑。噴氣的動能來自推進劑的化學能，所以也叫化學火箭。為了裝推進劑，配置有很大的燃料箱。燃燒劑和氧化劑分別貯存在兩個燃料箱裏，各自通過管子流向燃燒室，混合之後才開始燃燒，其溫度可達4 000℃以上。由於有了這個推力，火箭就可以在宇宙空間飛行了。
運載火箭
運載火箭是由多級火箭組成的航天運輸工具。運載火箭的用途是把人造地球衛星、載人飛船、航天站或空間探測器等有效載荷送入預定軌道。運載火箭是第二次世界大戰後在導彈的基礎上開始發展的。第一枚成功發射衛星的運載火箭是前蘇聯用洲際導彈改裝的“衛星”號運載火箭。到20世紀80年代，蘇聯、美國、法國、日本、中國、英國、印度和歐洲空間局已研製成功20多種大、中、小運載能力的火箭。最小的僅重10．2噸，推力125千牛(約12．7噸力)，隻能將1．48千克重的人造衛星送入近地軌道；最大的重2 900多噸，推力33 350千牛(3 400噸力)，能將120多噸重的載荷送入近地軌道。主要的運載火箭有“大力神”號運載火箭、“德爾塔”號運載火箭、“土星”號運載火箭、“東方”號運載火箭、“宇宙”號運載火箭、“阿裏安”號運載火箭、N號運載火箭、“長征”號運載火箭等。
“亞特蘭蒂斯”號與“和平”號對接
1995年6月27日，美國一架載有7名宇航員的航天飛機從卡納維拉爾角升空，並開始追趕“和平”號空間站，最後以每秒鍾不超過3厘米的相對速度靠近。格林尼治時間6月29日13時對接成功。這是一次曆史性的對接。有史以來的最重航天器（100噸重的航天飛機和123噸重的空間站在距離地麵約395千米的軌道上，以相對於地麵2．8萬千米／時的速度飛行，夜晚用望遠鏡可觀察到。航天飛機為“和平”號帶去了設備、食品和其他補給品。兩國宇航員聯合開展了一係列空間醫學實驗。美、俄航天器的第一次空間對接是在20年前的1975年，“阿波羅”飛船和“聯盟”號飛船共同飛行兩天。
“亞特蘭蒂斯”號的這次飛行，也是自謝潑德亞軌道飛行以來美國的第100次載人飛行。7月4日，“亞特蘭蒂斯”號與“和平”號脫離。乘該航天飛機升空的2名俄羅斯宇航員留在“和平”號上繼續飛行，原在“和平”號上的3名宇航員乘航天飛機返回地麵，“亞特蘭蒂斯”號返回時的乘員增至8人。7月7日返回地麵，帶回了“和平”號上的部分實驗標本。
月球
月球是離地球最近的天體，它是圍繞地球運轉的、唯一的天然衛星，與地球的平均距離為384 401千米。月亮繞地球的公轉軌道為橢圓形，其近地點平均距離為363 300千米，遠地點平均距離為405 500千米。月亮比地球小，直徑是3 476千米，大約等於地球直徑的3/11。月球的表麵麵積大約是地球表麵積的1/14，比亞洲的麵積還稍小一些；它的體積是地球的1/49，換句話說，地球裏麵可裝下49個月亮。月球的質量是地球的1/81，物質的平均密度為每立方厘米3.34克，隻相當於地球密度的3/5。月球上的引力隻有地球的1/6，也就是說，6千克重的東西到了月球上隻有1千克重了。
像地球一樣，月球也是南北極稍扁，赤道稍隆起的扁球。它的平均極半徑比赤道半徑短500米，南北極也不對稱，北極區隆起，南極區凹陷約400米。月球和其他天體一樣，也處於永恒的運動之中。
月球探測
月球是地球的天然衛星，自然地成為空間探測的第一個目標。對月球探測的方式有：
（1）在月球近旁飛過或在其表麵硬著陸，利用這個過程的短暫時間探測月球周圍環境和拍攝月球照片。前蘇聯發射的“月球”3號探測器就以這種方式發回了第一批月球背麵的照片；美國的“徘徊者”7、8、9號探測器采用了命中月球的軌道，在與月球撞擊之前發回一係列照片。
（2）以月球衛星的方式取得信息，這種方式能有較長的探測時間並能獲取較全麵資料。
（3）在月球表麵軟著陸，可拍攝局部地區的高分辨率照片和進行月麵土壤等分析。“月球”9號探測器發回月球局部地區的第一批照片，測定了月球表麵的輻射量；“勘測者”號探測器共發回圖像約8．7萬幅;蘇聯的月球車通過地麵遙控在月球上行駛、探測並發回資料。