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探测技术水平大幅度提高是特点之二。例如，“勇气”号和“机遇”号的性能远高于1997年首次在火星上行驶的“旅居者”号火星车，实现了对火星较大范围的移动考察，代表了火星探测的重要阶段。经过13个月的飞行，欧洲“智慧”1号月球探测器于2004年11月15日进入绕月轨道，从而表明，这个世界第1个联合使用太阳能电推进系统和月球引力的空间探测器达到了预期的效果，此举对未来航天技术的发展产生重要作用。在经过长达约7年、航行35亿千米的星际历程之后，价值连城的世界首个土星专用探测器“卡西尼”，终于在2004年7月1日进入土星轨道，它已发回不少很宝贵的图像，并将在12月25日向土卫六表面释放“惠更斯”着陆器。
第3个特点是彗星探测成为“新宠”。2004年1月，飞行已久的美国“星尘”号彗星探测器与怀尔德2号彗星交会，并在离彗核很近的距离用密度极低的氧化硅气溶胶首次获取彗核物质，现正飞行在返回地球的途中。这将是人类首次把除地球的卫星——月球以外的样本送回地球，也是“阿波罗”计划后的首次样品回送任务。这些样品可为宇宙形成和地球生命起源的研究提供重要线索。欧洲空间局则2004年3月2日发射了其第1个彗星探测器“罗塞塔”。它将经过10年的长途跋涉进入“楚留莫夫-格拉西门克”彗星轨道，并向该彗星着陆器，这在人类航天史上也是前所未有。
2004年所取得的空间探测它可使人类进一步了解太阳系和宇宙(包括生命)的起源和演化，为开发和利用空间资源及扩展人类的生存空间做准备。例如，科学家们认为彗星事实上就是宇宙产生时期剩下的原始物质，所以探测彗星有助于人类搞清地球上生命的起源。而欧航局“火星快车”号探测器在火星表面直接发现水，对人类同样意义重大，因为水不仅能用于人类未来在火星上生存，开辟第2个家园，水中的氢元素还作为未来人类星际旅行的燃料。
总的来说，空间探测将为人类大规模开发空间资源奠定技术基础，解决地球上存在的能源问题、人口问题和环境问题等。例如，地球能容纳的人口是有限的，大约80亿～110亿，因此有些人已经开始研究向外空移民的方案了；地球上的能源也日益紧张，开发太空矿藏也是空间探测的一大目标。
庞之浩在展望未来空间探测的发展趋势时认为，冷战结束后，空间探测的科学意义和经济效益等被越来越多的国家所认可。因此，随着各国经济和技术的长足进步，参与空间探测的国家正逐渐增多，空间探测的深度和广度也不断扩大。今后，空间探测的计划越来越长远，投资也日趋庞大。2004年1月14日，美国总统布什在航宇局总部宣布了一项旨在探索太空和将人类足迹扩展到整个太阳系的新太空计划，即美国将制造新一代宇宙飞船，使美国航天员最早于2015年重返月球建立基地，并以此为跳板，在2030年以后把人类送上火星乃至更遥远的宇宙空间。欧洲2004年出台的“曙光”计划与美国类似，也是史无前列的“一揽子”计划。
由于空间探测投资较大，所以国际合作将是未来空间探测的特点之一。就印度来说，它已收到20个国家参与其探月计划的申请。目前美国、以色列、加拿大、德国以及欧洲空间局都递交了合作申请，他们都希望将科学仪器放置在预计于2007年发射的印度月球探测器上。美国、俄罗斯和欧洲也在积极探讨有关载人火星探测的国际合作途径。
从目前人类的科学认识、技术水平和经济条件等方面综合考虑，在可以预测的将来，空间探测重点仍将是月球和火星。月球探测的战略目标是建设月球基地，开发和利用月球的资源和能源与特殊环境，为人类社会的可持续发展服务。欧洲的“智慧”1号计划、中国的“嫦蛾”1号计划和印度的月球探测计划等，均以月球资源探测为主要目标。本世纪前20年将掀起人类探测火星的新热潮。它是人类开展深空探测的关键性步骤。人类可望于2011年在地球上获得火星返回样品，最终实现载人登上火星。
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