กระสวยอวกาศดิสคัฟเวอรี หนึ่งในยานอวกาศที่ใช้ปฏิบัติการเหนือพื้นโลก
ยานอวกาศออกเป็น 2 กลุ่มใหญ่ คือ
1. ยานอวกาศที่มีคนบังคับ ซึ่งจะเดินทางในช่วงเวลาสั้นๆ เช่นโคจรรอบโลก ปัจจุบันมนุษย์เดินทางไปในอวกาศได้ไกลสุดเพียงดวงจันทร์เท่านั้น 2. ยานอวกาศที่ไม่มีคนบังคับ เนื่องจากการสำรวจบางครั้งต้องใช้เวลาเดินทางไกลมากและอันตรายต่อมนุษย์ จึงเป็นหน้าที่ของยานที่ถูกบังคับจากภาคพื้นดินบนโลก บางที่เราเรียกยานแบบนี้ว่า Robot Scpace Craft
ปัจจุบันมีโครงการอวกาศของแต่ละประเทศที่ดำเนินการอยู่ ทั้งของสหรัฐ (Nasa) รัสเซีย ยุโรป (ESA) และ ญี่ปุ่น (JAXA) มีการส่งยานอวกาศไปสำรวจมากมาย โดยจะแบ่งย่อยออกเป็นกลุ่มใหญ่ 3 กลุ่มคือ 1. ดวงจันทร์ เป็นยานอวกาศที่มีการส่งไปสำรวจดวงจันทร์ตั้งแต่ยุคแรกๆ เพื่อเป็นการเตรียมแผนให้กับการลงเหยียบดวงจันทร์ของโครงการอะพอลโล่ และ โครงการสำรวจดวงจันทร์ยุคหลังอะพอลโล่ 2. ระบบสุริยะ เป็นยานสำรวจนอกเหนือจากดาวเคราะห์ทั้ง 8 ดวง เช่น ยานสำรวจดวงอาทิตย์ ดาวเคราะห์น้อย และ ดาวหาง 3. ดาวเคราะห์ เป็นยานสำรวจดาวเคราะห์ทั้ง 8 ดวง ซึ่งโครงการไปดาวอังคารเป็นโครงการที่มีการส่งยานอวกาศไปมากที่สุดภาพรวมของยานอวกาศ ระบบการทำงานของยานอวกาศประกอบไปด้วยระบบย่อยต่างๆ มากมาย เช่น ระบบกำหนดและควบคุมตัวยาน (Attitude Determination and Control: ADAC หรือ ACS), ระบบควบคุมการนำร่องและนำทาง (Guidance,Navigation and Control: GNC หรือ GN&C), ระบบการสื่อสาร (Communication: COMS), ระบบจัดการข้อมูลและคำสั่ง (Command and Data Handling: CDH หรือ C&DH), ระบบพลังงาน (EPS), ระบบควบคุมอุณหภูมิ (Thermal Control: TCS), ระบบการขับเคลื่อน (Propulsion), โครงสร้างและระบบบรรทุกสิ่งของ (Payload) ถ้าหากว่าเป็นยานอวกาศประเภทใช้คนบังคับแล้วอาจจะต้องเพิ่มปัจจัยยังชีพต่างๆ ให้กับลูกเรือด้วย
ระบบย่อยต่างๆของยานอวกาศ ระบบควบคุมการนำร่องและนำทาง การนำร่อง หมายถึง การคำนวณค่าจากชุดคำสั่งเพื่อใช้นำยานอวกาศไปยังที่ที่ต้องการ ส่วนการนำทาง หมายถึง การกำหนดจุดตำแหน่งที่ที่ยานอวกาศจะเดินทางไป โดยทั้งสองปัจจัยนี้จะถูกควบคุมอีกทีหนึ่งจากระบบเพื่อใช้เส้นทางที่เหมาะสม และตรงกับความต้องการของภารกิจมากที่สุด ระบบกำหนดและควบคุมตัวยาน ยานอวกาศต้องการระบบนี้เพื่อให้ทำงานในอวกาศได้โดยเกี่ยวข้องและตอบสนองกับ ปัจจัยภายนอกยาน ระบบนี้ประกอบไปด้วย เซ็นเซอร์ และตัวบังคับ ซึ่งทำงานร่วมกันโดยใช้โปรแกรมควบคุมอีกทีหนึ่ง ระบบกำหนดและควบคุมหลักๆ ใช้เพื่อให้บรรลุจุดประสงค์การทำงานทางวิทยาศาสตร์ได้อย่างเหมาะสม เช่น แผงรับแสงอาทิตย์จะหันไปทางดวงอาทิตย์อัตโนมัติ หรือ การหันหน้าไปทางโลกเมื่อมีการทำงานเกี่ยวกับการสื่อสาร เป็นต้น ระบบจัดการข้อมูลและคำสั่ง คำสั่งต่างๆ ที่ได้รับมาจากระบบการสื่อสารจะถูกนำมาที่ระบบนี้ เพื่อทำการตรวจสอบความถูกต้อง,แปลความหมายของคำสั่ง และส่งคำสั่งเหล่านี้ไปยังระบบย่อยอื่นๆของยานอวกาศ ระบบนี้ยังใช้รวบรวมข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ต่างๆ ที่ได้จากระบบย่อยอื่นๆของยานอวกาศ ส่งกลับไปยังพื้นโลกผ่านทางระบบการสื่อสารอีกด้วย ส่วนหน้าที่อื่นๆ ของระบบนี้ เช่น คอยตรวจสอบดูแลสถานะของยานอวกาศ ระบบการสื่อสาร ระบบนี้เป็นส่วนที่เชื่อมต่อการสื่อสารข้อมูลต่างๆระหว่างยานอวกาศ กับพื้นโลก หรือระหว่างยานอวกาศกับยานอวกาศด้วยกันเอง ระบบพลังงาน การขับเคลื่อนตัวยานอวกาศจะเริ่มใช้พลังงานตั้งแต่ออกตัวจากพื้นโลก สู่ชั้นบรรยากาศ จนถึงการทำงานนอกโลก โดยระบบนี้มีหน้าที่ในการควบคุมดูแลระดับพลังงานให้เป็นไปอย่างเหมาะสมที่ สุด และนำพลังงานบางส่วนกลับมาใช้ใหม่ด้วย (reusable) ระบบการขับเคลื่อน ยานอวกาศอาจจะมีหรือไม่มีระบบการขับเคลื่อนนี้ก็ได้ ขึ้นอยู่กับภารกิจที่ต้องทำว่าจำเป็นต้องใช้หรือไม่ สำหรับระบบนี้จะประกอบไปด้วยเชื้อเพลิง, ถังเก็บเชื้อเพลิง, ท่อเปิดปิด (valves), ท่อส่ง เป็นต้น ระบบควบคุมอุณหภูมิ ปกติแล้วยานอวกาศจะต้องมีการปรับแต่งให้สามารถคงอยู่ในสภาวะต่างๆได้เป็น อย่างดี ไม่ว่าจะเป็นสภาวะที่ชั้นบรรยากาศของโลก หรือในอวกาศก็ตาม ยานอวกาศนี้ยังต้องทำงานในสภาวะสุญญากาศซะเป็นส่วนมากและต้องเผชิญกับ อุณหภูมิหลายระดับขึ้นอยู่กับภารกิจ ซึ่งอาจจะเป็นการสำรวจพื้นผิวของดาวเคราะห์อื่นๆ ดังนั้น ระบบนี้จึงมีความจำเป็นต่อยานอวกาศมากที่จะคอยดูแลสภาวะอุณหภูมิของยานให้ เป็นไปอย่างปกติตลอดการดำเนินงาน โครงสร้าง สำหรับโครงสร้างของยานอวกาศนี้จะต้องมีการปรับแต่งให้คงทนต่อการบรรทุกของ ต่างๆ รวมถึงเครื่องมือของระบบต่างๆด้วย ซึ่งขึ้นอยู่กับภารกิจของยานอวกาศเองว่าจะกำหนดโครงร่างอย่างไร ระบบบรรทุก การบรรทุกอุปกรณ์สิ่งของต่างๆ นี้ก็ขึ้นอยู่กับภารกิจของยานอวกาศ โดยปกติแล้วยานจะบรรทุกพวก เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ (กล้อง,กล้องดูดาว หรือ เครื่องมือตรวจจับ), คลังสินค้า หรือมนุษย์อวกาศ
1. ยานอวกาศที่มีคนบังคับ ซึ่งจะเดินทางในช่วงเวลาสั้นๆ เช่นโคจรรอบโลก ปัจจุบันมนุษย์เดินทางไปในอวกาศได้ไกลสุดเพียงดวงจันทร์เท่านั้น 2. ยานอวกาศที่ไม่มีคนบังคับ เนื่องจากการสำรวจบางครั้งต้องใช้เวลาเดินทางไกลมากและอันตรายต่อมนุษย์ จึงเป็นหน้าที่ของยานที่ถูกบังคับจากภาคพื้นดินบนโลก บางที่เราเรียกยานแบบนี้ว่า Robot Scpace Craft
ปัจจุบันมีโครงการอวกาศของแต่ละประเทศที่ดำเนินการอยู่ ทั้งของสหรัฐ (Nasa) รัสเซีย ยุโรป (ESA) และ ญี่ปุ่น (JAXA) มีการส่งยานอวกาศไปสำรวจมากมาย โดยจะแบ่งย่อยออกเป็นกลุ่มใหญ่ 3 กลุ่มคือ 1. ดวงจันทร์ เป็นยานอวกาศที่มีการส่งไปสำรวจดวงจันทร์ตั้งแต่ยุคแรกๆ เพื่อเป็นการเตรียมแผนให้กับการลงเหยียบดวงจันทร์ของโครงการอะพอลโล่ และ โครงการสำรวจดวงจันทร์ยุคหลังอะพอลโล่ 2. ระบบสุริยะ เป็นยานสำรวจนอกเหนือจากดาวเคราะห์ทั้ง 8 ดวง เช่น ยานสำรวจดวงอาทิตย์ ดาวเคราะห์น้อย และ ดาวหาง 3. ดาวเคราะห์ เป็นยานสำรวจดาวเคราะห์ทั้ง 8 ดวง ซึ่งโครงการไปดาวอังคารเป็นโครงการที่มีการส่งยานอวกาศไปมากที่สุดภาพรวมของยานอวกาศ ระบบการทำงานของยานอวกาศประกอบไปด้วยระบบย่อยต่างๆ มากมาย เช่น ระบบกำหนดและควบคุมตัวยาน (Attitude Determination and Control: ADAC หรือ ACS), ระบบควบคุมการนำร่องและนำทาง (Guidance,Navigation and Control: GNC หรือ GN&C), ระบบการสื่อสาร (Communication: COMS), ระบบจัดการข้อมูลและคำสั่ง (Command and Data Handling: CDH หรือ C&DH), ระบบพลังงาน (EPS), ระบบควบคุมอุณหภูมิ (Thermal Control: TCS), ระบบการขับเคลื่อน (Propulsion), โครงสร้างและระบบบรรทุกสิ่งของ (Payload) ถ้าหากว่าเป็นยานอวกาศประเภทใช้คนบังคับแล้วอาจจะต้องเพิ่มปัจจัยยังชีพต่างๆ ให้กับลูกเรือด้วย
ระบบย่อยต่างๆของยานอวกาศ ระบบควบคุมการนำร่องและนำทาง การนำร่อง หมายถึง การคำนวณค่าจากชุดคำสั่งเพื่อใช้นำยานอวกาศไปยังที่ที่ต้องการ ส่วนการนำทาง หมายถึง การกำหนดจุดตำแหน่งที่ที่ยานอวกาศจะเดินทางไป โดยทั้งสองปัจจัยนี้จะถูกควบคุมอีกทีหนึ่งจากระบบเพื่อใช้เส้นทางที่เหมาะสม และตรงกับความต้องการของภารกิจมากที่สุด ระบบกำหนดและควบคุมตัวยาน ยานอวกาศต้องการระบบนี้เพื่อให้ทำงานในอวกาศได้โดยเกี่ยวข้องและตอบสนองกับ ปัจจัยภายนอกยาน ระบบนี้ประกอบไปด้วย เซ็นเซอร์ และตัวบังคับ ซึ่งทำงานร่วมกันโดยใช้โปรแกรมควบคุมอีกทีหนึ่ง ระบบกำหนดและควบคุมหลักๆ ใช้เพื่อให้บรรลุจุดประสงค์การทำงานทางวิทยาศาสตร์ได้อย่างเหมาะสม เช่น แผงรับแสงอาทิตย์จะหันไปทางดวงอาทิตย์อัตโนมัติ หรือ การหันหน้าไปทางโลกเมื่อมีการทำงานเกี่ยวกับการสื่อสาร เป็นต้น ระบบจัดการข้อมูลและคำสั่ง คำสั่งต่างๆ ที่ได้รับมาจากระบบการสื่อสารจะถูกนำมาที่ระบบนี้ เพื่อทำการตรวจสอบความถูกต้อง,แปลความหมายของคำสั่ง และส่งคำสั่งเหล่านี้ไปยังระบบย่อยอื่นๆของยานอวกาศ ระบบนี้ยังใช้รวบรวมข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ต่างๆ ที่ได้จากระบบย่อยอื่นๆของยานอวกาศ ส่งกลับไปยังพื้นโลกผ่านทางระบบการสื่อสารอีกด้วย ส่วนหน้าที่อื่นๆ ของระบบนี้ เช่น คอยตรวจสอบดูแลสถานะของยานอวกาศ ระบบการสื่อสาร ระบบนี้เป็นส่วนที่เชื่อมต่อการสื่อสารข้อมูลต่างๆระหว่างยานอวกาศ กับพื้นโลก หรือระหว่างยานอวกาศกับยานอวกาศด้วยกันเอง ระบบพลังงาน การขับเคลื่อนตัวยานอวกาศจะเริ่มใช้พลังงานตั้งแต่ออกตัวจากพื้นโลก สู่ชั้นบรรยากาศ จนถึงการทำงานนอกโลก โดยระบบนี้มีหน้าที่ในการควบคุมดูแลระดับพลังงานให้เป็นไปอย่างเหมาะสมที่ สุด และนำพลังงานบางส่วนกลับมาใช้ใหม่ด้วย (reusable) ระบบการขับเคลื่อน ยานอวกาศอาจจะมีหรือไม่มีระบบการขับเคลื่อนนี้ก็ได้ ขึ้นอยู่กับภารกิจที่ต้องทำว่าจำเป็นต้องใช้หรือไม่ สำหรับระบบนี้จะประกอบไปด้วยเชื้อเพลิง, ถังเก็บเชื้อเพลิง, ท่อเปิดปิด (valves), ท่อส่ง เป็นต้น ระบบควบคุมอุณหภูมิ ปกติแล้วยานอวกาศจะต้องมีการปรับแต่งให้สามารถคงอยู่ในสภาวะต่างๆได้เป็น อย่างดี ไม่ว่าจะเป็นสภาวะที่ชั้นบรรยากาศของโลก หรือในอวกาศก็ตาม ยานอวกาศนี้ยังต้องทำงานในสภาวะสุญญากาศซะเป็นส่วนมากและต้องเผชิญกับ อุณหภูมิหลายระดับขึ้นอยู่กับภารกิจ ซึ่งอาจจะเป็นการสำรวจพื้นผิวของดาวเคราะห์อื่นๆ ดังนั้น ระบบนี้จึงมีความจำเป็นต่อยานอวกาศมากที่จะคอยดูแลสภาวะอุณหภูมิของยานให้ เป็นไปอย่างปกติตลอดการดำเนินงาน โครงสร้าง สำหรับโครงสร้างของยานอวกาศนี้จะต้องมีการปรับแต่งให้คงทนต่อการบรรทุกของ ต่างๆ รวมถึงเครื่องมือของระบบต่างๆด้วย ซึ่งขึ้นอยู่กับภารกิจของยานอวกาศเองว่าจะกำหนดโครงร่างอย่างไร ระบบบรรทุก การบรรทุกอุปกรณ์สิ่งของต่างๆ นี้ก็ขึ้นอยู่กับภารกิจของยานอวกาศ โดยปกติแล้วยานจะบรรทุกพวก เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ (กล้อง,กล้องดูดาว หรือ เครื่องมือตรวจจับ), คลังสินค้า หรือมนุษย์อวกาศ
จรวด Proton Rocket นี้ถูกปล่อยเพื่อนำยานอวกาศหรือดาวเทียมขึ้นสู่วงโคจรของโลก
