張曉辰記得在這幾百年裡幾乎沒有什麼太空船造訪過柯伊伯帶天體。而在2006年1月19日發射的新視野號將成為第一艘探測這個區域的人造太空船。這艘無人太空船預計在2015年飛越冥王星。如果這被證明是可行的，任務將會擴大以繼續觀察一些柯伊伯帶的其他天體。
在1966年，月球成為除了地球之外第一個有人造衛星繞行的太陽系天體月球10號），然後是火星在1971年水手9號），金星在1975年金星9號），木星在1995年伽利略號，也在1991年首先飛掠過小gaspra），愛神星在2000年會合舒梅克號），和土星在2004年卡西尼號惠更斯號）。
信使號太空船正在前往水星的途中，預計在2011年開始第一次繞行水星的軌道；同一時間，黎明號太空船將設定軌道在2011年環繞灶神星，並在2015年探索穀神星。
第一個在太陽系其它天體登陸的計劃是前蘇聯在1959年都登陸月球的月球2號。從此以後，抵達越來越遙遠的行星，在1966年計劃登陸或撞擊金星金星3號），1971年到火星火星3號），但直到1976年才有維京1號成功登陸火星，2001年登陸愛神星會合舒梅克號），和2005年登陸土星的衛星泰坦惠更斯號）。伽利略太空船也在1995年拋下一個探測器進入木星的大氣層；由於木星沒有固體的表面，這個探測器在下降的過程中被逐漸增高的溫度和壓力摧毀掉。
尤里·加加林，於1961年4月12日搭乘東方一號升空。第一個在地球之外的天體上漫步的是尼爾·阿姆斯特朗，它是在1969年的太陽神11號任務中，於7月21日在月球上完成的。美國的太空梭是唯一能夠重複使用的太空船，並已完成許多次的任務。
在軌道上的第一個太空站是nasa的“太空實驗室”，可以有多位乘員，在1973年至1974年間成功的同時乘載著三位太空人。第一個真正能讓人類在太空中生活的是前蘇聯的和平號空間站，從1989年至1999年在軌道上持續運作了將近十年。
它在2001年退役，後繼的國際空間站也從那時繼續維繫人類在太空中的生活。在2004年，太空船1號成為在私人的基金資助下第一個進入次軌道的太空船。
同年，美國前總統喬治·布什宣佈太空探測的遠景規劃：替換老舊的太空梭、重返月球、甚至載人前往火星。
華瑾和南宮離都發現對太陽系的長期研究，分化出了這樣幾門學科：
太陽系化學：空間化學的一個重要分科，研究太陽系諸天體的化學組成包括物質來源、元素與同位素丰度）和物理化學性質以及年代學和化學演化問題。太陽系化學與太陽系起源有密切關係。
太陽系物理學：研究太陽系的行星、衛星、小行星、彗星、流星以及行星際物質的物理特性、化學組成和宇宙環境的學科。
太陽系內的引力定律：太陽系內各天體之間引力相互作用所遵循的規律。
太陽系穩定性問題：天體演化學和天體力學的基本問題之一。
雖然學者同意另外還有其他和太陽系相似的天體系統，但直到1992年才發現別的行星系。至今已發現幾百個行星系，但是詳細材料還是很少。這些行星系的發現是依靠多普勒效應，透過觀測恆星光譜的週期性變化，分析恆星運動速度的變化情況，並據此推斷是否有行星存在，並且可以計算行星的質量和軌道。應用這項技術只能發現木星級的大行星，像地球大小的行星就找不到了。
此外，關於類似太陽系的天體系統的研究的另一個目的是探索其他星球上是否也存在著生命。
水星是最靠近太陽的行星，由於水星距離太陽實在太近了，表面溫度很高，太空船不易接近，在地球上也不容易觀測，因為可觀測的時間都集中在清晨太陽出來的前幾分鐘，和夕陽落下後的幾分鐘，時間不容易掌握，而且，在背景亮度尚高的情況下，要去找一顆比月亮大不了多少的水星，實在不是件輕鬆的事。
水星是最靠近太陽的行星，所以它執行的速度比其他行星都快，每秒的速度接近48公里，並且不到88天就公轉太陽一週。水星非常小，是由岩石構成的，表面佈滿被流星撞擊而形成的環形山和坑洞，另外有平滑，稀疏的坑洞平原。水星表面另外還有山脊，這是行星在40億年前核心逐漸冷卻與收縮所形成的，因此表面起伏不平。水星自轉的速度非常緩慢，自轉一週將近59個地球日，所以水星的一個太陽日從日出到另一個日出）差不多要176個地球日—相當於水星一年88日的兩倍長。水星的表面溫度很懸殊，向陽面高達攝氏430度，陰暗面則在攝氏零下170度。當黑夜降臨時，由於水星幾乎沒有大氣層，溫度下降很快。大氣成分包括由太陽風所捕捉到的微量氦和氫，或許還有一點其他的氣體。
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金星是太陽系第二顆行星，全天最亮的行星就是金星，通常是在清晨或傍晚才看得到，最亮時的亮度可超過4，猶如一盞掛在山邊的路燈，一般的望遠鏡即可觀測，常可看到如月球的盈虧現象。在古代的西方世界，金星代表著美麗的女神金星是一顆岩石構成的行星，也是距離太陽第二近的行星。金星在繞太陽公轉的同時也緩慢的反方向自轉，因此使它成為太陽系中自轉週期最長的行星，大約需243個地球日。
金星比地球稍微小一點，內部構造或許也類似。金星是除了太陽與月球外，天空中最亮的天體，這是因為它的大氣層能強烈的反射陽光。大氣層的主要成分是二氧化碳，它能在溫室效應下吸收更多的熱，因此，金星成了最熱的行星，表面高溫度可達攝氏480度。厚的雲層內含有硫酸的小滴，並由風以每小時接近360公里的速度吹向行星各處。雖然金星需要243個地球日才能自轉一週，但高速的風只需4個地球日就把雲吹得環繞行星一圈。高溫、酸雲和極高的大氣壓力，大約是地球表面的90倍，顯示金星的環境惡劣。
而蔚藍色的地球，生命的奇蹟，是宇宙的巧合或是上帝的傑作？一直以來為人類猜想不斷，地球是太陽系第三顆行星，有一衛星稱為月亮，地球大氣層的保護及距離太陽位置的適當，是生命起源的重要條件。
地球是距離太陽第三遠的行星，也是直徑最大和比重最大的岩石行星，同時也是唯一己知有生命存在的行星。地球內部的岩石和金屬顯示它是一顆典型的板塊組成，由於板塊推擠，因此交界處會發生地震和火山等活動。
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