除探测外，人造地球卫星还可以用于通讯，通讯卫星可以将收到的信息迅速传遍五大洲。此外，人造地球卫星还可以预报天气，目前世界上5个主要气象卫星，都是发射到赤道上空35800千米的地球同步卫星，其观测数据供有关国家共同使用。
第二次世界大战以后，美苏展开了激烈的军备竞赛。美国在“V－2”导弹的基础上，在布劳恩等德国火箭专家的帮助下，加紧研制大型液体燃料火箭。
同时，由于科学研究的需要，有人提出了发射人造地球卫星的想法。美国科学家曾经把一些火箭用于科学探测上，并取得了高空大气层、电离层、宇宙射线等方面极其珍贵的资料。但要想进一步进行科学探测，就需要利用人造地球卫星了。
实际上早在1946年，美国航空海军局在空中的“边缘计划”中，已经正式提出于1951年发射人造卫星。但是1948年时，这项提议被新组成的国防部取消了。当时国防部认为，无论在科学上还是在军事上，都没有发射人造卫星的必要。1957年7月到1958年12月底，为国际地球物理年，在这之前3年，数千名科学工作者呼吁，希望能在国际地球年发射世界上第一颗人造卫星。到这时，美国才正式宣布准备在1957年前后发射一颗科学卫星。
在1957年以前，发射卫星主要是科学上的需要，大都是科学家们所关心的事，那时美国的政界还没有充分认识到空间科学技术可以变成政治斗争的工具。而前苏联领导人却特别重视对空间科学技术的研究。1956年，它们就研制成功了第一枚洲际导弹。他们认为，如果能够抢在美国之前发射一颗人造卫星，就可以向全世界显示自己的科技实力。于是，1957年10月4日，就在美国预定发射卫星之前的两个月，前苏联成功地用“卫星l号”运载火箭发射了人类历史上第一颗人造地球卫星——“旅行家一号”。顿时震惊世界，它标志着人类由此开始进入几千年梦寐以求的宇宙航行时代。
就在“旅行家一号”飞上天空的时候，前苏联在火箭方面的科技水平，还落后于美国。前苏联之所以能成功地发射人造卫星，首先是由于著名科学家科罗列夫的功劳。科罗列夫在青少年时，就显露出超群的才干，他在25岁时就编写了《火箭发动机》一书，26岁时便参与设计前苏联第一枚液体火箭，27岁时又出版了另一部著作《火箭飞行》，29岁时，他和同事们一起设计了前苏联第一代喷气式飞机。1955年，他又主持设计了一种可以运载核武器的火箭，第二年就试验成功。这种火箭由7枚小火箭组成，是一种多级火箭，而最后一级可以加速到第一宇宙速度。
尽管前苏联取得了一些制造火箭方面的经验，但要设计出复杂的人造卫星，并且抢在美国之前发射成功，无论从时间上还是条件上，都有较大的困难。这时，科罗列夫机智地想到，只要是一个空心球，里面装上能向地面发射简单讯号的短波发射机，并能在空间绕地球飞行，那就是卫星！
1957年夏天，科罗列夫把这一计划呈交给政府，几个星期后获得批准。10月4日早晨，世界上第一颗人造地球卫星在中亚的拜克努尔航天中心发射成功。这颗卫星重83．6公斤，内部没有什么特别的仪器，只有两部无线电发射机和两个化学电池作为发射机的能源。此外，卫星内部还装有一台磁强计，一台辐射计数器和一些测量卫星内部温度和压力的感应元件。这颗卫星在绕地球运转过程中，搜集了很多有价值的资料，并用无线电信号把这些资料发射回地面雷达跟踪站。
运载这颗卫星的火箭——“旅行家一号”于1957年12月1日进入稠密大气层陨毁，因为那时的科学技术还没有达到使火箭安全返回地面的水平。而那颗卫星在天空运行了392天，绕地球飞了1400圈，行程6000万千米，于1958年11月4日陨落。为了纪念人类进入宇宙空间的这一伟大创举，前苏联在莫斯科的列宁山上建立了一座纪念碑，碑顶放着这颗人造天体的复制品。
就在这颗卫星发射一个月后，前苏联又再接再厉，发射了第二颗人造卫星，这颗卫星比第一颗重6倍，并且首次将一只名叫“莱卡”的小狗带到宇宙太空中去。这一系列创举唤起了更多的人关注人类宇航事业的发展。
前苏联发射人造卫星的主要任务不是进行科学考察，而是进行政治宣传，第一颗卫星上天是当时最引人注目的科学事件，每个听广播、看报纸的人，甚至所有的中学生，都知道前苏联取得的这个重大成就。这样的宣传，无疑是对科技实力强大的美国的一种挑战。美国哪肯落后，于是，一场激动人心的空间竞赛在两国之间悄悄开始了。
1958年1月31日，美国研制的第一颗人造地球卫星发射成功，它的重量比前苏联的卫星要轻，而且带有一些能探测放射性辐射的仪器，取得了大量科研成果。1958年3月，美国第二颗卫星上天，并首次使用了太阳能电池。
前苏联在发射第二颗卫星时，虽然把狗带入太空中，但由于当时没有实现回收，无法让它安全返回，为了免去它的痛苦，一个星期后便把它毒死了。第一次进入太空又安全返回地面的生命，是两条狗和一些老鼠、苍蝇，它们乘坐的是前苏联的“太空舱二号”火箭，这艘火箭于1960年8月进入轨道，并按计划安全返回。这项成就标志着人类探测太空进入了一个新的阶段。美苏在这个领域里的竞争从此也日趋激烈，都力争第一个发射载人的火箭。
人类在太空遨游
谁能首先完成载人火箭这一创举呢？前苏联最初发射卫星用的火箭是RD－107型，最大推力是102吨，它是由四个发动机组成的“集束”式发动机，每个发动机的推力只有25吨左右。这种火箭是不能够把载人宇宙飞船送上天的。怎么办呢？研制大推力火箭已是远水解不了近渴。这时，科罗列夫又出了一个点子，叫“集束的集束”。办法是将5个RD－107型火箭组合起来，第一级火箭就由5组总共20个发动机组成。这样做，虽然由于火箭的自重太大，会使效率受到影响，有效负荷只有5吨，但这样可以争取时间。1961年4月21日，前苏联的“东方一号”火箭发射成功，世界上第一位宇航员——一位刚满27岁的空军少校加加林，完成了绕地球飞行一周的壮举。此后不到一个月，美国也发射了第一艘载人飞船——“水星号”。但它所用的火箭在技术水平上要比前苏联的高，它的第一级火箭只有两个主要发动机。
早在1960年，美国国家宇航局就制定了在10年里把人送上月球的计划。这项登月计划也称“阿波罗计划”。阿波罗是希腊神话中的太阳神，是主神宙斯之子，代表着光明和力量。“阿波罗计划”包括研制“土星五号”火箭、设计登月飞船、试验登月软着陆、选择登陆方案进行遥控探测、挑选和训练宇航员等一系列复杂而艰巨的工作。为了实现这一宏伟计划，美国有120所大学和实验室参加了有关工作，涉及2万家公司和工厂，投入40万人力，花费了200多亿美元。像这样大规模的研究开发工作，在人类历史上是绝无仅有的。
1969年7月20日，一个使世界为之震动的一天终于到来了。美国的“阿波罗11号”宇宙飞船把两名宇航员送上月球。从此，这宁静、无风、无云、无雨、无雪的月球世界，第一次印上了人类的足迹。嫦娥奔月已不再是神话。两名宇航员在月球上收集岩石和土壤标本，拍摄月球景象，装置科学仪器。他们在月球上漫游了2小时21分钟，然后乘登月船回到停在月球上空的指挥船和另一名宇航员会合，安全返回地球。
“阿波罗11号”成功后，美国又发射了阿波罗12号至17号（其中13号因机械损坏没有成功），总共有7批21名宇航员参与登月飞行，其中有12人次抵达月球表面，他们在月球上安装了5座核动力科学实验站，存放了3辆月球车，带回了472公斤的月球岩石和土壤标本，分给世界上70多个国家的100多个实验室进行研究。
火箭可以飞出大气层，卫星可以回收，那么能不能让飞机来一举完成这两项任务呢？于是，本世纪80年代出现了航天飞机。航天飞机具有运载火箭、宇宙飞船和普通飞机的综合性能。它起飞时，能像火箭那样瞬间冲向太空；进入轨道后，能像飞船那样绕地球正常运转；返航时，又可像飞机那样在大气里滑翔，在普通机场降落。
1981年4月12日，美国成功地用巨大的运载工具发射了第一架航天飞机——“哥伦比亚号”。它全长为37米，翼展24米，重73吨。在发射时，飞机外面的硅瓦有6片脱落；另外约有12块严重损坏。
300多块硅瓦片有轻微损坏，但它还是安全飞回来了。航天飞机里有可以乘7人的座舱，还有可以载30吨货物的货舱。它既是太空中的公共汽车，又是太空中的卡车。
将人造卫星装在航天飞机中，在航天飞机上用火箭发射，将其送入轨道，要比从地面上用火箭直接发射便宜得多；航天飞机的货舱也可作为相当理想的空间研究室，科学家可以在这里穿着衬衣进行各种实验。此外，科学家们还制定出利用航天飞机建造空间工厂的计划。无重力、真空、无菌的宇宙空间是理想的工厂环境，在那里可以制造出高纯度药品和用于制造半导体的单晶硅，以及强度高过钢的几倍的超级合金等，而这些产品在地球上很难生产。
可以预言，航天飞机会得到更广泛的应用，具有广泛的发展前景。
尽管人类发明了火箭，并在航天史上创造出一个又一个的奇迹，然而，人类也为此付出了巨大代价。这一侧面更加证明科学技术研究的艰难、复杂以及探索者们的勇敢和毅力。
1967年1月的一天早晨，在肯尼迪航天中心的发射场，矗立着70多米高的巨大火箭和“阿波罗”宇宙飞船，三名宇航员穿好宇航服，钻进飞船里边，随后关紧舱门，开始检验控制器。这时，一名宇航员突然大声呼叫：“火！火！起火了！”刹那间，出现猛烈的火光，飞船立刻被浓烟和烈火包围。人们看到火光，立刻急速跑来营救他们，人们奋不顾身地努力与通道上的浓烟和烈火搏斗，不到3分钟就打开舱门。然而已经太晚了，三名宇航员全部被烧死了。
时隔三个月，前苏联在中亚拜科努尔太空中心发射了一艘巨大的“联盟1号”宇宙飞船，它花了26小时40分钟，在太空绕地球运行了17圈，在返回地面时坠毁，一名宇航员身亡。
又过了四个月，前苏联又发射了“东方红11号”宇宙飞船，第二天同“礼炮号”飞船对接。结果对接成功，三名宇航员做了大量科学实验。飞船在太空绕地球飞行了24天，返回地面安全顺利。乘直升机赶来的人们，急忙奔向飞船，可是，打开舱门一看，全都惊呆了。他们发现，三名宇航员都死了，他们都坐在各自的椅子上，看上去相当安静，好像没有受到什么伤害一样。1986年1月28日，美国航天飞机“挑战者号”升空75秒钟后突然起火爆炸，机毁人亡，造成人类航天史上最悲惨的事故，也是人类探索太空付出的一次重大代价。其经济损失达14亿美元，7名宇航员全部遇难。
然而，人们并没有被困难和灾难所吓倒，科学技术的探索需要智慧，更需要有勇气，有百折不挠的精神。1988年9月29日，美国航天飞机“发现号”重返太空，它要向全世界证明，人的力量、科学的力量是战无不胜的。