木星探査
NASAは、外惑星の大気からの資源採集の実現性についても検討した。特にヘリウム3は、地球にはほとんどないが、核融合燃料として、質量当たり非常に高い価値を持っている。軌道上の工場がガスを採集し、帰還機に乗せて地球に運ぶ構想であった。しかし、木星系は一般的に、磁気圏による非常に強い放射と特に深い重力井戸のため、植民には不向きである。木星は、遮蔽のないイオの植民者に対して1日当たり約36シーベルト、エウロパの植民者に対して1日当たり約5.4シーベルトの被曝を与え、数日間以内に死ぬ可能性のある被爆線量5シーベルトを超える。
ガニメデは、太陽系で最大の衛星であり、太陽系で唯一磁場を持つ衛星であるが、木星の磁場に圧倒されるため、宇宙線を大きく遮蔽する訳ではない。ガニメデは、1日当たり約0.08シーベルトの放射を受ける。カリストは、木星の強力な放射帯からは遠くに位置し、1日当たりの放射は、約0.
ガリレオは、1995年12月7日に木星の軌道に入った。ガリレオは木星の軌道を7年以上にわたって35周も回り続け、2003年9月21日に意図的に木星に衝突させられた。高利得アンテナの展開に失敗したために予期したほどではなかったが、この期間に木星系についての多くの情報を収集した。8年間の観測中に、探査機として初めて成し遂げた主要な出来事には、全てのガリレオ衛星とアマルテアでの複数回のフライバイがある。1994年の木星に接近する途上には、シューメーカー・レヴィ第9彗星の衝突を目撃し、1995年12月には、木星の大気圏に大気圏プローブを送り込んだ。
ガリレオ探査機のカメラは、1994年7月16日から22日の間に、木星の南半球に約60km/sの速度で衝突するシューメーカー・レヴィ第9彗星の欠片を観測した。これは、地球外での太陽系天体での衝突の最初の直接観測であった。衝突は、地球から隠れた側で起きたが、当時、木星から1.6天文単位の距離にいたガリレオは衝突が起こる様子を観測することができた。木星の雲頂の通常の温度が約130Kであるのに対し、ガリレオの機器は、最大温度が約24,000Kにもなる火球や火球から約3,000kmの高さにまで達するプルームを検出した。
大気圏プローブは、1995年7月に探査機から放出され、1995年12月7日に木星の大気圏に突入した。
アメリカ航空宇宙局は、木星を極軌道から詳細に観測するジュノーのミッションが進行中である。探査機は2011年8月5日に打ち上げられ、木星の組成、重力場、磁場、極磁場を観測する。またジュノーは、木星が岩石質の核を持つのか否かや大気深部の含水量、木星内部での質量分布等、木星がどのように形成されたかのヒントを探す。ジュノーは、600km/hもの速度に達する木星の深部での風についても観測する。
JUICE(JUpiter ICy moons Explorer)はESAが主導する木星氷衛星探査計画。欧州各国をはじめ、日本や米国、イスラエルが参加する史上最大級の国際太陽系探査計画。2023年打ち上げ、2031年に木星系に到着、2034年衛星ガニメデの周回軌道への投入予定。
木星探査を行った最初の探査機であるパイオニア10号は、1973年12月に木星を通過し、13ヶ月後にパイオニア11号が続いた。パイオニア10号は木星とガリレオ衛星の最初の接近写真を撮影した。探査機は惑星の大気を観測し、磁気圏と放射帯を検出し、木星は主に液体でできていると結論付けた。パイオニア11号は、1974年12月4日に木星の雲の上端から34,000kmの距離まで最接近した。大赤斑の画像を撮影し、木星の極地方を初めて観測し、木星とカリストの質量を決定した。2機の探査機により集められた情報は、将来、木星の環境により耐えられる探査機を設計するのに役立った。