Спутники Юпитера из водяного льда и камня, каждый из которых оказался совершенно непохожим на остальные. Каллисто, на поверхности которого следы от ударов, окружен концентрическими кольцами диаметром около тысячи километров. Европа - спутник оранжевого оттенка с огромными трещинами, распространяющимися подобно лучам по поверхности. Ганимед - голубой и коричневый ледяной мир со странными яркими белыми пятнами, сравнительно молодой спутник, на нем нет воды, нет кратеров, но есть действующие вулканы. По масштабу вулканической деятельности можно судить, что поверхность спутника обновляется каждый миллион лет.
Спутник Сатурна Титан имеет атмосферу, состоящую в основном из азота. Среди поразительных открытий "Вояджеров": витое кольцо "Ф" (F) вокруг Сатурна, темные образования, подобные спицам, в кольце В, сложная система вихрей в делении Кассини, узкое кольцо в делении Энке, а также шесть новых спутников Сатурна - теперь их известно 23.
НАСА и Европейское космическое агентство объединили свои усилия для подготовки экспедиции к планете Сатурн, реализация которой намечалась в 1996 г. Этот проект рассматривается как одна из наиболее важных программ межпланетных исследований из числа всех, когда-либо проводившихся.
Согласно соглашению, подписанному в декабре 1990 г., НАСА и ЕКА намереваются сотрудничать при разработке беспилотного космического аппарата "Кассини" (Cassini), предназначенного для детального исследования химического состава и других явлений окружающего планету Сатурн гигантского газового кольца, ее самого крупного спутника Титана и ряда других спутников.
До настоящего времени исследования Сатурна проводились во время кратковременных пролетов космических аппаратов "Пионер-11" и "Вояджер-2" в 1979-1981 гг. Вторая по величине планета Солнечной системы, Сатурн представляет собой шар диаметром 100 тыс. км из газообразных водорода и гелия, в 95 раз более массивный, чем Земля, и обдуваемый ветрами со скоростью до 2038 км/ч. Сатурн состоит из множества тел с улетучивающимися компонентами, которые видоизменяются в результате происходящих процессов. Сложная система колец Сатурна в некоторых местах образовала запутанные переплетения. В этой системе имеется, по крайней мере, 17 спутников. В процессе экспедиции будет проведено изучение структуры и состава атмосферы Сатурна и колец, внутреннего строения планеты и законов ее вращения, ионосферы, магнитосферы и структуры спутников.
Особое внимание сфокусировано на Титане, который имеет сложную органическую химию. Его атмосфера часто сравнивается с изначальной атмосферой Земли. Помимо наблюдений, которые будут проведены с помощью зонда, орбитальный аппарат осуществит более 30 облетов для изучения этого спутника с близкого расстояния.
Титан является уникальным среди других объектов Солнечной системы, его атмосфера состоит в основном из азота с небольшой добавкой метана и, возможно, аргона. Атмосфера характеризуется очень низкими температурами, а поверхность имеет приблизительно минус 180╟С. В атмосфере обнаружены шесть углеводородных и три цианистых соединений, а также двуокись и окись углерода. Особо важным считается наличие в атмосфере цианида, поскольку он является предшественником пурина - одной из основных составляющих нуклеиновых кислот.
Поскольку Титан окружен толстым слоем атмосферной дымки, о его поверхности известно очень мало. Нет точных данных, например, является ли она твердой или покрыта, по крайней мере частично, водными просторами, возможно состоящими из метана и этана. Постоянная полимеризация углеводородных соединений в атмосфере ведет к образованию аэрозольных частиц, которые могут выпадать на поверхность в виде дождя из метана и этана. Фактически Титан может иметь гидрологическую систему, в которой метан играет такую же роль, как вода на Земле. Ученые надеются, что изучение Титана может дать ключ к разгадке происхождения жизни на Земле, а также понять физические процессы, в результате которых возникла Солнечная система. Благодаря представляющейся возможности изучить Титан, человечество получит возможность исследовать эволюцию развития своей планеты.
Меркурий - ближайшая к Солнцу большая планета. Период обращения Меркурия вокруг Солнца - около 89 суток. Радиус планеты 2440 км, масса - 0,054 земной массы. Определяемая совокупным действием вращения и обращения по орбите, длительность солнечных суток на Меркурии равна примерно 176 земным суткам. Поверхность, освещенная Солнцем, кажется яркой, но измерения показали, что она довольно темная и соответствует темно-бурой окраске. Радиоастрономические и поляризационные исследования указывают на сходство микроструктуры поверхностей Меркурия и Луны. Яркостная температура в подсолнечной точке соответствует температуре порядка плюс 340╟С и на ночной стороне - минус 162╟С.
Американский космический аппарат "Маринер-10" при трех последовательных пролетах планеты Меркурий в 1974 г. осуществил фототелевизионные передачи изображения примерно трети ее поверхности с расстояния 20 700 км.