科学衛星（かがくえいせい）とは、宇宙空間を観測するために打ち上げられた人工衛星。主に宇宙望遠鏡と惑星探査機に大別される。科学衛星には、上層大気の密度、温度、イオン化を測定する装置や、宇宙線、微小隕石の数・大きさ・地磁気の強さと方向などを測定する装置が搭載されている。また、衛星に搭載された天文学装置は、大気によって放射が吸収されてしまうため地上では不可能な観測をするのにつかわれている。1960年代末から70年代にかけて、多くのX線源が衛星搭載のX線検出器と望遠鏡によって発見された（X線天文学）。天体が放出する紫外線の観測と、ガンマ線の検出も可能になった。1983年にアメリカがうちあげた赤外線天文観測衛星IRASによって、銀河の中心部がはじめてくわしく観測された（赤外線天文学）。現在では、チャンドラやハッブル宇宙望遠鏡などが大きな成果をあげている。科学衛星は目的により以下のような分類がされる。日本においては宇宙科学研究所（現宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究本部)が科学衛星の開発を行っている。

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