Eine Deep Space Sonde ist eine Raumsonde, die eine Einbahnfahrt in den Weltraum unternimmt, um wissenschaftliche Informationen zu sammeln und sie zurück zur Erde zu senden. Sonden sammeln wertvolles Material und sind manchmal ein Thema von öffentlichem Interesse. Einige Beispiele sind die Raumsonden Pioneer und Voyager, die von der National Aeronautics and Space Administration (NASA) in den Vereinigten Staaten gestartet wurden. Die Einzelkosten für eine einzelne Sonde können sehr hoch sein, da die Forscher die Systeme und Komponenten jedes Mal neu konzipieren müssen, indem sie Informationen aus früheren Erfolgen und Misserfolgen anwenden.
Die Sonde trägt wissenschaftliche Instrumente, die Daten in einer Reihe von Formaten aufzeichnen können. Dazu gehören Kameras sowie Sensoren zur Erfassung von Strahlung, interessierenden Isotopen, Temperatur und anderen Daten. Die Sonde kann regelmäßig Daten übertragen oder Forscher können sie regelmäßig für einen Download kontaktieren. Während der Reise können die Signale schwächer werden und die Weltraumsonde wird schließlich nicht auf Kontakt von der Erde reagieren. Verlorene Sonden werden weiter reisen, möglicherweise für Millionen von Jahren.
Das Design einer Weltraumsonde muss zum Schutz eine robuste Ummantelung beinhalten. Die Strahlungswerte sind im Weltraum sehr hoch und können die Systeme an Bord der Sonde stören. Darüber hinaus besteht die Gefahr von Objektkollisionen, die ebenfalls berücksichtigt werden müssen. Forscher wollen keine Sonde starten, nur um sie fast sofort durch einen Unfall zu verlieren. Die strapazierfähige Verkleidung kann auch isolieren, da der Raum sehr kalt ist und viele elektrische Systeme in der extremen Kälte des Weltraums nicht richtig funktionieren.
Die Stromversorgungsanforderungen einer Weltraumsonde zu erfüllen, kann eine komplexe Aufgabe sein. Sonden verwenden Sonnenkollektoren, um Energie zu erzeugen, um ihre Systeme anzutreiben, und sind auch auf Radioisotop-Thermogeneratoren angewiesen, die die durch den nuklearen Zerfall erzeugte Wärme nutzen, um Energie zu erzeugen. Die Sonde schaltet normalerweise auch Systeme aus, wenn sie nicht benötigt werden. Leit- und Kontrollsysteme bleiben mit Strom versorgt, während Kameras und Sensoren ausgeschaltet sind, bis das System sie wieder einschaltet.
Die Weltraumsonde verfügt auch über ein Batterie-Array. Lithium-Thionylchlorid-Batterien werden häufig in Weltraummissionen sowie in Rovern wie denen, die auf dem Mars gelandet sind, verwendet. Die Batterien haben eine sehr große Speicherkapazität. Die lange Betriebsdauer kann im Laufe der Zeit zu einem erheblichen Strombedarf führen. Raumfahrtagenturen können die Batterieentwicklung an Spezialfirmen vergeben, die in der Lage sind, den Bedarf an extrem langlebigen Hochleistungsbatterien zu decken.