关于近地小行星探测，通过精确测定目标小行星的运行轨道，探测其物理特性，评估其撞击地球的潜在威胁。通过飞越探测，获取小行星的整体形貌、大小、表面特征等科学数据；通过伴飞探测，测量小行星的形状、大小、表面形态、自转状态等基本性质，绘制小行星的地形地貌图，建立其形状结构模型，研究其自转状态动力学演化、约普效应和表面形态成因；通过长时间伴飞和附着探测，获取小行星整体和局部形貌、矿物含量、元素种类、次表层物质成分、空间风化层、内部结构等信息，研究小行星的形成和演化史。通过巡航段的空间环境探测，研究行星际太阳风的结构和能量特征；通过伴飞和附着探测，获取小行星临近空间环境参数，研究太阳风对小行星表面的空间风化作用。
关于主带小行星探测，选择主带小行星中最重要的天体，进行环绕探测，测量其形状、大小、表面形态等基本性质，绘制高分辨率地形地貌图，研究表面相对年龄。通过着陆就位探测，研究着陆区的地形地貌、土壤层的小尺度精细结构和粒度分布；高精度就位分析着陆区的物质成分，如有机物和水的含量；探测小行星表面的矿物含量、元素丰度和有机组分等信息，绘制表面矿物与元素分布图，确定小行星的类型；研究宇宙射线、太阳高能粒子和太阳风对小行星表面的空间风化作用，稀薄大气层与太阳风的相互作用；测量小行星的磁场强度，探讨磁场的形成和演化过程；探测土壤层特性、内部结构和内核大小，研究小行星内部的早期熔融分异机制。通过取样返回，开展小行星样品的深入、系统和综合分析研究。系统测定样品的物性、物质组成、有机组分、同位素组成、结构构造、小行星各演化阶段的年龄，通过与类地行星、小行星的比较研究，探索太阳星云盘的物质分馏过程，为小行星的起源与演化、早期太阳系的形成与演化过程提供科学依据。
结合其他探测任务的飞越探测包括：在木星等探测任务过程中实施对小行星（或彗星）的飞越探测，测量其形状、大小、表面形态、自转状态等基本性质。
金星探测的科学畅想
金星犹如一颗耀眼的钻石，在天幕上是最亮的星星。金星在我国古代称为太白，早上出现在东方时又叫启明星、晓星、明星，傍晚出现在西方时也叫长庚星、黄昏星。在希腊与罗马神话中，金星是爱与美的化身。罗马人称金星为维纳斯（Venus），维纳斯是爱神、美神，同时又是执掌生育与航海的女神；在希腊神话中她叫阿佛洛狄忒（Aphrodite）——爱与美的女神，金星的图腾符号是维纳斯女神化妆台的镜子。金星一直都被稠密卷曲的云层笼罩在神秘的面纱中。金星是一个普通的、体积很小的行星，不是发光发热的恒星，但却是最亮的星星。太阳系的类地行星按照距离太阳由近而远的顺序，依次是水星、金星、地球与火星。金星的半径约为6073千米，只比地球半径小300千米，体积是地球的88%，质量为地球的87%，平均密度为地球的95%，在类地行星中，金星与地球的大小、质量最接近，是地球的姊妹星。金星比地球更靠近太阳，在金星上看太阳，太阳的大小比地球上看到的大1.5倍，金星的位置接受太阳的光和热的辐射常数比地球大1.9倍。由于金星被一层稠密的100多千米厚度的大气层所包裹，特别是距离金星表面47—70千米高度的白中透黄的反光云层，使到达金星的阳光大约70%被反射到太空，使金星在天穹中成为最亮的星星，甚至比最亮的恒星天狼星还要亮。
望远镜看不到金星的真实面貌。金星周围有浓密的大气和云层，金星的大气压强非常大，为地球的90—99倍，相当于地球海洋中1千米深度时的压强。在100多千米厚的金星大气层中，夹有一层厚达20—30千米厚的浓硫酸组成的浓云，使金星的天空呈现橙黄色，经常下硫酸雨。这些云层挡住了各种光学望远镜对金星表面的观察，往往只能观察到金星表面的云层呈现的带状风系统，这种带状风是太阳照射所造成的对流。
上世纪60年代初以来，美国和苏联分别发射了“水手号”和“金星号”等一系列探测器，迄今为止发往金星或路过金星的各种探测器已经超过40个，获得了大量的有关金星的科学资料，但是对金星面貌的了解仍然模糊不清。 1991年，美国发射的轨道飞行器“麦哲伦号”绕金星运行，成功应用合成孔径雷达对金星表面成像，首次获得分辨率为300m覆盖金星表面99%的图像，金星的面容才真实地显露出来。
金星一天的时间比一年还长。金星绕太阳运行轨道接近于正圆，金星公转的轨道面与黄道面接近重合，公转周期为224.701个地球日。金星的自转速度很慢，自转周期为243.01个地球日。金星公转一周为金星的“一年”，自转一周为金星的“一天”，金星 “一天”的时间比金星 “一年”的时间还要长18.3个地球日。
金星为反向自转。太阳系的行星（金星除外）自转的方向与公转的方向（反时针方向）一致，唯有金星是反向自转（顺时针方向），自转与公转的方向相反，因而在金星上太阳是西升东落，与地球上的太阳是东升西落完全相反。太阳系8大行星的自转轴与黄道面都不是垂直的，水星接近垂直，其他行星的自转轴与垂直黄道面法线都有大小不等的夹角。一般的解释是当太阳系各行星形成不久，受到不同大小、速度和入射角的小行星撞击，使受到撞击的各个行星的自转轴不同程度的倾斜，甚至像金星那样倒转。理论计算各个行星的自转轴不同程度的倾斜并不困难，但要找到撞击的科学证据还有待进一步研究。
金星的大气主要由二氧化碳(96.5%)和氮（3.5%）组成，还有极痕量的H2O、SO2和H2S。地球的大气主要由N2(78.1%）和O2(21.0%)组成，CO2只占0.033%。为什么大小和质量相近的金星与地球，大气的成分差别极大？在太阳系形成初期，类地行星（水星、金星、地球、火星）的原始大气层中的气体都被强烈的太阳风驱赶殆尽，行星的大气层是通过初期行星大面积的火山爆发喷发出来的火山气体组成，类地行星的大气层是次生的。在类地行星中，地球和金星的质量最大，可以将更多的内部排出的气体“束缚”在它们表面，因此它们的大气有着复杂的组成和较大的密度。
金星的表面高达450℃—480℃的高温。温室效应是指在透射阳光的密闭空间内，由于与外界缺乏热交换而形成的保温效应。金星的大气密度是地球大气的90倍，且大气中97%以上的二氧化碳是“保温气体”。 二氧化碳只许太阳光通过，却不让热量散发到太阳系空间。被封闭起来的太阳辐射使金星表面变得越来越热，温室效应使金星表面温度高达450℃—480℃，并且基本上没有地区、季节和昼夜的差别。金星大气中还有一层厚达20—30千米由浓硫酸组成的浓云，浓云一方面阻止金星表面热量的散发，增强了温室效应；但是另一方面浓云把70%入射的阳光都反射回了太空，使金星表面接受到的太阳光比较少，大部分阳光都不能直接到达金星表面，因而大大减弱了金星的温室效应。如果金星没有这些浓云层，金星表面的温度还会更高。
