Galileo, in der Weltraumforschung, robotische US-Raumsonde, die zum Jupiter startete, um den Planeten, sein Magnetfeld und seine Monde in einer ausgedehnten Umlaufbahn zu untersuchen. Galileo war ein Nachfolger der viel kürzeren Vorbeiflüge von Pioneers 10 und 11 (1973-74) und Voyagers 1 und 2 (1979).
Galileo wurde am 18. Oktober 1989 von der Raumfähre Atlantis in die Erdumlaufbahn gebracht. Anschließend wurde es auf eine Umlaufbahn in Richtung Jupiter gebracht, auf der es bei Vorbeiflügen an der Venus (10. Februar 1990) und der Erde (8. Dezember 1990 und 8. Dezember 1992) von einer Reihe von Schwerkraftunterstützungsprozeduren (Slingshot) profitierte. Zusätzlich zu den Sensoren zur Überwachung der Partikel und Felder des Sonnenwindes während der interplanetaren Reise und dann innerhalb der Magnetosphäre des Jupiters war Galileo mit einer Scan-Plattform ausgestattet, die vier optische Instrumente trug. Eine hochauflösende Kamera wurde durch ein Nahinfrarot-Mapping-Spektrometer (zur Untersuchung der thermischen, chemischen und strukturellen Beschaffenheit der Jupitermonde und der Zusammensetzung der Planetenatmosphäre), ein Ultraviolett-Spektrometer (zur Messung von Gasen und Aerosolen und zum Nachweis komplexer Moleküle) und ein integriertes Photopolarimeter und Radiometer (zur Untersuchung der atmosphärischen Zusammensetzung und thermischen Energieverteilung) ergänzt.
Bei zwei Vorbeiflügen in den Asteroidengürtel flog Galileo an den Asteroiden Gaspra (29. Oktober 1991) und Ida (28. August 1993) vorbei und lieferte damit die ersten Nahaufnahmen dieser Körper; dabei entdeckte es einen winzigen Satelliten (Dactyl), der Ida umkreist. Galileo lieferte auch eine einzigartige Perspektive der Kollision des Kometen Shoemaker-Levy 9 mit dem Jupiter, als er sich dem Planeten im Juli 1994 näherte.
Am 13. Juli 1995 setzte Galileo eine 339 kg schwere Atmosphärensonde auf Kollisionskurs mit Jupiter frei. Knapp fünf Monate später (7. Dezember) durchdrang die Sonde die jovianischen Wolkengipfel etwas nördlich des Äquators. Während des langsamen Abstiegs am Fallschirm durch die 165 km dicke Atmosphäre berichteten die Instrumente der Sonde über die Umgebungstemperatur, den Druck, die Dichte, die Nettoenergieflüsse, die elektrischen Entladungen, die Wolkenstruktur und die chemische Zusammensetzung. Nach fast 58 Minuten, nachdem die Sonde ihre Mission erfüllt hatte, fiel der Sender der Sonde wegen der steigenden Temperatur aus. Wenige Stunden später, nach einer Reise von sechs Jahren und 3,7 Milliarden km (2,3 Milliarden Meilen), trat das Galileo-Hauptraumschiff in eine Umlaufbahn um den Jupiter ein.
In den nächsten fünf Jahren flog Galileo eine Reihe von Orbits, die zu engen Begegnungen mit den vier größten Monden des Jupiters führten – in der Reihenfolge ihrer Entfernung vom Planeten: Io, Europa, Ganymed und Callisto. Trotz der Verschmutzung der Hauptantenne zu Beginn der Mission, die die Übertragung der ursprünglich geplanten umfangreichen Bildaufnahmen verhinderte, lieferte Galileo aufschlussreiche Nahaufnahmen ausgewählter Merkmale der Monde und dramatische Bilder von Jupiters Wolkenschichten, Polarlichtern und Sturmsystemen, einschließlich des langlebigen Großen Roten Flecks. Ein besonderes Highlight waren die detaillierten Aufnahmen der zerbrochenen Eisoberfläche von Europa, die Hinweise auf einen möglichen unterirdischen Ozean aus flüssigem Wasser zeigten. Nach Abschluss der zweijährigen Hauptmission wurde die Umlaufbahn von Galileo so angepasst, dass die Sonde in die intensive, potenziell schädliche Strahlung in der Nähe des Planeten eindringen konnte, um einen sehr nahen Vorbeiflug an Io zu machen und dessen aktive Vulkane in noch nie dagewesenen Details zu untersuchen. Nach koordinierten Studien der magnetischen Umgebung des Jupiters mit der Raumsonde Cassini (gestartet am 15. Oktober 1997), die im Dezember 2000 auf dem Weg zum Saturn durch das Jupitersystem flog, wurde die Aktivität von Galileo eingeschränkt. Im September 2003 wurde Galileo in die Jupiteratmosphäre geschickt, um sich selbst zu zerstören, um eine mögliche Kontamination eines Jupitermondes zu verhindern.