L'ingénieure Ryan Stone a été choisie pour une mission dans l'espace. Elle fait le voyage avec l'astronaute chevronné Matt Kowalsky qui entreprend son dernier vol avant la retraite. Alors qu'ils font des travaux à l'extérieur de la navette, une pluie de débris les surprend et détruit tout sur son passage. Bientôt, le docteur Stone et l'astronaute Kowalsky flottent dans le vide et n'ont plus aucun contact avec la NASA. Malgré la panique qui l'habite, Stone écoute attentivement les instructions de son acolyte. Pour survivre, les deux humains en pénurie d'oxygène doivent s'enfoncer dans la noirceur afin de rejoindre une station spatiale d'où ils pourraient peut-être communiquer avec la Terre.
Dans un futur proche, face à une Terre exsangue, un groupe d'explorateurs utilise un vaisseau interstellaire pour franchir un trou de ver permettant de parcourir des distances jusque-là infranchissables. Leur but : trouver un nouveau foyer pour l'humanité.
À bord de la station spatiale internationale, une équipe multidisciplinaire récupère des prélèvements effectués sur la planète Mars. D'abord réjoui de la découverte d'un organisme unicellulaire vivant, l’équipage désenchante très rapidement lorsque leurs méthodes de recherche provoquent des conséquences inattendues.
Leo Biderman, quatorze ans, s'inscrit au club d'astronomie de son lycée. Il prend une photo du ciel étoilé à travers son téléscope et découvre une comète qui se dirige vers la Terre. Prévenu, le Président des États-Unis fait appel à un ancien astronaute, Spurgeon Tanner, qui est chargé de diriger une mission internationale à bord du vaisseau expérimental "Messiah". Ils doivent se poser sur la comète et tenter, par des charges nucléaires, de la dévier de sa trajectoire. Sur Terre, le cataclysme imminent suscite les réactions les plus extrêmes.
Pendant que la Terre est en proie à la menace nucléaire, un équipage de Russes et d’Américains tente de retrouver l’astronef de 2001 et le secret de HAL, l’ordinateur homicide... L’événement majeur qu’a constitué la sortie de 2001 L’Odyssée de l’Espace avec la musique majestueuse de Strauss "Ainsi parlait Zarathoustra" se poursuit avec 2010.
Alors qu’une énorme tempête menace leur intégrité physique, les astronautes d’une mission d’étude sur Mars doivent évacuer la planète dans les meilleurs délais. Au cours de l’opération, le botaniste Mark Watney, frappé par des débris d’antenne, est abandonné par le reste de l’équipe qui le croit mort. Cependant, l’homme blessé reprend ses esprits quelques heures plus tard et parvient à regagner difficilement les installations sécurisées. Mal en point, Watney réalise maintenant qu’il est seul, qu’il ne peut pour le moment contacter la Terre et qu’il devra puiser dans toutes ses ressources pour tenter de demeurer en vie.
Le vaisseau spatial Avalon effectue un voyage de cent vingt ans vers la colonie planétaire Homestead II. Mais, alors que le trajet semble bien se dérouler, James Preston a la surprise de constater qu’il est le seul à s’être réveillé.
Un astéroïde se dirige vers la Terre à la vitesse de 35 000 kilomètres à l'heure. Harry S. Stamper, grand spécialiste du forage pétrolier, est recruté par le directeur de la NASA pour tenter de le détruire. Lui et son équipe de têtes brulées devront se poser sur l'astéroïde et placer en son cœur une charge nucléaire. Débute alors l'entraînement indispensable des astronautes et l'apprentissage des outils spatiaux...
Le jour où des satellites chargés de contrôler le climat se mettent à défaillir, un designer doit travailler main dans la main avec son frère pour sauver le monde d'une terrible tempête.
Après avoir été reconnu coupable d'un crime qu'il n'a pas commis, Snow, un des meilleurs agents de la CIA, se voit offrir une chance inespérée de prouver son innocence et de retrouver sa liberté. Mais pour ce faire, il doit se rendre dans une prison située dans l'espace, se frayer un chemin dans un labyrinthe chargé de prisonniers révoltés, retrouver des informations confidentielles qui lui permettront de l'innocenter et ramener avec lui la fille du Président des États-Unis, qui est gardée en otage par le meneur des insurgés, un mécréant de la pire espèce prénommé Alex. Une tâche bien difficile, même pour lui...
Répondant à l'appel de détresse lancé par son ami Giberian, le commandant du Prométhée, une station spatiale gravitant autour de la planète Solaris, le docteur Chris Kelvin décide de se rendre à son bord. Une fois sur place, il découvre que Giberian s'est suicidé et que les deux autres scientifiques présentent des signes aigus de stress et de paranoïa. Chris mène alors des recherches sur le comportement pour le moins étrange des rescapés. Lui-même sera victime d'une force mystérieuse qui le mettra en présence de Rheya, celle qu'il a aimée autrefois et qui a mis fin à ses jours.
Spencer Armacost, astronaute à la NASA et Jillian, sa femme, sont passionnément amoureux l'un de l'autre et la distance qui les sépare au cours des voyages de Spencer semble encore les rapprocher. Or un jour au cours d'une mission spatiale de routine, une explosion survient et le contact entre la navette spatiale et la Terre est rompu pendant deux minutes. Quand Spencer retourne sur Terre, malgré sa joie, Jillian reste inquiète. Elle est sujette à de sombres pensées et d'affreux cauchemars. C'est alors qu'elle découvre qu'elle attend des jumeaux.
Après avoir perdu contact avec la Terre, l'astronaute Lee Miller se retrouve piégé en orbite tout seul à bord de la station spatiale internationale. Le temps passe et sa vie devient difficile à soutenir, Lee se bat afin de rester sain d'esprit - et tout simplement de rester en vie. Dans son monde, il a une claustrophobe et isolée existence, jusqu'à ce qu'il fasse une étrange découverte à bord du complexe...
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