thumb|300px| La primera vuelta al mundo de Magallanes y Elcano (1519-1522). thumb|300px| La expedición Malaspina de Alejandro Malaspina (1789-1794). thumb|300px| La Real Expedición Filantrópica de la Vacuna del doctor Balmis (1803-1806). thumb|250px|El Astrolabe y el Zélée en los hielos, en su primera tentativa al sur del cabo de Hornos. miniaturadeimagen|Brújula de Bearing (). derecha|miniaturadeimagen|280x280px|Las rutas de los viajes del capitán James Cook. El primer viaje se muestra en rojo, el segundo en verde y el tercero en azul. La ruta de la tripulación de Cook después de su muerte se muestra como una línea azul entrecortada. El término expediciones científicas se aplica a una serie de viajes financiados por distintos países de Europa durante el con el propósito de recolectar información científica, geográfica, de recursos naturales y explorar tierras y mares, en algunos casos con propósitos comerciales. Sus raíces en alguna medida se encuentran en el enciclopedismo francés. Las naciones europeas compitieron en incrementar su saber científico.

La época de los viajes de exploración científica siguió a la era de los descubrimientos y se inspiró en una nueva confianza en la ciencia y la razón que surgió en la Era de la Ilustración. La llegada de los europeos a América había abierto un escenario de grandes posibilidades y las expediciones marítimas fueron un medio para expandir los imperio coloniales, establecer nuevas rutas comerciales y extender las relaciones diplomáticas y comerciales a esos nuevos territorios. Ya con la Ilustración, la curiosidad científica se convirtió en un nuevo motivo para la exploración que se agregó a las ambiciones comerciales y políticas del pasado.

Fue la Corona Española la primera en llevar a cabo estas exploraciones a escala global, aunque posteriormente con la ayuda de las innovaciones tecnológicas (teodolito, cuadrante, cronómetro de precisión, brújula, telescopio, etcétera) y motivados por la aparición de nuevas corrientes filosóficas y científicas (Rousseau, Buffon, Darwin, entre otros) entran en escena otras potencias que aspiran capitalizar los nuevos conocimientos. Pero fue, sobre todo, a partir de mediados del y durante el cuando se multiplicaron las expediciones de carácter predominantemente científico. Más que para descubrir nuevas tierras, esas misiones tenían por objetivo cartografiar las diferentes regiones, descubrir la fauna y la flora (la historia natural), realizar observaciones astronómicas y meteorológicas y probar nuevas teorías en la forma de calcular la longitud. También, muy a menudo, coexistían objetivos políticos, más o menos encubiertos, que buscaban establecer o fortalecer los asentamientos y colonias.

Estos viajes, en general, permitieron la realización de levantamientos cartográficos, trazar nuevas rutas para el comercio marítimo, descubrir territorios, especies vegetales y animales, así como pueblos desconocidos, informar en Europa de los especímenes plantas y frutas tropicales, y hacer avanzar determinadas disciplinas (historia natural, medicina, geografía, hidrología, ictiología, oceanografía, etnología, etcétera). También permitieron establecer relaciones diplomáticas y comerciales con países fuera de la esfera de influencia europea.

Entre las expediciones más destacadas se cuentan la de Magallanes y Elcano entre 1519 y 1522, la de Legazpi y Urdaneta a Filipinas entre 1564 y 1572, la de Francisco Hernández de Toledo entre 1570 y 1577, las tres realizadas por James Cook entre 1768 y 1779,Williams, Glyndwr, ed. 1997. Captain Cook's Voyages: 1768-1779. The Folio Society, Londres la de Hipólito Ruiz López al Perú y Chile entre 1777 y 1788, la que llevó a cabo el conde de La Pérouse en el periodo que va desde 1785 a 1788,Peter Dillon, Alain Conan, À la recherche de Lapérouse. Voyages dans les mers du sud, éditions Pôles d’images (17 mars 2005). ISBN 2-915561-04-4 la expedición realizada entre 1789 y 1794 por Alejandro Malaspina,Antonio Orozco Acuaviva (ed.), La Expedición Malaspina (1789-1794), Bicentenario de la Salida de Cádiz, Cádiz, Real Academia Hispano-Americana, 1989 las realizadas por Alexander von Humboldt entre 1799 y 1804, y la Real Expedición Filantrópica de la Vacuna entre 1804 y 1806 por Balmis y Salvany. También es destacable la expedición científica compuesta por 167 hombres de ciencia que acompañó a Napoleón Bonaparte en su Campaña napoleónica en Egipto y Siria entre 1798 y 1801.

Por lo general, en las expediciones tomaban parte un grupo de especialistas con conocimientos en diversos temas y áreas (tales como geografía, biología, botánica, astronomía, geología). Además, siempre las acompañaba un grupo de ilustradores y dibujantes, que dejaron muchos bocetos e ilustraciones de los diversos animales, paisajes y plantas que encontraban, muchos de los cuales sirvieron para completar los libros y documentos que se produjeron con los relatos de las expediciones y sus hallazgos y logros.

derecha|miniaturadeimagen|280x280px|Alexander von Humboldt y Aimé Bonpland al pie del volcán del Chimborazo, en un cuadro de Friedrich Georg Weitsch (1810).

Exploración marítima en la era del descubrimiento

Desde principios del y hasta principios del , la Era de los descubrimientos abrió, a través de marinos españoles y portugueses, el sur de África, América (Nuevo Mundo), Asia y Oceanía a los ojos europeos: Bartolomé Dias había navegado alrededor del cabo del sur de África en busca de una ruta comercial a la India; Cristóbal Colón, en cuatro viajes a través del Atlántico, había preparado el camino para la colonización europea del Nuevo Mundo; Fernando de Magallanes había dirigido a la primera expedición que navegara a través de los océanos Atlántico y Pacífico para llegar a las Islas Molucas y que continuó Juan Sebastián Elcano, completando la primera circunnavegación de la Tierra. Durante el s. XVII, la primacía naval comenzó a pasar de los portugueses y españoles a los neerlandeses y luego a los británicos y franceses. La nueva era de la exploración científica comenzó a fines del cuando los científicos, y en particular los historiadores naturales, establecieron sociedades científicas que publicaron sus investigaciones en revistas especializadas. La Royal Society británica fue fundada en 1660 y alentó el rigor científico del empirismo con sus principios de observación y deducción cuidadosas. Las actividades de los primeros miembros de la Royal Society sirvieron como modelos para la posterior exploración marítima. Hans Sloane (1650-1753) fue elegido miembro en 1685 y viajó a Jamaica de 1687 a 1689 como médico del duque de Albemarle (1653-1688), quien había sido nombrado gobernador de Jamaica. En Jamaica, Sloane recolectó numerosos especímenes que fueron cuidadosamente descritos e ilustrados en un relato publicado de su estadía.See Sloane legó su vasta colección de curiosidades y biblioteca de historia natural de más de encuadernados a la nación, lo que provocó el establecimiento en 1753 del Museo Británico. Sus viajes también lo convirtieron en un hombre extremadamente rico, ya que patentó una receta que combinaba la leche con la fruta de Theobroma cacao (cacao) que veía crecer en Jamaica para producir chocolate con leche. Libros de personajes sociales distinguidos como el comentarista intelectual Jean Jacques Rousseau, el director del Museo de Historia Natural de París, Georges-Louis Leclerc, conde de Buffon, y científicos-viajeros como Joseph Banks, y Charles Darwin, junto con los románticos y a menudo extravagantes relatos de viajes de intrépidos exploradores, aumentaron el deseo de los gobiernos europeos y del público en general de obtener información precisa sobre las tierras distantes recién descubiertas.Véase

Una de las primeras expediciones francesas en las costas de África, Sudamérica y a través del Estrecho de Magallanes fue realizada por un escuadrón de hombres de guerra franceses bajo el mando de M. de Gennes en 1695-1697. El joven explorador, ingeniero e hidrógrafo francés François Froger describió esta expedición en su relación de un viaje (1699).

Exploración marítima en la Era de la Ilustración

En el , la exploración marítima se había vuelto más segura y eficiente con innovaciones técnicas que mejoraron enormemente la navegación y la cartografía: se realizaron mejoras en el teodolito, el octante, los relojes de precisión, así como en el compás, el telescopio y las técnicas generales de construcción naval. Desde mediados del hasta el , las misiones científicas trazaron un mapa de las regiones recién descubiertas, llevaron a Europa la fauna y la flora recién descubiertas, realizaron observaciones hidrológicas, astronómicas y meteorológicas y mejoraron los métodos de navegación. Esto estimuló grandes avances en las disciplinas científicas de historia natural, botánica, zoología, ictiología, conquiliología, taxonomía, medicina, geografía, geología, mineralogía, hidrología, oceanografía, física, meteorología, etc., todo ello contribuyendo al sentido de «mejora» y «progreso» que caracterizó la Ilustración. Se emplearon artistas para recoger paisajes y pueblos indígenas, mientras que los ilustradores de historia natural capturaron la apariencia de los organismos antes de que se deterioraran después de la recolección. Algunas de las mejores ilustraciones de historia natural del mundo se produjeron en ese momento y los ilustradores cambiaron de aficionados informados a profesionales bien adiestrados muy conscientes de la necesidad de precisión científica.

A mediados del , los europeos habían descubierto todas las principales masas terrestres del mundo, y la mayoría de las menores, y sus litorales habían sido cartografiados. Esto marcó el final de esta fase de la ciencia como cuando la Expedición Challenger de 1872 a 1876 comenzó a explorar las profundidades marinas más allá de una profundidad de 20 o 30 metros. A pesar de la creciente comunidad de científicos, durante casi 200 años, la ciencia había estado reservada a los aficionados adinerados, a las clases medias educadas y a los clérigos. Al comienzo del , la mayoría de los viajes se organizaban y financiaban de forma privada, pero en la segunda mitad del siglo, esas expediciones científicas, como los tres viajes por el Pacífico de James Cook bajo los auspicios del Almirantazgo Británico, fueron instigadas por el gobierno. A fines del , cuando esta fase de la ciencia estaba llegando a su fin, fue posible vivir como un científico profesional aunque la fotografía comenzaba a reemplazar a los ilustradores. El velero exploratorio había evolucionado gradualmente hacia lo que serán los modernos buques oceanográficos. A partir de entonces, la investigación marítima en nuevas colonias europeas en América, África, Australia, India y otros lugares, se llevará a cabo por investigadores dentro de los territorios ocupados.

Cronología de los viajes de exploración científica