建立在地面用于监测空间环境状态及其扰动的仪器系统。主要仪器设备包括用于接收太阳电磁辐射的光学及射电望远镜、探测地磁场变化的地磁仪、探测电离层结构变化的电离层垂直测高仪及记录宇宙线通量的宇宙线探测仪等。

　　空间环境的状况主要与太阳的能量和物质的输出有关，通过望远镜，我们能够观测到太阳大气的温度、密度和磁场等的静态分布，还有日面上的一些特殊的结构如太阳黑子、活动区、冕洞等，它们决定着空间环境的状态。特别是日面上的爆发活动如耀斑、日冕物质抛射等，它们能够引起空间环境的扰动，甚至形成灾害性空间环境，地面的望远镜系统可以对这些事件进行跟踪分析，结合其他数据，可对地球空间环境将要受到的扰动做出预报。

　　地磁场的扰动及其伴随效应不仅影响航天活动，对高纬地区的管线系统也会形成致命威胁，分布在全球的地磁台站实时地记录着地磁场的变化，并有专门的国际机构发布各种使用的地磁活动参数。电离层监测主要关注的是对通讯有影响的电离层F层的参数，电离层垂直测高仪可以给出电子浓度的分布、最大电子浓度及其高度，最为实用的是可给出该区域的最大可用短波通讯频率。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（撰写：薛炳森 修订： 审订：都 亨）

　　空间辐射环境与航天器各系统相互作用产生的效应。空间辐射环境主要指空间高能带电粒子环境和来自太阳的高能电磁辐射。造成的辐射效应主要有材料的加速老化、电子和光学器件性能衰退、失效或功能受到干扰，人员或其他生物健康受损，甚至危及生命。按照造成辐射效应的机制，可分为总剂量效应、辐射损伤效应和单粒子效应三大类。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(撰写：韩建伟 修订： 审订：都 亨)

　　空间辐射效应中因靶物质原子获得入射粒子传递的能量而离开原有位置，造成靶物质内部缺陷的效应，也称移位效应。由于使原子挣脱周围其它原子的束缚而运动起来需要一定的能量（移位能），因此辐射效应与入射粒子种类和能量有关。发生移位的原子若获得的能量足够高，会继续与其它原子发生碰撞，使更多的原子移位，在靶物质中形成大范围的缺陷群。在航天器系统中，受辐射损伤效应影响最严重的是太阳电池。构成太阳电池的半导体材料受辐射损伤效应，产生缺陷，造成电池输出功率衰退。空间辐射环境中对辐射损伤效应有贡献的主要是地球辐射带电子和质子，及太阳宇宙线质子。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(撰写：韩建伟 修订： 审订：都 亨)

　　空间辐射环境与生物体相互作用表现出的效应。其表现为对生物体器官、组织、细胞乃至染色体等结构的破坏，引起这些系统生理活动紊乱、发生障碍、异常，乃至机体死亡或产生诱变。空间辐射生物效应与地面辐射生物效应不同，一是空间辐射粒子能量更高、穿透力更强、局部沉积能量更多，二是空间辐射粒子种类繁多、能谱宽，而且还与其它空间环境因素，如微重力、高真空等协同作用，因此空间辐射效应更加复杂。空间辐射效应一方面研究其不良影响，为保障宇航员身体健康和生命安全服务，另一方面也利用其中有利的影响，如筛选有利的基因突变，培育新的物体，即空间辐射育种。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(撰写：韩建伟 修订： 审订：都 亨)

　　空间辐射效应中与材料、器件或生物体吸收的总电离辐射剂量有关的效应。这种效应与辐射的种类和能谱无关，只与最终通过电离作用沉积的总能量有关，属累积效应。总剂量效应是辐射效应中最常见的一种，它能够引起材料加速退化、器件性能衰退、生物体结构和机能受损等。空间辐射环境中对总剂量效应有贡献的主要是地球辐射带的电子和质子，其次是太阳宇宙线质子。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(撰写：韩建伟 修订： 审订：都 亨)