按照軍事活動的需要,對太陽大氣、日地行星際空間和地球空間環境進行的監視和測量。是獲取空間環境信息的基本手段,也是製作空間天氣預報、進行空間天氣科學研究和實施軍事空間天氣保障的基礎。主要探測內容包括:太陽電磁輻射與粒子輻射,日冕結構,太陽風,磁層和電離層的電場、磁場,電離層電子密度,中高層大氣密度和風場,以及地磁場等。按探測器所處位置,分為地基探測和天基探測。按探測手段,分為間接探測、直接探測和遙感探測。通常由空間天氣地面觀測站、探空氣球、探測火箭、探測雷達、探測衛星及載人太空飛行器組成的空間天氣探測體系來完成。
