השֶּׁמֶשׁ היא כוכב מסוג G (ננס צהוב) שנמצא במרכז מערכת השמש. השמש נמצאת על זרוע אוריון שבגלקסיית שביל החלב. למעשה כמעט כל גרמי השמיים שאפשר לראות בלילה בכיפת השמיים הם שמשות. כדור הארץ וגופים נוספים (הכוללים כוכבי לכת, כוכבי לכת ננסיים, כוכבי לכת מינוריים, אסטרואידים, שביטים ואבק בין־כוכבי) חגים סביב השמש במסלולים קבועים עקב כוח המשיכה שלה.

האזור בו נמצאים חלקיקים טעונים הנפלטים מהשמש ונעים עם קווי השדה המגנטי שלה לעבר החלל הבין כוכבי. הגבול של ההליוספרה הוא האזור שבו השפעת חלקיקי השמש משתווה להשפעתם של חלקיקים שמגיעים מכוכבים אחרים. אזור הגבול נמצא הרחק מעבר למסלוליהם של כוכבי הלכת, במרחק של כמה מאות יחידות אסטרונומיות מהשמש. ההליוספרה איננה כדורית, וצורתה נראית כקליע אקדח, בשל העובדה שהשמש, והשדה המגנטי שלה, נעים יחדיו בתוך התווך הבין כוכבי סביב מרכז הגלקסיה. ההליוספרה היא מעין מערך הגנה על מערכת השמש מחלקיקים אנרגטיים שמגיעים מבחוץ.

העטרה, הנקראת גם הילת השמש, מהווה את האטמוספירה העליונה של השמש. העטרה מכילה בעיקר פלזמה של מימן, ויש נוכחות קטנה מאוד של יסודות נוספים. ההילה נראית רק בזמן ליקוי חמה. עובי ההילה אינו מוגדר והוא מתמזג עם רוח השמש. ההילה סימטרית כאשר פעילות השמש מינימלית, וגועשת כאשר פעילות השמש מקסימלית. טמפרטורת ההילה מגיעה לשני מיליון מעלות צלזיוס. בהילה ישנם אזורים שחורים (אזורי־X) הנקראים גם חורים בהילה.

חורי העטרה הם אזורים שבהם עטרת השמש קרה יותר, ולכן כהה יותר, בהם הפלזמה בצפיפות נמוכה מהממוצע מכיוון שיש בהם רמות אנרגיה וגז נמוכות יותר. חורי העטרה הם חלק מעטרת השמש ומשנים צורה ללא הרף מכיוון שהעטרה אינה מוצקה.  מחורי העטרה נפלטת רוח סולארית במהירות שהיא בערך פי שניים מהממוצע. הרוח הסולארית הנפלטת נעה על קווי השדה המגנטי הפתוחים באזור חורי העטרה. מכיוון שחורי העטרה הם אזורים בעטרת השמש שלהם צפיפות וטמפרטורות נמוכות בהרבה מרוב העטרה, אזורים אלה הם דקים מאוד, מה שמגביר את הרוח הסולארית, מכיוון שחלקיקים בתוך הכרומוספרה יכולים לפרוץ ביתר קלות.

התפרצות מסיבית של פלזמה מלווה בשדה מגנטי מעטרת השמש לחלל הבין-פלנטרי. התפרצות CME בדרך כלל קשורה לפעילויות סולאריות אחרות, אך לא קיים ידע תיאורטי רחב על מערכת יחסים זו. לרוב, מקורן של התפרצויות CME  הוא באזורים פעילים על פני השמש, כמו מקבצים של כתמי שמש שבהם התפרצויות סולאריות תכופות. בתקופה של "סולאר מקסימום" יש במומצע שלוש התפרצויות CME ביום,  ואילו בסמוך ל"סולאר מינימום" יש התפרצות CME בערך כל חמישה ימים. אם כיוון ההתפרצות מופנה לכדור הארץ, האירוע עלול להפוך לסערה גאומגנטית.

תופעת טבע המאופיינת בהופעה של אור בצבעים שונים בשמי הלילה. צבעי אורות אלו נקלטים היטב בעדשת המצלמה ופחות בעין האנושית. התופעה מתרחשת בקרבת הקוטב הצפוני, שם היא נקראת זוהר צפוני, אורורה בוראליס או בשמה הנפוץ ביותר אורות הצפון, ובקוטב הדרומי, שם היא נקראת זוהר דרומי, או אורורה אוסטרליס. התופעה מתרחשת כאשר נוצר בחגורות ואן אלן "עומס יתר" של חלקיקים שזורמים מטה בשדה המגנטי של כדור הארץ ומתנגשים במולקולות שבאוויר, בעיקר בחנקן ובחמצן שבאטמוספירה - באזור היונוספירה, וגורמים להם לשחרר אנרגיה בצורה של פליטת אור. התופעה מתרחשת בעת פעילות מוגברת של השמש. אטומי החמצן באטמוספירה טעונים באופן קבוע ובעת שמגיעה רוח סולארית טעונה מטען גם היא, נוצר מפגש בין האטומים הטעונים המצריך שחרור אנרגיה, שבא לידי ביטוי בהופעת זוהר הקוטב.

ידועה גם בשם אירוע פרוטון סולארי (SPE). מתרחשת לעתים קרובות לאחר התפרצויות גדולות בשמש כאשר פרוטונים משוגרים במהירויות גבוהות מאד, לעיתים עד כמה עשרות אלפי קילומטרים לשנייה. סופות אלה יכולות לעבור את מרחק מהשמש לכדור הארץ תוך זמן קצר מאד, כמו 30 דקות, ולהימשך מספר ימים. סערות קרינה סולאריות אינן מסוכנות לבני אדם בכדור הארץ. אנו מוגנים מפני סערות אלה על ידי השדה המגנטי והאטמוספרה של כדור הארץ. סכנה אחת שקיימת על כדור הארץ במהלך סערות קרינה סולאריות חזקות היא סיכון לטסים בטיסות באיזורי הקוטב שעלולים לספוג רמת קרינה גבוהה מהרגיל. השפעה נוספת היא  בעיות תקשורת באזורי הקוטבים. פרוטונים אלה מהווים גם סכנה לאסטרונאוטים, במיוחד במהלך פעילויותיהם מחוץ לרכב החלל. לוויינים בחלל פגיעים גם הם: פרוטונים אלה פוגעים ביעילות הפאנלים הסולארים,

מבנה גלי עצום במרחב הבין-פלנטרי המפריד אזורים בעלי קוטביות מגנטית מנוגדת. היריעה משתרעת על שטח הבולט כלפי חוץ מקו המשווה של השמש, היכן שהשדה המגנטי של השמש מסתובב לאיטו ויוצר זרם חשמלי הזורם דרך אזור בעובי של עשרת אלפים קילומטר וברוחב של מיליארדי קילומטרים. כל ההליוספירה מאורגנת באופן חשמלי סביב היריעה העצומה הזאת.

ספקטרום רציף של כל הגלים האלקטרומגנטיים בכל התדרים האפשריים, הנעים במהירות 300,000 קמ"ש (מהירות האור). הספקטרום כולל: גלי רדיו, מיקרוגל, אינפרא אדום, אור גלוי, אולטרה סגול, קרני רנטגן וגלי גמא.

מסלול הקפי מעל קו המשווה של כדור הארץ, בזמן של 24 שעות. התוצאה היא שהגוף המקיף נשאר קבוע מעל אותה נקודה בכדור הארץ.

"מִנהל האוקיינוסים והאטמוספירה הלאומי" היא סוכנות מדעית בתוך מחלקת המסחר של ארצות הברית, המתמקדת במצב האוקיינוסים והאטמוספירה. ה-NOAA מתריעה מפני מזג אוויר מסוכן, יוצרת מפות ורישומים של האוקיינוסים והשמיים, מדריכה את השימוש וההגנה על משאבי האוקיינוסים והחופים, ומבצעת מחקרים במטרה לשפר את ההבנה אודות הסביבה בה אנו חיים.

לווין מזג אוויר חללי ששוגר ב 1995 לאורביט  L1. מטרתו לנטר אזורי שדה מגנטי בכרומוספרה ובקורונה, למטרת מחקר הפליטה של ​​רוח השמש.

משימת חלל שמטרתה לחקור את פעילות השמש ולנטר אזורי שדה מגנטי בכרומוספרה ובעטרה. הגשושית שוגרה ב-2 בדצמבר 1995 והפכה מבצעית במאי 1996. פרויקט זה הוא פרויקט משותף של סוכנות החלל האירופאית ונאס"א. במקור המשימה תוכננה לאורך חיים של שנתיים, אך הגשושית ממשיכה לפעול עד היום כבר כ-25 שנים בחלל.

מצפה האקלים בחלל העמוק, לשעבר נודע גם כ-Triana, הוא טלסקופ ולוויין מזג אוויר חללי של NOAA. הלוויין שוגר  ב-11 בפברואר 2015, על גבי טיל פאלקון 9 של חברת ספייס איקס ונמצא במסלול הקפה  L1. מטרתו לנטר את הצפיפות, המהירות והטמפרטורה של הרוח הסולארית כדי לספק התראות לפני סערות גאומגנטיות.

תצפית השמש (SDO) היא משימה של נאס"א הצופה על השמש מאז שנת 2010. הלווין שוגר למסלול הקפה גיאוסינכרוני מוטה ב-11 בפברואר 2010, מטרת ה-SDO היא לחקור את השפעת השמש על כדור הארץ ועל החלל הקרוב לכדור הארץ על ידי חקר האטמוספירה הסולארית בחלקים קטנים של חלל וזמן ובאורכי גל רבים בו זמנית. SDO מצלם את השמש באורכי גל שונים כדי לזהות התרחשויות המופיעות בעומקים שונים של פני השמש ולחקור את הגורמים לשינויים הסולארים.

מצפה כוכבים סולרי הממוקם בארצות הברית ובו טלסקופים ומכשירים המשמשים במיוחד לחקר פעילויות ותופעות השמש.

סדרה של גלים אלקטרומגנטיים, המתקיימים בחלל המגנטי של כדור הארץ,  שהוא החלל שבין פני כדור הארץ לבין היונוספרה שמתחילה בערך בגובה של 100 ק"מ. היא נקראת על שם הפיזיקאי ווינפריד שומאן שב-1952 הצליח לנבא אותה בצורה מתמטית. הוא גילה כי קיים טווח של גלים אלקטרומגנטים המופקים מהמתח החשמלי שנוצר בין כדור הארץ לשכבת היונוספרה, הטווח ניתן למדידה והוא עומד על ממוצע של 7.83 הרץ.    ב-1979, ביצע המדען הרברט קוניג סדרה של ניסויים ומצא כי התדר העיקרי של תהודת שומאן - 7.83 הרץ, נמצא בטווח של קצב גלי אלפא שהוא הקצב הדומיננטי במוח של כל היונקים במצב מנוחה ורגיעה. 

אזור באטמוספירת כדור הארץ בשכבת התרמוספירה. אזור היונוספירה מתחיל בגובה של 60 ק"מ מפני כדור הארץ ומגיע עד לסוף האטמוספירה (1000 ק"מ). האטמוספירה מיוננת על ידי קרינת השמש בתהליך שנקרא "יינון" או "יוניזציה". תהליך זה עשוי להתרחש בשני מקרים. במקרה הראשון, קרינה אולטרה סגולה מהשמש פוגעת באטומים ומולקולות של אטמוספירת כדור הארץ, אשר בולעים את הקרינה ופולטים אלקטרונים. במקרה השני, כתוצאה מרוח סולארית ומהקרינה הקוסמית מגיעים לכדור הארץ חלקיקים טעונים במהירות גבוהה. כאשר חלקיקים אלו פוגעים באטומים ומולקולות האוויר הם גורמים להינתקות אלקטרונים מהם וכך הופכים אותם לטעונים במטען חיובי. פעילות היינון המקסימלית היא בגובה של כ-300 קילומטר. ליונוספירה חשיבות רבה, בין היתר כי היא מחזירה חלק מאורכי הגל בתדירויות גלי רדיו וכך מאפשרת תקשורת לטווחים ארוכים על פני כדור הארץ, ללא שימוש בלוויינים.

אזור פעיל בשמש הוא אזור עם שדה מגנטי חזק במיוחד. מרבית הסערות הסולאריות מתפרצות מאזורים פעילים. שדות מגנטיים באזורים פעילים יכולים להיות חזקים יותר פי 1,000 או יותר מהשדה המגנטי הממוצע של השמש. אזורים פעילים הם בהירים בתמונות רנטגן ואולטרה סגול של השמש. השדות המגנטיים העוצמתיים סביב אזורים פעילים משחררים פרצי אנרגיה עזים, בצורת קרני X (רנטגן) וקרני אולטרה סגול (UV).

נוצרת על ידי התפשטות החוצה של פלזמה מעטרת השמש. הפלזמה מחוממת לחום שהכבידה של השמש כבר לא מסוגלת להחזיק אותה ואז רוח סולארית ((זרם של חלקיקים טעונים, בעיקר אלקטרונים ופרוטונים)  משתחררת ממנה לחלל הבין-ופלנטרי, התהליך הזה מתרחש באופן רציף, תמיד יש זרם של רוח סולארית, לעיתים הזרם מתגבר במהירות שלו ומשתנה בצפיפות שלו  כתוצאה מהתרחשויות שונות על השמש. במקרה כזה קיימת השפעה של הרוח על סביבת כדור הארץ, בעיקר בשכבות העליונות של האטמוספרה ובאזורי הקטבים. כשיש רוח סולארית חזקה אז זוהר הקוטב נראה עצמתי ומרשים. רוח סולארית לא מסכנת יצורים חיים על פני כדור הארץ,

שחרור פתאומי של אנרגיה מגנטית בצורת קרינה אלקטרומגנטית הנגרם כתוצאה מהסתבכות, הצטלבות או ארגון מחדש של קווי השדה המגנטי ליד כתמי שמש. התופעה לא מוסברת דיה מבחינה פיזיקלית, אולם ככל הנראה נובעת מאינטראקציה בין אלקטרונים מהירים והפלזמה בשמש. בהתפרצות סולארית משתחררת קרינה לחלל. אם ההתפרצות הסולארית מאוד חזקה, הקרינה שמשתחררת עלולה להפריע לתקשורת רדיו על כדור הארץ.

פליטה עוצמתית ובהירה המתפשטת מפני השמש החוצה, לעיתים קרובות בצורת לולאה. הפרומיננס מעוגן אל פני שטח השמש בפוטוספרה, ומתפשט כלפי חוץ אל תוך עטרת השמש. בעוד שעטרת השמש מורכבת מגזים מיוננים ולוהטים, המכונים פלזמה, שאינם פולטים אור נראה רב, הפרומיננס מכיל פלזמה הרבה יותר קרירה, הדומה בהרכבה לזו של הכרומוספרה. פלזמת הפרומיננס מאירה וצפופה פי מאה יותר יותר מהפלזמה בעטרת השמש.

קרינה אלקטרומגנטית בתדרים שבין 3 קילו-הרץ עד 300 גיגה-הרץ מתוך הספקטרום האלקטרומגנטי. אורכי הגל של תדרים אלו הם 100 ק"מ עד 1 מילימטר. ככל שאר הגלים המהווים קרינה אלקטרומגנטית, גם גלי רדיו מתפשטים במהירות האור ונעים בשדות אלקטרומגנטיים המתפשטים בריק.

חלקיק תת-אטומי הנמצא בגרעין של כל אטום. הוא נושא יחידה יסודית אחת של מטען חשמלי חיובי. מאחר ששניהם נמצאים בגרעין האטום, הפרוטון והנייטרון מכונים יחד נוקליאונים. הפרוטון אינו חלקיק יסודי, אלא מורכב משלושה קווארקים, שני קווארקים למעלה וקווארק אחד למטה, המוחזקים יחד על ידי הכוח החזק (Strong force). הפרוטון הוא חלקיק יציב, שעד כה לא נצפתה דעיכה ספונטנית שלו לחלקיקים אחרים. 

מסלול סביב השמש. כל כוכבי הלכת, השביטים והאסטרואידים במערכת השמש שלנו נמצאים במסלולים הליוצנטריים, כמו גם לא מעט גשושיות ופסולת חלל.

סוכנות החלל האירופית היא ארגון בין-ממשלתי לחקר החלל בו חברות 22 מדינות. המדינות החברות בסוכנות מאגדות את המשאבים הפיננסיים והאנושיים שלהן לתוכנית משותפת שהיא מעבר ליכולתה של כל אומה אירופית בודדת.

“מנהל האווירונאוטיקה והחלל הלאומי. סוכנות החלל של ארצות הברית האחראית על תוכנית החלל האמריקאית וחקר האווירונאוטיקה והחלל מטעם ממשלת ארצות הברית.

משימת תצפית סולארית בה שוגרו שני לוונים כמעט זהים בשנת 2006 למסלול הקפה הליוצנטרי (סביב השמש) הגורם לראשון (Ahead) להקיף לפני כדור הארץ במסלולו סביב השמש ולשני (Behind) להקיף מאחורי כדור הארץ. מה שמאפשר הדמיה סטריאוסקופית של השמש ושל תופעות סולאריות. התכנית היתה שהלווינים יפעלו שנתיים, הקשר עם STEREO-B אבד בשנת 2014,  לאחר 9 שנים ו STEREO-A עדיין פעיל, כבר 15 שנה.

לוויין תצפית סולארית של נאס"א שמטרתו לחקור את התנאים הפיזיים של השמש, ובמיוחד את הכרומוספרה של השמש. הלווין כולל את גוף הלוויין, ספקטרומטר וטלסקופ.

בהדמיות LASCO משתמש ה-SWPC כדי לאפיין את התחממות עטרת השמש והתרחשויות השונות, כמו CME, וכדי לראות את השפעות העטרה על רוח השמש. הדמיות LASCO הן חיוניות למודל WSA-Enlil שהופעל באוקטובר 2011. WSA-Enlil הפך לכלי חשוב לחיזוי השפעות של CME והרוח הסולארית על כדור הארץ.

השינוי התקופתי בפעילות השמש במשך 11 שנים , כולל שינויים ברמות הקרינה והרוח הסולארית הנפלטת. הוא נמדד בין תקופה שנקראת "סולאר מינימום", בה הפעילות על השמש היא מינימלית, לתקופה הבאה של "סולאר מינימום" שהזמן שזה אורך הוא 11 שנה בערך. באמצע המחזור ישנו שיא שנקרא "סולאר מקסימום" בו השמש מאד פעילה. אנחנו בתחילתו של המחזור ה-25, הספירה החלה כאשר התחילו לחקור את תופעת המחזור הסולארי, לפני 250 שנה בערך. הסולאר מקסימום הבא צפוי בסביבות 2025. עד אז אנחנו נראה התגברות רציפה של תכיפות ועוצמת האירועים על השמש.

אחד ממצבי הצבירה של החומר (בדומה למוצק, נוזל וגז). ההבדל בינו לבין מצבי הצבירה האחרים הוא שבנוסף לאטומים נייטרלים (כלומר שמספר האלקטרונים הקשורים לכל גרעין הוא כמספר הפרוטונים בגרעין), חומר במצב פלזמה מכיל חלקיקים חופשיים טעונים חשמלית, כמו אלקטרונים, פרוטונים ויונים חופשיים, המושפעים בצורה חזקה משדות אלקטרומגנטיים. כתוצאה מהימצאותם של נושאי מטען חופשיים, הפלזמה מוליכה זרם חשמלי ומושפעת משדות חשמליים ומשדות מגנטיים. במקרים רבים, תנועת חלקיקי הפלזמה עצמם היא שיוצרת את השדה האלקטרומגנטי, והאינטראקציה בין חלקיקי הפלזמה והשדה האלקטרומגנטי מולידה מגוון של תופעות שאינן מתרחשות במצבי הצבירה האחרים.

אזור על פני השמש שבו מתרחשות מערבולות מגנטיות עצומות. הטמפרטורה באזור זה נמוכה יחסית לסביבתו, והפרש טמפרטורות זה גורם לאזור להיראות כהה יותר. כתמי השמש מופיעים במקביל לקו המשווה השמשי, כאשר בכל חצי כדור הקיטוב של הכתמים נעשה בהתאמה לקיטוב אותו חצי הכדור. כתמי השמש מורכבים מאזור מרכזי כהה (אומברה), המוקף באזור בהיר יותר (פנומברה) וצורתם בלתי סדירה. הם מופיעים תמיד בזוגות, כשאחד מהם חיובי והשני שלילי. זמן חייו של כתם שמש עשוי להימשך בין מספר ימים למספר חודשים, אך בסופו של דבר הוא נעלם. כתמי שמש מתרחבים ומתכווצים על פני שטח השמש, כאשר קוטרם נע בין 16 ק"מ ל- 160,000 ק"מ. מרבית ההתפרצויות הסולאריות וה-CME's מקורם באזורים המגנטיים הפעילים  סביב קבוצות כתמי השמש.

קשת פלזמה על פני השמש. לעיתים, הוא כהה מכיוון שהוא לא חם כמו פני השטח של השמש. פילמנט עשוי להתפרץ ולפלוט פלזמה מעל פני השמש, מה שידוע כ"התפרצות פילמנט". פילמנטים הנצפים בשולי השמש נקראים פרומיננסים.

הפרעה זמנית במגנטוספרה של כדור הארץ הנגרמת על ידי אחד משני מקרים, אחד הוא פליטה מסיבית של חלקיקי רוח סולארית מעטרת השמש (CME), גל הלם של אותם חלקיקים פוגע במגנטוספירה של כדור הארץ כ-24 עד 36 שעות לאחר האירוע בשמש. והשני הוא איחוי מגנטי (Magnetic reconnection) תקופתי מקרי בין השדה המגנטי של השמש לבין השדה המגנטי של כדור הארץ, הגורם לחלקיקי רוח השמש לחדור ישירות לתוך המגנטוספירה. בשני המקרים, החלקיקים הרבים של הרוח הסולארית משפיעים על השדה המגנטי של המגנטוספירה, ועל הזרמים החשמליים ביונוספירה ועל השדה המגנטי במקומות רבים על פני כדור הארץ. סערות מגנטיות גורמות לתופעת זוהר הקוטב, ובמקרים קיצוניים להפרעות ללוויינים, לשידורי רדיו ולקווי מתח גבוה. השפעותיהן הבריאותיות מוגבלות בדרך כלל. סערות גאומגנטיות נמשכות בדרך כלל בין 24 ל-48 שעות, אך יש כאלה שעלולות להימשך מספר ימים.

כתמים בהירים וחמים בכרומוספרת השמש הנמצאים בדרך כלל ליד כתמי שמש ומקושרים לריכוז שדות מגנטיים ומקור פליטה של קרינה אולטרה סגולה חזקה.

זהו השדה המגנטי סביב כדור הארץ והוא אחת התכונות הפיזיקליות המאפיינות את כוכב הלכת ארץ. לשדה המגנטי יש השפעה על מגוון תופעות על פני כדור הארץ, באטמוספירה שלו ובחלל הקרוב אליו. על פי ההשערה המקובלת, השדה המגנטי נוצר בגלעין החיצוני של כדור הארץ, ורק חלק קטן ממנו נמדד על פני השטח שלו או בחלל. השדה המגנטי של כדור הארץ דומה לשדה של מגנט דו-קוטבי, שקוטב אחד שלו נמצא באוקיינוס הקרח הצפוני, והשני ליד אנטארקטיקה. קטבים אלו נעים כל העת ממקומם, וקיימות אף עדויות להיפוכי כיוון של השדה המגנטי בתקופות גאולוגיות מסוימות של כדור הארץ.

חלקיק יסודי תת-אטומי. במבנה האטום הבסיסי, האלקטרונים מקיפים את גרעין האטום, המכיל את הפרוטונים והנייטרונים. מטענו החשמלי של האלקטרון שלילי, ושווה בגודלו לזה של הפרוטון. מסת המנוחה שלו קטנה ביחס למסת הפרוטון. האלקטרון נחשב לחלקיק יסודי, כלומר, לא ידוע על קיום מבנה פנימי שלו.

נקודת לגראנז' L1 נמצאת בין שתי מסות M1 ו-M2 על הקו הדמיוני המחבר בין מרכזי המסות. המרחק בין שתי המסות (שהוא רדיוס ההקפה של המסה הקטנה סביב הגדולה) גדול יותר מאשר רדיוס ההקפה של נקודה L1, ולכן גוף שנמצא בנקודה L1 אמור להקיף את המסה הגדולה בזמן קצר יותר; אך מכיוון שהמסה הקטנה מפעילה כוח משיכה בכיוון ההפוך, היא מחלישה את המשיכה של המסה הגדולה וגורמת להארכת זמן ההקפה. בנקודת לגראנז' L1 משתווה זמן ההקפה לזמן ההקפה של המסה הקטנה. נקודת לגראנז' L1 שבין הארץ והשמש נמצאת במרחק של כ-1.5 מיליון קילומטרים מהארץ ומשמשת נקודת תצפית נוחה בשמש, שכן השמש שם לעולם אינה מוסתרת על ידי כדור הארץ או על ידי הירח. בנקודה זו נמצאת הגשושית SOHO המשמשת לתצפיות בשמש וטלסקופ מזג האוויר החללי DSCOVR.

המרכז לחיזוי מזג אוויר חלל הוא חלק מ-NOAA וממוקם בבולדר, קולורדו. SWPC עוקב אחר תחזיות הסביבה החללית של כדור הארץ ומספק תחזיות והתראותי.

לוויני מזד אוויר במסלול הקפה גאוסינכרונלי המופעלים על ידי NOAA, עוסקים בחיזוי מזג האוויר, מעקב אחר סערות ומחקר מטאורולוגי. חלליות ורכיבים קרקעיים במערכת פועלים יחד כדי לספק זרם רציף של נתונים. שירות מזג האוויר הלאומי (NWS) והשירות המטאורולוגי של קנדה משתמשים במערכת GOES לצורך פעולות הניטור והחיזוי שלהם בצפון אמריקה, וחוקרים מדעיים משתמשים בנתונים כדי להבין טוב יותר אינטראקציות בין האדמה, האטמוספירה, האוקיינוס והאקלים. כרגע יש ארבעה לווני GEOS בשימוש:

GEOS-14, GEOS-15, GEOS-16. GEOS-17.

משימה של נאס"א בה שוגר בשנת 1997 לווין מזג אוויר חללי שנמצא במסלול הקפה L1. מטרת המשימה היא חקר השמש והחומרים מהם מורכבים חלקיקים אנרגטיים ברוח הסולארית,

מודל חיזוי פיזיקלי של ההליוספרה, המשמש ה-SWPC כדי לספק התרעה של 1-4 ימים מראש על רוח סולארית והתפרצויות CME הנעות לכיוון כדור הארץ ועלולות לגרום לסופות גאומגנטיות. 

לוויין קטן שתוכנן ונבנה על ידי סוכנות החלל האירופית ושוגר ב-2 בנובמבר 2009. זהו הלוויין השני בסדרת הלוויינים הקטנים והזולים של סוכנות החלל האירופית שנועדו להדגים טכנולוגיות שונות ליישומי חלל. vהלווין כולל שני מכשירים המיועדים לחקר השמש.