Der Weltraum beginnt ab einer Höhe von 100 km über der Erdoberfläche. Der Raum dort ist nicht leer. Außer der elektromagnetischen Strahlung von der Sonne gibt es viele andere Komponenten. Die Hauptkomponenten sind: Das Erdmagnetfeld, die obere Restatmosphäre, Plasma, UV- und Röntgenstrahlung, Teilchenstrahlung (Elektronen, Protonen und schwerere Ionen) von der Sonne und von anderen galaktischen Quellen, Staub und Meteoroide, Asteroide und Kometen und auch Weltraummüll. Diese Komponenten der Weltraumumgebung haben Auswirkungen auf alle Objekte im Weltraum und manchmal auch auf die Erde. Beispiele sind die Polarlichter, elektrostatische Entladungen auf Satelliten, das Strahlenrisiko für Astronauten und elektronische Komponenten von Satelliten, Störungen von Kommunikation und Navigation, Einschläge von Meteoroiden und Weltraummüll auf Satelliten, Meteore und erdnahe Asteroiden. Dieser Arbeitsbereich befasst sich mit Messungen und Modellierungen der Weltraumumgebung und deren Auswirkungen.