在世界上第一颗人造卫星上天之前，研究自然现象几乎完全依靠在地球表面或者地球大气层内所做的测量。今天，航天器的踪迹已从近地轨道远至外太阳系星际，这就有可能使科学家通过空间技术这一手段对整个地球进行监测，监测地球上的陆地、海洋和大气层，使人类能够象观察另一颗行星那样对整个地球进行观测。也就是说，对地球作远距离全球性研究，这就需要建立起一系列全球性卫星观测系统，即卫星观测网。以多颗对地观测卫星，星上携带各种仪器进行长期的观察与测量。