科学家为神舟号飞船提供环境预报保障，同时，神舟号飞船也是科学家对空间环境进行实时监测的最好平台之一。每次神舟号飞船出征前，科学家们都在她的身上安装各类空间环境探测器，让她能够实时感知外界空间的环境特征。这些探测器收集到的科学数据，对于科学家来讲是一笔宝贵的财富，因为它不仅使科学家能够及时掌握神舟号飞船所经历环境的真实状态，验证科学家事先所做的预报是否准确，同时，这些数据还可以作为历史观测资料，纳入空间环境数据库，为以后的航天活动提供宝贵的经验和资料积累。

　　在神舟号飞船历次太空之旅中，空间环境监测设备成为必不可少的乘客，参与神舟飞行试验的设备已有数十件。在我国其他大部分航天器上，空间环境探测器家族的成员更多，它们是我国空间环境天基探测的主力军，为我国的空间环境研究作出了突出的贡献。这些探测器取得的成果，成为我国对外学术交流和信息、资料交换的主要内容。

　　神舟号飞船实际探测的若干结果，已经成为载人航天器和空间应用有效载荷设计、飞船操作、控制设计采纳的依据。

　　从历次高层大气监测结果统计，我国神舟号飞船所在的轨道空间，大气密度约为4×10-12～1×10-11千克/米3，白天与黑夜的大气密度有明显变化，白天通常是夜晚的1.5倍。显然这是由于白天光照引起大气温度增加，地球大气层升高，使得神舟号飞船轨道空间的大气密度有所增加。同时，神舟号飞船还测得，当太阳活动剧烈时，大气密度也会升高；地球地磁扰动时，飞船夜间的大气密度也会增加。在中等地磁扰动强度下，白天大气密度增加30%左右，夜晚则增加60%左右。

　　神舟号飞船需要在轨运行多长时间，需要携带多少推进剂；飞船轨道每天平均衰减多少，需要多长时间进行一次轨道调整；如何更精确地预报神舟号飞船的轨道等，都依赖于这些真实可信的环境参数。

　　神舟号飞船的实时监测，还获取了高层大气成分及其变化情况。探测结果表明，那里的大气成分以原子氧为主，原子氧约占大气总成分的70％～80％，而分子氮、原子氮等其他成分要少得多。在地磁扰动期间，轨道空间的氧原子和氮分子都有明显增加：在太阳照射时，氧原子约增加20％；在没有太阳照射的区间，要增加42%～62%；在地球高纬度地区，同时出现了氧原子密度下降和氮分子增加的异常现象，氧原子下降幅度可达50%以上，而氮分子的增加可达数倍以上。这些结果为飞船设计师选择飞船结构材料、外涂层材料以及加工制造要求等提供了可信的科学依据。

　　敏感的空间环境探测仪器，还使我国科学家第一次准确地验证了神舟号飞船自身的“呼吸”现象。在飞船入轨运行初期，飞船表面会释放出水分子，后期还会呼出一氧化碳等高分子材料分解出来的成分。这对飞船设计师们来讲，是一份宝贵的资料，这些资料提醒他们，设计中要考虑飞船这种“自身呼吸”现象可能给飞船的结构强度和寿命带来的影响，他们该如何优化设计以应对这种现象。

　　神舟号飞船上还装载有高/低能质子和重离子探测器、高/低能电子探测器、飞船电位探测器，以及研究单粒子效应、重粒子辐射效应等各类探测仪器。这些仪器对神舟号飞船轨道空间的空间环境进行了系统、全面的探测，使科学家对该轨道空间内的辐射带粒子分布、高能带电粒子环境以及环境可能造成的效应，有了较充分的认识，为我国载人航天及航天应用提供了更多的设计依据。这些探测任务同时也带动了我国空间探测仪器设计制造技术和探测水平的提高，在后续载人航天器平台上使用的新一代多功能、高集成、组合化、模块化的空间环境及空间物理探测设备，将会逐次亮相，这标志着我国空间环境探测与预报研究水平将进入了世界先进行列。