以1971 年“实践一号”空间环境探测为发端，实验室自主研发了60 余种天、地、临、空基载荷，基本全部为国内首次和填补空白，各技术方向均有技术指标达到了国际先进乃至领先水平。获国家奖4 次，省部级奖励31 次，专利授权120项，其中2 项国家专利优秀奖。日地月空间和深空各圈层探测的时、空、要素全覆盖能力与国际最高水平相当，并拓展到气象海洋大气环境。
    实验室承担了载人航天、探月工程、北斗工程、气象卫星、自主火星、双星计划、SMILE 计划、高分五号B星等国家重大工程或项目的150 多颗卫星590 多台载荷的研制，国内同类载荷占比超过95%。

• 实验室引领了我国天基空间环境探测技术发展，创造了国内/国际多个第一

1971年，实践一号，我国第一次天基空间环境探测； 

1981年，实践二号，我国第一台紫外光度计获得了我国上空第一批30~70km臭氧数据； 

1990年，风云一号B星，我国第一次获得南大西洋异常区离子分布演化数据；

1994年，实践四号，我国第一次获得辐射带粒子径向分布和等离子体能谱分布数据；

1997年，风云二号A星，我国第一次同时获得太阳X射线数据和同步轨道太阳质子事件数据，并尝试质子事件预警；

2001年，神州二号，我国第一台轨道大气密度和成分探测器；

2007年，嫦娥一号，我国第一次获得环月轨道能量粒子、等离子体数据；

2008年，风云三号A星，我国第一台臭氧总量探测仪，获得我国第一幅全球臭氧总量分布图、南极臭氧空洞图，数据产品被纳入世界气象组织/世界臭氧和紫外辐射数据中心(WOUDC)；

2011年，实践十一号，我国第一台多向粒子能谱探测器；

2013年，风云三号C星，国际第一台GPS/BDS兼容的GNSS掩星探测仪，被列入世界气象组织WMO无线电掩星探测载荷矩阵；国际首次获得BDS掩星探测数据产品，在中国气象局、欧洲ECMWF、德国数值预报中心业务应用；

2014年，973 项目，我国第一个基于自主数据的典型轨道辐射环境动态模型；

2016年，风云四号A星，我国第一次获得GEO 轨道等离子体能谱分布数据；

2017年，风云三号D星，我国第一台电离层光度计，获得第一幅全球氧氮比分布演化图；

2018年，张衡一号，我国第一台朗缪尔探针、第一台阻滞势分析器，获得我国第一幅全球原位电离层分布图。

2020年，天问一号，我国首次获取其他行星等离子体与中性成分环境；

2021年，风云三号E星，首个掩星/海反一体探测仪成功获取全球海反风场，监测到台风“烟花”；

         高分五号B星，我国首台高分辨率污染性气溶胶探测仪，获得全球污染性气溶胶高分辨率动态分布图天和核心舱，首次自主粒子辐射数据保障航天员出舱；

        风云四号B星，我国首次自主获取能量范围30keV-300MeV跨4个量级的质子宽能谱数据；

2022年，风云三号E星，全球导航卫星掩星探测仪Ⅱ型(GNOS-II)，首次实现多导航系统海面风速产品定量业务化发布；

        空间站问天舱，我国首次引入一种新型闪烁体材料的在轨中子测量，实现中高能粒子和效应综合测量；

2023年，空间站问天舱，首次监测空间站充电；首次实现电离层等离子体原位成像；首次获得400km电离层 分布图；

        空间站梦天舱，我国首个舱外辐射生物学试验装置在轨开展生物实验。