Wie ist der aktuelle Zustand unserer Erde, im Erdinneren, auf der Erdoberfläche und in der Erdatmosphäre? Welche sind die treibenden Kräfte in den Prozessen des globalen Wandels? Können aus der ständigen Überwachung Vorhersagen von Zustandsänderungen abgeleitet werden, und wenn ja, wie? Fragen an unseren Heimatplaneten für deren Beantwortung die schier grenzenlose Fülle von Messdaten zahlreicher künstlicher Erdsatelliten dient, welche mit speziell ausgestatteten Sensoren ein globales Bild unseres Planeten in bisher ungekanntem Detailreichtum zu skizzieren vermögen. Es verbleibt die Aufgabe, dieses integrale Bild zu entschlüsseln und in seine Einzelteile zu zerlegen.

So ermöglicht die genaue Kenntnis des Erdschwerefeldes Aussagen über die physikalisch/chemischen Mechanismen, die zum Aufbau der Erdkruste, den Treibhauseffekt und zur Bildung der Meeres- und Luftströmungen führen. Die präzise Bestimmung von Koordinaten mittels GPS führt zu zeitlich veränderlichen Geschwindigkeitsfeldern, aus welchen das Kräftespiel und Energietransporte in der Erdkruste abgeleitet werden können, eine unabdingbare Voraussetzung für die zukünftige Voraussage von Erdbeben. Eine präzise Kalibrierung und Validierung von Altimeterdaten ist eine Grundvoraussetzung zur zuverlässigen Prädiktion des Meeresspiegelanstiegs. Die durch Satellitenmessungen wie GPS bestimmten Laufzeitänderungen von elektromagnetischen Wellen oder die genaue Analyse von Satellitenbeschleunigungen geben Auskunft über die Atmosphärenbeschaffenheit und  tragen so zur Untersuchung  des "Weltraumwetters" bei, das durch die Sonnenaktivität und das Magnetfeld bestimmt wird.

Die Satelliten stehen jedoch ihrerseits wieder über das Erdschwerefeld in Wechselwirkung mit jenen Kräften, die sie erfragen sollten. Daher ist die präzise Kenntnis der Satellitenbahnen von enormer Wichtigkeit, wofür hochentwickelte Laser- und Mikrowellentechnologie zum Einsatz kommt.