เครื่องวัดสนามแม่เหล็กในยานอวกาศเป็นเครื่องมือที่ใช้บนยานอวกาศและดาวเทียมส่วนใหญ่ใช้สำหรับการสำรวจทางวิทยาศาสตร์ รวมถึงการตรวจวัดทิศทางเครื่องวัดสนามแม่เหล็กเป็นหนึ่งในเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด ในดาวเทียมสำรวจและสังเกตการณ์ เครื่องมือเหล่านี้มีบทบาทสำคัญในการทำแผนที่แถบรังสีแวนอัลเลน รอบโลกหลังจากที่ยาน สำรวจเอ็กซ์พลอเรอร์ 1ค้นพบและได้ให้รายละเอียดเกี่ยวกับสนามแม่เหล็กของโลกดวงจันทร์ดวงอาทิตย์ ดาวอังคารดาวศุกร์และดาวเคราะห์และดวงจันทร์ดวงอื่นๆ ปัจจุบันมีภารกิจที่ใช้เครื่องวัดสนามแม่เหล็กอยู่หลายภารกิจ รวมถึงความพยายามที่จะกำหนดรูปร่างและกิจกรรมของแกนกลางดาว เสาร์

เครื่องวัดสนามแม่เหล็กที่ติดตั้งบนยานอวกาศเครื่องแรกถูกติดตั้งบน ยานอวกาศ สปุตนิก 3ในปี พ.ศ. 2491 และการสังเกตการณ์สนามแม่เหล็กของโลกที่ละเอียดที่สุดได้ดำเนินการโดย ดาวเทียม Magsat ^{[ 1 ]}และØrstedเครื่องวัดสนามแม่เหล็กถูกนำไปยังดวงจันทร์ในระหว่าง ภารกิจ Apollo ในภายหลัง มีการใช้เครื่องมือหลายชนิดเพื่อวัดความแรงและทิศทางของเส้น สนามแม่เหล็กโดยรอบโลกและระบบสุริยะ

เครื่องวัดสนามแม่เหล็กในยานอวกาศโดยพื้นฐานแล้วแบ่งออกเป็นสามประเภท ได้แก่ เครื่องวัดสนามแม่เหล็กแบบฟลักซ์เกต เครื่องวัดสนามแม่เหล็กแบบขดลวดค้นหา และเครื่องวัดสนามแม่เหล็กแบบก๊าซไอออนไนซ์ ชุดเครื่องวัดสนามแม่เหล็กที่แม่นยำที่สุดบนยานอวกาศประกอบด้วยเครื่องมือสองชิ้นแยกกัน โดยใช้ เครื่องวัดสนามแม่เหล็กแบบก๊าซไอออนไน ซ์ฮีเลียมเพื่อสอบเทียบเครื่องมือฟลักซ์เกตเพื่อให้ได้ค่าที่แม่นยำยิ่งขึ้น เครื่องวัดสนามแม่เหล็กรุ่นหลังๆ หลายรุ่นมีขดลวดวงแหวนขนาดเล็กวางตัวทำมุม 90° ในสองมิติสัมพันธ์กัน ทำให้เกิดโครงสร้างแบบสามแกนสำหรับระบุทิศทางของสนามแม่เหล็ก

เครื่องวัดสนามแม่เหล็กสำหรับใช้ภายนอกอวกาศพัฒนาขึ้นตั้งแต่ศตวรรษที่ 19 ถึงกลางศตวรรษที่ 20 และถูกนำมาใช้ในภารกิจอวกาศครั้งแรกโดยยานสปุตนิก 3 ในปี 1958 ข้อจำกัดหลักของเครื่องวัดสนามแม่เหล็กในอวกาศคือปริมาณพลังงานและมวล เครื่องวัดสนามแม่เหล็กแบ่งออกเป็น 3 ประเภทหลัก ได้แก่ แบบฟลักซ์เกต แบบขดลวดค้นหา และแบบไอระเหยไอออน ประเภทใหม่ล่าสุดคือแบบโอเวอร์เฮาเซอร์ซึ่งใช้เทคโนโลยี การเรโซแนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์

เครื่องวัดสนามแม่เหล็กแบบฟลักซ์เกตถูกนำมาใช้เนื่องจากมีความเรียบง่ายทางอิเล็กทรอนิกส์และน้ำหนักเบา มีเครื่องวัดสนามแม่เหล็กแบบฟลักซ์เกตหลายประเภทที่ใช้ในยานอวกาศ ซึ่งแตกต่างกันในสองประเด็นหลัก ประการแรก การวัดค่าที่ดีกว่าจะได้จากการใช้เครื่องวัดสนามแม่เหล็กสามตัว โดยแต่ละตัวชี้ไปในทิศทางที่แตกต่างกัน ยานอวกาศบางลำใช้วิธีการหมุนยานและวัดค่าที่ช่วงห่าง 120° แทน แต่ก็ทำให้เกิดปัญหาอื่นๆ ตามมา ความแตกต่างอีกประการหนึ่งคือการกำหนดค่า ซึ่งมีความเรียบง่ายและเป็นวงกลม

เครื่องวัดสนามแม่เหล็กประเภทนี้ถูกติดตั้งในภารกิจ " Pioneer 0 "/Able 1, " Pioneer 1 "/Able 2, Ye1.1, Ye1.2 และ Ye1.3 ซึ่งล้มเหลวในปี 1958 เนื่องจากปัญหาในการปล่อยยาน อย่างไรก็ตาม Pioneer 1 ได้รวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับแถบ Van Allen ^{[ 2 ]} ในปี 1959 ยาน " Luna 1 "/Ye1.4 ของโซเวียตบรรทุกเครื่องวัดสนามแม่เหล็กแบบสามองค์ประกอบที่ผ่านดวงจันทร์ระหว่างทางไปยังวงโคจรเฮลิโอเซนทริกที่ระยะห่าง 6,400 ไมล์ (10,300 กม.) แต่ไม่สามารถประเมินสนามแม่เหล็กได้อย่างแม่นยำ^{[ 2 ]}ในที่สุดสหภาพโซเวียตก็ประสบความสำเร็จในการชนดวงจันทร์ด้วย " Luna 2 " ซึ่งเป็นเครื่องวัดสนามแม่เหล็กแบบสามองค์ประกอบ โดยพบว่าไม่มีสนามแม่เหล็กที่มีนัยสำคัญเมื่อเข้าใกล้พื้นผิว^{[ 2 ]} Explorer 10 มีภารกิจที่สั้นลง 52 ชั่วโมง โดยมีเครื่องวัดสนามแม่เหล็กแบบฟลักซ์เกตสองเครื่องอยู่บนยาน ในช่วงปี 1958 และ 1959 ภารกิจที่บรรทุกเครื่องวัดสนามแม่เหล็กมักประสบความล้มเหลว โดยมีเครื่องมือ 2 ชิ้นสูญหายไปใน ภารกิจ Able IVBเพียงภารกิจเดียว ในช่วงต้นปี 1966 สหภาพโซเวียตได้ส่งLuna 10ขึ้นโคจรรอบดวงจันทร์พร้อมกับเครื่องวัดสนามแม่เหล็ก และสามารถยืนยันได้ว่าสนามแม่เหล็กของดวงจันทร์นั้นอ่อนแอ^{[ 2 ]} Venera 4 , 5และ6ก็บรรทุกเครื่องวัดสนามแม่เหล็กในการเดินทางไปยังดาวศุกร์เช่น กัน แม้ว่าจะไม่ได้ติดตั้งไว้บนยานลงจอดก็ตาม

เครื่องวัดสนามแม่เหล็กแบบฟลักซ์เกตรุ่นแรกๆ บนยานอวกาศส่วนใหญ่ถูกสร้างขึ้นเป็นเซ็นเซอร์แบบเวกเตอร์ อย่างไรก็ตาม อิเล็กทรอนิกส์ของเครื่องวัดสนามแม่เหล็กสร้างฮาร์โมนิกซึ่งรบกวนการอ่านค่า เซ็นเซอร์ที่ออกแบบอย่างเหมาะสมจะมีอิเล็กทรอนิกส์ป้อนกลับไปยังตัวตรวจจับซึ่งช่วยลดฮาร์โมนิกได้อย่างมีประสิทธิภาพMariner 1และMariner 2ติดตั้งอุปกรณ์เซ็นเซอร์แบบฟลักซ์เกต-เวกเตอร์ มีเพียง Mariner 2 เท่านั้นที่รอดจากการปล่อย และเมื่อมันผ่านดาวศุกร์ในวันที่ 14 ธันวาคม พ.ศ. 2505 มันไม่สามารถตรวจจับสนามแม่เหล็กรอบดาวเคราะห์ได้ ส่วนหนึ่งเป็นเพราะระยะห่างของยานอวกาศจากดาวเคราะห์ เสียงรบกวนภายในเครื่องวัดสนามแม่เหล็ก และสนามแม่เหล็กของดาวศุกร์ที่อ่อนมาก^{[ 2 ]} Pioneer 6 ซึ่งปล่อยในปี พ.ศ. 2508 เป็นหนึ่งในดาวเทียม Pioneer 4 ดวงที่โคจรรอบดวงอาทิตย์และส่งข้อมูลเกี่ยวกับลมสุริยะมายังโลก ยานอวกาศลำนี้ติดตั้งเครื่องวัดสนามแม่เหล็กแบบเวกเตอร์-ฟลักซ์เกตเพียงเครื่องเดียว^{[ 2 ]}

เครื่องวัดสนามแม่เหล็กแบบฟลักซ์เกตเซ็นเซอร์แกนวงแหวนเริ่มเข้ามาแทนที่เครื่องวัดสนามแม่เหล็กแบบเวกเตอร์เซ็นเซอร์ใน ภารกิจ Apollo 16ในปี 1972 ซึ่งมีการติดตั้งเครื่องวัดสนามแม่เหล็กแบบสามแกนบนดวงจันทร์ เซ็นเซอร์เหล่านี้ถูกนำไปใช้กับดาวเทียมหลายดวง รวมถึงMagsat , Voyager , Ulysses , GiottoและAMPTE Lunar Prospector -1 ใช้ขดลวดวงแหวนที่ทำจากโลหะผสมเหล่านี้ซึ่งยื่นออกมาจากกันและจากยานอวกาศเพื่อค้นหาสนามแม่เหล็กตกค้างในพื้นผิว 'ที่ไม่เป็นแม่เหล็ก' ของดวงจันทร์^{[ 3 ] [ 4 ]}

เมื่อตั้งค่าอย่างถูกต้อง เครื่องวัดสนามแม่เหล็กสามารถวัดความแตกต่างของสนามแม่เหล็กได้ถึง 1 nT อุปกรณ์เหล่านี้มีแกนขนาดประมาณ 1 ซม. และมีน้ำหนักเบากว่าเซ็นเซอร์เวกเตอร์ อย่างไรก็ตาม พบว่าอุปกรณ์เหล่านี้มีเอาต์พุตที่ไม่เป็นเชิงเส้นเมื่อสนามแม่เหล็กมีค่ามากกว่า 5000 nT ต่อมาพบว่าการสร้างโครงสร้างทรงกลมที่มีวงจรป้อนกลับแบบลวดขวางวงแหวนในทรงกลมสามารถลดผลกระทบนี้ได้ เครื่องวัดสนามแม่เหล็กรุ่นหลังนี้เรียกว่าเครื่องวัดสนามแม่เหล็กแบบฟลักซ์เกตทรงกลมหรือแบบแกนทรงกลมขนาดกะทัดรัด (CSC) ที่ใช้ใน ดาวเทียม Ørsted โลหะผสมที่ใช้ทำแกนของเครื่องวัดสนามแม่เหล็กเหล่านี้ก็ได้รับการปรับปรุงตั้งแต่ภารกิจ Apollo-16 โดยล่าสุดใช้โลหะผสมโม ลิบเดนัม-เพอร์มัลลอยขั้นสูงทำให้มีสัญญาณรบกวนน้อยลงและมีเอาต์พุตที่เสถียรมากขึ้น^{[ 5 ]}

เครื่องวัดสนามแม่เหล็กแบบขดลวดค้นหา หรือที่เรียกว่าเครื่องวัดสนามแม่เหล็กแบบเหนี่ยวนำ คือขดลวดที่พันรอบแกนที่มีค่าการซึมผ่านของแม่เหล็กสูง ขดลวดค้นหาจะรวมเส้นสนามแม่เหล็กไว้ภายในแกนพร้อมกับความผันผวน^{[ 6 ]}ข้อดีของเครื่องวัดสนามแม่เหล็กเหล่านี้คือสามารถวัดสนามแม่เหล็กสลับได้ จึงสามารถตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็กได้อย่างรวดเร็ว หลายครั้งต่อวินาที ตามกฎของเลนซ์แรงดันไฟฟ้าจะเป็นสัดส่วนกับอนุพันธ์ของฟลักซ์แม่เหล็กเทียบกับเวลา แรงดันไฟฟ้าจะถูกขยายโดยค่าการซึมผ่านที่ปรากฏของแกน ค่าการซึมผ่านที่ปรากฏ (μa) นี้กำหนดไว้ดังนี้:

${\displaystyle \ {\mu _{a}={\frac {\mu }{1+N\mu }}}$.

ภารกิจ Pioneer 5ประสบความสำเร็จในการนำเครื่องวัดสนามแม่เหล็กชนิดนี้มาใช้งานในวงโคจรรอบดวงอาทิตย์ ซึ่งแสดงให้เห็นว่ามีสนามแม่เหล็กอยู่ระหว่างวงโคจรของโลกและดาวศุกร์^{[ 2 ] [ 7 ]}เครื่องวัดสนามแม่เหล็กแบบเดี่ยวถูกวางในแนวระนาบตั้งฉากกับแกนหมุนของยานอวกาศ เครื่องวัดสนามแม่เหล็กแบบขดลวดค้นหาเริ่มเป็นที่นิยมมากขึ้นในดาวเทียมสำรวจโลก เครื่องมือที่ใช้กันทั่วไปคือเครื่องวัดสนามแม่เหล็กแบบขดลวดค้นหาแบบสามแกน ภารกิจ Orbiting Geophysical Observatory (OGO missions - OGO-1ถึงOGO-6 ) ^{[ 8 ] [ 9 ]} ภารกิจ ดาวเทียม Velaใช้เครื่องมือชนิดนี้เป็นส่วนหนึ่งของชุดอุปกรณ์เพื่อตรวจสอบว่ามีการประเมินอาวุธนิวเคลียร์อยู่นอกชั้นบรรยากาศของโลกหรือไม่^{[ 10 ]} ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2522 ดาวเทียม Vela ได้รวบรวมหลักฐานของการระเบิดนิวเคลียร์ที่อาจเกิดขึ้นเหนือมหาสมุทรอินเดียตะวันตกเฉียงใต้ ในปี พ.ศ. 2540 สหรัฐอเมริกาได้สร้างFASTซึ่งออกแบบมาเพื่อตรวจสอบปรากฏการณ์แสงเหนือขั้วโลก^{[ 11 ]}และปัจจุบันกำลังตรวจสอบสนามแม่เหล็กที่รัศมี 10 ถึง 30 เท่าของโลกด้วยดาวเทียม THEMIS ^{[ 12 ]} THEMIS ซึ่งย่อมาจากTime History of Events and Macroscale Interactions during Substormsคือกลุ่มดาวเทียม 5 ดวงที่หวังว่าจะรวบรวมประวัติที่แม่นยำยิ่งขึ้นเกี่ยวกับการเกิดและสลายตัวของพายุแม่เหล็ก^{[ 13 ]}

ยานอวกาศบางลำ เช่นMagsatติดตั้งเครื่องวัดสนามแม่เหล็กแบบสเกลาร์เอาต์พุตของอุปกรณ์เหล่านี้ ซึ่งมักจะอยู่ในความถี่เอาต์พุต จะเป็นสัดส่วนกับสนามแม่เหล็ก Magsat และGrm-A1มี หัวเซ็นเซอร์ ไอซีเซียม (ซีเซียม-133) แบบสองเซลล์ ซึ่งการออกแบบนี้ทำให้เกิดโซนอับสัญญาณขนาดเล็กสองแห่งExplorer 10 (P14) ติดตั้งเครื่องวัดสนามแม่เหล็กแบบไอรูบิเดียม ซึ่งคาดว่าเป็นเครื่องวัดสนามแม่เหล็กแบบสเกลาร์ เนื่องจากยานอวกาศยังมีฟลักซ์เกตด้วย เครื่องวัดสนามแม่เหล็กเกิดการปนเปื้อนโดยไม่ได้ตั้งใจ ทำให้เกิดความร้อนสูงเกินไป มันทำงานได้ระยะหนึ่ง แต่หลังจากภารกิจดำเนินไป 52 ชั่วโมง การส่งสัญญาณก็หยุดลงและไม่สามารถกู้คืนได้^{[ 14 ]} Ranger 1 และ 2 บรรทุกเครื่องวัดสนามแม่เหล็กแบบไอรูบิเดียม แต่ไม่สามารถไปถึงวงโคจรดวงจันทร์ได้^{[ 2 ]}

เครื่องวัดสนามแม่เหล็กชนิดนี้อาศัยการเปลี่ยนแปลงการดูดกลืนแสงของฮีเลียม เมื่อถูกกระตุ้นด้วยแสงอินฟราเรดโพลาไรซ์โดยใช้สนามแม่เหล็ก^{[ 15 ]}เครื่องวัดสนามแม่เหล็กฮีเลียมแบบเวกเตอร์สนามต่ำถูกติดตั้งบน ยานอวกาศ Mariner 4ที่เดินทางไปยังดาวอังคาร เช่นเดียวกับยานสำรวจดาวศุกร์เมื่อปีก่อน แต่ไม่พบสนามแม่เหล็ก^{[ 16 ]} Mariner 5ใช้เครื่องวัดสนามแม่เหล็กที่คล้ายกัน สำหรับการทดลองนี้ เครื่องวัดสนามแม่เหล็กฮีเลียมสนามต่ำถูกใช้เพื่อวัดสนามแม่เหล็กระหว่างดาวเคราะห์และสนามแม่เหล็กของดาวศุกร์แบบสามแกน อุปกรณ์นี้มีความแม่นยำใกล้เคียงกับเครื่องวัดสนามแม่เหล็กแบบเกตฟลักซ์สามแกน แต่ให้ข้อมูลที่น่าเชื่อถือกว่า

เครื่องวัดสนามแม่เหล็กแบบโอเวอร์เฮาเซอร์ให้การวัดความแรงของสนามแม่เหล็ก ที่มีความแม่นยำสูงมาก ดาวเทียมเออร์สเต็ดใช้เครื่องวัดสนามแม่เหล็กชนิดนี้ในการสร้างแผนที่สนามแม่เหล็กบนพื้นผิวโลก

ใน ภารกิจ Vanguard 3 (พ.ศ. 2492) มีการใช้ เครื่องวัดสนามแม่เหล็กแบบโปรตอนเพื่อวัดสนามแม่เหล็กโลก แหล่งกำเนิดโปรตอนคือเฮกเซน^{[ 17 ]}

ต่างจากเครื่องวัดสนามแม่เหล็กภาคพื้นดินที่ผู้ใช้สามารถปรับทิศทางเพื่อกำหนดทิศทางของสนามแม่เหล็กได้ ในอวกาศ ผู้ใช้จะเชื่อมต่อผ่านระบบโทรคมนาคมกับดาวเทียมที่เดินทางด้วยความเร็ว 25,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง เครื่องวัดสนามแม่เหล็กที่ใช้จำเป็นต้องให้ค่าที่แม่นยำและรวดเร็วเพื่อให้สามารถอนุมานสนามแม่เหล็กได้ มีหลายกลยุทธ์ที่สามารถนำมาใช้ได้ การหมุนยานอวกาศรอบแกนของมันนั้นง่ายกว่าการแบกน้ำหนักของเครื่องวัดสนามแม่เหล็กเพิ่มเติม อีกกลยุทธ์หนึ่งคือการเพิ่มขนาดของจรวด หรือทำให้เครื่องวัดสนามแม่เหล็กมีน้ำหนักเบาและมีประสิทธิภาพมากขึ้น ปัญหาอย่างหนึ่ง เช่น ในการศึกษาดาวเคราะห์ที่มีสนามแม่เหล็กต่ำ เช่น ดาวศุกร์ จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ที่มีความไวสูงกว่า อุปกรณ์จึงจำเป็นต้องมีการพัฒนาเพื่อให้เหมาะสมกับงานในปัจจุบัน น่าแปลกที่ดาวเทียมที่ปล่อยขึ้นไปเมื่อกว่า 20 ปีที่แล้วยังคงมีเครื่องวัดสนามแม่เหล็กที่ใช้งานได้ในสถานที่ที่ปัจจุบันต้องใช้เวลาหลายสิบปีจึงจะไปถึง ในขณะเดียวกัน อุปกรณ์ล่าสุดกำลังถูกนำมาใช้ในการวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงบนโลกของเราเอง

เครื่องวัดสนามแม่เหล็กแบบฟลักซ์เกตอย่างง่ายเหล่านี้ถูกใช้ในภารกิจหลายภารกิจ บนยานไพโอเนียร์ 6และอินจุน 1เครื่องวัดสนามแม่เหล็กถูกติดตั้งบนตัวยึดภายนอกยานอวกาศ และจะทำการอ่านค่าเมื่อยานอวกาศหมุนทุกๆ 120° ^{[ 18 ]}ยานไพโอเนียร์ 7และไพโอเนียร์ 8มีการกำหนดค่าที่คล้ายกัน^{[ 19 ]}ฟลักซ์เกตบนยานเอ็กซ์พลอเรอร์ 6ถูกติดตั้งตามแกนหมุนเพื่อตรวจสอบเส้นสนามแม่เหล็กที่ติดตามยานอวกาศ เครื่องวัดสนามแม่เหล็กแบบขดลวดค้นหาถูกใช้บนยานไพโอเนียร์ 1 , เอ็กซ์พลอเรอร์ 6, ไพโอเนียร์ 5และดีพสเปซ 1

แมกนีโตมิเตอร์แบบสองแกนถูกติดตั้งบนATS-1 (Applications Technology Satellite) ^{[ 20 ]}เซ็นเซอร์ตัวหนึ่งอยู่บนบูมขนาด 15 ซม. และอีกตัวหนึ่งอยู่บนแกนหมุนของยานอวกาศ (ดาวเทียมที่หมุนเพื่อคงเสถียรภาพ) ดวงอาทิตย์ถูกใช้เพื่อตรวจจับตำแหน่งของอุปกรณ์ที่ติดตั้งบนบูม และสามารถคำนวณการวัดเวกเตอร์แบบสามแกนได้ เมื่อเปรียบเทียบกับแมกนีโตมิเตอร์ที่ติดตั้งบนบูมอื่นๆ การกำหนดค่านี้มีการรบกวนอย่างมาก สำหรับยานอวกาศลำนี้ ดวงอาทิตย์เหนี่ยวนำให้เกิดการสั่นของสนามแม่เหล็ก และทำให้สามารถใช้งานแมกนีโตมิเตอร์ต่อไปได้หลังจากที่เซ็นเซอร์ดวงอาทิตย์ล้มเหลว Explorer 10 มีแมกนีโตมิเตอร์แบบฟลักซ์เกตสองตัว แต่ในทางเทคนิคแล้วจัดเป็นเทคนิคแบบคู่ เนื่องจากมีแมกนีโตมิเตอร์แบบไอระเหยรูบิเดียมด้วย

ยานสปุตนิก -3 มี แมกนีโตมิเตอร์ แบบเวกเตอร์ฟลักซ์เกตอย่างไรก็ตาม เนื่องจากไม่สามารถกำหนดทิศทางของยานอวกาศได้ จึงไม่สามารถกำหนดเวกเตอร์ทิศทางของสนามแม่เหล็กได้ ยานลูน่า 1 , ลูน่า 2 , ไพโอเนียร์ วีนัส , มาริเนอร์ 2 , เวเนรา 1 , เอ็กซ์พลอเรอร์ 12 , เอ็กซ์พลอเรอร์ 14และเอ็กซ์พลอเรอร์ 15 ใช้แมกนีโตมิเตอร์แบบ สามแกน ยานเอ็กซ์พลอเรอร์ 33ซึ่งเดิมทีเป็นยานอวกาศของสหรัฐฯ ลำแรกที่เข้าสู่วงโคจรที่เสถียรรอบดวงจันทร์นั้น ติดตั้งแมกนีโตมิเตอร์ที่ทันสมัยที่สุด คือ แมกนีโตมิเตอร์แบบไตรแกนฟลักซ์เกต (GFSC) ที่ติดตั้งบนบูม ซึ่งเป็นแบบเวกเตอร์รุ่นแรกๆ มีช่วงการวัดแคบ แต่มีความแม่นยำที่ความละเอียด 0.25 nT ^{[ 21 ]}อย่างไรก็ตาม หลังจากจรวดล้มเหลว ยานจึงโคจรเป็นวงรีสูงรอบโลก โดยโคจรผ่านหางไฟฟ้า/แม่เหล็ก^{[ 22 ]}

ยานไพโอเนียร์ 9และเอ็กซ์พลอเรอร์ 34ใช้การกำหนดค่าที่คล้ายกับเอ็กซ์พลอเรอร์ 33 เพื่อสำรวจสนามแม่เหล็กภายในวงโคจรของโลกและดวงอาทิตย์เอ็กซ์พลอเรอร์ 35เป็นยานลำแรกที่เข้าสู่วงโคจรที่เสถียรรอบดวงจันทร์ ซึ่งพิสูจน์แล้วว่ามีความสำคัญ เพราะด้วยเครื่องวัดสนามแม่เหล็กแบบสามแกนที่มีความไวสูงบนยาน พบว่าดวงจันทร์แทบไม่มีสนามแม่เหล็ก ไม่มีแถบรังสี และลมสุริยะกระทบดวงจันทร์โดยตรง^{[ 2 ]}ยานลูนาร์ โพรสเปคเตอร์สำรวจสนามแม่เหล็กบนพื้นผิวรอบดวงจันทร์ (1998–99) โดยใช้เครื่องวัดสนามแม่เหล็กแบบสามแกน (แบบขยาย) ด้วยยานอพอลโล 12 ได้มีการติดตั้งเครื่องวัดสนามแม่เหล็กที่ได้รับการปรับปรุงบนดวงจันทร์ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโมดูลลงจอดบนดวงจันทร์ / แพ็คเกจการทดลองบนพื้นผิวดวงจันทร์ของอพอลโล

(ALSEP) ^{[ 23 ] [ 24 ]}เครื่องวัดสนามแม่เหล็กยังคงทำงานต่อไปอีกหลายเดือนหลังจากที่โมดูลส่งกลับออกเดินทางไปแล้ว ในส่วนของ ALSEP ของ Apollo 14มีเครื่องวัดสนามแม่เหล็กแบบพกพาอยู่ด้วย

การใช้งานเครื่องวัดสนามแม่เหล็กแบบ ขดลวดวงแหวนสามแกนครั้งแรกเกิดขึ้นใน ภารกิจสำรวจดวงจันทร์ Apollo 16ต่อมาได้มีการนำไปใช้ในMagsat ภารกิจ MESSENGER มีเครื่องวัดสนามแม่เหล็กแบบขดลวดวงแหวนสามแกนที่มีช่วง +/- 1000 mT และความไว 0.02 mT ซึ่งยังอยู่ในระหว่างดำเนินการ ภารกิจนี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อรวบรวมข้อมูลโดยละเอียดเกี่ยวกับสนามแม่เหล็กของดาวพุธ^{[ 25 ]}การใช้งานเครื่องวัดสนามแม่เหล็กทรงกลมในรูปแบบสามแกนครั้งแรกเกิดขึ้นในดาวเทียม Ørsted

เครื่องวัดสนามแม่เหล็กแต่ละประเภทมี 'จุดอ่อน' ในตัวของมันเอง ซึ่งอาจเกิดจากการออกแบบของเครื่องวัดสนามแม่เหล็ก วิธีที่เครื่องวัดสนามแม่เหล็กทำงานร่วมกับยานอวกาศ รังสีจากดวงอาทิตย์ การสั่นพ้อง ฯลฯ การใช้การออกแบบที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิงเป็นวิธีหนึ่งในการวัดว่าค่าที่อ่านได้นั้นเป็นผลมาจากสนามแม่เหล็กตามธรรมชาติและผลรวมของสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลงไปโดยระบบของยานอวกาศ นอกจากนี้แต่ละประเภทยังมีจุดแข็งของมันด้วย เครื่องวัดสนามแม่เหล็กแบบฟลักซ์เกตค่อนข้างดีในการให้ข้อมูลที่ค้นหาแหล่งกำเนิดแม่เหล็ก หนึ่งในระบบเทคนิคคู่ระบบแรกๆ คือ ภารกิจ Explorer 10ที่ใช้ไอระเหยรูบิเดียมและเครื่องวัดสนามแม่เหล็กแบบฟลักซ์เกตสองแกน เครื่องวัดสนามแม่เหล็กแบบเวกเตอร์ฮีเลียมดีกว่าในการติดตามเส้นสนามแม่เหล็กและเป็นเครื่องวัดสนามแม่เหล็กแบบสเกลาร์ ยานอวกาศCassiniใช้เครื่องวัดสนามแม่เหล็กแบบเทคนิคคู่อุปกรณ์หนึ่งในนั้นคือเครื่องวัดสนามแม่เหล็กแบบเวกเตอร์ฟลักซ์เกตแบบขดลวดวงแหวน (RCFGM) อีกอุปกรณ์หนึ่งคือเครื่องวัดสนามแม่เหล็กแบบเวกเตอร์/สเกลาร์ฮีเลียม^{[ 26 ]} RCFGM ติดตั้งอยู่ที่ระยะ 5.5 เมตร บนบูมยาว 11 เมตร โดยมีอุปกรณ์ฮีเลียมอยู่ที่ปลาย

ยานสำรวจ Explorer 6 (พ.ศ. 2492) ใช้เครื่องวัดสนามแม่เหล็กแบบขดลวดค้นหาเพื่อวัดสนามแม่เหล็กโดยรวมของโลกและฟลักซ์เกตเวกเตอร์^{[ 27 ]}อย่างไรก็ตาม เนื่องจากสนามแม่เหล็กเหนี่ยวนำในยานอวกาศ เซ็นเซอร์ฟลักซ์เกตจึงอิ่มตัวและไม่ส่งข้อมูล ภารกิจในอนาคตจะพยายามวางเครื่องวัดสนามแม่เหล็กให้ห่างจากยานอวกาศมากขึ้น

ดาวเทียม Magsat Earth ที่ใช้สำรวจทางธรณีวิทยาเป็นระบบสองเทคนิคเช่นกัน ดาวเทียมดวงนี้และ Grm-A1 มีทั้งเครื่องวัดสนามแม่เหล็กแบบไอซีเซียมและเครื่องวัดสนามแม่เหล็กแบบฟลักซ์เกตเวกเตอร์^{[ 28 ] [ 29 ]} ดาวเทียม Grm-A1 ติดตั้งเครื่องวัดสนามแม่เหล็กบนแขนยื่นยาว 4 เมตร ยานอวกาศนี้ได้รับการออกแบบให้โคจรในวงโคจรที่มีแรงโน้มถ่วงเท่ากันอย่างแม่นยำขณะทำการวัด^{[ 30 ]}เพื่อวัตถุประสงค์ที่คล้ายคลึงกับ Magsat ดาวเทียม Ørstedก็ใช้ระบบสองเทคนิค เช่นกัน เครื่องวัดสนามแม่เหล็ก Overhauserตั้งอยู่ที่ปลายแขนยื่นยาว 8 เมตร เพื่อลดการรบกวนจากระบบไฟฟ้าของดาวเทียม เครื่องวัดสนามแม่เหล็กแบบฟลักซ์เกต CSC ตั้งอยู่ภายในตัวดาวเทียมและเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ติดตามดาว หนึ่งในความสำเร็จที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของภารกิจทั้งสอง Magsat และ Ørsted คือการบันทึกช่วงเวลาของการเปลี่ยนแปลงสนามแม่เหล็กครั้งใหญ่ ซึ่งอาจทำให้เกิดการสูญเสียไดโพลหรือการกลับขั้ว^{[ 31 ] [ 32 ]}

การติดตั้งเครื่องวัดสนามแม่เหล็กแบบง่ายที่สุดคือการติดตั้งเข้ากับตัวยานโดยตรง อย่างไรก็ตาม วิธีนี้ทำให้เซ็นเซอร์อยู่ใกล้กับสิ่งรบกวนที่อาจเกิดขึ้นได้ เช่น กระแสไฟฟ้าในยานและวัสดุที่มีธาตุเหล็ก สำหรับงานที่ไม่ละเอียดอ่อนมากนัก เช่น "เข็มทิศ" (การตรวจวัดทิศทาง) ในวงโคจรต่ำของโลกวิธีนี้อาจเพียงพอแล้ว

เครื่องมือวัดสนามแม่เหล็กที่มีความไวสูงที่สุดจะติดตั้งอยู่บนแขนยื่นยาวที่กางออกไปจากตัวยาน (เช่นยานวอยเอเจอร์และยานแคสสินี ) สนามแม่เหล็กจากสิ่งปนเปื้อนจะลดลงอย่างมากเมื่อระยะทางเพิ่มขึ้น ในขณะที่สนามแม่เหล็กพื้นหลังจะดูเหมือนไม่เปลี่ยนแปลง อาจมีการติดตั้งเครื่องวัดสนามแม่เหล็กสองเครื่อง โดยเครื่องหนึ่งติดตั้งเพียงบางส่วนของแขนยื่น สนามแม่เหล็กของตัวยานจะปรากฏแตกต่างกันที่ระยะทางสองระยะนั้น ในขณะที่สนามแม่เหล็กพื้นหลังอาจเปลี่ยนแปลงหรือไม่เปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญในช่วงระยะทางดังกล่าว แขนยื่นของเครื่องวัดสนามแม่เหล็กแบบเวกเตอร์ต้องแข็งแรง เพื่อป้องกันการงอตัวเพิ่มเติมที่อาจปรากฏในข้อมูล

ยานอวกาศ บางลำติดตั้งเครื่องวัดสนามแม่เหล็กบนส่วนประกอบที่มีอยู่แล้วและเรียบง่ายกว่า เช่น แผงโซลาร์เซลล์ที่ออกแบบมาเป็นพิเศษ (เช่นMars Global Surveyor , Juno , MAVEN ) ซึ่งช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายและน้ำหนักของแขนยื่นแยกต่างหาก อย่างไรก็ตาม เซลล์ของแผงโซลาร์เซลล์จะต้องได้รับการติดตั้งและทดสอบอย่างระมัดระวังเพื่อหลีกเลี่ยงการกลายเป็นสนามแม่เหล็กปนเปื้อน

• FIELDSบนยานสำรวจสุริยะพาร์เกอร์ที่ปล่อยขึ้นสู่อวกาศในปี 2018
• เครื่องวัดสนามแม่เหล็กบนยานจูโน (Juno Jupiter Orbiter) ซึ่งปล่อยขึ้นสู่อวกาศในปี 2011 เดินทางถึงดาวพฤหัสบดีในปี 2018
• การวิเคราะห์ลักษณะภายในของดวงจันทร์ยูโรปาโดยใช้การวัดสนามแม่เหล็ก

• แมกนีทอร์คเกอร์
• เครื่องวัดสนามแม่เหล็ก ( จูโน )