本发明涉及一种兼顾空间大尺度与小尺度探测的卫星星座系统，包括：若干卫星和若干中继通信终端，各卫星进一步包括：综合电子计算机和与其连接的空间磁场探测载荷、空间能量粒子探测载荷以及空间等离子体探测载荷；各卫星分层分布且通过各中继通信终端通信连接。本发明能够完全满足太阳爆发引发的近地空间环境大尺度和小尺度响应探测的应用要求，满足近地环境的空间磁场、能量粒子、等离子体等探测载荷的安装和使用要求，具有集成设计、多星组网、异轨分布、动态构型等技术特点。