Disse instrumentene brukes for å få informasjon om spesielle fenomener som pulsarer, nøytronstjerner, kvasarer, sorte hull og gammastråleutbrudd. Dette detekteres ved gammastråling, røntgenstråling og partikkelstråling (spesielt protoner, heliumkjerner og elektroner). Ingen av disse strålingstypene trenger ned igjennom atmosfæren og observasjonene må derfor foregå fra satellitter eller fra ballong i stor høyde.