Академик С.Н. Вернов - автор фундаментальных работ в области физики космических лучей, физики элементарных частиц и астрофизики, один из основоположников изучения и освоения космического пространства. С его именем связано открытие и исследование радиационных поясов Земли, а также создание новых научно-
технических областей - космической дозиметрии и космического материаловедения, чрезвычайно важных для обеспечения радиационной безопасности космических полетов и высокой надежности космической техники. С.Н. Вернов внес большой вклад в организацию подготовки кадров для космической отрасли страны и смежных областей науки техники.
С помощью аппаратуры 2-го и 3-го советских искусственных спутников Земли, запущенных в 1957-1958 гг., С.Н. Вернов с сотрудниками открыл внешний радиационный пояс Земли и выяснил природу внутреннего пояса. В 1960-х гг. под руководством С.Н. Вернова с помощью ИСЗ серий "Электрон" и "Космос" были проведены детальные исследования структуры и динамики радиационных поясов Земли. За эти работы С.Н. Вернову в 1960 г. была присуждена Ленинская премия. В 1968 г. С.Н. Вернов избран действительным членом АН СССР. Дальнейшие исследования С.Н. Вернова принесли ряд фундаментальных данных о строении и закономерностях изменения Солнца, межпланетной среды, магнитосферы и ионосферы Земли.
Помимо фундаментальных исследований С.Н. Вернов всегда уделял огромное внимание решению прикладных задач, связанных с обеспечением радиационной безопасности пилотируемых космических полетов и увеличением надежности и продолжительности функционирования космической техники. Созданная под руководством С.Н. Вернова дозиметрическая аппаратура позволила до полета человека в космос убедиться в том, что на орбитах с высотой 300 - 400 км возможны полеты пилотируемых кораблей и долговременных космических станций. В дальнейшем подобная аппаратура устанавливалась на всех отечественных орбитальных станциях, включая станцию «Мир», и в настоящее время продолжает нести вахту на Международной космической станции. Важнейшую роль в обеспечении надежности и длительного функционирования космической техники играет стойкость используемых при ее создании материалов и элементов оборудования к воздействию разнообразных факторов космического пространства: потоков электронов и ионов высокой энергии, плазмы, солнечного электромагнитного излучения, метеорных частиц и т.д. Развернутые под руководством С.Н. Вернова широкомасштабные исследования в этой области, проводившиеся в его тесном взаимодействии с С.П. Королевым и другими выдающимися конструкторами отечественной космической техники, позволили получить ценнейшие данные о физических механизмах воздействия космической среды на материалы и разработать методы защиты космических аппаратов от ее неблагоприятного воздействия.