سوفیا بزرگ‌ترین و جدیدترین رصدخانه هوابردی است که در لایه استراتوسفر اتمسفر که ناحیه‌ای در ارتفاع 11 کیلومتری از سطح زمین و در محدوده بین دو لایه جوی تروپوپوز و استراتوپوز را شامل می‌شود مستقر شده و با استفاده از امواج مادون قرمز آسمان را رصد خواهد کرد.

این رصدخانه به اختصار از نامی که به آن اطلاق شده است سوفیا نام‌گذاری شده است که ترکیبی از حروف اول کلمات نام اصلی آن است. در حقیقت این رصدخانه یک هواپیمای جت بوئینگ مدل 747sp است که معمولا از انواع هواپیماهای بزرگ هستند. در داخل این هواپیما یک تلسکوپ بازتابنده که قطر آن حدود 5‌/‌2 متر است مستقر شده است. این تلسکوپ از محفظه خروجی مخصوصی که در قسمت وسط بدنه هواپیما به بیرون باز می‌شود فضا و پدیده‌های کیهانی را به دقت مورد بررسی قرار می‌دهد. سوفیا که یکی از بزرگ‌ترین تلسکوپ‌های هوابردی است که تاکنون در فضا مستقر شده است در مقایسه با رصدخانه هوابرد کویپر (KAO)‌ که از سال 1974 تا 1995 در فضا مستقر شده بود از امکانات پیشرفته‌تری برخوردار است. یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های سوفیا این است که عکسبرداری از بسیاری از پدیده‌ها و اتفاقاتی را که در فضا رخ می‌دهد و امکان دیدن آنها از سطح زمین وجود ندارد را برای منجمان و ستاره‌شناسانی که برای ناسا و DLR (آژانس فضایی آلمان)‌ کار می‌کنند امکان‌پذیر خواهد ساخت.

در سطح زمین، رطوبت موجود در اتمسفر زمین امواج نورانی مادون قرمز را جذب می‌کند و این در حالی است که امواج مادون قرمز نقش بسیار مهمی در مشاهده برخی از پدیده‌ها و اتفاقات مهم در فضا دارند. دوربین تلسکوپ سوفیا می‌تواند در ارتفاع 5‌/‌12 کیلومتری از سطح زمین در لایه استراتوسفر جو زمین علی‌رغم وجود ذرات بخار آب با کارآیی 99 درصد عمل کند. یکی دیگر از ویژگی‌های مهم این ماهواره این است که علی‌رغم تلسکوپ‌های ماهواره‌ای استفاده از آن تنها محدود به مدار خاصی از زمین نخواهد بود. این تلسکوپ که در آینده‌ای نه چندان دور مورد بهره‌برداری قرار خواهد گرفت در حال حاضر مراحل انجام پروازهای آزمایشی را پشت‌سر می‌گذارد. این رصدخانه هوابرد به دانشمندان کمک خواهد کرد تا بتوانند در زمینه‌های مختلفی همچون تشکیل ستارگان، ستارگان دنباله‌دار و همچنین سیارات مختلفی که در منظومه‌‌های متفاوتی قرار گرفته‌اند به تحقیق و مطالعه بپردازند. محققان و طراحان سوفیا پیش از این به منظور اطمینان از این که بازشدن در 9‌/‌4 متری محفظه خروجی هواپیما که تلسکوپ در مقابل آن قرار گرفته هیچ‌گونه اختلالی را در عملکرد آیرودینامیکی هواپیما ایجاد نخواهد کرد. چگونگی نصب این در روی بدنه این هواپیما را از طریق آزمایشات تونل‌برد مورد بررسی قرار داده‌‌اند. این تلسکوپ 17 تنی روی دو تکیه‌گاه کروی شکل که فاصله بین آنها را مایعی با فشار بسیار بالا پر کرده قرار گرفته است. مایع بین 2 کره‌ای که به عنوان تکیه‌گاه از آن استفاده شده است مانع از برخورد ارتعاشات هواپیما به این دستگاه می‌شود و همچون عایقی در برابر لرزش‌های ناشی از حرکت هواپیما عمل می‌کند.

قطر آینه اول این تلسکوپ به اندازه قطر تلسکوپ فضایی هابل و حدود 5‌/‌2 متر است. هر چه آینه بزرگ‌تر باشد تصویر به دست آمده از کیفیت مناسب‌تری برخوردار خواهد بود و به همین جهت این تلسکوپ در مقایسه با تلسکوپ رصدخانه هوابرد کویپر که قطر آن فقط 9‌/‌0 متر است از کارآیی بهتری برخوردار خواهد بود.امواج مادون قرمز پس از برخورد به آینه اول به ترتیب به آینه‌های دوم و سوم تابیده می‌شود تا این که در نهایت این امواج در یک نقطه کانونی متمرکز شده و می‌توان آنها را از طریق ابزارهای گیرنده مورد تجزیه و تحلیل قرار داد.