由于这些特殊要求，飞行计划和这些观测的协调需要额外的谨慎、讨论和特殊准备。
观测金星的计划和准备工作在飞行前两个多月就开始了。飞行机组接受了望远镜工程师的特殊培训，在太阳落山前知道准确的飞行方向，以确保安全。他们精心策划了突发事件和转弯，以确保望远镜和飞机的安全。
这些日落前观测的另一个挑战是在飞行计划中安排每个事件的时间。太阳落山的确切时间因海拔高度而异。
此外，天气和气压会改变大气的密度，进而影响大气的折射特性。折射是光被介质弯曲的现象。大气压力的变化及其折射阳光的能力是天文台的一个潜在安全问题。索菲亚的飞行规划人员设计并安排了详细的金星观测路线，以确保索菲亚不存在意外观测太阳的风险。尽管如此，飞机上的每个人都仔细观察天空是否有绿色闪光，这种现象表明太阳已经落在地平线上。太阳落山后，飞行员转动飞机，以便索菲亚可以观测金星。
索菲亚首先在日落前的傍晚打开上面的刚性门，以便索菲亚可以观测木星并为金星准备仪器和望远镜。木星与天空中的落日呈90 度角，因此当太阳位于地平线上方时，索菲亚可以安全地观测它。在这次对木星的短暂观测中，望远镜操作员和仪器科学家在太阳继续落山时对其进行了设置和校准。此时，飞机转向并开始使用德国太赫兹频率天文观测接收器（GREAT）仪器收集金星图像。
这一观测的目的之一是解决金星上最近有关磷化氢的报道。由于灵敏度较高，SOFIA 和GREAT 仪器将能够对金星磷化氢丰度设定严格的上限。利用GREAT同时进行多项观测的能力，金星观测还研究了氯化氢，并首次在金星大气中寻找原子氧。现在GREAT已经观测到了金星，提出这些观测结果的科学家团队将开始创造性地减少和分析数据。
