Các nhà nghiên cứu của NASA đã phóng 2 tên lửa tới Alaska nhằm thực hiện việc đo gió, nhiệt độ và mật độ bên trong cực quang.
Chương trình này do nhà thiên văn học Stephen Kaeppler của Đại học Clemson đứng đầu. Hai tên lửa này được trang bị các công cụ cảm biến vào vùng cực quang đang hoạt động. Họ dự định đo gió, nhiệt độ và mật độ của plasma trong cực quang.
Cực quang trên Trái đất nhìn từ Trạm Vũ trụ Quốc tế.
Các ánh sáng nhảy múa của cực quang hình thành khi các hạt tích điện từ không gian đâm vào các phân tử trong tầng khí quyển trên của Trái đất. Những va chạm này làm tăng năng lượng của các electron trong các phân tử khí quyển, khiến các electron quay quanh hạt nhân của chúng ở trạng thái năng lượng cao hơn.
Các electron giảm trở lại trạng thái năng lượng ban đầu của chúng, giải phóng một photon , hoặc hạt ánh sáng, khi chúng hoạt động như vậy. Các photon này tạo ra các bức màn chuyển dịch của màu xanh lục, tím và đỏ được nhìn thấy ở các vĩ độ cực.
Kaeppler và nhóm của ông quan tâm đến ranh giới giữa khí trung tính trong khí quyển và plasma, hay khí tích điện ngày càng trở nên phổ biến trong tầng thượng khí quyển. Sự xáo trộn phân tử của cực quang làm xáo trộn lớp ranh giới giữa khí trung tính ở tầng khí quyển thấp hơn và plasma ở tầng khí quyển cao hơn. Sự xáo trộn dẫn đến ma sát và do đó, các nhà nghiên cứu có thể đo được nhiệt độ của nó.
Một hình ảnh động khái niệm cho thấy các electron di chuyển theo đường sức từ của Trái đất, va chạm vào các hạt trong bầu khí quyển của Trái đất để kích hoạt cực quang.
Tên lửa đầu tiên của đội phóng ra những luồng hơi đầy màu sắc khi nó bay đến độ cao 299km. Những hơi này, tương tự như các chất hóa học làm cho pháo hoa có nhiều màu sắc, trôi dạt trong bầu khí quyển, cho phép các nhà nghiên cứu lần theo dấu vết của gió trong khí quyển.
Tên lửa tiếp theo được thiết kế để đạt độ cao cực đại 201km để mang theo các thiết bị đo nhiệt độ và mật độ bên trong cực quang. Các tên lửa đã rơi trở lại Trái đất ngay sau khi thực hiện các phép đo.