NASA計劃將兩枚火箭送至地球上空100英里處，每枚火箭都將完美地衝過大自然最非凡的藝術作品之一：北極光。儘管我們對這樣的燈光秀有相當多的了解，但在我們的知識庫中仍存在一些空白。

更具體地說，科學家們並不完全清楚極光是如何跟地球的自然大氣相互作用的，而這正是NASA即將開展的工作–被稱為Ion-Neutral Coupling during Active Aurora mission（簡稱INCAA)–所要去做的。

對極光不了解的地方

把我們星球的大氣層想像成分層的，我們在最底層。在這裡，像氧氣和氮氣這樣的元素是平衡的、可以呼吸並且在原子軌道上穩定地保持電子。這就是所謂的中性氣體大氣。

當我們通過不斷往上面的層上升時，事情就會發生變化。

我們大氣層的上層以我們沒有的方式暴露在太陽光線下，這些光線改變了附近原子的組成。它們把通常帶有負電荷的電子從其軌道上扯下來並把它們變成正粒子。事實上，這種環境跟中性氣體大氣相當不同，以至於它甚至不再被認為是一種氣體。它是物質的第四種狀態，被稱為等離子體。

而這兩種大氣類型的存在，意味著有一個從一個到另一個的轉變。至於邊界在哪裡並不清楚，但它肯定存在。而當極光形成時，它們會使事情發生更大的變化。

簡而言之，當太陽從它自己的等離子體海洋般的身體中咳出一堆帶電的電子時極光就會發生，這個事件叫做日冕物質拋射。這些電子有時會被捲入地球的大氣層、跟其他粒子相互作用並一起形成令人難以置信的彩色照明。但這裡正是我們不知道的。

這些極光粒子對我們大氣層中中性氣體與等離子體相遇的空間做了什麼？邊界周圍會發生什麼？按照INCAA團隊的說法，極光可能會使邊界區域下降、上升甚至折疊在一起。

來自南卡羅來納州克萊姆森大學物理學和天文學助理教授、INCAA任務的主要研究人員Stephen Kaeppler在一份聲明中指出：“所有這些因素使這成為一個有趣的物理學問題被研究。”

進入北極光

Kaeppler和INCAA任務團隊的其他成員將從阿拉斯加Poker Flat的一個發射台送出兩個研究有效載荷。每一個都將被連接到兩個獨立的火箭上–稱為探空火箭，它們將直接進入一個活躍的極光。它們將只在太空中只盤旋幾分鐘，然後落回地球。不過在下降時，有效載荷將獲得關於極光的一桶寶貴信息。

團隊稱，一號火箭將釋放蒸汽追踪器–類似於菸花中使用的彩色化學品–以追踪極光附近的風如何流動。然後，第二枚火箭將負責測量極光附近的等離子體的溫度和密度。