北极光的 光芒 常常被形容为“舞动”，因为它们的形状和亮度会发生波动。在内部，产生极光的带电粒子也在舞动，科学家们仍在努力弄清楚这种运动的确切结构。
“光舞动的模式与电流的模式不同吗？”犹他州立大学洛根分校的空间天气研究员查尔斯·斯文森问道。“可见的极光非常动态且美丽——你可以看到在一瞬间发生的改变，几分钟内它就可以横扫天空或消失。我们认为底层的电压和电流，即‘看不见的极光’，同样是动态的，但我们尚不清楚。”
斯文森是极光空间结构探测器（ASSP）项目的首席科学家——这是在未来几周内将发射的五枚亚轨道火箭之一，将飞入活跃的极光区域。ASSP项目的研究人员希望该项目能帮助他们更清楚地了解太阳辐射、天气和地球磁层如何相互作用，从而影响气候和全球通信。
“光舞动的模式与电流的模式不同吗？”
北极光（或称北极光）的产生是由于太阳的带电粒子撞击地球大气中的氧气和氮气分子。太阳粒子的能量使分子激发，从而发出彩色光。（地球的磁场将太阳粒子拖向地磁北极和南极，这就是为什么北极光通常只在这些区域附近才能看到。）
斯文森说，近30年来，美国宇航局一直在通过火箭穿越极光，这些任务提出了一个基本问题。当火箭沿直线穿过极光时，仪器会记录快速变化的电压和电流，但科学家们不确定这些变化是发生在空间上还是时间上，或者是两者兼有。
这是一个无法仅通过一次测量就能回答的问题。理想情况下，科学家会发射大量能够在极光内部静止悬停的仪器，来测量其随时间的变化。但由于反重力技术尚未发明，研究人员不得不发挥创意。这就是ASSP的用武之地。
在天气条件适宜（包括地球和太空）的1月27日之前，ASSP将从阿拉斯加的波克芬特研究靶场发射，使用一枚70英尺长、重11000磅的火箭。
ASSP将在北极光中飞行约10分钟，收集数据，然后溅落到北冰洋。在飞行过程中，火箭将使用空气炮（或团队喜欢称之为“南瓜发射器”）发射六个咖啡罐大小的载荷。这些载荷将以高达每秒131英尺的速度弹出，在下降过程中，它们将持续记录周围环境的电场、磁场和离子密度。
由于无法进行静止的随时间测量，火箭将通过发射载荷，使它们在不同时间飞越完全相同的点，“就像一串珠子，”斯文森说。如果载荷在不同时间飞越同一点并测量出不同的电压和电流，那么团队将知道这种变化是时间性的。如果载荷在不同时间飞越同一点，测量结果却完全相同，那么他们将知道这种变化是空间性的。
“南瓜发射器”将以每秒131英尺的速度发射载荷
斯文森说，也可能两者兼而有之。“当我们分析数据时，我们可能会发现最小的结构都是时间性的，而较大的结构主要是空间性的，至少在我们测量的尺度上是如此。”
虽然这个问题主要有利于希望精确模拟极光的科学家，但该任务也在研究极光如何影响大气中的热量分布，而这会影响卫星通信。
当电子流经地球磁层时，大气的阻力会产生热量。热量会使气体膨胀，从而可能使低地球轨道的卫星阻力增加1000%甚至更多，可能将其从轨道上撞离。通过测量极光的温度和电流，ASSP的数据可以帮助预测太阳粒子何时何地会加热大气。这反过来又使预测卫星轨道更容易，这对于那些有时需要卫星在特定时间出现在特定地点的公司（和国防部门）来说非常有用。
在未来几周内发射的其他探索极光的实验将有助于阐明太阳风暴如何导致臭氧损耗，以及极光内部大气是如何混合的。
更正，2015年1月16日 下午1:40：本文早期版本错误地将火箭长度写为17英尺，实际长度为70英尺。我们对此错误表示歉意。
