为了绘制地球磁场图，科学家们通常需要从众多卫星中的一颗来读取数据，这个过程既昂贵又常常不够准确。加州大学伯克利分校的物理学家们有一个更好的主意：利用一个单地基激光器来探测天空中 56 英里高的钠原子的自旋，从而测量地球磁场的细微变化。
绘制地球磁场图的原因有很多——地球物理学家利用这些数据研究地球内部，石油和天然气公司利用这些数据寻找能源，气候学家则利用这些数据研究大气变化。研究大气变化，结果表明，也应该让科学家了解地球磁场的变化。
在给定地点，地球的磁场会影响该地点原子的旋转，通过相对简单的激光望远镜组合来研究这种旋转，研究人员无需借助卫星就可以确定特定地点的磁场。与卫星不同，地基激光装置相对于地球是静止的。它的磁场读数也不会像仪器笨重的卫星读数那样受到其他科学仪器的干扰。
将一台精确调谐的 20 至 50 瓦的橙色激光器瞄准位于平流层（约 56 英里高）的一条六英里厚的钠原子带，可以激发这些原子，使其发出荧光。荧光的程度取决于激光照射原子时的自旋极化，这使得地面上的研究人员能够进行测量，从而确定该空间点的磁场。
至少，这只是理论。参与该项目的欧洲南方天文台 (ESO) 的研究人员正在开发一种 20 瓦的调制激光器，该激光器将部署在智利阿塔卡马沙漠的甚大阵列 (Very Large Array) 上，以测试该想法。
