美国宇航局近日批准“地球磁尾和极光跨尺度探测”(CINEMA)任务进入下一阶段研发，该任务将由九颗小型卫星组成星座，首次实现对地球磁尾的遥感成像探测。达特茅斯学院物理与天文学教授罗宾·米兰担任该任务首席研究员，她表示：“磁层爆发现象会对我们的技术系统产生重大影响。我们从根本上不了解磁尾何时会释放磁能，以及它可能造成多大的影响。”

CINEMA任务旨在探究极光形成与磁尾结构的关联。极光向导兼阿拉斯加费尔班克斯大学空间物理学博士生文森特·莱德维纳每年带领约千人进行极光之旅，他表示公众常问极光形状成因却难以回答：“有时人们会问，是什么原因导致极光呈现不同的形状，我只能说，‘谁知道呢?’”莱德维纳也担任该任务公民科学部分的顾问。

该任务将重点研究三种极光形态与磁尾结构的联系：极向边界增强、南北走向的极光流以及点状排列的极光珠。每颗卫星将搭载加州大学伯克利分校空间科学实验室研制的极光成像仪、粒子探测器和磁力计。成像仪通过拍摄多张短曝光照片补偿卫星每秒约7公里的高速运动，并调谐至391.4纳米波长以避开地球气辉干扰。空间科学实验室助理研究员克莱尔·加斯克表示：“开发能够真实反映光学畸变、航天器运动和噪声的成像仪模拟程序是一项巨大的挑战。当极光在我们的模拟图像中清晰出现时，我们松了一口气。”

CINEMA任务已获NASA约2800万美元资金进入为期10个月的详细设计阶段，总成本(不含发射)不超过1.828亿美元，预计不早于2030年发射。任务由约翰·霍普金斯大学应用物理实验室管理，空间动力学实验室负责建造成像仪器，蓝峡谷技术公司负责建造卫星平台。在科学任务第一阶段，九颗卫星将依次排成一列，在45分钟内连续观测等离子体流和极光的演变;第二阶段则组成3×3网格阵列，实现更广阔的空间测量。

NASA太阳物理学部门主任乔·韦斯特莱克表示：“CINEMA任务将帮助我们研究地球磁层的磁对流——这是理解为何一些空间天气事件能够引发壮观极光并影响地基和天基基础设施，而另一些则逐渐消散的关键环节。”