一项旨在深入探索地球磁尾与极光之间联系的空间科学任务正在推进中。由美国宇航局（NASA）运营的“地球磁尾和极光跨尺度探测”（CINEMA）任务计划组建一个由九颗小型卫星构成的星座，从近地轨道对磁尾进行遥感探测，并捕捉不同形态极光的高清图像。该任务预计最早于2030年发射，其核心目标是理解磁尾何时以及如何释放能量，进而引发产生特定极光形态的亚暴事件。

地球磁尾是磁层的一部分，被太阳风拉伸至地球背对太阳一侧的漫长区域。磁尾中积累的能量经常被爆发性的磁亚暴扰乱，导致等离子体流涌向地球，激发绚丽的极光。达特茅斯学院教授、CINEMA项目首席研究员罗宾·米兰表示：“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。”米兰认为，CINEMA将是首个专注于磁尾遥感的卫星任务，其收集的数据和图像有助于更好地了解引发亚暴的条件。

CINEMA的成像仪器建立在数十年来极光成像技术改进的基础之上。与以往使用地面全天相机的任务不同，CINEMA的相机将从太空直接成像，避免了云层遮挡和大气干扰。加州大学伯克利分校空间科学实验室的团队设计了一种可调谐至391.4纳米波长的成像仪，该波长对应由电离氮产生的紫外极光，能有效避开普遍存在的气辉背景噪声。每艘探测器每天将穿过夜侧的极光椭圆约30次，捕捉极向边界增强、极光流和极光珠这三种特定形态的极光。

在科学任务的第一阶段，九颗卫星将排成一列，在45分钟内连续观测等离子体流和极光的演变，形成短视频并附有磁场测量数据。第二阶段，卫星将组成3×3的网格状阵列，以进行更广阔的空间测量。CINEMA的磁力计将测量磁层和电离层之间的电流，粒子探测器则测量从磁尾流入的电子和离子，帮助团队研究磁尾在亚暴等爆发性事件发生前的结构变化。

阿拉斯加费尔班克斯大学的博士生文森特·莱德维纳既是极光向导，也是研究极光珠的科学家。他将担任CINEMA任务公民科学部分的顾问。“作为一名极光追逐者，我一直在尝试根据太阳风数据预测亚暴，”莱德维纳说。“希望CINEMA项目能有所帮助，因为极光爆发的时候，那才是最精彩的部分。”该公民科学项目计划与全球极光追逐者合作，在卫星飞越时从地面同步记录极光，提供全可见光谱的影像资料。

其他任务合作伙伴包括将建造极光成像仪器的空间动力学实验室和将建造航天器的蓝峡谷技术公司。