参与 ALOFT 项目（飞眼模拟器和地面伽马射线机载闪电观测站）的科学家们一直在使用 ER-2 在中美洲、加勒比海和佛罗里达海岸上空飞行，这些地方是每年这个时候雷暴活动的热点地区。研究小组希望能从雷云的正上方收集到详细的数据，从而推动对雷暴高能辐射发射的研究。

这次实地考察活动包括来自挪威伯克兰大学、美国宇航局马歇尔太空飞行中心和戈达德太空飞行中心、桑迪亚国家实验室和美国海军研究实验室的仪器和研究人员。

"这是一次深入研究我们头顶上方巨大电场的微观物理学的任务，"来自伯克兰大学的首席研究员尼古拉-奥斯特加德说。"我们的目标是了解 TGF（即陆地伽马射线闪光）是如何以及在什么条件下产生的。我们还希望了解雷云中伽马射线闪光的行为"。

美国国家航空航天局运营着两架洛克希德 ER-2 地球资源飞机，作为该局科学任务局机载科学计划的飞行实验室。这两架飞机位于加利福尼亚州帕姆代尔的美国宇航局阿姆斯特朗飞行研究中心，收集有关地球资源、天体观测、大气化学和动力学以及海洋过程的信息。这些飞机还用于电子传感器研发、卫星校准和卫星数据验证。资料来源：美国国家航空航天局

这些辉光和闪光的科学依据可以比作电池：雷云因潮湿空气和冷空气晶体之间的电摩擦而带电，这种能量通过闪电放电。这些放电减少了雷云内部能量极高的光子--伽马射线--的发光。暴风云还会产生伽马射线闪光，这种闪光是持续几十到几百微秒的短暂光爆，比伽马射线发光还要强烈。

奥斯特加德说："如果你经过一个发出伽马射线的雷云，这意味着云内的电场非常大。ALOFT 科学小组正在通过检查这种光芒来观测雷云的伽马射线活动。"

NASA 飞行员驾驶 ER-2 号飞机尽可能安全地靠近雷云，用飞机上安装的仪器收集数据。这些仪器使用闪烁体（或晶体）测量伽马射线的亮度（以每微秒光子数表示），闪烁体在受到伽马射线照射时会产生光脉冲。光电倍增管将这些光脉冲转换成表示电荷的电脉冲。地面上的 ALOFT 团队会实时接收这些数据，如果他们检测到飞机正飞近带电雷云，就会指示飞行员绕圈飞行，并尽可能长时间地飞越该区域。

ER-2 是一种多用途飞机，非常适合执行多种任务。它的飞行高度为 20,000 英尺至 70,000 英尺，高于地球大气层的 99%。飞机有四个大型加压实验舱和一个大容量交流/直流电系统，可在一次任务中携带多种有效载荷。飞机的模块化设计允许快速安装或拆除有效载荷，以满足不断变化的任务要求。资料来源：美国国家航空航天局/卡拉-托马斯

除闪电仪器外，NASA 还提供降水和云雷达以及微波辐射计的额外测量。这些附加仪器能够测量风暴的结构和微物理特性，从而进一步了解电场背后的机制。

Ostgaard 说："我们的仪器具有极高的时间分辨率，因此我们可以看到每微秒或百万分之一毫秒闪电的一个光子。"

Ostgaard 对这些数据将揭示有关闪电和我们头顶电场的新见解感到非常兴奋。他说："这将为我们了解闪电打开一扇大门，因为我们并不真正了解这些伽马射线闪烁和发光与雷云和闪电的关系。收集到的信息还将帮助科学家和工程师评估下一代天基闪电绘图仪的新设计理念。"