NASA SpEED Demon火箭首次对电离层散发E层实施五点同步测量

美国国家航空航天局(NASA)的偶发E层电动力学演示火箭，即 SpEED Demon，于 2022 年 8 月 24 日从位于弗吉尼亚州的 Wallops Flight Facility 发射升空，首次实现了对电离层偶发E层的五点同步测量。该火箭在主载荷保持工作的同时释放了四个小型探测器，使全部五台仪器能够同时测量同一层内的不同部分。

偶发E层形成于地球上方约 100 公里处的电离层中，含有铁、镁等电离金属，这些金属是流星在大气中燃烧后沉积形成的。这些金属层能够将无线电波反射回地面，使空中交通管制员和海事无线电操作员接收到远超正常范围的信号，同时雷达系统可能显示虚假目标，而卫星信号穿过电离层时GPS精度也可能下降。

测量结果显示，该层并非平滑的平面结构，而是更为复杂，含有明显受大气湍流和风力影响形成的不均匀结构。在火箭下降过程中，研究人员探测到两个独立的密度峰值，与开尔文-亥姆霍兹涡旋（Kelvin-Helmholtz billows）的特征相符，这是一种类似碎浪的卷曲大气不稳定现象；由于该任务并未直接测量当地风场和电场，这一解释仍属推测，尚未得到证实。

相关发现发表于《地球物理研究杂志：空间物理》(Journal of Geophysical Research: Space Physics)，并由 NASA 于 2026 年 9 月 2 日公布。NASA 指出，偶发E层在当地夏季出现频率最高，属于自然大气现象，与蓄意的GPS干扰或欺骗行为不同，并表示这种多探测器方法为研究这类层提供了新手段，未来有望改善对偶发E层形成时间、地点及其对无线电、雷达和导航信号影响方式的理解。